多功能爬樓運(yùn)載小車設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書】【三維SolidWorks】

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The design of a multifunctional carrier car, this car can carry goods and people can be dragged away, and labor is saved, and the multifunctional carrier car can also climb the stairs etc. The design of the use of the motor through the clutch to make the front and rear drive can be changed at any time, through the chain drive to drive the wheel or a single round of flat. The experimental results show that the device is stable, reliable, and has good performance. This design combines the requirements of the actual goods carrying power machinery. The main body of the vehicle is a metal frame structure, wide 600mm, long 800mm, high 900mm. When the vehicle is driven by a single wheel, the utility model can realize the load leveling, and the control switch is changed to drive the triangle wheel to rotate so as to realize the load climbing stairs. Keywords：Carrier vehicle; motor; super clutch  目錄 摘要 1 Abstract 2 第一章緒論 3 1.1搬運(yùn)車概述 3 1.2本次課題研究目的和意義 3 1.3我國(guó)運(yùn)載車發(fā)展現(xiàn)狀 4 第二章多功能運(yùn)載爬樓小車方案設(shè)計(jì) 6 2.1方案擬定 6 2.2方案分析 6 第三章多功能爬樓小車機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 3.1蓄電池的選擇 8 3.2直流電機(jī)的設(shè)計(jì) 9 3.3聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 10 3.4鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 11 3.5鏈輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 3.6主動(dòng)軸的設(shè)計(jì)與校核 16 3.7從動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 19 3.8鍵的設(shè)計(jì)與校核: 21 3.9軸承的計(jì)算校核 22 第四章底架的設(shè)計(jì)與校核 23 4.1底架的設(shè)計(jì) 23 4.2底架的校核 24 4.3腳輪的設(shè)計(jì)選擇 27 4.4腳輪輪架的選擇 28 4.5腳輪軸承的選擇 28 結(jié)論 30 參考文獻(xiàn) 32 致 謝 33 第一章緒論 1.1搬運(yùn)車意義概述 現(xiàn)在起搬運(yùn)貨物作用的物流搬運(yùn)設(shè)備被稱為搬運(yùn)車。一些手動(dòng)載物搬運(yùn)車種類是現(xiàn)有的，如：手動(dòng)液壓搬運(yùn)車，高起升剪式搬運(yùn)車，電子秤搬運(yùn)車，手工托盤搬運(yùn)車等 在搬運(yùn)較重或較大等這類物品時(shí)，由于人力有限，會(huì)造成很多不便。沒(méi)有設(shè)備的幫助，運(yùn)輸物品會(huì)出現(xiàn)很多不便。很難滿足人們對(duì)于商品運(yùn)載的日常需要。對(duì)于這類商品運(yùn)載過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，我們應(yīng)當(dāng)考慮如下幾點(diǎn)： （1）運(yùn)載的設(shè)備應(yīng)該盡可能多的解決商品運(yùn)載所面臨的各種基本困難。 （2）運(yùn)載的設(shè)備應(yīng)可實(shí)現(xiàn)平地行駛和爬樓梯行駛，有效的解決了運(yùn)輸困難。此多功能運(yùn)載車旨在解決商品在平地運(yùn)輸和爬樓梯運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題。 1.2本次課題研究目的和意義 本題目具有很高的實(shí)用價(jià)值，是來(lái)自機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)涉及很廣，通過(guò)本此設(shè)計(jì)，大學(xué)中學(xué)到的專業(yè)知識(shí)能夠很好的用到實(shí)際工程中，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)際工程設(shè)計(jì)的技能。 研究意義：現(xiàn)在起搬運(yùn)貨物作用的物流搬運(yùn)設(shè)備被稱為搬運(yùn)車?，F(xiàn)有的一些手動(dòng)載物搬運(yùn)車種類：手動(dòng)液壓搬運(yùn)車，高起升剪式搬運(yùn)車，電子秤搬運(yùn)車，手工托盤搬運(yùn)車等。 在搬運(yùn)較重或較大等這類物品時(shí)，由于人力有限，會(huì)造成很多不便。沒(méi)有設(shè)備的幫助，運(yùn)輸物品會(huì)出現(xiàn)很多不便。很難滿足人們對(duì)于商品運(yùn)載的日常需要。對(duì)于這類商品運(yùn)載過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，我們應(yīng)當(dāng)考慮如下幾點(diǎn)： （1）運(yùn)載的設(shè)備應(yīng)該盡可能多的解決商品運(yùn)載所面臨的各種基本困難。 （2）運(yùn)載的設(shè)備應(yīng)可實(shí)現(xiàn)平地行駛和爬樓梯行駛，有效的解決了運(yùn)輸困難。此多功能運(yùn)載車旨在解決商品在平地運(yùn)輸和爬樓梯運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題。 目前市場(chǎng)上所采用的多功能運(yùn)載的搬運(yùn)車的發(fā)展?fàn)顩r主要是包括如下： 1、主要就是顯著目前工業(yè)中大量的被人們使用的多功能運(yùn)載車，它的重要的結(jié)構(gòu)部件是由驅(qū)動(dòng)裝置以及控制系統(tǒng)等等多部分原件部位來(lái)組成的?？刂频姆绞揭彩欠浅５膯我坏?，應(yīng)用在線式的操控?cái)?shù)據(jù)編程，即用示教存貯的信息，工作時(shí)再來(lái)讀取出這些程序軟件的代碼信息，之后再向各個(gè)執(zhí)行部件來(lái)發(fā)出相關(guān)的指令符號(hào)，最后再通過(guò)執(zhí)行的機(jī)構(gòu)按照指令程序再實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)部分之間的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。 2、是帶有真實(shí)感覺(jué)的多功能運(yùn)載車。它有著很敏感的運(yùn)載過(guò)程。