【正文】 援地方的環(huán)境比我們想象的要復(fù)雜，底座的履帶能夠越過 30mm 以下垂直障礙（形狀不規(guī)則的石頭）；因助力機(jī)構(gòu)的關(guān)系，能夠越過高于 30mm～ 50mm 的障礙；系統(tǒng)估計(jì)越障時(shí)間需 10 秒左右，運(yùn)輸機(jī)構(gòu)額定承載 1500g 的重量；起重機(jī)構(gòu)額定承吊 1500g 的重物。 圖 2 樣機(jī)的整體三維效果圖 底盤運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 底盤的主要功能為支撐、固定和連接其它四個(gè)功能裝置，是多功能物料運(yùn)與輸車的移動(dòng)及支撐部分，在底部采用兩個(gè)紅色 9V 大功率驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過小齒輪與大齒輪之間的嚙合來實(shí)現(xiàn)左右鏈帶的傳動(dòng)。用輪子就容易沉受不住壓力，導(dǎo)致爆胎。其底座效果圖如圖 3 所示 ： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 VIII 頁 共 VIII 頁 圖 3 三維底盤效果圖 動(dòng)力機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 動(dòng)力結(jié)構(gòu)采用自帶蓄電池和減速箱的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)圖如圖 4所示，其主要參數(shù)為下表 1所示： 表 1 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的主要參數(shù) 型號(hào) 齒輪軸 圓軸 主要參數(shù) 60YR06GV22 60YR06DV22 輸出功率 KW 電壓 V 直流 9V 電流 A 、 額定轉(zhuǎn)速 r/min 600、 750 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 mNm? 1 20 額定轉(zhuǎn)矩 mN m? 2 20 運(yùn)行電容 ? F/50V 圖 4 驅(qū)動(dòng)電機(jī)圖 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 IX 頁 共 IX 頁 底部的動(dòng)力機(jī)構(gòu)采用 9V 紅色交流電機(jī)，它的結(jié)構(gòu)小巧，動(dòng)力強(qiáng)勁滿足了我們 帶有運(yùn)輸救災(zāi)物資的動(dòng)力，裝在底座下面結(jié)構(gòu)緊湊，勻稱滿足了動(dòng)力的要求 . 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 多功能物料運(yùn)輸車的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有多處，鏈傳動(dòng)是主要的動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它是一種撓性機(jī)構(gòu)，由鏈條和鏈輪（大齒輪和小齒輪）組成通過鏈輪輪齒與鏈條鏈節(jié)的嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，它與摩擦型的帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)無彈性滑動(dòng)和整體打滑現(xiàn)象，它能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率高，而且它的制造與安裝精度要求較低，成本也低，其主要特點(diǎn)低速重載，適應(yīng)惡劣環(huán)境滿足了我們的救災(zāi)需求。由于接地面積大，所以增大了 多功能物料運(yùn)輸車 在松軟、泥濘路面上的通過能力， 增大接觸面積， 降低了下陷量。 除了底盤上的履帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，還有是起吊裝置處的蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是利用蝸輪蝸桿傳動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤使起重機(jī)吊鉤實(shí)行 360度的轉(zhuǎn)動(dòng)，以達(dá)到搬運(yùn)貨物的效果 [13]。這種傳遞方式在我們的現(xiàn)實(shí)生活中使用是十分廣泛。這些優(yōu)點(diǎn)滿足了我們帶有一定高度的起重機(jī)的安全工作 [3]。