针对第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题"无碳小车—电控组"的要求,设计出一种尽可能以最小动力来实现小车在平路和上坡时的转换,保证小车可以稳定不停止的向前行进,并且可以适应不同条件的一种上坡机构。通过前期的大胆创新和实践,比较不同上坡方式的优劣,最终确定采用两套不同传动比的齿轮组,上坡齿轮组传动比为1∶5.1,平路齿轮组传动比为7.2∶1,通过单向轴承解决齿轮干涉,通过换挡机构在上坡和平路以较小的能量转换传动比,增强了小车的适应能力。 第84页图8所示，在离合器的一端存在槽口，槽口内有舵机控制的小轴承。为了减小摩擦，槽口两端绝对竖直并且平行，槽口的宽度应当比小轴承略大0.3～0.6mm。在平路行驶时，小轴承使离合器限位在行进齿轮组啮合的状态；在上坡时，舵机控制小轴承拉动离合器，此时，行进齿轮组分离。离合器控制的机构装配要求非常高，装配需要每个部位恰到好处，若过于紧，摩擦大机构的创新性设计-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港液压滚圆机滚弧机折弯机，小车无法行进；若过于松，卡齿现象会非常频繁。4结论本设计根据无碳小车电控组的新规则设计了一种上坡和平路齿轮组转换的结构，本文有公司网站全自动倒角机采集转载中国知网整理，http://www.daojiaoj.com 图4齿轮组转换5-1主视图5-2俯视图5-3左视图图5离合器图6滚珠滑槽图7计数模块单向轴承上坡齿轮组行进大齿轮脱离方向离合器行进齿轮组滚珠滚珠红外对射传感器计数模块（下转第84页）2018年第8期黄利，等：无碳小车“电控组”上坡机构的创新性设计·稻涂梢晕榷ㄇ靶校?在平路转为上坡时，如图5所示，离合器内部也固定有单向轴承，用来实现离合器左右滑动，在离合器槽口的位置用舵机连接的小轴承左右拨动，实现齿轮组的分离和啮合，当齿轮分离时，小车可由上坡齿轮组提供前进动力，小车可稳定上坡。在上坡结束后，离合器在舵机控制下时行进齿轮组再次啮合。（离合器的小法兰轴承用来保证离合器所固定的大齿轮与主动轴同心）3检测机构的设计3.1对于上坡的检测传感器首先小车支撑底板要保证水平，在小车水平的位置放置滚珠滑槽，滑槽如图6所示。滑槽通过检测滚珠是否遮挡红外对射的接收来控制离合器的左右拨动，滚珠在滑槽内滚动，滑槽存在3°～4°的坡度，红外对射探测器位于滑槽最高处。当小车处于水平时，滚珠会一直处于滑槽坡度较低的一端，红外对射始终可以接收到信号，离合器处于初始位置；当小车到达上坡位置时，小车速度逐渐减为零，停止后滑槽相对于水平面向后倾斜，滚珠向后滑动，此时，滚珠正好对红外对射的接收产生阻碍，红外对射探测器接收不到信号，程序处理后执行离合器分离命令，行进齿轮组分离。在小车开始上坡时，计数模块开始工作，计数模块通过检测码盘来计算小车行进的路程，其工作原理类似光电式编码器。码盘每过一个透光区与不透光区为一个完整周期，记一个数。每一个周期代表着码盘转过一定的角度，码盘和从动轴固定在一起，从动轴带动行进轮使小车前行，这就可以通过采集码盘计数量计算行进轮前进量，如图7所示。由赛题可知上坡路程为573.4～1146.2mm，考虑到计数模块的局限性，设计码盘线数为20，当采集数据为20～27个完整周期时，小车可以完成上坡，此时，程序执行离?机构的创新性设计-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港液压滚圆机滚弧机折弯机本文有公司网站全自动倒角机采集转载中国知网整理，http://www.daojiaoj.com