多路況易拖拉行李箱設(shè)計

馮廣增

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活節(jié)奏越來越快，出行也越來越頻繁，但在許多因有樓梯、路面不平整、泥濘的路面等其它不利路況，普通行李箱難以滿足要求，人們不得不吃力地搬移沉重的行李箱，這不僅給人們的出行帶來不便，而且還加劇了行李箱的磨損。本文主要通過對市場上的普通行李箱存在的問題進(jìn)行分析，從結(jié)構(gòu)和功能角度，運(yùn)用機(jī)械原理和人機(jī)工程原理對行李箱惡劣路況的使用提出優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計方案，使行李箱具備上下樓梯、在不平泥濘路面行駛等能力，并使拖拉行李箱符合人機(jī)工程要求且更加便利。

關(guān)鍵詞：多路況易拖拉行李箱；機(jī)械機(jī)構(gòu)；人機(jī)工程

1 前言

目前，市場上的普通行李箱多是底部設(shè)有固定輪或萬向輪，箱體背面具有可伸縮性的拉桿，它在水平路面上具有良好的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。然而，在樓梯、不平整路面、泥濘的路面等場合，這類行李箱輪子與地面間運(yùn)動的剛性大，輪子較小，拉桿只能在一個自由度上運(yùn)動，行李箱運(yùn)動時路面對箱體的沖擊和振動較大，輪子的磨損和損傷較大，箱子的操縱不太靈活，拖拉行李箱的舒適性不高，操縱桿容易因波動較大的沖擊力而被折斷，行李箱的質(zhì)量和使用壽命降低，對行李箱內(nèi)的物品的保護(hù)不夠好。比如，現(xiàn)今許多大學(xué)生假期返校離校時都需要搬著行李上下樓梯，普通行李箱很不方便；再比如，雨雪天氣，路面泥濘有積水，普通行李箱難以做到工作穩(wěn)定可靠。因此，可以對現(xiàn)有的普通行李箱的拉桿和行駛輪進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，運(yùn)用機(jī)械原理和人機(jī)工程原理提出結(jié)構(gòu)和功能方案，分析其特點(diǎn)，以設(shè)計出更加人性化的行李箱。

2 行李箱總體尺寸設(shè)計依據(jù)

行李箱的總體尺寸設(shè)計主要依據(jù)是人機(jī)工程學(xué)原理。根據(jù)國標(biāo)GB 10000—1988給出的身高體重、臂長、腿長等六項人體尺寸數(shù)據(jù)（如表1）以及立姿人體尺寸（表2）可對箱體進(jìn)行合理設(shè)計：長50cm寬30cm高70cm

3 拉桿的改進(jìn)設(shè)計

普通的行李箱拉桿是長方形伸縮桿，雖然長度可以變化，但是只能在一個方向上縮短或伸長，不能適應(yīng)人的手腕關(guān)節(jié)的活動范圍，在使用過程中易造成手腕的不適或是拉桿的破壞。而此方案采用兩節(jié)拉桿，其間用萬向節(jié)連接，使用行李箱時，兩桿的夾角在空間可以任意變化，因而拉桿可以使手腕在舒適條件下拉動行李箱。下圖為改進(jìn)前后的效果圖：

4 履帶輪的設(shè)計

普通行李箱僅在底部設(shè)置了2個固定滾輪或4個萬向滾輪，在較為平坦的路面上，該機(jī)構(gòu)具有良好的工作效果，但由于滾輪本身半徑較小且不耐磨損，輪與箱體之間剛性連接，一遇上泥濘坎坷就容易陷入困境，地面對箱體的沖擊振動較大。該設(shè)計方案保留了普通行李箱底部的4個萬向輪，而在行李箱的側(cè)面設(shè)置了履帶輪及緩沖減振裝置。如下圖所示為效果圖。其中，履帶緊拉在四個規(guī)律分布的滾筒上，滾筒可繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，每個轉(zhuǎn)軸由兩個球軸承支持在兩邊的支架一端的孔內(nèi)，支架上有減振器和彈性元件用以緩沖吸能減振。這樣，在平坦路面上用底部的萬向輪，而在上下樓梯、不平路面等其它惡劣的路況，用側(cè)面的履帶輪應(yīng)對。

5 結(jié)語

本設(shè)計方案提出萬向節(jié)改進(jìn)的拉桿及增設(shè)履帶輪和減振緩沖裝置，有效解決普通行李箱存在的弊端，方便了人們的出行。但它仍然存在著一些問題，即加工制造難度加大，制造成本提高，增加了行李箱自重等，這些問題尚需解決。

參考文獻(xiàn)

[1]孫桓.機(jī)械原理.高等教育出版社.2013

[2]丁玉蘭.人機(jī)工程學(xué).北京理工大學(xué)出版社.2011