【正文】 輸車的 模型，如下圖 1 所示就是慧魚模型組建的多功能物料運輸車的模型。 設(shè)計產(chǎn)品的目的 我們都知道災(zāi)后道路毀壞，普通車輛難以進(jìn)行正常運輸，空投物資雖然能夠及時準(zhǔn)確的進(jìn)行物資補給，但是代價高昂。再如，由法國曼尼妥公司為北約部隊設(shè)計生產(chǎn)的多功能懸臂式維修起重機(jī)， 既能在軍港碼頭進(jìn)行高、低空維修作業(yè)，也能在機(jī)動港和岸灘展開作業(yè)。如澳大利亞產(chǎn)的 ADI 型多功能起重車，最高時速可達(dá) 100 km／ h；長距離行駛速度平均在 80km/h。 這些對災(zāi)后救援工作找到幸存者非常有利。為此，世界各國都在現(xiàn)有 物料 運輸機(jī)械的基礎(chǔ)上，及時將全球定位技術(shù)、實時跟蹤技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)用于 物料 運輸機(jī)械上。 世界各國都在不斷加大 物料 運輸機(jī)械的開發(fā)投入和研究力度，及時把微電子技術(shù)、自動化技術(shù)、人工智能技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)以及新材料、新工藝等現(xiàn)代高新技術(shù)大量運用于 物料 運輸機(jī)械的生產(chǎn)、制造等領(lǐng)域，使 物料 運輸機(jī)械的技術(shù)含量越來越高，在未來發(fā)展方向上呈現(xiàn)出許多新的特點。隨著科技的發(fā)展，物料運輸機(jī)械將被應(yīng)用到廢墟救災(zāi)領(lǐng)域。各類災(zāi)害事故存在突發(fā)性、災(zāi)難性、破壞性等特點。在災(zāi)難救援中，救援人員只有非常短的時間 (約 48 小時 )用于在倒塌的廢墟中尋找幸存者，否則發(fā)現(xiàn)幸存者的幾率幾乎為零。根據(jù)災(zāi)難發(fā)生的時間，災(zāi)難救援可以分為災(zāi)前救援、災(zāi)時救援與災(zāi)后救援三個階段 [l]。而災(zāi)害事故具有突發(fā)性、災(zāi)難性、破壞性等特點，因此三個階段在災(zāi)難發(fā)生時通常沒有明確的界限，但是各個階段救援工作都面臨著兩個問題：環(huán)境的復(fù)雜性和環(huán)境的危險性。在這種緊急而危險的環(huán)境下，多功能物料運輸車可以為救援人員提供幫助。因此，研究廢墟搜救新裝備是一項緊迫任務(wù)。物料 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 III 頁 共 III 頁 運輸車?yán)米陨淼膬?yōu) 點，能迅速找到遇險災(zāi)民的位置，降低事故危害性，對提高救災(zāi)效率具有重大意義，具體表現(xiàn)為以下幾點 [19]: 第一多功能 物料運輸車具有靈活性好、機(jī)動性強(qiáng)的特點，有較好的爬坡和越障能力，能適應(yīng)現(xiàn)場各種各樣的地理環(huán)境。 國外物料 運輸 機(jī)械的發(fā)展趨勢 在國外，物料運輸機(jī)械的發(fā)展迅速，技術(shù)日益成熟，并進(jìn)入實用化階段，日本、美國、英國等已開始裝備使用 [7]。例如，在現(xiàn)代 物料 運輸機(jī)械上，通過安裝車載接收器、數(shù)字化定位跟蹤儀、自診斷故障檢測儀以及遙感器等信息裝置，以實現(xiàn)對 物料 運輸機(jī)械在日常作業(yè)、調(diào)度和管理上的實時、實地的動態(tài)控制 [11]。 未來 物料 運輸機(jī)械的發(fā)展趨勢 災(zāi)害事故 的突發(fā)性、驟然性、不確定性等因素增多 ，這些都對 物料 運輸機(jī)械的性能提出了更高的要求，尤其是速度性能已成為當(dāng)今世界各國普遍追尋的目標(biāo)。這種高速化的設(shè)備，一方面能夠滿足部隊快速編隊行進(jìn)的需 要，另一方面還能滿足在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中大量軍需物資補給、消耗的需要 [12]。另外，統(tǒng)一起重運輸機(jī)械底盤，做到一種底盤多種車型則是多功能化的另一種發(fā)展模式。 因此能不能有這樣一種運輸車？它既能在崎嶇的地形上正常運行，越過重重障礙物，而且又能方便快捷的將物資運送到需要的地區(qū)，以解燃眉之急。 圖 1 多功能物料運輸車模型 多功能物料運輸車救援工作的優(yōu)點 我們的 多功能物料運輸車 救援工作中所具有的優(yōu)勢： (1)具有靈活性好、機(jī)動性強(qiáng)的特點，有較好的爬坡和越障能力，能適應(yīng)現(xiàn)場各種各樣的地理環(huán)境； (2)能迅速將物品運放到指定的位置； 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 VI 頁 共 VI 頁 (3)具有投放食品、藥物等功能，并合理分配； (4)可以連續(xù)執(zhí)行乏味的搜索救援任務(wù) , 而不會像人一樣感到疲倦 ； (5)不怕火、濃煙等危險和有害條件 [6]。它的 轉(zhuǎn)移工地需要其他車輛 協(xié)助 。