用于精确运动控制的双向锁定机构盲目的

在机械工程所持有的Sami-n

比赛结束

开放
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结束了

描述:

——简短的摘要

设计和建模增加了一个二级双向锁定机构，用于在微型空间中至少40Nm的高峰值/冲击载荷情况下保持平台的倾斜角度。(长90mm，宽33mm，高40mm)。

——详细描述

该设计的目标是在随机和频繁的计划负载/干扰下，保持平台在用户定义的倾斜角度。目前的设计包括一个蜗轮组，以提供一定程度的保持扭矩(例如2Nm)，这足以负载，如一个人站在平台的一端。然而，在高冲击载荷的情况下，如有人在平台顶端跳跃，需要一个二级机械锁定机构(双向)来防止平台移动。注意，空间限制可能是这个项目的主要挑战。

任务是将机制添加到现有模型中，同时保持在给定的空间(框)内。包含当前BOM编码的框盒严格尺寸为:

长度:90毫米
width: 33毫米
高度40毫米

我们目前有一个工作版本，使用二级电机，以参与和脱离自定义狗离合器一样的机制。然而，由于高昂的附加成本和空间，我们想进一步探索纯机械设计。也就是说，我们对使用最小功率(5V时100-200mA或12V时50-100mA)的想法持开放态度，非常紧凑和可靠，而且具有成本效益。

请注意，在我们的实验中，用户会频繁地向平台发出信号，这将向电机发出信号，精确地改变平台的倾斜角。因此，在没有过载的情况下，双向锁紧机构不应干扰电机的运行。这意味着该机制应该:

1)在空闲模式下保持空转，只有当负载高于~2Nm时才启动

2)保持空闲模式，并立即(即毫秒)脱离时，电机开始旋转

实现这一目标的其他创新想法非常受欢迎。

您可以随意添加部件，如齿轮、离合器、轴、连杆、扭矩限制器、制动器、弹簧、爪套等，或其他您认为合适的部件/机构，同时保持在外壳空间和最小化成本。您也可以添加功能(挤压，切割等)的内部的外壳盒，并对现有的轴和齿轮进行合理的修改(例如，从齿轮删除毂，如果您必须)。

将优先考虑与其他部件编译的现有扭矩额定组件，以实现双向锁定，而不是多个复杂的定制部件。

请提供您的概念的3D模型，并解释如何设计功能以满足项目的目标。另外，还要包括模型中使用的附加组件的名称。

SolidWorks是首选，但也可以使用其他软件，只要概念的表述清晰。

想要的:

功能——该设计理念实现了在过载情况下平台的双向锁定，并在过载后机械分离。

尺寸-设计概念不超过给定的外壳空间(将优先考虑最紧凑的设计)

成本-额外的设计成本是最小的。

精度:在锁定机构啮合前和脱离啮合后发生过载时，平台倾斜不超过2度。

强度-该设计可以承受高达40Nm的冲击载荷

可靠性-该机构不应在几分之一秒内发生的冲击载荷失效，将是一个可靠的和免维护的装配与其他组件的生命周期一致。

不要希望:

由于功率和成本的限制，使用二次电机来达到预期的结果。

手动锁定/解锁-系统必须完全自动化。

软件: