畢業(yè)設(shè)計調(diào)研報告學(xué)生姓名： ＿＿＿＿ 專業(yè)班級：＿＿＿＿ 學(xué)生學(xué)號：＿＿＿＿ ＿ 指導(dǎo)老師： ＿＿＿＿ 成績評定：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 機(jī) 械 工 程 學(xué) 院年 3 月 12 日畢業(yè)設(shè)計調(diào)研報告正文1、概述：隨著社會科技的發(fā)展，人們的生活水平的提高，無碳對于人們來說，顯得越來越重要，建設(shè)無碳社會，使得生活更加的環(huán)保，沒有任何的污染。節(jié)能、環(huán)保、方便、經(jīng)濟(jì)，是現(xiàn)代社會所提倡的。現(xiàn)在許多發(fā)達(dá)國家都把無碳技術(shù)運(yùn)用到各個領(lǐng)域，像交通，家具等，這也是我國當(dāng)今所要求以及努力的方向。針對目前這一現(xiàn)狀，我們設(shè)計了無碳小車模型，用重力勢能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能提供了一種全新的思路，以便更好的解決以上問題 [1]。 本作品設(shè)計的目的是圍繞命題主題“無碳小車”，即不利用有碳資源，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化原理，利用重力勢能驅(qū)動帶動具有方向控制功能的小車模型。這種模型比較輕巧，結(jié)構(gòu)相對的簡單，能夠成功的將重力勢能轉(zhuǎn)化為小車的動能，從而完成小車前行過程中的所有動作。小車構(gòu)思巧妙，在完成設(shè)計的要求下充分考慮了外觀和成本等問題，方便以后的擴(kuò)展和進(jìn)一步的開發(fā)。并能滿足大部分初高中及大學(xué)學(xué)生對機(jī)械知識實踐的實驗與了解。對激發(fā)青少年對機(jī)械構(gòu)造的熱情有深遠(yuǎn)的影響。2、調(diào)研內(nèi)容：1、研究的背景及意義：開發(fā)新能源和可再生能源是能源可持續(xù)發(fā)展的應(yīng)有之義。我國的能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)里，煤炭、石油與天然氣等不可再生能源占絕大部分，新能源和可再生能源開發(fā)不足，這不僅造成環(huán)境污染等一系列問題，也嚴(yán)重制約能源發(fā)展，必須下大力氣加快發(fā)展新能源和可再生能源，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)能源供給能力，緩解壓力，故無碳小車可能開啟我們的智慧之門，創(chuàng)造出新型小車 [2]。2、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀：在前幾屆工程綜合能力訓(xùn)練競賽中“S”型的小車全國前二十名中，各個小組他們的車大致由車架 、原動機(jī)構(gòu) 、傳動機(jī)構(gòu) 、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 、行走機(jī)構(gòu) 、微調(diào)機(jī)構(gòu)六個模塊組成。從六個部件分別對他們的小車進(jìn)行了分析得出如下結(jié)論：（1）車架材料都是選用密度比較小的硬質(zhì)材料（有機(jī)玻璃、硬鋁等）。 （2）原動機(jī)構(gòu)都是通過滑輪懸掛，不過有些小車的帶輪很大而且掛重物的線繩還在帶輪上繞有一定的圈數(shù)（我猜想可能是用于控制重物下降的速度）。（3）傳動機(jī)構(gòu)都是選用小模數(shù)的高傳動比一級齒輪組來進(jìn)行傳動。 （4）轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)有的車用的曲柄連桿機(jī)構(gòu)用球頭連桿連接、凸輪機(jī)構(gòu)兩種。（5）行走機(jī)構(gòu)分單輪驅(qū)動、雙輪驅(qū)動。 （6）微調(diào)機(jī)構(gòu)有可調(diào)曲柄、曲柄盤，主要目的是為了改變曲柄的長度來改變小車轉(zhuǎn)向的角度從而達(dá)到適應(yīng)不同場地不同障礙物的而要求。 由于小車是純機(jī)械機(jī)構(gòu)控制所以對零件的加工精度和裝配精度要求非常高，而這些學(xué)校能夠跑出如此好的成績很大程度上要歸功于精密的加工 [3]。另外，機(jī)構(gòu)的正確選用和長時間的調(diào)試也和他們的成功息息相關(guān)。同類課題研究水平概述 ：以 5 焦耳重力勢能為唯一能量的、具有連續(xù)避障 18 米功能。