盧杰 倪中原 張義凱 張豐

摘要 針對現(xiàn)有市場上的載運(yùn)車模式單一、效率低、功能少等缺點(diǎn)，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)了一款可以切換多種工作模式以適應(yīng)不同搬運(yùn)環(huán)境下的要求的助力車，以實(shí)現(xiàn)降低人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高人的勞動(dòng)效率的目標(biāo)。作品通過將皮帶輪、錐齒輪、直齒輪、平面螺紋盤、彈簧插銷的創(chuàng)新結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了將貨物升降，平地運(yùn)輸以及爬樓運(yùn)輸三大功能結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了適應(yīng)不同的貨物搬運(yùn)情況。

【關(guān)鍵詞】助力人工 自動(dòng)升降 樓梯攀爬

隨著人們生活水平的提高，對送貨上門服務(wù)及長途搬家服務(wù)的需求急長，但快遞員或者搬家公司在派送大件物品，例如：洗衣機(jī)、冰箱等較大、較沉的家電時(shí)，一般需要經(jīng)過裝車.長途運(yùn)輸.卸貨，平地短距離搬運(yùn)，爬樓搬運(yùn)等過程。

其中在裝貨上車、卸貨下車以及送貨上樓過程中仍采用人工或者比較笨重的叉車等方式作業(yè)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，極為不便，遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)今時(shí)代的需求。

1 助力車的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

針對搬運(yùn)過程中不同環(huán)境下的要求，本貨物搬運(yùn)助力車應(yīng)滿足如下要求：

（1）在卸貨時(shí)候助力車具有可自動(dòng)升降的載物平臺輔助人工卸貨。

（2）在平地運(yùn)輸中要有動(dòng)力輔助平地運(yùn)輸行走。

（3）可以應(yīng)對樓梯等臺階普通運(yùn)輸車無法使用的環(huán)境.保證對人的輔助助力。

根據(jù)以上的使用要求，具有多種模式的貨物搬運(yùn)助力車的整體模型如圖1所示。

1.1 滾珠絲杠升降機(jī)構(gòu)

滾珠絲杠升降機(jī)構(gòu)三維視圖和機(jī)構(gòu)簡圖如圖2、圖3所示。

滾珠絲杠升降機(jī)構(gòu)主要由1滾珠絲杠、2直線導(dǎo)軌、3置物架組成。動(dòng)力有電機(jī)提供，經(jīng)過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳輸?shù)浇z杠，使l滾珠絲杠呈旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來帶動(dòng)3置物架上下直線運(yùn)動(dòng)，2直線導(dǎo)軌起到限制運(yùn)動(dòng)方向，防止置物架旋轉(zhuǎn)。通過控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)置物架的升降功能。

1.2 傳動(dòng)與模式轉(zhuǎn)換齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

傳動(dòng)與模式轉(zhuǎn)換齒輪機(jī)構(gòu)的三維視圖如圖4所示。

由于本裝置動(dòng)力由一個(gè)電機(jī)提供，所以為實(shí)現(xiàn)多種模式切換而設(shè)計(jì)了此傳動(dòng)線路電機(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)減速器減速依靠1皮帶輪傳遞到4中間軸上，4中間軸上裝有依靠法蘭連接的直齒輪與錐齒輪，通過控制不同齒輪嚙合實(shí)現(xiàn)不同的功能其運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)簡圖如圖5。

來自電機(jī)的動(dòng)力帶動(dòng)1，皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，將動(dòng)力傳輸至3軸一。通過撥動(dòng)2在3軸一上的位置可以控制其與不同的齒輪的嚙合來達(dá)到切換運(yùn)動(dòng)鏈的目的。當(dāng)2與5軸三上的直齒輪嚙合時(shí)，為將電機(jī)動(dòng)力傳遞到車輪起到行進(jìn)目的，當(dāng)2與4軸二上的錐齒輪嚙合時(shí)起到將動(dòng)力傳遞到前面滾珠絲杠升降機(jī)構(gòu)中起到升降功能。

1.3 模式轉(zhuǎn)換功能齒輪拔叉的設(shè)計(jì)

撥叉結(jié)構(gòu)的三維視圖如圖6所示。

3，撥叉外殼表面開有可以滑動(dòng)的滑槽以及插銷孔，撥叉與齒輪固連滑塊連接可以在軸上滑動(dòng)與左右齒輪嚙合，1插銷與3撥叉外殼上的插銷孔以及復(fù)位彈簧實(shí)現(xiàn)撥叉左右位置的限位

1.4 變徑輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

變徑輪的三維視圖如圖7所示。

當(dāng)來自電機(jī)的動(dòng)力傳到車輪軸，在平地運(yùn)輸時(shí)撥動(dòng)3雙向離合器與4外輪內(nèi)齒相連將動(dòng)力傳輸?shù)酵廨喩?，此時(shí)內(nèi)輪跟隨外輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)平地運(yùn)動(dòng)，

當(dāng)需要爬樓功能時(shí)撥動(dòng)3雙向離合器與2，內(nèi)輪內(nèi)齒嚙合帶動(dòng)內(nèi)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)輪上的螺紋盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將會帶動(dòng)1葉輪徑向張開運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)由平地運(yùn)動(dòng)到爬樓運(yùn)動(dòng)輪形態(tài)轉(zhuǎn)變。

2 貨物搬運(yùn)助力車的3種功能

如圖8所示。

（1）貨物升降：電機(jī)輸出動(dòng)力傳輸給螺桿螺母升降機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)裝卸貨功能。

（2）平地搬運(yùn)：將電機(jī)輸出動(dòng)力傳輸給車輪，以輔助人推行小車。

（3）載物爬樓：通過電機(jī)動(dòng)力實(shí)現(xiàn)車輪變徑以輔助人工爬樓運(yùn)輸。

4 總結(jié)

本項(xiàng)目針對目前在市場載運(yùn)搬運(yùn)車的一些問題，而創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一款助力車集貨物升降，平地運(yùn)輸以及爬樓運(yùn)輸為一體的貨物搬運(yùn)助力車，滿足了人們在貨物搬運(yùn)過程中的各種需求。具有良好的實(shí)用價(jià)值與應(yīng)用前景

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