智能车机械部分.pptx

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1、智能(zh nn)车的机械结构 1北京理工大学智能(zh nn)车工作室第一页，共28 页。车模2 北京理工大学智能(zh nn)车工作室第二页，共28 页。车模3 北京理工大学智能(zh nn)车工作室第三页，共28 页。n 舵机内部结构n 舵盘、齿轮组、位置反馈电位计、直流电机、控制电路板等。n 工作(gngzu)原理n 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。n 舵盘角位由PWM 控制信号的脉宽决定。舵机(du j)4北京理工大学智能(zh nn)车工作室第四页，共28 页。舵机(du j)n 型号：S3010n 尺寸：40*20*38.1（mm）n 重量(zhngl

2、ing)：41（g）n 动作速度：4.8V 时0.2+0.02（Sec/60）n 6V 时0.16+0.02(Sec/60)n 输出扭矩：6V 时6.5+1.3（Kg*cm）n 动作角度：60+10 度5北京理工大学智能(zh nn)车工作室第五页，共28 页。直流伺服电机6北京理工大学智能(zh nn)车工作室第六页，共28 页。舵机(du j)-安装n 方案(fng n)一：n 平躺7 北京理工大学智能(zh nn)车工作室第七页，共28 页。舵机(du j)-安装n 方案(fng n)二：n 直立架高，舵机臂加长8北京理工大学智能(zh nn)车工作室第八页，共28 页。舵机(du j)

3、-安装n 方案(fng n)三：n 平躺着架高，舵机臂加长9北京理工大学智能(zh nn)车工作室第九页，共28 页。传感器-安装(nzhung)n 红外传感器10 北京理工大学智能(zh nn)车工作室第十页，共28 页。传感器-安装(nzhung)n 激光管传感器11北京理工大学智能(zh nn)车工作室第十一页，共28 页。传感器-安装(nzhung)n 摄像头12北京理工大学智能(zh nn)车工作室第十二页，共28 页。机械性能的影响(yngxing)n 舵机安装：重心问题(wnt)、转向执行效率n 传感器安装：重心问题(wnt)、前瞻性13北京理工大学智能(zh nn)车工作室第十

4、三页，共28 页。重心如何影响(yngxing)车的性能？n（1）对动力性能的影响(yngxing)n 汽车的驱动力必须大于等于坡度阻力、滚动阻力、空气阻力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。n 仅从此方面考虑，重心越靠近驱动轴越好。n（2）对转向性能的影响(yngxing)n 重心前移，易发生后轴侧滑，而且增大舵机的转向力矩；n 重心后移，前轮摩擦力减小，丧失转向性能n（3）对通过性能的影响(yngxing)n 重心太高，汽车高速急转弯行驶时，会发生侧向倾覆。应尽量降低重心。14 北京理工大学智能(zh nn)车工作室第十四页，共28 页。重心(zhn

5、gxn)如何影响车的性能？n 结论：n 在保证转向性能的前提下，尽可能保证模型车的重心垂直(chuzh)位置尽量的低，水平位置应在车中线上靠近后轴。n 如何权衡？n 试验方法n MATLAB 仿真15北京理工大学智能(zh nn)车工作室第十五页，共28 页。除此以外的其他(qt)因素？n 前轮四角(s jio)：主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和 前轮前束 16北京理工大学智能(zh nn)车工作室第十六页，共28 页。主销后倾角(qngjio)n 主销后倾角：n 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

6、沉重。对于(duy)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，则后倾角可选24。图 717北京理工大学智能(zh nn)车工作室第十七页，共28 页。主销内倾角(qngjio)n 主销内倾角：n 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(ch ln)转向时，滑动较大，增加磨损n 减小转向力矩；自动回正图 218 北京理工大学智能(zh nn)车工作室第十八页，共28 页。前轮外倾角(qngjio)n 前轮外倾角：n 在汽车(qch)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 n 消除前轮

7、内倾时的轮胎偏磨损、轮毂轴承偏向受力的情况。n 该参数车模不可调图 219北京理工大学智能(zh nn)车工作室第十九页，共28 页。前轮前束角n 俯视车轮，汽车(qch)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。n 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(qch)行驶中滚动而无滑动。n 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 320北京理工大学智能(zh nn)车工作室第二十页，共28 页。n 根据经验，主销内倾角较大一些（810），前轮侧滑摩擦力较大。n 当主销内倾角较大时，轮胎偏内，

8、由于(yuy)滚锥效应，前轮前束角常常安装成一个较小的负值，即偏外湖北汽车(qch)工业学院 CCD 组 21 北京理工大学智能(zh nn)车工作室第二十一页，共28 页。差速问题(wnt)22 北京理工大学智能(zh nn)车工作室第二十二页，共28 页。差速最佳(zu ji)方案n 盘片间静摩擦力f1 驱动力f2 n 盘片间动摩擦力f3n 握住赛车(si ch)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。n 调整方案？23北京理工大学智能(zh nn)车工作室第二十三页，共28 页。齿轮啮合(nih)问题761824

9、 北京理工大学智能(zh nn)车工作室第二十四页，共28 页。齿轮(chln)啮合问题n 调整的原则是：两传动齿轮轴要平行，轮齿间隙要合适。n 齿轮啮合过紧：加重负载(fzi)n 齿轮啮合过松：噪音+打齿n 判断标准：声音n 声音沉闷，啮合太紧；声音刺耳，啮合太松25北京理工大学智能(zh nn)车工作室第二十五页，共28 页。影响智能(zh nn)车速的几大机械因素n 1.重心位置n 2.前瞻问题n 3.舵机连杆长度(chngd)n 4.前轮四角n 5.差速n 6.齿轮啮合性能n 7.车身质量26 北京理工大学智能(zh nn)车工作室第二十六页，共28 页。几点建议(jiny)n 1.多看技术报告，站在前人的肩膀上看问题n 2.不要吃老本，敢于创新n 3.机械(jxi)方面尝试做仿真27北京理工大学智能(zh nn)车工作室第二十七页，共28 页。n 谢谢(xi xie)！28北京理工大学智能(zh nn)车工作室第二十八页，共28 页。