曾茂燕，思常紅

（柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 柳州545006）

1 研究背景

隨著汽車普及率的增加，中國家庭人均汽車數(shù)量越來越高。隨之而來的就是停車難的問題，雖然政府想了不少辦法，但是因?yàn)橐郧暗氖姓?guī)劃上沒有考慮到停車問題，所以一些區(qū)域還是一位難求，通常在市中心和一些老舊城區(qū)停車難的問題格外突出，特別在節(jié)假日，因停車位少而出現(xiàn)的亂停亂放的行為給城市的交通造成了很大的影響。這些亂停放又無法及時開走的車輛影響了道路的通行能力，同時也困擾了交警和城管[1]。因此，本文設(shè)計了一種轎車自動升降輔助裝置，該裝置底部設(shè)計有多個萬向輪支撐，當(dāng)千斤頂把汽車頂起的時候，可以通過人工或者輔助運(yùn)載工具進(jìn)行挪動，起到挪車、規(guī)范管理和車輛整齊擺放的目的[2]。

2 升降輔助裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計

轎車自動升降輔助裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示，由支撐座1，支撐桿一2，端面固定軸3，內(nèi)螺紋擋圈4，雙向絲桿5（左旋螺紋51，右旋螺紋52），支撐桿二6，萬向輪7，支撐板一8，轉(zhuǎn)向固定扣9，支撐桿底座10，聯(lián)軸轉(zhuǎn)接桿11，1轉(zhuǎn)接頭12，連接桿一 13，連接桿二14，支撐板二15，同步輸出機(jī)構(gòu)16，連接螺釘一17，固定螺栓18，限位開關(guān)19，限位擋板一20，限位擋板二21，電源22，大扭矩正反轉(zhuǎn)手電鉆23，連接螺釘二24，大錐齒輪25，底部端蓋固定螺釘26，底部軸承端蓋27，頂部封蓋28，底座29，側(cè)面軸承端蓋30，小錐齒輪31等31個主要部分組成。

圖1 轎車自動升降輔助裝置的結(jié)構(gòu)圖

升降機(jī)構(gòu)：支撐座1是連接汽車底部的支撐點(diǎn)，中間的卡槽能起到限位作用，防止支撐座1左右移動。支撐桿一2的一端與支撐座1活動連接，另外一端與端面固定軸3活動連接，起到固定支撐作用。內(nèi)螺紋擋圈4采用螺釘固定在端面固定軸3側(cè)面，并與雙向絲桿5螺紋連接；支撐桿二6的一端與端面固定軸3活動連接，另一端與支撐桿底座10活動連接；支撐桿底座10放置在支撐板一8上端面，采用轉(zhuǎn)向固定扣9活動卡位。支撐板一8四個端面都安裝有萬向輪7，并采用螺栓固定。

主體連接機(jī)構(gòu)：支撐板一8和支撐板二15之間采用（連接桿一13和連接桿二14組成的）伸縮桿連接，并用活動卡口固定，連接桿一13和連接桿二14之間的伸長和縮短采用固定螺釘18固定。支撐板二15上放置有同步輸出機(jī)構(gòu)16，底部安裝有四個萬向輪7，并采用螺栓固定。

同步輸出機(jī)構(gòu)16（如圖2）：底座29下端是圓形，上端部分是六邊形，六邊形的每個邊長部分都安裝有一個小錐齒輪31；小錐齒輪31中間軸上安裝有軸承，用側(cè)面軸承端蓋30限制軸向移動。底座29下端安裝有大錐齒輪25，與小錐齒輪31相嚙合，大錐齒輪25下端安裝有軸承，采用底部軸承端蓋27軸向固定；底座29的頂部采用頂部封蓋28密封，采用四顆連接螺釘一17固定。

圖2 同步輸出機(jī)構(gòu)圖

控制部分：電源22一端連接限位開關(guān)19，另外一端連接大扭矩正反轉(zhuǎn)手電鉆23，限位開關(guān)19在沒有任何干擾情況下處于閉合通電狀態(tài)；大扭矩正反轉(zhuǎn)手電鉆23接通電源后，可通過手動按鈕控制電機(jī)啟停和正反轉(zhuǎn)；當(dāng)大扭矩正反轉(zhuǎn)手電鉆23啟動時，電機(jī)帶動主軸旋轉(zhuǎn)，與之連接的聯(lián)軸轉(zhuǎn)接桿11傳遞到轉(zhuǎn)接頭12并帶動小錐齒輪31旋轉(zhuǎn)，小錐齒輪31旋轉(zhuǎn)帶動與之嚙合的大錐齒輪25旋轉(zhuǎn)。同時帶動其余小錐齒輪31同步旋轉(zhuǎn)。各小錐齒輪31旋轉(zhuǎn)后將通過聯(lián)軸轉(zhuǎn)接桿11與升降機(jī)構(gòu)的雙向絲桿5一端轉(zhuǎn)接頭12同步旋轉(zhuǎn)；通過控制大扭矩正反轉(zhuǎn)手電鉆23的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)升降機(jī)構(gòu)的上下移動。