我們的儲運結(jié)構(gòu)則設(shè)計巧妙，底板利用蝸桿鉸鏈機(jī)構(gòu)合理結(jié)合在一起，它就是利用蝸桿傳動實現(xiàn)底板的伸出縮進(jìn)，儲運門則是通過鉸鏈機(jī)構(gòu)平面與底板栓連在一起，實現(xiàn)底板伸出門開，底板縮回門關(guān)上。 這個起吊機(jī)構(gòu)屬于起重機(jī)械的一種，屬于循環(huán)、間歇運動式的性質(zhì)。樣機(jī)的整體三維效果圖如圖 2 所示。而大電機(jī)可以實現(xiàn)有級調(diào)速，通過調(diào)節(jié)電機(jī)的快慢來實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎，底盤采用鋼軸能很好的支撐起整個車身，這樣轉(zhuǎn)彎的時候強(qiáng)度就有足夠的保障，不會出現(xiàn)驅(qū)動軸產(chǎn)生疲勞強(qiáng)度出現(xiàn)軸彎曲的現(xiàn)象。由于履帶板上有花紋并能安裝履刺，所以在雨、雪、冰或上坡等路面上能牢牢地抓住地面，不會滑轉(zhuǎn)。它的傳動是通過兩軸間的傳遞運動和動力的一種結(jié)構(gòu)，兩軸線之間的角度一般為 90 度，蝸桿在每旋轉(zhuǎn)一周，蝸輪只轉(zhuǎn)過一個齒距，就是說它有很大的傳動比，同時蝸輪蝸桿在嚙合時沖擊載荷小，傳動平穩(wěn)，噪聲小，符合鋼絲繩慢慢滑動。 蝸輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)的區(qū)別 圓弧圓柱蝸桿傳動和普通圓柱蝸桿傳動相似，只是齒廓形狀有所區(qū)別。其主要特點為：效率高，一般可達(dá) 90%以上；承載能力高，一般可較普通圓柱蝸桿傳動高出 50%～ 150%；體積小，質(zhì)量?。唤Y(jié)構(gòu)緊湊。 在這我們選擇圓弧圓柱蝸桿傳動，而且圓弧圓柱蝸桿傳動是一種新型的蝸桿傳動。助 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 XI 頁 共 XI 頁 力機(jī)構(gòu)采用螺桿機(jī)構(gòu)，將車輪升起到達(dá)障礙物的高度，給鏈輪一個有利于前進(jìn)的斜坡角度，從而達(dá)到越障的功能越過障礙之后就自動進(jìn)行左轉(zhuǎn)，它利用自生設(shè)計的助力機(jī)構(gòu)可以進(jìn)入更為復(fù)雜的地區(qū)，不致因為道路問題而出現(xiàn)救災(zāi)困難或延誤問題，具體見圖 6。具體如圖 7 所示。具體見圖 8。所吊運的重物多種多樣，載荷是變化的。 起重機(jī)械的工作特點如下： (1)吊物一般具有很大的質(zhì)量和很高的勢能，被搬運的物料個大體重（一般物料 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 XIII 頁 共 XIII 頁 均幾噸重以上）、種類繁多、形態(tài)各異（包括成件、散料、液體、固液混合等物料），起重搬運過程是重物在高空中的懸吊運動。 (4)多人配合的群體作業(yè)，起重作業(yè)的程序是地面司索工捆綁吊物、掛鉤；起重司機(jī)操縱起重機(jī)將物料吊起，按地面指揮，通過空間運行，將吊物放到指定位置摘鉤、卸料。 總之，重物在空間的吊運、起重機(jī)的多機(jī)構(gòu)組合運動、龐大金屬結(jié)構(gòu)整機(jī)移動性，以及大范圍、多環(huán)節(jié)的群體運作，使起重作業(yè)的安全問題尤其突出。 (1)廣泛應(yīng)用液壓技術(shù)。為了滿足大型石油、化工、冶煉設(shè)備和高層建筑、大型板材、構(gòu)件的安裝，起重機(jī)必須向大型化發(fā)展。 (4)提高“三化”程度，實行專業(yè)生產(chǎn)。 起重機(jī)械的主要參數(shù) 起重機(jī)的技術(shù)參數(shù)是說明起重機(jī)工作性能的指標(biāo)，表征起重機(jī)的作業(yè)能力，也是設(shè)計的依據(jù)。額定起重量 不包括吊鉤、吊環(huán)之類吊具的重量，但包括抓斗、起重電磁鐵、料罐、盛鋼桶、真空吸盤之類吊具的重量。 表 2 額定起重量系列國家標(biāo)準(zhǔn)（ GB78387） 及國際標(biāo)準(zhǔn)（ ISO2374： 1983） 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 XV 頁 共 XV 頁 1 1． 6 2 4 5 8 10 （ ） 12． 5 （ 14） 16 （ 18） 20 （ ） 25 （ 28） 32 （ 36） 40 （ 45） 50 （ 56） 63 （ 71） 80 （ 90） 100 （ 112） 125 （ 140） 160 （ 180） 200 （ 225） 250 （ 280） 320 （ 360） 400 （ 450） 500 （ 560） 630 （ 710） 800 （ 900） 1000 注：應(yīng)避免需要括號中的起重量數(shù)值 (2)起升高度 H 起升高度是指從地面或起重機(jī)運行軌道頂面到取物裝置最高起升位置的鉛垂距離（吊鉤取鉤口中心，當(dāng)取物裝置使用抓斗時，則指至抓斗最低點的距離），以 H 表示，單位為 m。 