一種具有多模式切換的貨物搬運助力車的設(shè)計

盧杰 倪中原 張義凱 張豐

摘要 針對現(xiàn)有市場上的載運車模式單一、效率低、功能少等缺點，本項目設(shè)計了一款可以切換多種工作模式以適應(yīng)不同搬運環(huán)境下的要求的助力車，以實現(xiàn)降低人的勞動強度，提高人的勞動效率的目標(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，實現(xiàn)了將貨物升降，平地運輸以及爬樓運輸三大功能結(jié)合在一起，實現(xiàn)了適應(yīng)不同的貨物搬運情況。

【關(guān)鍵詞】助力人工 自動升降 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、冰箱等較大、較沉的家電時，一般需要經(jīng)過裝車.長途運輸.卸貨，平地短距離搬運，爬樓搬運等過程。

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)，費時費力，極為不便，遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)今時代的需求。

1 助力車的機構(gòu)設(shè)計

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

（1）在卸貨時候助力車具有可自動升降的載物平臺輔助人工卸貨。

（2）在平地運輸中要有動力輔助平地運輸行走。

（3）可以應(yīng)對樓梯等臺階普通運輸車無法使用的環(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助力車的整體模型如圖1所示。

1.1 滾珠絲杠升降機構(gòu)

滾珠絲杠升降機構(gòu)三維視圖和機構(gòu)簡圖如圖2、圖3所示。

滾珠絲杠升降機構(gòu)主要由1滾珠絲杠、2直線導(dǎo)軌、3置物架組成。動力有電機提供，經(jīng)過傳動機構(gòu)傳輸?shù)浇z杠，使l滾珠絲杠呈旋轉(zhuǎn)運動來帶動3置物架上下直線運動，2直線導(dǎo)軌起到限制運動方向，防止置物架旋轉(zhuǎn)。通過控制電機正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)置物架的升降功能。

1.2 傳動與模式轉(zhuǎn)換齒輪機構(gòu)設(shè)計

傳動與模式轉(zhuǎn)換齒輪機構(gòu)的三維視圖如圖4所示。

由于本裝置動力由一個電機提供，所以為實現(xiàn)多種模式切換而設(shè)計了此傳動線路電機輸出的旋轉(zhuǎn)運動經(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現(xiàn)不同的功能其運動機構(gòu)簡圖如圖5。

來自電機的動力帶動1，皮帶輪轉(zhuǎn)動，將動力傳輸至3軸一。通過撥動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)到切換運動鏈的目的。當(dāng)2與5軸三上的直齒輪嚙合時，為將電機動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起到將動力傳遞到前面滾珠絲杠升降機構(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

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)位彈簧實現(xiàn)撥叉左右位置的限位

1.4 變徑輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計

變徑輪的三維視圖如圖7所示。

當(dāng)來自電機的動力傳到車輪軸，在平地運輸時撥動3雙向離合器與4外輪內(nèi)齒相連將動力傳輸?shù)酵廨喩希藭r內(nèi)輪跟隨外輪一起轉(zhuǎn)動實現(xiàn)平地運動，

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

2 貨物搬運助力車的3種功能

如圖8所示。

（1）貨物升降：電機輸出動力傳輸給螺桿螺母升降機構(gòu)，從而實現(xiàn)裝卸貨功能。

（2）平地搬運：將電機輸出動力傳輸給車輪，以輔助人推行小車。

（3）載物爬樓：通過電機動力實現(xiàn)車輪變徑以輔助人工爬樓運輸。

4 總結(jié)

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

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