3 轎車自動升降輔助裝置的安裝與使用

如圖3、圖4所示，將轎車自動升降輔助裝置放入汽車底部，然后調(diào)節(jié)（連接桿一13和連接桿二14組成的）伸縮桿長度，使升降機(jī)構(gòu)位于汽車底盤四個千斤頂支撐點(diǎn)位置，通常汽車的支撐點(diǎn)位于車門下邊的裙邊上，支撐座1的凹槽對準(zhǔn)裙邊位置；接通電源22，操作者拿好大扭矩正反手電鉆23開啟主軸正轉(zhuǎn)，并傳遞到聯(lián)軸轉(zhuǎn)接桿11帶動小錐齒輪31正轉(zhuǎn)，并帶動大錐齒輪25轉(zhuǎn)動；大錐齒輪25同時帶動所有小錐齒輪31同步轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動方向相同。通過四個小錐齒輪31與四個雙向絲桿5上的轉(zhuǎn)接頭12連接，并同步轉(zhuǎn)動；這時由于雙向絲桿5兩端是左旋螺紋51盒右旋螺紋52組成，因此雙向絲桿5旋轉(zhuǎn)的時候，兩端的內(nèi)螺紋擋圈4帶動端面固定軸3向中間靠攏如圖5（a）（b）所示，同時支撐桿2和支撐桿6相應(yīng)的向中間移動，同時支撐座1不斷向上移動，如圖5（c）所示，當(dāng)支撐座1上升到一定高度的時候，限位開關(guān)19和限位擋板一20接觸，這時處于常閉狀態(tài)下的限位開關(guān)19斷開，同時與之相連接的調(diào)速器22電源斷開，限位開關(guān)19起到起到限位保護(hù)的作用[3]。

圖3 轎車升降后側(cè)視圖

圖4 轎車升降主視圖

圖5 升降機(jī)構(gòu)的限位開關(guān)示意圖

轎車自動升降輔助裝置在使用完后，將大扭矩正反手電鉆23開啟主軸反轉(zhuǎn)，這時電機(jī)12反轉(zhuǎn)，聯(lián)軸轉(zhuǎn)接桿11輸入同步輸出機(jī)構(gòu)16，輸出后由聯(lián)軸轉(zhuǎn)接桿11和轉(zhuǎn)接頭12帶動所有雙向絲桿5反轉(zhuǎn)，與雙向絲桿5連接的內(nèi)螺紋擋圈4向兩端移動，同時端面固定軸3和支撐桿一2和支撐桿二6也向兩端展開，支撐座1向下移動，當(dāng)移動到汽車輪子能順利著地時就可以了，也就是如圖5（a）所示狀態(tài)。當(dāng)由于操作者一直保持大扭矩正反手電鉆23主軸反轉(zhuǎn)持續(xù)工作，支撐座1下降到一定程度后，限位開關(guān)19與限位擋板二20接觸如圖5（b）所示，電源電路22斷開，起到限位保護(hù)作用。

4 應(yīng)用裝置優(yōu)點(diǎn)及效益分析

轎車自動升降輔助裝置主要是將底部帶有輪子的升降千斤頂裝置對應(yīng)轎車支撐部位將整輛轎車平衡升起，與現(xiàn)有技術(shù)比較有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）采用斜齒輪同步輸出動力，同步性一致，可完成同步升降。

（2）利用外部電機(jī)控制器或便攜式高扭矩手電鉆可控制正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)螺紋千斤頂?shù)纳仙c下降。

（3）雙向絲桿的螺距設(shè)計為1，可使用小扭矩承受大支撐力。

（4）單個自動升降機(jī)構(gòu)可單獨(dú)與大扭矩手電鉆連接，用于更換輪胎等簡單操作，滿足日常的保養(yǎng)檢修要求。

（5）電動控制千斤頂?shù)纳担苡行Ь徑鈩趧訌?qiáng)度。

（6）設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，便于制造，且造價低。