它的基本情況比較第一種來(lái)說(shuō)，還是要復(fù)雜得非常多，這種運(yùn)載車從21世紀(jì)就已經(jīng)開始被廣泛用到實(shí)際生產(chǎn)的一個(gè)階段，很快也會(huì)被普遍應(yīng)用的。 3、主要是實(shí)現(xiàn)高級(jí)智能化的一種運(yùn)載車。這種運(yùn)載車，它除了具有極其敏銳的觸覺(jué)和視覺(jué)等高級(jí)功能以外，它還還能夠根據(jù)人們運(yùn)用上給出的一些指令認(rèn)識(shí)到自身 ，以及周圍的復(fù)雜多變的環(huán)境情況，被識(shí)別對(duì)象的有無(wú)及其各種存在狀態(tài)這些，然后再按照這一個(gè)識(shí)別，來(lái)自動(dòng)選擇各種程序進(jìn)行一些各種形式的非常復(fù)雜的操作動(dòng)作，及時(shí)的完成規(guī)定的復(fù)雜的任務(wù)。并且還能跟蹤工作對(duì)象的具體化變化情況，具有適應(yīng)工作環(huán)境的高級(jí)功能。當(dāng)然現(xiàn)在這種運(yùn)載車還是處于研制和開發(fā)的一個(gè)階段，目前還沒(méi)有被大量的投入到實(shí)際運(yùn)用中去。 我們有未來(lái)的幾年我們信心獲得一個(gè)更大的突破性發(fā)展在運(yùn)載車的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)能。因?yàn)殡S著我們國(guó)家的科學(xué)技術(shù)的最近這些年快速發(fā)展發(fā)展跟運(yùn)載車這方面不斷改進(jìn)的相關(guān)技術(shù)，爬樓作業(yè)當(dāng)中將由多功能的爬樓運(yùn)載車在將來(lái)起到越來(lái)越重要的作用。而且將來(lái)的多功能運(yùn)載車也會(huì)擁有更加的自動(dòng)化、智能化、無(wú)人操作化等特點(diǎn)，我們?cè)O(shè)備的更高的要求將會(huì)滿足于時(shí)代生產(chǎn)。因此在這樣的一種形勢(shì)下，本次的設(shè)計(jì)以多功能運(yùn)載車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為主要內(nèi)容，有著一定的認(rèn)識(shí)對(duì)運(yùn)載車的機(jī)構(gòu)和應(yīng)用，并更加有效的應(yīng)用到設(shè)計(jì)中把實(shí)際的所學(xué)所看，解決在設(shè)計(jì)中碰到的難題，要通過(guò)查閱運(yùn)載車的相關(guān)資料和老師幫助，完成本次的多功能運(yùn)載車的主要設(shè)計(jì)。 1.3我國(guó)運(yùn)載車發(fā)展現(xiàn)狀 一個(gè)國(guó)家的市場(chǎng)的發(fā)展程度由該國(guó)消費(fèi)水平?jīng)Q定的。許多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家家庭在世界中的消費(fèi)都十分可觀。1994年，家庭消費(fèi)為130億美元在英國(guó)，意大利為94億美元，西班牙為81億美元，德國(guó)為640億馬克。1996年法國(guó)家庭消費(fèi)為462億法郎，占整個(gè)消費(fèi)的49%。我國(guó)的消費(fèi)在相對(duì)比之下就低很多了，在2001年國(guó)家總局公布《2001年中國(guó)群體現(xiàn)狀調(diào)查報(bào)告》，該報(bào)告指出我國(guó)城鄉(xiāng)居民全年消費(fèi)平均為397.42元以家庭為單位，其中用于平均的92.09元用于購(gòu)買家庭運(yùn)載車械，表明我國(guó)在搬運(yùn)的市場(chǎng)消費(fèi)水平相對(duì)偏低。 從家庭所擁有的運(yùn)載車械和一個(gè)國(guó)家的人口總數(shù)的比例來(lái)看，美國(guó)其運(yùn)載車一年的銷量為300萬(wàn)臺(tái)而其人口2.81億；韓國(guó)人口僅有4600多人，但在2002年運(yùn)載車銷量卻達(dá)到100萬(wàn)臺(tái)；而中國(guó)運(yùn)載車一年的銷量?jī)H在20萬(wàn)臺(tái)左右但我們的人口卻高達(dá)13億，目前在中國(guó)家庭中運(yùn)載車的普及率僅為1%。近年來(lái)與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的家庭擁有量相比較，雖然我國(guó)對(duì)于家庭運(yùn)載車械的消費(fèi)有所增長(zhǎng)，但是依然還有很大的差距。 從國(guó)際視角與西方發(fā)達(dá)國(guó)家比較產(chǎn)值，消費(fèi)水平及產(chǎn)業(yè)吸納和就業(yè)人口比重三個(gè)方面，我國(guó)還都存在較大的差距，這些問(wèn)題無(wú)不直接或間接的反映了當(dāng)前我國(guó)整體上還處于起步和初級(jí)發(fā)展階段的搬運(yùn)市場(chǎng)，近年來(lái)家庭運(yùn)載車的總銷售額以一種緩慢的方式在進(jìn)行增長(zhǎng)，同時(shí)也預(yù)示了我過(guò)家庭運(yùn)載車市場(chǎng)領(lǐng)域擁有巨大的開拓潛力。 我國(guó)家庭運(yùn)載車發(fā)展主要還存在以下的問(wèn)題：有效需求不足，運(yùn)載車市場(chǎng)主體不成熟，家庭運(yùn)載車發(fā)展的市場(chǎng)機(jī)遇。 本次設(shè)計(jì)沒(méi)有墨守常規(guī)，多功能的設(shè)計(jì)可以滿足各種需求，使其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和存活力有了很大的提高，從而占據(jù)重要位置在運(yùn)載車這一領(lǐng)域中。 帶式輸送機(jī)是通過(guò)輸送帶與物料直接的摩擦產(chǎn)生摩擦力，從而在摩擦力的帶動(dòng)下達(dá)到運(yùn)輸物料目的的連續(xù)輸送設(shè)備。因?yàn)閹捷斔蜋C(jī)的運(yùn)輸距離長(zhǎng)、能夠連續(xù)輸送、運(yùn)量大、配置靈活、造價(jià)維護(hù)相對(duì)便宜等優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于其他種類的輸送裝置，所以現(xiàn)在帶式輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。 帶式輸送機(jī)的類型可以根據(jù)具體生產(chǎn)實(shí)際需求進(jìn)行最合適的選擇，選擇可以根據(jù)輸送機(jī)的運(yùn)行模式，例如勻速連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、變速連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)或者不連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。也可以根據(jù)具體線路也有其他各自的選擇，具體地形選擇直線、上坡、下坡或者曲線的線路。其主要由皮帶、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、托輥、滾筒、機(jī)架等組成。一般適用于塊狀、粉狀顆粒以及普通袋裝物料等，例如稻谷、煤塊、煤粉、砂石等。對(duì)于工作環(huán)境要求寬松，足以勝任平時(shí)的運(yùn)輸工作。現(xiàn)以廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)物資的運(yùn)輸，其中在礦場(chǎng)方面應(yīng)用最為廣泛。 在連續(xù)輸送機(jī)的發(fā)展史中，帶式運(yùn)輸機(jī)是留下的精髓，也是使用最廣泛的。因?yàn)閹捷斔蜋C(jī)具有安全可靠。輸送量大。輸送距離長(zhǎng)。維修方便簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在金屬礦物挖掘的輸送，輕工業(yè)和建筑行業(yè)的運(yùn)營(yíng)等各個(gè)部門都扮演著不可或缺的角色。 帶式輸送機(jī)的種類可按照不同的分法分為幾種類型如果依靠帶式輸送機(jī)的外形特點(diǎn)，可大致分為以下幾類： （1）槽形式帶式與平形式帶式輸送機(jī)。