表 3列出了 30～ 2500KN 電動橋式起重機(jī)起升高度系列，即 GB79165。橋式起重機(jī)的跨度 L依廠房的跨度而定。對于非旋轉(zhuǎn)臂架式起重機(jī)常用有效幅度表示，有效幅度是指臂架所在平面內(nèi)的起重機(jī)內(nèi)側(cè)輪廓與取物裝置鉛垂線之間的距離。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 XVII 頁 共 XVII 頁 (a)起升速度，是指取物裝置的上升速度（或下降速度），單位為 m/s。 表 6列出了常用起重機(jī)的工作速度。因為在本次設(shè)計中只是引用了起重機(jī)的部分機(jī)構(gòu)，在這里只有采用起升機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。 (2)起升機(jī)構(gòu)的工作原理 如圖 9 所示。 第二階段，起升機(jī)構(gòu)繼續(xù)運動，起升繩開始受力且發(fā)生了彈性伸長，金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生位移和振動。 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) (1)回轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu)的定義 起重機(jī)能將起重物送到指定工作范圍的任意空間位置，重物垂直位移依靠起升機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)，回轉(zhuǎn)運動則是實現(xiàn)水平位移的方法之一。在實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動時，塔機(jī)的回轉(zhuǎn)部分與非回轉(zhuǎn)部分之間的傳力裝置稱為回轉(zhuǎn)支承裝置，驅(qū)動部分則稱為回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，有時也把這兩部分稱為回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。 導(dǎo)程角： tanγ =111dPaZ? =11dmZ?? =11dmZ =qZ1 = =（式 3） γ ≈ 176。 導(dǎo)程角： tanγ =111dPaZ? =11dmZ?? =11dmZ =qZ1 =166 =（式 3） γ ≈ 176。β =14176。 ) = 故拉桿所承受的拉力為 。卷揚機(jī)分為手動卷揚機(jī)和電動卷揚機(jī)兩種。對安裝就位或敏感的物料，能用較小速度。 表 7 各種傳動機(jī)構(gòu)的效率表 項次 傳動機(jī)構(gòu)名稱 傳動效率 1 2 平皮帶傳動 三角皮帶傳動 ～ ～ 3 4 卷筒 滑動軸承 滾動軸承 ～ ～ 5 6 齒輪 (圓柱 ) 開式傳動 滑動軸承 滾動軸承 ～ ～ 7 8 傳動 閉式傳動 （稀油潤滑） 滑動軸承 滾動軸承 ～ ～ 9 10 11 12 蝸輪蝸桿傳動 單頭 雙頭 三頭 四頭 ～ ～ ～ ～ 根據(jù)查表 7，計算卷揚機(jī)傳動機(jī)構(gòu)總效率η =η 0η 1η 2η 3= =，取η = 作用于卷筒上鋼絲繩的牽引力 S= VP1020 H?? 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 XXV 頁 共 XXV 頁 S=VP1020 H??= ??=41658N （ 3）卷揚機(jī)的特點 卷揚機(jī) 具有以下特點：通用性高、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、起重大、使用轉(zhuǎn)移方便，被廣泛應(yīng)用于建筑、水利工程、林業(yè)、礦山 、碼頭等的物料升降或平拖，還可作現(xiàn)代化電控自動作業(yè)線的配套設(shè)備。 （ 5）卷揚機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)以上卷揚機(jī)的一些技術(shù)性能和牽引力的一些計算，由于卷揚機(jī)的技術(shù)比較成熟，因此在本次設(shè)計中采用了一款上海浦南減速器總廠生產(chǎn)的 5 噸 的電動 卷揚機(jī) 。 圖 12 5 噸調(diào)速卷揚機(jī)實圖 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 XXVI 頁 共 XXVI 頁 圖 13 5 噸卷揚機(jī)傳動系統(tǒng)圖 表 8 5 噸 電動 卷揚機(jī) 的相關(guān)參數(shù) 項目 參數(shù) 項目 參數(shù) 鋼絲繩額定拉力 KN 50 電動機(jī) 型號 YZR200L6 總傳動比 i 功率 Kw 22 鋼絲繩 規(guī)格直徑 mm 6* 轉(zhuǎn)速 r/min 鋼絲繩 額定速度m/min 20 液壓推桿制動器 YWZ300/45 卷筒 直徑長度 mm ∮380*7