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智能车机械部分


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几点建议
1.多看技术报告,站在前人的肩膀上看 问题
2.不要吃老本,敢于创新 3.机械方面尝试做仿真
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之和而等于汽车驱动轮的附着力。故重心位置必须保证驱动轮能
够提供足够的附着力。
仅从此方面考虑,重心越靠近驱动轴越好。
(2)对转向性能的影响
重心前移,易发生后轴侧滑,而且增大舵机的转向力矩;
重心后移,前轮摩擦力减小,丧失转向性能
(3)对通过性能的影响
重心太高,汽车高速急转弯行驶时,会发生侧向倾覆。应尽
智能车的机械结构
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车模
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车模
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舵机
舵机内部结构
舵盘、齿轮组、位置反馈 电位计、直流电机、控制 电路板等。
工作原理
脉宽信号给定参考位置, 舵机内部电路通过反馈控 制调节舵盘角位。
舵盘角位由PWM控制信号 的脉宽决定。
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舵机
型号:S3010 尺寸:40*20*38.1
(mm) 重量:41(g) 动作速度:4.8V时
0.2+0.02(Sec/60°) 6V时0.16+0.02
(Sec/60°) 输出扭矩:6V时6.5+1.3
(Kg*cm) 动作角度:60+10 度
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消除前轮内倾时的轮 胎偏磨损、轮毂轴承 偏向受力的情况。
该参数车模不可调 图2
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前轮前束角
俯视车轮,汽车的两个前轮 的旋转平面并不完全平行, 而是稍微带一些角度,这种 现象称为前轮前束。
减轻或消除因前轮外倾角和 主销内倾角所造成的不良后 果(滚锥效应), 相互协调,保 证前轮在汽车行驶中滚动而 无滑动。
量降低重心。
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重心如何影响车的性能?
结论:
在保证转向性能的前提下,尽可能保证模型车的重心垂直位置尽 量的低,水平位置应在车中线上靠近后轴。
如何权衡?
试验方法 MATLAB仿真
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除此以外的其他因素?
前轮四角:主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和 前轮前束
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直流伺服电机
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方案一:
平躺
舵机-安装
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方案二:
直立架高, 舵机臂加长
舵机-安装
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方案三:
平躺着架高, 舵机臂加长
舵机-安装
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传感器-安装
红 外 传 感 器
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齿轮啮合问题
调整的原则是:两传动齿轮轴要平行, 轮齿间隙要合适。
齿轮啮合过紧:加重负载
齿轮啮合过松:噪音+打齿 判断标准:声音
声音沉闷,啮合太紧;声音刺耳,啮合 太松
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影响智能车速的几大机械因素
1.重心位置 2.前瞻问题 3.舵机连杆长度 4.前轮四角 5.差速 6.齿轮啮合性能 7.车身质量
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主销后倾角
主销后倾角:
产生回转力矩。主销后
倾角越大, 车速愈高, 车轮偏转后自动回正力
越强, 但回正力矩过大, 将会引起前轮回正过猛, 加速前轮摆振, 并使转 向沉重。对于本模型车,
若欲使之转向灵活,主
销后倾角可选0°;欲
增大回正力矩,则后倾
图1
角可选2~4°。
图7
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差速问题
摩擦力f1>驱动力f2 >盘片间动摩擦力f3
握住赛车的任何一个后轮,让其不能动, 打开电机电源,另一个后轮能随电机快 速转动,如果握住两个后轮,在打开电 机电源,电机转不动。
调整方案???
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齿轮啮合问题
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主销内倾角
主销内倾角:
在汽车前后方向上,主 销向内倾斜一个角度, 主销轴线与垂线间的夹 角称为主销内倾角。汽 车上最好不要超过8°, 过大将使车轮转向时, 滑动较大,增加磨损
减小转向力矩;自动回
图2

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前轮外倾角
前轮外倾角:
在汽车的横向平面内, 前轮中心平面向外倾 斜一个角度,称为前 轮外倾角
传感器-安装
激 光 管 传 感 器
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传感器-安装
摄 像 头
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机械性能的影响
舵机安装:重心问题、 转向执行效率 传感器安装:重心问题、前瞻性
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重心如何影响车的性能?
(1)对动力性能的影响
汽车的驱动力必须大于等于坡度阻力、滚动阻力、空气阻力
试验发现前轮前束不宜太大, 否则严重影响车轮与路面的 摩擦力。
图3
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湖北汽车工业学院 CCD组
根据经验,主销内倾 角较大一些 (8°~10°),前 轮侧滑摩擦力较大。
当主销内倾角较大时, 轮胎偏内,由于滚锥 效应,前轮前束角常 常安装成一个较小的 负值,即偏外
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