它們的輸送帶平面為平行或者槽型，槽型帶式輸送因?yàn)槠漭斔蛶椴坌停锪显谳斔蜁r(shí)不易灑出，多運(yùn)用于散裝物料的運(yùn)輸中。 （2）夾帶式輸送機(jī)。該型號(hào)帶式輸送機(jī)上下各安裝有兩條輸送帶，物料在兩條輸送帶之間的空間通過(guò)摩擦力運(yùn)輸，由于使用了兩點(diǎn)輸送帶，大大增加了其摩擦力，從而增大了運(yùn)傾角。但由于其特點(diǎn)，輸送帶的損耗較大，日常維護(hù)成本較高。 （3）固定式圓管形帶式輸送機(jī)。該帶式輸送機(jī)其輸送帶在中間段通過(guò)裝置結(jié)構(gòu)被卷成管狀，從而使得其具有較好的密封性，且在回程階段，也可以輸送物料。但由于將輸送帶卷城管裝，勢(shì)必對(duì)輸送帶的要求高于一般，使得其造價(jià)與平時(shí)使用成本和、維護(hù)成本增加。 如果依靠其輸送裝置用來(lái)區(qū)分帶式輸送機(jī)，又可分為以下幾類： （1）有輥式，帶式輸送機(jī)的承載階段由托輥提供一個(gè)向上的支持力。 （2）無(wú)輥式，這種帶式輸送機(jī)在承接階段沒(méi)有托輥裝置，或依靠上下布置的磁場(chǎng)斥力，又或靠高壓空氣和水提供支持力。無(wú)輥式輸送帶其驅(qū)動(dòng)裝置仍為滾筒，由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,因其不存在上托輥，大大減小了運(yùn)行時(shí)的阻力，生產(chǎn)效率更高, （3）直線驅(qū)動(dòng)方式，通過(guò)改裝電動(dòng)機(jī)，從而使電動(dòng)機(jī)的外殼代替了滾筒裝置，主要是將電動(dòng)機(jī)的外轉(zhuǎn)子，而通過(guò)固定內(nèi)轉(zhuǎn)子的方式，使得達(dá)到其目的。 如下圖1是開題報(bào)告時(shí)做的輸送機(jī)運(yùn)動(dòng)草圖 將輸送帶連接成一個(gè)封閉的環(huán)形運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所，在使用張緊裝置使它們各部分張緊，然后在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，憑借著驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶之間產(chǎn)生的摩擦力，驅(qū)使輸送帶連續(xù)的運(yùn)轉(zhuǎn)，使其達(dá)到了將物品由裝載端運(yùn)輸?shù)叫遁d端的目的。 其中包含了機(jī)架、驅(qū)動(dòng)裝置、托輥、主動(dòng)滾筒、從動(dòng)滾筒、卸載裝置、清掃裝置、尾部改向裝置、安全保護(hù)裝置等設(shè)備構(gòu)成了輸送機(jī)的基本樣式。電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器將動(dòng)力傳遞給減速器，經(jīng)過(guò)減速器將合適的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩提供給傳動(dòng)滾筒，從而帶動(dòng)輸送帶使得整個(gè)帶式輸送機(jī)完成輸送物料的目的，帶式輸送機(jī)的輸送帶與滾筒之間存在摩擦力，使得輸送帶能夠連續(xù)的運(yùn)行，而物料與輸送帶之間的靜摩擦力，使得達(dá)到運(yùn)送物料的目的。 帶式輸送機(jī)因其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，故擁有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：因?yàn)閹捷斔蜋C(jī)的輸送帶通過(guò)與物料之間的靜摩擦力同時(shí)運(yùn)動(dòng)，對(duì)比刮板輸送機(jī)的不能夠連續(xù)運(yùn)輸，使得被運(yùn)送的物料不易被擠壓受力，從而保證了物料的品質(zhì)，且運(yùn)輸時(shí)運(yùn)量大，阻力小效率高，電力消耗量?jī)H為刮板輸送機(jī)的百分之二十至百分之三十之間；帶式輸送機(jī)的最大輸送距離可以達(dá)到十三公里，對(duì)比傳統(tǒng)刮板輸送機(jī)做對(duì)比，在一樣的運(yùn)載能力和運(yùn)輸距離下，帶式運(yùn)輸機(jī)比刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)位少，運(yùn)載時(shí)斷點(diǎn)少，從而大大減小了使用和日常維護(hù)成本，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)也較為便捷。帶式輸送機(jī)缺點(diǎn)是由于其輸送帶成本較高，建設(shè)成本較高，與其它運(yùn)輸設(shè)備做對(duì)比，初期初期投資高且不適用于邊角鋒利的物料運(yùn)輸。 如果依照帶式輸送機(jī)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為兩大類，普通帶式輸送機(jī)與鐵中帶式輸送機(jī)，普通帶式輸送機(jī)的輸送帶承載階段為槽型以保證運(yùn)載物料時(shí)物料不會(huì)輕易的灑出，降低了運(yùn)料運(yùn)輸時(shí)的損耗，回程部分為降低成本，輸送帶為平行。輸送帶主要靠托輥對(duì)其的支持力。輸送帶的橫剖面外觀大多為平面幾何形，不同輸送帶決定著帶式輸送機(jī)不同的特點(diǎn)。由于設(shè)計(jì)內(nèi)容要求規(guī)定其輸送量40t/h,帶寬800mm,帶速2.0m/s,最大輸送長(zhǎng)度6000mm,傾角+18度，傳動(dòng)滾筒直徑500mm,托輥直徑89mm,根據(jù)運(yùn)輸量及轉(zhuǎn)速等計(jì)算初步設(shè)定其為地面向上方運(yùn)輸類似快遞等物品，因此選用普通式輸送機(jī)中的DTⅡ型固定式帶式輸送機(jī)。 本次課題設(shè)計(jì)了兩種皮帶輸送形式，平板型和槽型。 根據(jù)課題要求輸送機(jī)有15°的上傾角，在運(yùn)輸物料時(shí)會(huì)向下滑動(dòng)，使用平板型輸送機(jī)會(huì)有許多問(wèn)題需要處理，而槽型輸送機(jī)根據(jù)其運(yùn)輸特點(diǎn)就可以方便很多，所以本次設(shè)計(jì)選用槽型輸送機(jī)。 第二章多功能運(yùn)載爬樓小車方案設(shè)計(jì) 2.1方案擬定 本次的多功能運(yùn)載爬樓小車的方案設(shè)計(jì)，針對(duì)四個(gè)方面采用新型的設(shè)想。 1、一車兩用：平地行駛、爬樓梯行駛。 2、使用超越離合器實(shí)現(xiàn)運(yùn)載車的不同驅(qū)動(dòng)方式。 3、在平地行駛是安裝萬(wàn)向輪來(lái)控制運(yùn)動(dòng)方向。 4、通過(guò)電力驅(qū)動(dòng)節(jié)省人力，提高工作效率。 這一運(yùn)載車適用于商場(chǎng)、零件加工廠等場(chǎng)所，當(dāng)你在搬運(yùn)一些體型較大、較重不易搬運(yùn)的物品時(shí)此運(yùn)載車可輕松幫你搬運(yùn)，同時(shí)可爬樓梯，不需害怕沒(méi)有專用行駛通道，也正是因?yàn)榇诉\(yùn)載車的這一特點(diǎn)將使它成為貨物搬運(yùn)的一件必不可少的搬運(yùn)工具。 2.2方案分析 圖2-1多功能運(yùn)載爬樓車的方案圖 由方案圖可知，此運(yùn)載車框架主要由三角鐵焊接制造成，為實(shí)現(xiàn)運(yùn)載車平地行駛與爬樓梯行駛模式切換要求，本產(chǎn)品通過(guò)電動(dòng)機(jī)和超越離合器控制驅(qū)動(dòng)的方式，實(shí)現(xiàn)單輪平地行駛和三角輪爬樓行駛。運(yùn)載車把手可變換方向，從而可以更好的配合運(yùn)載車平地行駛或爬樓行駛。 本次的多功能運(yùn)載爬樓小車車主要由三部分組成：分別為金屬骨架的車底架和扶手、運(yùn)載車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、運(yùn)載車的行駛輪部分。 