我們?cè)谶@里采用的是圓柱蝸桿傳動(dòng)，而圓柱蝸桿傳動(dòng)又包括普通圓柱蝸桿傳動(dòng)和圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)兩類 [10]。圓弧圓柱蝸桿的螺旋面是用刃邊為凸圓弧形的刀具切制的，而蝸輪是用范程法制制造的。所以，圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)時(shí)一種凹弧齒廓相嚙合的傳動(dòng)，也是一種線接觸的嚙合傳動(dòng)。這種傳動(dòng)已廣泛用到冶金、礦山、化工、建筑、起重等機(jī)械設(shè)備的減速機(jī)構(gòu)中 [10]。它的主要特點(diǎn)有： (1)傳動(dòng)比范圍大，可實(shí)現(xiàn) 1:100 的大傳動(dòng)比傳動(dòng)； (2)蝸桿與蝸輪的齒廓呈凸凹嚙合，接觸線與相對(duì)滑動(dòng)速度方向間的夾角大，有利于潤滑 10%～ 20%； (3)當(dāng)蝸桿主動(dòng)時(shí)，嚙合效率可達(dá) 95%以上，比普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的嚙合效率提高10%～ 20%； (4)傳動(dòng)的 中心距難以調(diào)整，對(duì)中心距誤差的敏感性較強(qiáng)。實(shí)踐證明，這種蝸桿傳動(dòng)比普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的承載能力大，傳動(dòng)效率高，使用壽命長，因此圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)有逐漸代替普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的趨勢(shì) [10]。 前端提升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 前端提升機(jī)構(gòu)主要為底座的履帶式齒輪傳動(dòng)和助力傳動(dòng)，它可以通過起降式的升降機(jī)構(gòu)支 撐起前輪一個(gè)角度來滿足越坡，使履帶在越過直角坡時(shí)候不至于有死角。 圖 6 前端提升機(jī)構(gòu)圖 運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 運(yùn)輸機(jī)構(gòu)是我們多功能物料運(yùn)輸車的一大特色，一般的運(yùn)輸機(jī)構(gòu)都是物品送到目的地，然后打開車門，由人工卸貨，而我們所設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是通過螺桿傳動(dòng)將救災(zāi)物資分給災(zāi)民，在推出救災(zāi)物資的同 時(shí)，利用鉸鏈機(jī)構(gòu)帶動(dòng)門推開，將救災(zāi)物資推出，當(dāng)推出救災(zāi)物資以后再利用螺桿傳動(dòng)和鉸鏈機(jī)構(gòu)將門關(guān)上。這個(gè)運(yùn)輸機(jī)構(gòu)主要保證災(zāi)民能夠第一時(shí)間得到良好的救助，避免因?yàn)闉?zāi)后受傷而帶來傷口感染，當(dāng)然我們這個(gè)運(yùn)輸箱不單單是運(yùn)輸醫(yī)藥用品，還可以運(yùn)輸生活用品等等，確保災(zāi)民得到最好的照顧。 圖 7 運(yùn)輸結(jié)構(gòu)圖 起重機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 起重機(jī)構(gòu)主要為越障機(jī)構(gòu)做輔助，因?yàn)闉?zāi)后的道路是非常惡劣的，甚至于越障功 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 XII 頁 共 XII 頁 能達(dá)到了他的極限，越不過去，但是如果另選一條道路又比較費(fèi)時(shí)的時(shí)候，有時(shí)候還受到條件的不允許 。為了更好搬開重物的同時(shí)，不給后來的救災(zāi)車輛造成麻煩，所以采用了 360 度旋轉(zhuǎn)，位置堆放可以由我們自己控制。 圖 8 起重機(jī)構(gòu)圖 起重機(jī)械的工作特點(diǎn) 起重機(jī)是以間歇、重復(fù)的工作方式，通過起重吊鉤或其他吊具起升、下降，或升降與運(yùn)移物料的機(jī)械設(shè)備。 起重機(jī)械通常具有龐大和比較復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，能完成一個(gè)起升運(yùn)動(dòng)、一個(gè)或幾個(gè)水平運(yùn)動(dòng)。有的重物重達(dá)幾百噸乃至上千噸，有的物體長達(dá)幾十米，形狀很不規(guī)則。有些起重機(jī)械，需要直接載運(yùn)人員在導(dǎo)軌、平臺(tái)或鋼絲 繩上做升降運(yùn)動(dòng)（如電梯、升降平臺(tái)等），其可靠性直接影響人身安全。 (2)起重作業(yè)時(shí)多種運(yùn)動(dòng)的組合，起重機(jī)的金屬機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制裝置等機(jī)構(gòu)組成多維，大量結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)各異的金屬機(jī)構(gòu)給作業(yè)安全帶來了潛在的危險(xiǎn)。 (3)作 業(yè)范圍大，金屬結(jié)構(gòu)橫跨車間或作業(yè)場(chǎng)地，高居其他設(shè)備、設(shè)施和施工人群之上，起重機(jī)帶載可以部分或整體在較大范圍內(nèi)移動(dòng)運(yùn)行，使危險(xiǎn)的影響范圍加大。每一次吊運(yùn)循環(huán)，都必須是多人合作完成，無論哪個(gè)環(huán)節(jié)出問題，都可能發(fā)生意外。 (6)暴露的、活動(dòng)的零部件較多，在起重作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，大量機(jī)構(gòu)與作業(yè)人員直接接觸（如吊鉤、鋼絲繩等），容易對(duì)人身安全造成傷害。 起重機(jī)械今后的發(fā)展方向 近年來隨著建設(shè)工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大，起重安裝工程量越來越大，尤其是現(xiàn)代化大型石油、化工、冶煉、電站、大型室內(nèi)體育館以及高層建筑的安裝作業(yè)逐年增多。根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有工程起重機(jī)產(chǎn)品和技術(shù)資料分析，近年來起重機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面 [5]。由于也發(fā)傳動(dòng)具有體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊、能無級(jí)調(diào)速、操縱簡便輕巧、運(yùn)輸平穩(wěn)和工作安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，因此國內(nèi)外各種類型的工程起重機(jī)廣泛采用液壓傳動(dòng)。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 XIV 頁 共 XIV 頁 (2)大型化。 (3)多用途、高效率。即轉(zhuǎn)換工作狀態(tài)要快，能配多種工作裝置（吊鉤、抓斗、拉鏟、電磁吸盤、抓取器、打樁設(shè)備等）；裝有各種先進(jìn)的安全警報(bào)、遙控、新式傳動(dòng)裝置、工業(yè)電視及采用電子計(jì)算機(jī)等最新技術(shù)，從而極大提高了機(jī)械的工作效率。提高“三化”程度，在不同程度上擴(kuò)大了產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、參數(shù)尺寸規(guī)格化（系列化）、零部件通用化的范圍，為起重機(jī)械制造的機(jī)械化、自動(dòng)化、連續(xù)作業(yè)提供了方便的條件。國外有的國家甚至廢除了本國標(biāo)準(zhǔn)而直接采用國際標(biāo)準(zhǔn)（ ISO）。起重機(jī)的主要參數(shù)有：起重量（起重力矩）、起升高度、跨度（橋式類型起重機(jī)）、幅度（臂架類型起重機(jī)）、各機(jī)構(gòu)的工作速度及生產(chǎn)率。或起重機(jī)正常工作時(shí)一次起升的最大質(zhì)量稱為額定起重量。某些旋轉(zhuǎn)臂架類型起重機(jī)，如塔式起重機(jī)、汽車起重機(jī)、輪胎起重機(jī)、履帶起重機(jī)、鐵路起重機(jī)以及門座起重機(jī)等，除起重量外還有起重力矩 M 這個(gè)參數(shù)，它是起吊重物的重量 Q 和臂架幅度 R的乘積，這個(gè)參數(shù)決定了起重機(jī)工作過程中抗傾覆穩(wěn)定性的能力。額定起重量系列國家標(biāo)準(zhǔn)及國際標(biāo)準(zhǔn)見表 2所示 [2]。當(dāng)取物裝置可以放到地面或軌道頂面以下時(shí)，其下方距離稱為下放深度。在確定起重機(jī)的起升高度時(shí)，除考慮起吊物品的最大高度以及需要越過障礙主高度外， 還應(yīng)考慮吊具所占的高度 [2]。抓斗橋式起重機(jī)的起升高度為 16m 和 22m。 