曹 斌， 张海波， 朱华炳

（1.合肥工业大学 工业培训中心，安徽 合肥 230601；2.合肥工业大学 机械与汽车工程学院，安徽 合肥 230009）

基于槽轮机构的8字轨迹无碳小车设计

曹 斌1， 张海波2， 朱华炳2

（1.合肥工业大学 工业培训中心，安徽 合肥 230601；2.合肥工业大学 机械与汽车工程学院，安徽 合肥 230009）

文章根据全国大学生工程训练综合能力竞赛的要求，设计一种可将重力势能转换为机械能并以此驱动小车绕桩行走的装置，用质量为1kg的重块（φ50×65mm，普通碳钢）铅垂下降（400±2）mm提供该重力势能。根据设计要求选择了无碳小车的动力转换机构和转向机构，通过对比轨迹的优劣确定了最佳的槽轮机构，推导了小车的运动方程，利用Excel 2007提供的公式计算迭代和描点成像功能，实现了小车轨迹的仿真和参数的即时修正，进一步设计制作完成了无碳小车的实物样机，验证了机构的合理性。

槽轮机构；无碳小车；8字轨迹；仿真

0 引 言

“第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛”的主题为“无碳小车越障竞赛”，要求设计一种可将重力势能转换为机械能并以此驱动小车行走的装置，用质量为1kg的重块（φ50×65mm，普通碳钢）铅垂下降（400±2）mm提供此重力势能。针对所选场地特点，本文设计并完成参赛小车的转向控制机构，且该转向控制机构具有可调节功能，以适应场地上不同间距的障碍物。

8字轨迹中，设计的难点在于小车在很短的行驶距离内进行较大角度的转弯，同时与桩保持足够的距离使小车在一定制造误差的情况下尽可能多地绕过障碍物。……