此運(yùn)載車的車底架由三角鐵焊接的框架，重量較輕，減輕整體重量，可承載更多貨物，運(yùn)用焊接使框架結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定牢固。 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)依靠蓄電池供電，對(duì)直流電機(jī)供電，直流電機(jī)連接減速器帶動(dòng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)軸上有兩個(gè)主動(dòng)鏈輪，主動(dòng)鏈輪連接著前后的兩個(gè)行駛輪上的從動(dòng)軸，從動(dòng)軸上安裝著從動(dòng)鏈輪，主動(dòng)鏈輪帶動(dòng)從動(dòng)鏈輪，這樣就可以使得運(yùn)載小車可以運(yùn)行。 為實(shí)現(xiàn)運(yùn)載車平地行駛與爬樓梯行駛模式切換要求，本產(chǎn)品通過(guò)電動(dòng)機(jī)和超越離合器控制驅(qū)動(dòng)的方式，實(shí)現(xiàn)單輪平地行駛和三角輪爬樓行駛。為使平地行駛和爬樓梯行駛相結(jié)合，故在電動(dòng)機(jī)上裝載超越離合器。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)三角輪轉(zhuǎn)動(dòng)，故而實(shí)現(xiàn)爬樓梯行駛。當(dāng)電動(dòng)機(jī)逆轉(zhuǎn)時(shí)。帶動(dòng)單輪轉(zhuǎn)動(dòng)，故而實(shí)現(xiàn)平地行駛。 在平地行駛時(shí)為控制載物車的行駛方向我們特在載物車上安裝一個(gè)萬(wàn)向輪，在爬樓梯行駛時(shí)萬(wàn)向輪抬起不影響爬樓行駛，在平地行駛時(shí)將萬(wàn)向輪放下，即可在行駛時(shí)隨意調(diào)控方向。 應(yīng)用中的三角輪爬樓梯行駛，在現(xiàn)有的一些爬樓梯行駛的輪子中三角輪在爬樓行駛時(shí)需要的里最小，更為省力。 扶手和底座通過(guò)M8螺釘相連，扶手是可以前后活動(dòng)的，可調(diào)節(jié)位置。電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力、鏈條傳動(dòng)，通過(guò)超越離合器控制運(yùn)載車的前后驅(qū)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)不同的行駛環(huán)境。 在平地行駛時(shí)以單輪為主動(dòng)輪帶動(dòng)運(yùn)載車運(yùn)動(dòng)，同時(shí)有一萬(wàn)向輪可調(diào)節(jié)運(yùn)載車行駛方向；在爬樓梯行駛時(shí)以三角輪為主動(dòng)輪帶動(dòng)運(yùn)載車運(yùn)動(dòng)。 第三章多功能爬樓小車機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1蓄電池的選擇 蓄電池性能主要依靠冷啟動(dòng)電流、儲(chǔ)備容量以及20 h放電容量等指標(biāo)的優(yōu)異。上述幾個(gè)參數(shù)都需要在一定條件下測(cè)得，冷啟動(dòng)電流是指蓄電池較短時(shí)間內(nèi)在溫度為零下十八度環(huán)境下可提供的最大電流。儲(chǔ)備容量是指蓄電池在充滿電的條件下，電流恒為二十五安培的情況下，一直輸出電流，直到無(wú)法穩(wěn)定輸出二十五安培的電流過(guò)程所持續(xù)的時(shí)間。二十小時(shí)放電容量是指蓄電池在溫度為二十七攝氏度的情況下，在二十小時(shí)內(nèi)所釋放的電量。 判斷蓄電池性能的好壞不能依靠單一的性能指標(biāo)，一塊性能不錯(cuò)的蓄電池各項(xiàng)指標(biāo)都應(yīng)優(yōu)異缺一不可。其中冷啟動(dòng)電流指標(biāo)是一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)。假如在對(duì)蓄電池選擇是單一的選擇儲(chǔ)備容量大的蓄電池，并沒(méi)有考慮冷啟動(dòng)的要求，則會(huì)造成在設(shè)備啟動(dòng)時(shí)候電流達(dá)不到電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)要求，從而使得電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)不了，無(wú)法完成其相應(yīng)的工作。在選擇蓄電池的時(shí)候，電池儲(chǔ)備容量也不是越大越好，充電的最佳時(shí)間放電深度為百分之五十至百分之七十時(shí)，通過(guò)使用這樣的充電方法，能夠使得蓄電池的壽命大大增加。，如果蓄電池儲(chǔ)備容量太過(guò)于大，相應(yīng)充電時(shí)間和放電時(shí)間會(huì)有所增加，如實(shí)現(xiàn)上述充電方法的難度會(huì)大大增加，使得蓄電池的使用壽命大大減小，使得蓄電池老化加快嚴(yán)重浪費(fèi)了生產(chǎn)資源。 如蓄電池采取兩組以及兩組以上，其之間的連接方式可選擇串聯(lián)或者并聯(lián)。 在工程機(jī)械上蓄電池的選擇通常選擇免維護(hù)鉛酸蓄電池，免維護(hù)鉛酸蓄電池通過(guò)使用稀硫酸做電解液，正負(fù)極材料為為二氧化鉛和絨狀鉛，因此該類型的電池有著抗腐蝕、抗震動(dòng)、電解液的損耗較少，大大減小了平時(shí)維護(hù)的成本。 通過(guò)以上基準(zhǔn)選擇，綜合考慮電池選擇風(fēng)帆蓄電池，其具體的參數(shù)型號(hào)如下： 3.2直流電機(jī)計(jì)算與選型 本次的多功能運(yùn)載小車在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，按照行走輪的速度來(lái)確定計(jì)算，本次的行走輪的直徑為190mm，行走輪的運(yùn)動(dòng)速度為1.4 m/s,即滑動(dòng)的滾輪速度為1.4 m/s，滾輪貼近機(jī)架的圓周直徑是190mm，由 得： 將上述數(shù)據(jù)帶入可得： 電機(jī)轉(zhuǎn)速即為： 電動(dòng)機(jī)選擇蓄電池作為能源，其蓄電池電壓為24V，為了簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)降低成本，故電動(dòng)機(jī)工作電壓也選擇為24V，通過(guò)上述計(jì)算可得電動(dòng)機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速為446 r/min，因滑動(dòng)機(jī)架部分依靠單片機(jī)控制，電動(dòng)機(jī)需安裝電子調(diào)速器，故電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速可選擇范圍較廣，故電動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速為500 r/min。經(jīng)過(guò)成本性能等方面考慮，我選擇臺(tái)灣東力電機(jī)的6IK120N減速電機(jī)。 上述電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為1800 r/min,減速器傳動(dòng)比為3.6:1，最終可滿足設(shè)計(jì)要求的500 r/min轉(zhuǎn)速。電機(jī)的參數(shù)如表4-1所示。 經(jīng)過(guò)初選，還需進(jìn)行如下驗(yàn)算的電機(jī)選擇是否合適。滑動(dòng)機(jī)架上電機(jī)其主要目的就是使得在滑動(dòng)機(jī)架上個(gè)零件完成左右運(yùn)動(dòng)，通過(guò)滾輪可將運(yùn)動(dòng)形式為滑動(dòng)改為滾動(dòng)。如存在整體機(jī)構(gòu)功率的損耗，即為滾動(dòng)摩擦所消耗的功率。上述計(jì)算可得機(jī)架的質(zhì)量為45.3 kg，取電動(dòng)機(jī)需帶動(dòng)物體的總質(zhì)量為50kg。