飞思卡尔智能汽车设计技术报告 下载本文

图 2.2 主循环结极图

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中断结极图

进中断

AD 采集及数据处理

制 度 速 向 方

出中断

图 2.3 中断结极图

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第三章 机械系统设计

在小车的调试过程中,我们发现前期车速较低时,对小车的机械结极要求并 不高,越是到后期,车速较高的时候,对机械结极要求很高。为了保证小车能在 高速的情况下能稳定行驶,我们在规则的约束下,尽量改造小车,提高车模整体 精度,减轻车身重量,最大程度优化小车的机械结极。因此,我们队小车进行了 多方面的改造。

3.1 底盘加固

原装 B 型车模后悬挂底板与底盘采用的是活动柔性连接,但这种方式会占用 底盘空间,并且小车在行驶过程中具有不可控因素,行驶不稳定,于是小组决定 改掉这种结极,采用刚性连接,使后悬挂底盘与底盘成为整体。对于前轮的前摆 臂处增加垫盘,调整后轮轴固定座方向,使底盘尽量低,降低车身重心,这对智 能车降速转弯及通过障碍物时非常有利。

0 3.1 电机连板 CAD 图

3.2

轮胎处理

摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力两种。小车在直道前进时,受到的主要 是静摩擦力,静摩擦力越小,说明小车前进阻力越小;在转弯处,小车受到的

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摩擦力主要为静摩擦力,轮胎与赛道接触为小车提供的静摩擦力越大,小车在 转弯处稳定通过的速度也就越大。

v

2(F :静摩擦力所提供的向心力; :小车质量;v :小车

mF = m r

转弯处的线速度即稳定速度;r :小车的转弯半径。)

同时减轻车身重量也能提高转弯处的稳定速度。

这届的轮胎处理是一个棘手的问题,不能对轮胎过度打磨,禁止使用轮胎 橡胶套,还对轮胎粘性有限制。我们对轮胎最初的处理采用自然打磨法,小车 在光滑的地板上跑一段时间后,轮胎表面的轮胎渣就会被磨掉,变得光滑平整, 在跑道上轮胎效果较好。但是小车行驶时间加长后,轮胎问题又会出现。这种 方法不仅麻烦,还会因为打磨频繁,缩短轮胎的使用寿命。

轮胎摩擦力变差的原因,主要是轮胎表面起渣,导致轮胎与赛道表面不能

良好的接触。我们用水洗干净轮胎表面的物资,用毛糙的毛巾使劲擦拭轮胎表 面,是表面尽量平整。实际验证这种对轮胎的处理方法有较好的效果。

3.3 四轮定位

汽车的转向车轮、转向节和前轴三者之间的安装具有一定的相对位置, 这种具有一定相对位置的安装叫做转向车轮定位,也称前轮定位。前轮定位包 括主销 后倾(角、)主销内倾(角、)前轮外倾(角)和前轮前束四个内容。

主销后倾角

仍侧面看车轮,转向主销(车轮转向时的旋转中心)向后倾倒,称为主销后 倾 角。设置主销后倾角后,主销中心线的接地点与车轮中心的地面投影点之 间产生 距离(称作主销纵倾移距,与自行车的前轮叉梁向后倾斜的原理相 同),使车轮的 接地点位于转向主销延长线的后端,车轮就靠行驶中的滚动 阻力被向后拉,使车 轮的方向自然朝向行驶方向。设定很大的主销后倾角可 提高直线行驶性能,同时 主销纵倾移距也增大。主销纵倾移距过大,会使转 向盘沉重,而且由于路面干扰 而加剧车轮的前后颠簸。