挑戰(zhàn)杯挑戰(zhàn)杯全稱為 “挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽和中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽 主辦單位：共青團(tuán)中央，中國科協(xié)，教育部，全國學(xué)聯(lián)，上海市政府 承辦單位：同濟(jì)大學(xué)簡介：“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽和中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽： 挑戰(zhàn)杯是 “挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生系列科技學(xué)術(shù)競賽的簡稱，是由共青團(tuán)中央、中國科協(xié)、教育部和全國學(xué)聯(lián)共同主辦的全國性的大學(xué)生課外學(xué)術(shù)實踐競賽。“挑戰(zhàn)杯”競賽在中國共有兩個并列項目，一個是“挑戰(zhàn)杯”中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽(簡稱“小挑”)；另一個則是“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽(簡稱“大挑“)。這兩個項目的全國競賽交叉輪流開展，每個項目每兩年舉辦一屆 [4]。 “挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽: “挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽（以下簡稱“‘挑戰(zhàn)杯’競賽”）是由共青團(tuán)中央、中國科協(xié)、教育部、全國學(xué)聯(lián)和地方政府共同主辦，國內(nèi)著名大學(xué)、新聞媒體聯(lián)合發(fā)起的一項具有導(dǎo)向性、示范性和群眾性的全國競賽活動。自 1989 年首屆競賽舉辦以來，“挑戰(zhàn)杯”競賽始終堅持“崇尚科學(xué)、追求真知、勤奮學(xué)習(xí)、銳意創(chuàng)新、迎接挑戰(zhàn)”的宗旨，在促進(jìn)青年創(chuàng)新人才成長、深化高校素質(zhì)教育、推動經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展等方面發(fā)揮了積極作用，在廣大高校乃至社會上產(chǎn)生了廣泛而良好的影響，被譽(yù)為當(dāng)代大學(xué)生科技創(chuàng)新的“奧林匹克”盛會。競賽的發(fā)展得到黨和國家領(lǐng)導(dǎo)同志的親切關(guān)懷，江澤民同志為“挑戰(zhàn)杯”競賽題寫了杯名，李鵬、李嵐清等黨和國家領(lǐng)導(dǎo)同志題詞勉勵[5]。歷經(jīng)十屆，“挑戰(zhàn)杯”競賽已經(jīng)成為： ――吸引廣大高校學(xué)生共同參與的科技盛會。從最初的 19 所高校發(fā)起，發(fā)展到 1000 多所高校參與；從 300 多人的小擂臺發(fā)展到 200 多萬大學(xué)生的競技場，“挑戰(zhàn)杯”競賽在廣大青年學(xué)生中的影響力和號召力顯著增強(qiáng)。 ――促進(jìn)優(yōu)秀青年人才脫穎而出的創(chuàng)新?lián)u籃。競賽獲獎?wù)咧幸呀?jīng)產(chǎn)生了兩位長江學(xué)者，6 位國家重點實驗室負(fù)責(zé)人，20 多位教授和博士生導(dǎo)師，70%的學(xué)生獲獎后繼續(xù)攻讀更高層次的學(xué)歷，近 30%的學(xué)生出國深造。他們中的代表人物有：第二屆“挑戰(zhàn)杯”競賽獲獎?wù)?、國家科技進(jìn)步一等獎獲得者、中國十大杰出青年、北京中星微電子有限公司董事長鄧中翰，第五屆“挑戰(zhàn)杯”競賽獲獎?wù)?、“中國杰出青年科技?chuàng)新獎”獲得者、安徽中科大訊飛信息科技有限公司總裁劉慶峰，第八屆、第九屆“挑戰(zhàn)杯”競賽獲獎?wù)摺ⅰ爸袊嗄晡逅莫務(wù)隆睒?biāo)兵、南京航空航天大學(xué) 2007 級博士研究生胡鈴心等 [6]。 ――引導(dǎo)高校學(xué)生推動現(xiàn)代化建設(shè)的重要渠道。成果展示、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、科技創(chuàng)業(yè)，讓“挑戰(zhàn)杯”競賽從象牙塔走向社會，推動了高?？萍汲晒颥F(xiàn)實生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化，為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。 ――深化高校素質(zhì)教育的實踐課堂。“挑戰(zhàn)杯”已經(jīng)形成了國家、省、高校三級賽制，廣大高校以“挑戰(zhàn)杯”競賽為龍頭，不斷豐富活動內(nèi)容，拓展工作載體，把創(chuàng)新教育納入教育規(guī)劃，使“挑戰(zhàn)杯”競賽成為大學(xué)生參與科技創(chuàng)新活動的重要平臺。 ――展示全體中華學(xué)子創(chuàng)新風(fēng)采的亮麗舞臺。香港、澳門、臺灣眾多高校積極參與競賽，派出代表團(tuán)參加觀摩和展示。競賽成為兩岸四地青年學(xué)子展示創(chuàng)新風(fēng)采的舞臺，增進(jìn)彼此了解、加深相互感情的重要途徑 [7]。 “挑戰(zhàn)杯”中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽: 創(chuàng)業(yè)計劃競賽起源于美國，又稱商業(yè)計劃競賽，是風(fēng)靡全球高校的重要賽事。它借用風(fēng)險投資的運(yùn)作模式，要求參賽者組成優(yōu)勢互補(bǔ)的競賽小組，提出一項具有市場前景的技術(shù)、產(chǎn)品或者服務(wù)，并圍繞這一技術(shù)、產(chǎn)品或服務(wù)，以獲得風(fēng)險投資為目的，完成一份完整、具體、深入的創(chuàng)業(yè)計劃 [8]。 競賽采取學(xué)校、?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）和全國三級賽制，分預(yù)賽、復(fù)賽、決賽三個賽段進(jìn)行。 大力實施“科教興國“戰(zhàn)略，努力培養(yǎng)廣大青年的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)意識，造就一代符合未來挑戰(zhàn)要求的高素質(zhì)人才，已經(jīng)成為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的時代要求。作為學(xué)生科技活動的新載體，創(chuàng)業(yè)計劃競賽在培養(yǎng)復(fù)合型、創(chuàng)新型人才，促進(jìn)高校產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，推動國內(nèi)風(fēng)險投資體系建立方面發(fā)揮出越來越積極的作用 [9]。3、目前存在的問題：小車最大的缺點是精度要求非常高，小車精度要求高，使得加工零件成本高，以及微調(diào)各個機(jī)構(gòu)都很費時，避障穩(wěn)定行差，時而偏左，時而偏右。改進(jìn)小車的精度要求，使能調(diào)整簡單，小車便能達(dá)到很好的行走效果。作為對精度要求比較高的無碳小車，首先要從設(shè)計上防止零件加工后出現(xiàn)較大的誤差的可能，如增加車體關(guān)鍵零件的剛度 [10]。 其次應(yīng)避免由于設(shè)計不當(dāng)造成裝配的誤差積累，比如在零件上多加一些銷、鍵等保證定位的零件．多做一些較精確的定位基準(zhǔn)面等措施，零件加工時盡量一次成型，不進(jìn)行二次加工．減少因多個基準(zhǔn)而造成誤差。參考文獻(xiàn)：[1]Gregory B.Daniel,Katia L.Cavalca.Analysis of the dynamics of a slider -crank mechanism with hydrodynamic lubrication in the connecting rod-slider joint clearance[J]．Journal of Mechanical Design，2012，113(1)：30 一 44.[2] 王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制綜述[J].基礎(chǔ)自動化,2006(6). [3] 章浩,張西良,周士沖.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].農(nóng)機(jī)化研 究,2006(7). [4] 梁俊彥,李玉翔.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J].科技資訊,2007(9). [5] 王斌，王衍，李潤蓮，趙小龍，崔景峰，楊富林．無碳小車的創(chuàng)新性設(shè)計[J]．山西大 同大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2012(1)：59—62+96[6] 劉廣，曹愷，劉劍橋．無碳小車設(shè)計 I-J]．企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2011(13)：103+ll1[7] 白雪．唐鵬達(dá)．機(jī)械傳動無碳小車的設(shè)計構(gòu)想[J]．工業(yè)設(shè)計，2011(8)：145．[8] 趙亮，吳軍，鄭小軍．純機(jī)械傳動無碳小車創(chuàng)新設(shè)計[J]．科技信息，2013(1)：204．[9] 濮良貴，紀(jì)名剛．機(jī)械設(shè)計[M]．北京：高等教育出版社。2001．[10] 冀曉紅．按最佳傳動性能設(shè)計曲柄搖桿機(jī)構(gòu)[J]．機(jī)械設(shè)計與制造，2009，6(6)：83—84．學(xué)生簽名：年 月 日