取滾動(dòng)摩擦系數(shù)為μ=0.18，則滑動(dòng)摩擦重量即為 電動(dòng)機(jī)的軸直徑為十四毫米，通過(guò)此參數(shù)可計(jì)算的其轉(zhuǎn)矩 表3-1 6IK120N減速電機(jī)具體參數(shù) 型號(hào) 機(jī)身長(zhǎng) cm 額定轉(zhuǎn)速 rpm 額定 電壓 V 額定 功率W 保持 轉(zhuǎn)矩 N·m 重量 kg 安裝 方式 6IK120N 25 500 24 120 3.5 5.5 臥式 安裝 取上述參數(shù)帶入下式： 為啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩 P為啟動(dòng)時(shí)的功率： 則實(shí)際所需的功率為： 通過(guò)上述計(jì)算可知滿足題目要求。 3.3聯(lián)軸器計(jì)算與設(shè)計(jì) 該裝置在運(yùn)行時(shí)平穩(wěn)且載重較小無(wú)特殊要求，參考成本的要求和方便性，故選用彈性套柱銷聯(lián)軸器，取工作情況系數(shù) 。由于電機(jī)從動(dòng)軸徑為14mm，選擇聯(lián)軸器類型為HLA12-14， 聯(lián)軸器承受轉(zhuǎn)矩計(jì)算： 所以該選擇合適 圖3-1 聯(lián)軸器的型號(hào) 3.4鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 滾子一鏈傳動(dòng)的計(jì)算與設(shè)計(jì) 小鏈輪齒的數(shù)目為，大鏈輪齒的數(shù)目 計(jì)算鏈節(jié)距 P= PⅠ =0.12Kw，查得工礦系數(shù)KA=1.1，小鏈輪的運(yùn)行轉(zhuǎn)速為60.8r/min，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)鏈傳動(dòng)的功率和轉(zhuǎn)速表，得知 選定鏈輪型號(hào)為06B，節(jié)距為9.525mm，驗(yàn)算鏈速 =1.34m/s < 15m/s 計(jì)算鏈速適宜 鏈節(jié)數(shù)與實(shí)際中心距的計(jì)算 由于本次設(shè)定的鏈條中心距不需要調(diào)整，按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)上規(guī)定為<20p，本次選擇10P 鏈節(jié)數(shù)的計(jì)算 =26 取鏈節(jié)為26節(jié) 實(shí)際中心距的計(jì)算 =250.5 選擇中心距為a=250mm 計(jì)算對(duì)軸的作用力 取Kq=1.25， =822.1N 計(jì)算鏈輪的主要幾何尺寸 小鏈輪的主要幾何尺寸 (1)分度圓直徑的計(jì)算 d=p/sin(π/z)=60.89 mm (2)齒頂圓直徑(三圓弧-直線齒形)的計(jì)算 da=(p*(0.54+1.0/tan(π/z)))=65.28 mm (3)最大齒頂圓直徑(其它齒形)的計(jì)算 damax=d+1.25*p-d1=66.44 mm (4)最小齒頂圓直徑(其它齒形)的計(jì)算 damin=d+(1-1.6/z)*p-d1=63.3 mm (5)齒根圓直徑的計(jì)算 df=(d - d1)=54.54 mm (6)分度圓弦齒高(三圓弧-直線齒形)的計(jì)算 ha=(0.27 * p)=2.57 mm (7)最大分度圓弦齒高(其它齒形)的計(jì)算 hamax=(0.625+0.8/z)*p-0.5*d1=3.16 mm (8)最小分度圓弦齒高(其它齒形)的計(jì)算 hamin=0.5*(p-d1)=1.59 mm (9)最大齒根距離的計(jì)算 lx=df=54.54 mm (10)齒側(cè)凸緣直徑的計(jì)算 dg=p/tan(π/z)-1.04*h2-0.76=50.79 mm (11)齒寬的計(jì)算 bf1= 0.93*b1=5.32 mm (12)鏈輪齒總寬的計(jì)算 bfn=(ps - 1)*pt + bf1=5.32 mm (13)齒側(cè)倒角的計(jì)算 ba=0.13*p=1.24 mm (14)齒側(cè)半徑的計(jì)算 rx≈p=9.53 mm (15)齒側(cè)凸緣圓角半徑的計(jì)算 ra=0.04 * p=0.38 mm (16)量柱測(cè)量距的計(jì)算 量柱直徑 dR=d1,上偏差＋0.01 mm,下偏差 0 mm MR=d+dRmin=67.24 mm 大鏈輪的基本尺寸的計(jì)算 (1)分度圓直徑的計(jì)算 d=p/sin(π/z)=76 mm (2)齒頂圓直徑(三圓弧-直線齒形)的計(jì)算 da=(p*(0.54+1.0/tan(π/z)))=80.54 mm (3)最大齒頂圓直徑(其它齒形)的計(jì)算 damax=d+1.25*p-d1=81.55 mm (4)最小齒頂圓直徑(其它齒形)的計(jì)算 damin=d+(1-1.6/z)*p-d1=78.56 mm (5)齒根圓直徑的計(jì)算 df=(d - d1)=69.65 mm (6)分度圓弦齒高(三圓弧-直線齒形)的計(jì)算 ha=(0.27 * p)=2.57 mm (7)最大分度圓弦齒高(其它齒形)的計(jì)算 hamax=(0.625+0.8/z)*p-0.5*d1=3.08 mm (8)最小分度圓弦齒高(其它齒形)的計(jì)算 hamin=0.5*(p-d1)=1.59 mm (9)最大齒根距離的計(jì)算 lx=d*cos(π/(z*2))-d1=69.5 mm (10)齒側(cè)凸緣直徑的計(jì)算 dg=p/tan(π/z)-1.04*h2-0.76=66.05 mm (11)齒寬的計(jì)算 bf1= 0.93*b1=5.32 mm (12)鏈輪齒總寬的計(jì)算 bfn=(ps - 1)*pt + bf1=5.32 mm (13)齒側(cè)倒角的計(jì)算 ba=0.13*p=1.24 mm (14)齒側(cè)半徑的計(jì)算 rx≈p=9.53 mm (15)齒側(cè)凸緣圓角半徑的計(jì)算 ra=0.04 * p=0.38 mm (16)量柱測(cè)量距的計(jì)算 量柱直徑 dR=d1,上偏差＋0.01 mm,下偏差 0 mm MR=d*cos(90/z)+dRmin=82.2 mm 3.5設(shè)計(jì)鏈輪的結(jié)構(gòu) 查設(shè)計(jì)手冊(cè)，其中鏈輪的連接型號(hào)為08B，連接節(jié)距 如圖3-2和表3-3所示，是根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)中鏈輪的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的鏈輪主體 圖3-2鏈輪主體設(shè)計(jì)圖 表3-3鏈輪尺寸計(jì)算 ①小鏈輪的輪轂厚度h； 小鏈輪輪轂長(zhǎng)度l：l=2.5h=25mm 小鏈輪輪轂直徑 ②大鏈輪的輪轂厚度h： 大鏈輪輪轂長(zhǎng)度l：l=2.5h=26mm 大鏈輪輪轂直徑 3.6計(jì)算校核主動(dòng)軸 根據(jù)主傳動(dòng)電機(jī)連接聯(lián)軸器帶動(dòng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速同電機(jī)輸出后的轉(zhuǎn)速相同。 主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速即為主從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速：r/min 主動(dòng)軸的輸入功率：KW 主動(dòng)軸輸入轉(zhuǎn)矩： 主動(dòng)軸的材料：選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理 主動(dòng)軸的形式如下 圖3-4主動(dòng)軸 由，p=0.1088,C選擇110~160 ， 由于主動(dòng)軸最小軸徑為14mm，主動(dòng)軸中需要考慮和聯(lián)軸器相連接，由于電機(jī)的從動(dòng)軸徑為14mm，選擇的聯(lián)軸器的軸徑為14mm，那么此主動(dòng)軸的最小軸徑第一段軸徑為14mm。 