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畢業(yè)設計（論文）開題報告 設計（論文）題目: 汽車自救裝置的設計 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院 專 業(yè) 班 級: 車輛工程 B07-2班 學 生 姓 名: 李 鑫 導 師 姓 名: 臧 杰 開 題 時 間: 2011年3月24日 指導委員會審查意見： 簽字： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）開題報告 學生姓名 李鑫 院系 汽車與交通工程學院 專業(yè)、班級 車輛工程07-2班 指導教師姓名 臧杰 職稱 教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是■否 題目名稱 汽車自救裝置的設計 一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 （一）研究現(xiàn)狀 汽車自救裝置即汽車電動絞盤（包括手動絞盤機、電動絞盤機、液壓絞盤機、氣動絞盤機和機械絞盤機）主要用于越野汽車、農(nóng)用汽車、ATV運動車、游艇、以及其它特別車輛。是車輛、船只的自我保護及牽引裝置，可在雪地、沼澤、沙漠、海灘、泥濘山路等惡劣環(huán)境中進行車輛自救，并可能在其它條件下，進行清障、拖拉物品、安裝設施等作業(yè)，是軍警、石油、水文、環(huán)保、林業(yè)、交通、公安、邊防、消防及其它野外運動不可缺少的安全裝置。 目前常見的汽車自救裝置按絞盤機原動力的不同，主要有四種： 電動絞盤機，是最常見的絞盤機。依靠車輛自身的電力系統(tǒng)驅動絞盤機，優(yōu)點：可以在車輛死火的情況下基本正常使用(這是它最大優(yōu)點是其他絞盤機無法比擬的），尤其對于水多的地區(qū)有很大優(yōu)勢，安裝簡單可以實現(xiàn)多位置安裝及迅速移位。缺點：不能維持長時間的使用（車輛自身電力系統(tǒng)局限性、自身易發(fā)熱等原因），大部分電動絞盤機能提供的驅動力較小，只能向一個方向施加力量（安裝于車前只能向前拉，安裝于后部只能向后拉）。 PTO絞盤機，使用分動箱輸出動力為動力源（POWER TAKE OFF），優(yōu)點：能持續(xù)提供較大的拉力，單次使用時間長（不存在發(fā)熱問題），可以提供多方向拉力（前、后、甚至左右），是軍用車輛或嚴肅的高性能越野最佳選擇。缺點：必須使用發(fā)動機動力，即在發(fā)動機因進水等原因無法工作時無法使用；分動箱失去絞盤機方向驅動力時也無法使用。 油壓絞盤機，使用車輛的動力/助力轉向系統(tǒng)為其動力源，使用助力轉向泵提供源動力。優(yōu)點：安裝方便，由于其外部固定部分基本實現(xiàn)了通用化，甚至在野外即可實現(xiàn)互換，驅動力界于電動和PTO絞盤機之間，發(fā)生高溫機會極其少見。缺點：和PTO絞盤機一樣，必須使用發(fā)動機驅動力，即必須保持發(fā)動機轉動，且一旦動力轉向系統(tǒng)出現(xiàn)故障則無法使用（在部分越野情況下，動力轉向系統(tǒng)容易受到外界破壞）。 車輪絞盤機，這是一種比較新的絞盤機系統(tǒng)，即由車輪軸提供驅動力。原理是使用大部分越野車輪的6顆固定螺絲中的4顆以固定絞盤機。優(yōu)點：安裝/拆卸極其簡便（和換輪胎是一個步驟），重量極輕（比任何一種其他絞盤機都輕，不會被前懸?guī)碇旅念~外重量），價格便宜，可提供前后雙方向拉力。缺點：目前我所知的缺點可以肯定的是由于其力量點是輪軸，所以位置太低，造成部分條件下無法使用，而且也必須使用發(fā)動機動力。 在西方，陸軍每10輛四驅卡車就最少有一輛帶有絞盤機，這還不包括工程部的回收車（回收車是一輛底盤由6×6、8×8重型卡車或者50噸以上的坦克改成的，它是帶有2—4個絞盤機的大型工程車，專門營救在野外陷入深坑的卡車或坦克）。絞盤機的重要性由此可見一斑。汽車絞盤機的歷史可追溯到第一次世界大戰(zhàn)期時期，由于當時的道路條件極差，除了城市沒有正規(guī)的道路，戰(zhàn)場上充滿了泥濘和壕溝，汽車由于有差速的關系，很容易被陷在泥坑中或卡在壕溝上，影響了部隊的行進速度。為了解決這個問題，技術人員想了許多方法，最后從碼頭使用的拖拽船舶絞盤機上得到了啟發(fā)，將其改在汽車上，并且以鏈條驅動它，這個設計取得了成功。第二次世界大戰(zhàn)結束后，科技取得了飛速發(fā)展，大量軍用技術轉移到民用產(chǎn)品中。隨著越野車成為普通家家庭的代步工具和競技越野車運動的發(fā)展，汽車絞盤機作為越野車的重要組成部分成為了一種民用產(chǎn)品，并得到了很好的發(fā)展。19世紀60年代，電動絞盤機開始發(fā)展，它的好處是重量輕，造價便宜，可自行拆卸改裝在不同型號的汽車車上，而且就算汽車發(fā)動機不能工作，絞盤機同樣可以運作。電動絞盤機的出現(xiàn)促進了絞盤機的普及。 絞盤機的種類很多，有電動絞盤機、利用汽車發(fā)動機機械動力帶動的絞盤機以及用液壓泵操作的絞盤等，越野者使用最多的要數(shù)電動絞盤機了。