表 3 30～ 2500KN 電動(dòng)橋式起重機(jī)起升高度系列（ GB79165） 主鉤起重量 / 10KN 3～ 50 80 100 125 160 200 250 起升高度 /m 主鉤 12 16 20 30 20 30 20 30 24 30 19 30 16 30 副鉤 14 18 22 30 22 32 22 32 26 32 21 32 18 32 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 XVI 頁 共 XVI 頁 表 4 輪胎和汽車起重機(jī)的起升高度標(biāo)準(zhǔn) 起重量 / 10KN 3 5 8 12 16 25 40 65 100 起升高度 /m 基本臂作業(yè) 7 8 9 10 11 最長主臂作業(yè) 11 12 18 25 30 34 36 (3)跨度 L 起重機(jī)運(yùn)行軌道軸線間的水平距離稱為跨度，以 L 表示，單位為 m。表 5 示出了 GB79065 規(guī)定的 30～ 2500KN 電動(dòng)橋式起重機(jī)跨度的標(biāo)準(zhǔn)值。 表 5 30～ 2500KN 電動(dòng)橋式起重機(jī)跨度的標(biāo)準(zhǔn)值（ GB79065） 廠房跨度 Lc/m 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 起重機(jī)跨度L/m Q=30～500kn 22． 5 — 7 10 13 16 19 22 25 28 312 — Q=800～2500KN — — — 16 19 22 25 28 31 34 (4)幅度 R 對(duì)于旋轉(zhuǎn)臂架式起重機(jī)，幅度及時(shí)起重機(jī)回轉(zhuǎn)中心線至取物裝置中心鉛垂線之間的距離，用 R 表示，單位為 m。如輪胎起重機(jī)是指在使用支腿側(cè)向工作時(shí)吊鉤中心線至該支腿中心線的水平距離。對(duì)伸縮臂架式起重機(jī)還包括吊臂伸縮速度和支腿收放速度 [6]。 (b)變幅速度，是指 臂架式起重機(jī)的取物裝置從最大幅度到最小幅度的平均線速度，單位為為 m/s。 (d)運(yùn)行速度，是指橋式類型起重機(jī)大車、小車的運(yùn)行速度，單位為為 m/s[4]。 表 6 常用起重機(jī)的工作速度 起重機(jī)的工作速度 起重機(jī)類型 工作速度 /m 起重機(jī)的工作機(jī)構(gòu) 起重機(jī)有四個(gè)工作機(jī)構(gòu)：起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)。 起升機(jī)構(gòu) (1)起升機(jī)構(gòu)的組成 起重機(jī)多采用單卷筒單軌式的起升機(jī)構(gòu)，由電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器、卷筒、鋼絲繩、滑輪組、吊鉤等組成，如圖 1所示。帶有平衡臂的運(yùn)行小車式（如自升附 著式）的起升機(jī)構(gòu)布置在平衡臂上 [6]。升降吊鉤時(shí)，需打開制動(dòng)器 4，使電動(dòng)機(jī) 1 輸出的動(dòng)力經(jīng)聯(lián)軸器 2和減速器 3 驅(qū)動(dòng)起升卷筒 6 旋轉(zhuǎn)，收放鋼絲繩 10 帶動(dòng)吊鉤 7 升降；當(dāng)升降到預(yù)定高度后則停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)制動(dòng)器 4制動(dòng)，使傳動(dòng)軸減速并最終停止轉(zhuǎn)動(dòng)，吊鉤及重物就可以停止在空中，完成起升運(yùn)動(dòng)。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 XIX 頁 共 XIX 頁 圖 9 起升機(jī)構(gòu)簡圖 1— 電動(dòng)機(jī)； 2— 離合器； 3— 聯(lián)軸器； 4— 制動(dòng)器； 5— 減速器； 6— 卷筒； 7— 吊鉤； 8— 滑輪組 ； 9— 導(dǎo)向滑輪； 10— 鋼絲繩 (3) 起升機(jī)構(gòu)的起吊貨物的過程 起升機(jī)構(gòu)工作是，由地面起吊貨物的過程，可以分為三個(gè)階段： 第一階段，開動(dòng)起升機(jī)構(gòu)，卷筒卷繞松弛的起升繩，知道起重繩被拉直但仍不受力，此時(shí)起升機(jī)構(gòu)可認(rèn)為已處于穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài) [6]。此時(shí)貨物仍處于靜止?fàn)顟B(tài)。 第三階段，貨物離開地面，結(jié)構(gòu)處于振動(dòng)狀態(tài)。起重機(jī)的回轉(zhuǎn)部分都是全回轉(zhuǎn)，不受方向限制。兩種。本 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 XX 頁 共 XX 頁 次設(shè)計(jì)的起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是仿照塔式起重機(jī)的