段裝配聯(lián)軸器，取=14mm，配備選擇的聯(lián)軸器為L(zhǎng)T1型，此段長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=30mm 段是中間的傳動(dòng)部分，此段連接兩個(gè)傳動(dòng)的鏈輪，鏈輪的中間孔軸徑為25mm，這樣此段的長(zhǎng)段軸徑為25mm，取=25mm，取269mm。 段為安裝軸承的軸段，選擇軸徑為20mm，此段的軸承選擇為6204軸承，6204軸承的內(nèi)孔直徑為20mm，考慮到軸承座的厚度，此段的長(zhǎng)度為25mm。 主動(dòng)軸上的圓周力為： 主動(dòng)軸徑向力為： 垂直面的支反力為 垂直彎矩的大小為： 水平面的支承力為： 水平面彎矩大小為： 計(jì)算出危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩為： 其中m-m,n-n處的截面當(dāng)量最危險(xiǎn)，彎矩為：（其中取折合系數(shù)） 危險(xiǎn)截面處軸的直徑為： n-n截面: m-m截面: 由于，所以這個(gè)軸截面是安全的。 當(dāng)量彎矩及軸受力分析如下圖； 圖3-5當(dāng)量彎矩及軸受力分析 3.7設(shè)計(jì)與計(jì)算從動(dòng)軸 選擇從動(dòng)軸的材料、熱處理方式、許用應(yīng)力。根據(jù)計(jì)算選擇如下，45鋼正火。其中硬度要求應(yīng)該達(dá)到170~217HBS,抗拉強(qiáng)度不小于600MPa，屈服強(qiáng)度在355MPa之間。 軸直徑按下列公式算出d1，從動(dòng)軸的功率P和扭矩T 最小從動(dòng)軸的直徑計(jì)算（查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教材表15—3 取 c=110） 考慮鍵槽 與大鏈輪連接的從動(dòng)軸軸徑我們?nèi)?0mm。 根據(jù)與大鏈輪相配合，本次設(shè)計(jì)中，取=30mm； 由于本次從動(dòng)軸設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，軸的大致形式如下： 中間軸段軸徑為30mm，兩端軸徑為25mm。 從動(dòng)軸的校核 作用在從動(dòng)軸上的圓周力： 徑向力： 求垂直面的支反力 計(jì)算垂直彎矩： 求水平面的支承力： 計(jì)算、繪制水平面彎矩圖： 求危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩： 從圖可見(jiàn)，m-m,n-n處截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量彎矩為：（取折合系數(shù)） 計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑： n-n截面: m-m截面: 由于，所以該軸是安全的。 ④彎矩及軸的受力分析圖如下 圖3-6從動(dòng)軸的彎矩簡(jiǎn)圖 3.8鍵的設(shè)計(jì)與校核: 電機(jī)輸出連接的半聯(lián)軸器端軸徑d1=14mm,查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中選鍵為查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得出 初選鍵長(zhǎng)為45,校核所以所選鍵為: 與小鏈輪連接的主動(dòng)軸直徑為25, 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇鍵為查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得 初選鍵長(zhǎng)為28,校核所以所選鍵為: 從動(dòng)軸與大鏈輪連接的中間軸直徑為30, 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇鍵為查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得 初選鍵長(zhǎng)為28,校核所以所選鍵為: 3.9軸承的計(jì)算校核 主動(dòng)軸的連接軸承的軸徑為20mm，從動(dòng)軸兩端連接的軸承的軸徑為25mm。 6204軸承，則有：。 計(jì)算目錄和答案如下表所示： 計(jì)算目錄 計(jì)算答案 0.0317 0.31 1.1 942.2N ， 結(jié)論 （滿足壽命要求） 6205軸承，則有：。 計(jì)算目錄和答案如下： 計(jì)算目錄 計(jì)算答案 0.0311 0.31 1.1 921.2N ， 結(jié)論 （滿足壽命要求） 第四章底架的設(shè)計(jì)與校核 4.1底架的計(jì)算 底架的設(shè)計(jì)重量應(yīng)為到電機(jī)的重量、減速器的總重量、蓄電池的重量和傳動(dòng)裝置的重量的和。 G1=5Kg G2=10+5=15Kg G3 =10Kg G=G1+G2+G3=30Kg 式中G1為電動(dòng)機(jī)和減速器質(zhì)量之和 G2為傳動(dòng)裝置總質(zhì)量 G3為蓄電池的質(zhì)量設(shè)計(jì)所需承受重力G=300N。根據(jù) ，取L=1100mm，Nk=2883.3N N=4152N，Nk=883.3N G=3460N 由公式 有上述計(jì)算可得機(jī)架預(yù)選尺寸為，厚度厚為3mm，并含有加強(qiáng)筋。 4.2底架的校核 本次的底架由等邊角鋼30x30x3的焊接拼接組成，整體的框架雖然是1004x785x437，但是底架的重物基本是安置在基本重物的上方上。 計(jì)算整個(gè)角鋼底架的強(qiáng)度校核，按照分析可以分析底層的那段角鋼的強(qiáng)度校核即可。 本次的底架在靜止的狀態(tài)下，由于底架由三個(gè)腳輪支撐在底面上，從一個(gè)視圖上看就可以看出，相當(dāng)于一個(gè)框架兩側(cè)是兩個(gè)支撐點(diǎn)，相當(dāng)于簡(jiǎn)支梁的兩個(gè)支撐點(diǎn)。由于本次的底架上有電機(jī)和減速器包括蓄電池分別帶動(dòng)兩組鏈輪進(jìn)行傳動(dòng)，也就相當(dāng)于在此簡(jiǎn)支梁上分別受到兩個(gè)方向上的壓力，按照簡(jiǎn)支梁的分類應(yīng)如下類： 圖中的A和B點(diǎn)就為底架的兩個(gè)腳輪支撐點(diǎn)，圖中的C點(diǎn)和D點(diǎn)就是兩個(gè)電機(jī)帶動(dòng)的裝置的重心點(diǎn)的位置，根據(jù)整體的底架裝置圖，將整個(gè)底架的按照此種簡(jiǎn)支梁的形式分析簡(jiǎn)圖如下： 由于電機(jī)和帶動(dòng)的轉(zhuǎn)軸之間有帶傳動(dòng)的距離，本次類似于承受重量的重心為兩者距離的一半，即為兩點(diǎn)之間的中點(diǎn)。 根據(jù)此種簡(jiǎn)支梁的分析計(jì)算式如下 1、底架的反力和反力矩 P為方管上部所有重物的重量，根據(jù)三維實(shí)體得出上部的重量為35Kg，也就是 P=350N 2、底架的剪力校核 按照簡(jiǎn)支梁計(jì)算中 ，此處在AC段，底架上AC段就是235mm處，CD處就是就是圖中兩個(gè)P之間的剪力，那么本次的底架 要滿足條件就是 A為角鋼30x30x3的橫截面積， 為材料的許用切應(yīng)力，Q235A的許用切應(yīng)力98MPa 6.19小于98，所以滿足要求，底架不會(huì)被剪切。 3、底架的彎矩校核 有公式，此處是在AC段的彎矩是最大的，由AC端距離為235mm，那么此處的彎矩最大為，Q235A材料的屈服強(qiáng)度為235，75小于235，所以底架彎矩校核合格。 4、底架擾度校核 有公式得出此底架最大擾度為 式中E為彈性模量，本次的等邊角鋼材料Q235A，其彈性模量為206GPa I：截面慣性矩，本次的等邊角鋼為30x30x3，此截面慣性矩為 （a、b為方管的邊長(zhǎng)） ：就是AC段的長(zhǎng)度為235mm L：長(zhǎng)度為600mm ： =0.16mm 按整體方管的擾度需要滿足角鋼總長(zhǎng)的1/400，整個(gè)底架的角鋼長(zhǎng)度為600mm，那么底架方管的1/400，就是 計(jì)算出來(lái)的擾度，所以合格。 5、轉(zhuǎn)角的校核 底架轉(zhuǎn)角公式為 已知上面的數(shù)據(jù)代入上式 4.3腳輪的設(shè)計(jì)選擇 確定單個(gè)腳輪需要達(dá)到的承載能力是設(shè)計(jì)載重量的依據(jù)。腳輪最基本和最關(guān)鍵的要求是腳輪的承載能力強(qiáng)弱，而實(shí)際使用的情形又都有所區(qū)別，因此，應(yīng)當(dāng)留有一定的安全余量，在實(shí)際選擇腳輪的承載能力時(shí)，以免發(fā)生意外，四輪式安裝最常使用，以它的為例，通?？梢援a(chǎn)生以下兩種方法的選擇： 按三只腳輪承受全部重量選擇。適用于貨物裝運(yùn)或設(shè)備移動(dòng)過(guò)程中的方法是其中一只腳輪懸空，但是這樣腳輪沖力承受的較大，較差的地面狀況的場(chǎng)合，尤其是在較大總重量的情況下。 適用于地面狀況良好的方法，貨物裝運(yùn)或設(shè)備移動(dòng)過(guò)程中，腳輪沖擊承受的較小的場(chǎng)合。按四只腳輪承受總重量的120%選擇。 需要特別題出的是，對(duì)于那些會(huì)使腳輪受到?jīng)_擊很大情況，不僅能只注重選擇承載能力大的腳輪，而且殊設(shè)計(jì)的抗沖擊結(jié)構(gòu)的的腳輪要是選擇之一。 腳輪主體；設(shè)于樞接座上的腳輪主體的是一輪子組，組成輪子組的結(jié)構(gòu)有輪子、軸桿、密封體及護(hù)蓋，筒座設(shè)于該腳輪主體前方，而二嵌槽設(shè)于腳輪主體底部?jī)?nèi)凹，于腳輪主體的筒座前端凹設(shè)有凹槽，設(shè)有嵌合槽在該凹槽兩側(cè)； 在腳輪主體底部凹面內(nèi)設(shè)有煞車系統(tǒng)，該煞車系統(tǒng)的組成包括煞車彈片、下部煞車旋鈕及按壓式煞車凸鈕等構(gòu)件；在腳輪主體底部凹面上設(shè)有一定向系統(tǒng)，該定向系統(tǒng)的組成包括定位卡片、腳踏板及復(fù)合板； 在煞車系統(tǒng)煞車彈片的齒盤上方設(shè)有轉(zhuǎn)向齒盤，與煞車彈片一體成型，同時(shí)向上移位咬合轉(zhuǎn)向齒盤和該齒盤即形成卡合，使腳輪可同時(shí)達(dá)到煞車與轉(zhuǎn)向不動(dòng)的目的。 腳輪車輪的選擇 車輪材質(zhì)：首先考慮使用路面的大小，障礙物、使用場(chǎng)地上殘留物質(zhì)（如鐵屑、油脂），所處環(huán)境狀況（如高溫、常溫或低溫）及車輪所能承載的重量等不同條件來(lái)決定選擇適合的車輪材質(zhì)。在粗糙的地面上使用，應(yīng)當(dāng)耐磨損、彈性好的橡膠，聚氨脂或超級(jí)人造膠輪子；在特殊的高溫或低溫下工作，或是工作環(huán)境溫差很大，應(yīng)該選金屬輪子或特制的耐高溫輪子；在要求防止靜電產(chǎn)生的積累的地方，最好采用專門的防靜電輪，也可選用金屬輪（如果地面不要求保護(hù)的話）；工作環(huán)境中存在大量腐蝕性介質(zhì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)相應(yīng)地選擇具有良好抗腐蝕能力的輪子例如：橡膠輪不能耐酸、油脂和化學(xué)品，超級(jí)聚氨脂輪、高強(qiáng)度聚氨脂輪、尼龍輪、鋼鐵輪和耐高溫輪則能適用于不同的特殊環(huán)境。 輪徑大?。和ǔ＼囕喼睆接笥菀淄苿?dòng)，荷重能力也愈大同時(shí)也較能保護(hù)地面不受損壞，輪徑大小的選擇首先應(yīng)考慮承載的重量和荷重下搬運(yùn)車的起動(dòng)推力來(lái)決定。 車輪材質(zhì)軟硬：通常車輪有尼龍輪、超級(jí)聚氨脂輪、高強(qiáng)度聚氨脂輪、高強(qiáng)度人造膠輪、鐵輪、打氣輪。超級(jí)聚氨脂輪、高強(qiáng)度聚氨脂輪不論在室內(nèi)室外的地面行駛，都能滿足你的搬運(yùn)要求；高強(qiáng)度人造膠輪則能適用于酒店、醫(yī)療器械、樓層、木地板、瓷磚地面等要求行走時(shí)噪音小寧?kù)o的地面上行駛；尼龍輪、鐵輪適用于地面不平或地面上有鐵屑等物質(zhì)的場(chǎng)地；而打氣輪則適用于輕荷重及路面軟不平坦的場(chǎng)合。 溫度狀況：嚴(yán)寒和高溫的場(chǎng)合對(duì)腳輪的影響很大，聚氨脂輪在零下45℃下的低溫，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活自如，耐高溫輪在高溫275℃下轉(zhuǎn)動(dòng)輕便。 4.4腳輪輪架的選擇 1、腳輪承載的重量通常是選擇適合的輪架的第一要素，在地板良好，搬運(yùn)的貨物較輕且平滑，（每只腳輪承載在10-140kg），如超市、學(xué)校、醫(yī)院、辦公樓、酒店等地方，選擇以薄鋼板（2-4mm）沖壓成形的電鍍輪架最為適合，此電輪架有輪架輕，操作靈活，靜音又美觀等特點(diǎn)，此電鍍輪架依滾珠排列有雙排珠和單排珠之分。應(yīng)用雙排珠是在常移動(dòng)或搬運(yùn)時(shí)。 2、在貨物搬運(yùn)很頻繁且負(fù)荷較重每只腳輪承載在280-420kg，如工廠和倉(cāng)庫(kù)等場(chǎng)所，選用5-6 mm的鋼板沖壓熱鍛并焊接的雙排滾珠的輪架則最為適合。 3、在使用荷重大且工廠內(nèi)行走距離長(zhǎng)每只腳輪承載在350-1200k，如紡織工廠、汽車工廠、機(jī)械工廠等地方，選擇以8-12mm切割后焊接的輪架最為合適，活動(dòng)輪架使用平面滾珠軸承和滾珠軸承在底板上，腳輪有能承受重負(fù)荷，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、抗撞擊等特點(diǎn)。 4.5腳輪軸承的選擇 1、特爾靈軸承的定義：特爾靈是一種特殊工程塑料，有適用于潮濕和腐蝕性的地方，轉(zhuǎn)動(dòng)的靈活性一般，阻力較大的特點(diǎn)。 2、滾柱軸承的定義：滾柱軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性一般，經(jīng)過(guò)熱處理的滾柱軸承能承載較重的負(fù)荷。 3、滾珠軸承的定義：是選用優(yōu)質(zhì)軸承鋼制作而成的滾珠軸承，有能承載較重的負(fù)荷的特點(diǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活和寧?kù)o的場(chǎng)合非常適用其要求。 4、平面軸承的定義：高和特高負(fù)荷及高轉(zhuǎn)速的場(chǎng)合經(jīng)常使用。 依照不同的特殊要求，可以選擇適當(dāng)?shù)母郊?。要保持腳輪轉(zhuǎn)動(dòng)部位的清潔可以使用如防塵帽、密封圈和防纏蓋等物件，可令腳輪長(zhǎng)期使用依然靈活如最開始一般，防止各種纖維的纏結(jié)；有效地阻止腳輪的轉(zhuǎn)動(dòng)和轉(zhuǎn)向可以使用單掣和雙剎掣裝置，使您停留在任何位置都是可以。 結(jié)論 經(jīng)過(guò)近幾個(gè)月的辛苦努力以及老師的辛勤指導(dǎo)，終于在畢業(yè)之際完成了本次設(shè)計(jì)。在這幾個(gè)月里通過(guò)對(duì)已學(xué)知識(shí)的整理和圖書館的圖書查閱，對(duì)本次設(shè)計(jì)多功能運(yùn)載小車的完成，提供了很大的幫助。使得自己的學(xué)習(xí)能力以及動(dòng)手操作能力都有了翻天覆地的變化。學(xué)會(huì)了獨(dú)立思考去完成一件事。對(duì)我以后的工作和學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)過(guò)程中的認(rèn)識(shí)和體會(huì)如下： 首當(dāng)我一開始拿到設(shè)計(jì)時(shí)我心里既開心又迷茫，不知如何下手開始做。我的設(shè)計(jì)論文題目是多功能爬樓運(yùn)載小車。簡(jiǎn)單理解就是運(yùn)載小車既能在平路運(yùn)載又可以進(jìn)行爬樓運(yùn)載。當(dāng)我與指導(dǎo)老師見(jiàn)面后，他指導(dǎo)我如何下手，先簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)運(yùn)載車的外型輪廓，然后在考慮車的腳輪、電動(dòng)機(jī)、以及其他構(gòu)件之間的配合。經(jīng)過(guò)老師的提點(diǎn)，我開始在圖書館、網(wǎng)上查找一些關(guān)于簡(jiǎn)單運(yùn)載車的構(gòu)造原理。