電動絞盤機是從汽車本身獲得動力來驅動馬達帶動絞索的。這種絞盤機很方便，因為可以站在任何地方通過遙控器上的旋鈕進行操縱。它最大的優(yōu)點就是只要電池還有電就可以使用。 但是，絞盤機內(nèi)馬達的功率一般只有幾馬力，這么小功率的馬達何以能拖動一輛沉重的汽車亦或是其它重物呢?秘密就在減速器的使用上。即便馬達只能發(fā)出較小之力，但減速器卻能將其轉變?yōu)閺姶笾?。不同的絞盤機制造商正是利用這個原理才制造出了不同的產(chǎn)品。 市場上大部分絞盤機都是使用行星齒輪做減速器。行星齒輪的優(yōu)點是體積較小而產(chǎn)生的減速比相對較大，而且齒輪的接觸點較多，使用壽命較長。絞盤機通常都安裝在較狹小的空間內(nèi)，因此越小越輕就越好。行星齒輪既能達到這一要求，同時又能產(chǎn)生較大的減速比，因此再理想不過了。 簡單地說，絞盤機內(nèi)部的工作機制是：從汽車來的電力首先帶動馬達，而后馬達帶動鼓輪轉動，鼓輪又帶動主動軸，主動軸再帶動行星齒輪，進而產(chǎn)生強大的扭力。隨后，扭力被傳回到鼓輪，鼓輪便帶動絞盤機。馬達和減速器之間有一個離合器，能通過一個把手來開關。制動單元在鼓輪內(nèi)，當絞索繃緊時，鼓輪就自動鎖住。 隨著中國經(jīng)濟的迅速發(fā)展和人民生活水平的顯著提高，中國的汽車需求在不斷擴大。有相關部門統(tǒng)計：2005年中國的汽車需求量為640萬臺，預計到今年將接近1500萬臺，相當于目前全球汽車需求總量的四分之一。汽車多了，絞盤機的使用量也會隨之上升。此外，以前普通國民對絞盤機的認識十分的稀少，在他們的生活中，根本不會在意有沒有這樣一個小家伙。然而近年來，國民自駕出游的人數(shù)也與日俱增，絞盤機成了這些人不可缺少的工具。因此對于這一課題的研究具有良好的研究前景和積極的意義。 （二）選題的目的、意義 通過對汽車自救裝置發(fā)展歷史的研究，可以清楚的知道其對汽車在野外工作有著重要的意義。隨著汽車工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，國內(nèi)的汽車自救產(chǎn)品很多，例如汽車急救電源、汽車自用滅火機、汽車絞盤機等，其中汽車絞盤機是車輛在野外陷入困境時，所采用的最有效的一種自救工具。在現(xiàn)代工業(yè)中，絞盤機的使用十分廣泛，它在交通運輸 、基建工地、等多種部門中發(fā)揮著巨大的作用。經(jīng)過近一個世紀的發(fā)展，汽車絞盤機技術有了巨大的進步。從最初的由船用絞盤機改裝而成，發(fā)展到現(xiàn)在的汽車專用電動絞盤機。電動絞盤機，各型四驅車幾乎都可以配上。工作在世界上路況最差地區(qū)的各型越野車，幾乎都裝有電動絞盤機。而各項越野挑戰(zhàn)賽和拉力賽，更是聲明沒有絞盤機就不能參加比賽?？梢?，絞盤機對越野車的重要性?？紤]到我國幅員遼闊，地質地貌復雜，山地、丘陵、沼澤、沙漠幾乎占了國土面積的一半，在野外生產(chǎn)作業(yè)過程中，車輛會經(jīng)常陷入困境，絞盤機的使用十分重要。因此，本課題所設計的絞盤機是針對上述地理條件下，中型越野車所使用的一種自救工具。同時，由于絞盤機構在起重機中也發(fā)揮著不可忽視的作用。 二、設計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 設計的基本內(nèi)容：本設計將參考現(xiàn)有電動絞盤機的基本形狀，并根據(jù)設計要求查找相關資料進行的設計，其中主要的設計內(nèi)容有： 1. 電動絞盤機選擇； 2. 電動機選擇和設計； 3. 根據(jù)汽車自重來選擇減速器，離合器以及鋼絲繩索。 在設計絞盤機中的電動機后，根據(jù)汽車自重選擇減速器，使之符合使用要求。最后進行絞盤機性能分析計算。在對各種結構件進行了分析計算后，繪制汽車電動絞盤機的整體圖及主要部件的零件圖。 本設計主要研究方法： （1）電動機的選擇計算； （2）對減速器，離合器設計； （3）鋼絲繩索的設計計算； （4）使用AutoCAD進行整體和零部件圖的繪制； 三、技術路線（研究方法） 調(diào)查研究收集資料 確定研究對象以及設計路線 減速器選擇設計 電動機選擇設計 離合器選擇設計 鋼絲繩索選擇設計 進行計算校核 整理文檔形成設計說明書 四、進度安排 （1）調(diào)研、資料收集，完成開題報告 第4周（3月24日-3月30日） （2）參數(shù)選擇方案確定，列文稿大綱 第5周（4月1日-4月7日） （3）設計計算 第6-7周（4月8日-4月21日） （4）完成設計說明書，完成圖紙繪制 第8-13周（4月22日-6月1日） （5）交稿，預答辯 第14周（6月2日-6月8日） （6）設計審核、修改 第15-16周（6月9日-6月22日） （7）畢業(yè)設計答辯 第17周（6月23日-6月29日） 五、參考文獻 [1]何治中 略論絞盤機處梗安全技術[J]勞動保護科學技術，2005. 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