S形轉向運動無碳小車改進研究

李烽 賴迎春 魏正陽

摘?要：近幾年來無碳小車在我國各個地區甚至是全國的大型比賽當中都有涉及到。在本次研究中針對S形無碳小車初始設計的問題提出相應的改進對策，旨在幫助優化其性能，可以發揮更大的作用。

關鍵詞：S形轉向運動;無碳小車;初始設計;改進

無碳小車在機械設計比賽當中是比較常見的，其設計需要滿足相關的條件[1]。如三輪結構，具有方向控制功能，轉向控制功能等，實現結構的快速更換以及功能的快速調節。關于S形轉向運動無碳小車在設計中存在的問題需要提出相應的優化對策給予改進。

1?初始設計方法分析

1.1?驅動結構的設計分析

小車在遇到障礙物時需要完成轉向。當汽車轉彎行駛過程中后軸外側移動的距離必然比內側輪移動距離更大，為了避免出現車輪脫滑的問題，車輪要實現輪速的不同。無碳小車采用單輪驅動的方法，斷開兩輪驅動軸，左后輪將其設計成驅動結構，右后輪設計成從動輪的模式，把軸承直接嵌入到主動輪的軸內孔當中，在轉動時確保這兩輪之間不會互相干涉。

驅動軸設計是無碳小車動力裝置的保障，在小車啟動的過程中，靜摩擦力比動摩擦力更大，小車需要更大力矩，力矩M公式可以表示為：M=Gr1=mgr1，在這個公式當中，質量為m，重力加速度用g表示，驅動軸的半徑用r1來表示。把驅動軸和輪設計成為一體，后輪也可以得到一個專門的轉動力矩M，公式為：M=F0r2，小車后輪半徑采用r2表示，后輪等效力采用F0來表示。……