然后開始模仿設(shè)計(jì)自己的多功能爬樓運(yùn)載小車，確定前期準(zhǔn)備工作的要點(diǎn)。通過(guò)查找資料，我發(fā)現(xiàn)主要是對(duì)于車的平地行車和爬樓行車的轉(zhuǎn)換是本設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。因此在車的輪子、電動(dòng)機(jī)、以及蓄能電池的選擇以及減速器、聯(lián)軸器、軸承等一系列問(wèn)題需要多加考慮和修改。經(jīng)過(guò)老師的指導(dǎo)和自己的查閱使我明白以下幾點(diǎn)： 1、經(jīng)過(guò)查閱資料以及考慮到車子的性能，最終選擇在電機(jī)的選取及對(duì)電機(jī)選擇的是直流電機(jī)，電能方面為了方便和實(shí)惠，采用蓄電瓶電池來(lái)進(jìn)行供電，方便修理以及更換。減速器方面是根據(jù)電機(jī)來(lái)選擇的。由于本次設(shè)計(jì)爬樓行車需要爬樓所以對(duì)于減速器的轉(zhuǎn)速要求，必須要選擇與直流電機(jī)相匹配的減速器型號(hào)。 ?????2、本次設(shè)計(jì)聯(lián)軸器的選擇需要如下幾點(diǎn)，主要是考慮的行車需要爬樓，因此對(duì)于聯(lián)軸器所要承受的力矩要比平路行駛要大很多。在考慮到經(jīng)濟(jì)因素彈性注銷聯(lián)軸器構(gòu)造簡(jiǎn)單價(jià)格實(shí)惠、制造容易、工作時(shí)較為便利、后期的維修跟換也較為便利，因此最終決定使用彈性注銷聯(lián)軸器。通過(guò)對(duì)聯(lián)軸器的選擇查閱讓我對(duì)聯(lián)軸器有了更全面的了解，也為本次設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。 3、本次設(shè)計(jì)對(duì)于軸承方面采用深溝球軸承。其實(shí)對(duì)于使用此軸承是經(jīng)過(guò)深思熟慮后得出的。主要是因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的傳動(dòng)軸主要受軸向力的作用，少量的徑向力可以忽略不計(jì)。因?yàn)樵谄降嘏c爬樓轉(zhuǎn)換時(shí)需要軸承來(lái)支撐整個(gè)動(dòng)力構(gòu)造。所以對(duì)于軸承的設(shè)計(jì)是需要重要考慮的。通過(guò)軸的設(shè)計(jì)，對(duì)彎矩圖的分析有更進(jìn)一步的幫助。 針對(duì)本次多功能運(yùn)載爬樓小車，得出以下幾點(diǎn)總結(jié)要求： 1、熟悉簡(jiǎn)單現(xiàn)有的運(yùn)載小車的基本構(gòu)造和功能，了解爬樓車需要的構(gòu)造，在經(jīng)過(guò)結(jié)合從而設(shè)計(jì)出既能爬樓又能平地行駛的運(yùn)載車。 2、針對(duì)多功能運(yùn)載爬樓小車，如何進(jìn)行合理的方案設(shè)計(jì)。以及最終方案的確定。 3、多功能運(yùn)載小車的外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。 4、針對(duì)本次設(shè)計(jì)的裝備圖設(shè)計(jì)和完善。 5、應(yīng)用機(jī)械軟件CAD對(duì)裝配圖和主要零部件圖進(jìn)行繪制整理。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到很多的麻煩和困難。多虧老師的在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，也出現(xiàn)了一些客觀不足的問(wèn)題，以及各種標(biāo)準(zhǔn)件如直流電機(jī)減速器，萬(wàn)向腳輪等沒(méi)有親眼見(jiàn)過(guò)不知道其具體大小與工作情況，只能憑著手冊(cè)的說(shuō)明而想像，彎管力矩的計(jì)算方法也沒(méi)有一條統(tǒng)一的式的，只能憑著經(jīng)驗(yàn)式子來(lái)進(jìn)行計(jì)算，其次由于條件不足缺乏實(shí)驗(yàn)性，等等多種原因使我的設(shè)計(jì)是沒(méi)有完全的根據(jù)實(shí)際的情況來(lái)作合適、客觀地修改，而做出來(lái)的，難免有些缺點(diǎn)和不足，由于諸多原因，本次設(shè)計(jì)存在一些不足和有待改善的地方，希望老師能夠提出寶貴修改意見(jiàn)。 最后，由衷的感謝所有老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)，使我大學(xué)里的最后一段時(shí)間里依然學(xué)習(xí)到了很多有用的知識(shí)。 參考文獻(xiàn) 【1】濮良貴 陳國(guó)立 吳定言《機(jī)械設(shè)計(jì)》 高等教育出版社 【2】鄒青 呼詠 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》機(jī)械工業(yè)出版社 【3】熊詩(shī)波 黃長(zhǎng)藝 《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)》機(jī)械工業(yè)出版社 【4】盧秉恒《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》機(jī)械工業(yè)出版社 【5】成大先《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四版化學(xué)工業(yè)出版社 【6】樸蘭香，王國(guó)強(qiáng)，岳彥炯.帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析及軟件進(jìn)展研究[J]. 中國(guó)礦業(yè) 【7】宋偉剛，柳洪義，帶式輸送機(jī)動(dòng)力學(xué)及其計(jì)算機(jī)仿真的研究[J]機(jī)械工程學(xué)報(bào) 【8】波蘭T.w.zur.輸送帶的粘彈性能[J].起重運(yùn)輸機(jī)械.1988 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首先，我要衷心的感謝李東文老師，老師在學(xué)術(shù)上一絲不茍的精神和對(duì)學(xué)生孜孜不倦的教導(dǎo)是我一生學(xué)習(xí)的目標(biāo)，在這幾個(gè)月的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我感覺(jué)到李東文老師淵博的專業(yè)知識(shí)，以前上課總覺(jué)得書面意思很簡(jiǎn)單，然而在動(dòng)手去做一個(gè)具體的東西才發(fā)現(xiàn)，老師講的很多細(xì)節(jié)都是精髓所在。在這篇論文中從設(shè)計(jì)思路到圖紙的繪畫以及最后論文的撰寫，都是在李老師的指導(dǎo)下慢慢摸索做出來(lái)的，在這期間，每次我提出的問(wèn)題，老師都耐心的回答指出我的錯(cuò)誤并教導(dǎo)我如何改正。我在本次畢設(shè)中取得的每一點(diǎn)進(jìn)步都是老師無(wú)私教誨的成果。感謝老師一直以來(lái)的幫助和教導(dǎo)，我會(huì)把您記在心里，謝謝老師，愿老師平安健康。 感謝答辯組的田老師，沈老師，阮老師，在上兩次的答辯中，老師們指出了我在整體設(shè)計(jì)上的不足，感謝各位老師給我提那么多寶貴的意見(jiàn)，祝各位老師在今后的工作生活中順順利利。 感謝學(xué)校，感謝學(xué)校這四年來(lái)對(duì)我的生活和學(xué)習(xí)等方面的培養(yǎng)，大學(xué)是我人生的一個(gè)很關(guān)鍵的階段，在學(xué)校里我不斷的成長(zhǎng)，認(rèn)識(shí)自己的不足，從一個(gè)剛進(jìn)學(xué)校的高中生，成長(zhǎng)到現(xiàn)在能以更好的方式方法學(xué)習(xí)新知識(shí)，以更好的方向考慮事情發(fā)生的多方面問(wèn)題。 最后，向所有給予這篇論文幫助的導(dǎo)師，表示感謝，還要感謝我的室友、同學(xué)、朋友們，愿我們都在將來(lái)的生活中越來(lái)越好。 44