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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 復(fù)式螺旋車載電動(dòng)升舉機(jī)構(gòu)
- 來(lái)源：
- 第十一屆“挑戰(zhàn)杯”國(guó)賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 目前市場(chǎng)上的車用升舉機(jī)構(gòu)或多或少存在一些不足，如升舉高度不足，自身重量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，操作費(fèi)力等。而該復(fù)式螺旋車載電動(dòng)升舉機(jī)構(gòu)采用創(chuàng)新的復(fù)式螺旋結(jié)構(gòu)，并應(yīng)用螺紋斜楔擴(kuò)力和齒輪減速增扭原理，使得該升舉機(jī)構(gòu)具有升舉高度高，升舉重量大，自身高度低，體積小，工作半徑小，自身重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。 （作品曾用名：車用雙螺桿式升舉機(jī)構(gòu)、新型雙螺桿式車載電動(dòng)升舉機(jī)構(gòu)）
- 詳細(xì)介紹：
- 該機(jī)構(gòu)主要機(jī)械部分包括頂升上螺桿、帶有內(nèi)外螺紋的中間螺桿、帶螺套的底座、力矩平衡桿、導(dǎo)桿碟片、固定碟片、一對(duì)相互嚙合的齒輪和驅(qū)動(dòng)電機(jī)。所述中間螺桿設(shè)置旋向相反的內(nèi)、外螺紋，所述頂升上螺桿的外螺紋與中間螺桿內(nèi)螺紋嚙合，底座螺套螺紋套于中間螺桿外螺紋上；同時(shí)一個(gè)齒輪與中間螺桿軸向連接，另一個(gè)齒輪與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接；進(jìn)行升舉時(shí)，齒輪帶動(dòng)中間螺桿旋轉(zhuǎn)，中間螺桿與頂升螺桿同升同降，被升舉物上升和下降的時(shí)間縮短將近一半，其升距為總高度相同的普通升舉機(jī)構(gòu)的近兩倍，在保證升距相同的條件下，產(chǎn)品的尺寸大為縮小，同時(shí)，本機(jī)構(gòu)的螺紋皆為鋸齒形， 各螺桿上的螺紋升角小于各螺桿材料的當(dāng)量摩擦角，自鎖性好，傳動(dòng)效率高。該機(jī)構(gòu)采用與汽車電池電壓相符的12V直流減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)。使用時(shí)只需將汽車點(diǎn)煙器插頭插入點(diǎn)煙器插座，按下開(kāi)關(guān)即可。本機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)噸位為1.5～2噸，外形尺寸為13cm×8cm×19cm，功率30～50W，電壓為直流12V，由汽車蓄電池提供。該機(jī)構(gòu)控制部分由點(diǎn)煙器、行程開(kāi)關(guān)、二級(jí)管、正反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線組成。這些部件負(fù)責(zé)給電機(jī)供電和控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向，從而控制整個(gè)機(jī)構(gòu)對(duì)汽車的升舉和下降。（注：該作品尺寸及升舉重量可根據(jù)不同的工況要求制作不同的型號(hào)，本說(shuō)明僅以升舉普通SUV的型號(hào)為例）。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目前車載升舉機(jī)構(gòu)或多或少存在一些缺陷，如升距不足、外形尺寸大、重量大、升舉操作麻煩費(fèi)力等，而本作品利用齒輪減速增扭和螺紋斜楔擴(kuò)力原理，再融合直流減速電機(jī)，將成熟結(jié)構(gòu)進(jìn)行巧妙的組合，采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)，有效的解決了這些問(wèn)題。 創(chuàng)新點(diǎn)：采用復(fù)式螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，升距高;采用車載電動(dòng)模式，動(dòng)力源便捷；使用智能控制，操作簡(jiǎn)單方便。 技術(shù)關(guān)鍵：復(fù)式螺桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和螺紋的設(shè)計(jì)，使其達(dá)到結(jié)構(gòu)緊湊、升力大的目的；在達(dá)到相同升距的情況下，如何降低自身高度和減少升舉時(shí)間。 技術(shù)指標(biāo)： 升舉高度（最大高度41cm，最大凈升距16cm） 外形尺寸（13cm×8cm×19cm） 功率（30-50W） 升舉時(shí)間（30秒） （該作品尺寸及升舉重量可根據(jù)不同的工況要求制作不同的型號(hào)，本說(shuō)明僅以升舉普通SUV的型號(hào)為例）。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本機(jī)構(gòu)采用復(fù)式螺紋傳動(dòng)，當(dāng)中間螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，中間螺桿與小螺桿同升同降，這樣不僅使重物上升和下降的時(shí)間縮短一半，而且升距為同樣升舉機(jī)構(gòu)的將近兩倍。因此在保證同樣升距和噸位的條件下，縮小了產(chǎn)品的外形尺寸。本機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)凈升舉噸位為1.5-2噸，設(shè)計(jì)尺寸為13cm×8cm×19cm，比相同升舉噸位的ST-J11-203型剪式電動(dòng)升舉機(jī)構(gòu)的45cm×18cm×13cm小得多。本作品與現(xiàn)有的螺旋升舉機(jī)構(gòu)相比，無(wú)需推力軸承，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。該機(jī)構(gòu)最小高度為19cm，最大高度為41cm，最大凈升距達(dá)到16cm。 該機(jī)構(gòu)通過(guò)齒輪減速增扭和螺紋斜楔的擴(kuò)力原理，將電能轉(zhuǎn)化為垂直升舉力，其間能量經(jīng)過(guò)的級(jí)數(shù)少，功率損耗小，該機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)功率為30-50w，而同等噸位的升舉機(jī)構(gòu)功率則需80—100w。同時(shí)該機(jī)構(gòu)螺桿螺紋為鋸齒形螺紋，具有傳動(dòng)效率高，牙根強(qiáng)度高，單向傳力大，自鎖性好，傳動(dòng)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。 該機(jī)構(gòu)零件的材料均為普通鋼材，無(wú)需沖壓，鏜缸，精密加工以及特殊處理，在普通車床銑床上即可加工成型，成本較低。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 作品于2009年5月參加由共青團(tuán)重慶市委、重慶市科協(xié)、重慶市教委、重慶市學(xué)聯(lián)舉辦的第十一屆“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)作品競(jìng)賽，重慶賽區(qū)決賽中榮獲特等獎(jiǎng)。 作品經(jīng)教育部科技查新工作站仔細(xì)查尋，目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)相同產(chǎn)品。 作品科技查新報(bào)告 報(bào)告編號(hào)：20090247
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品、圖紙、現(xiàn)場(chǎng)演示、圖片、錄像
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說(shuō)明： 該機(jī)構(gòu)使用時(shí)只需將其放入需升舉的車輛之下，調(diào)整小螺桿，使小螺桿凹槽處貼近車身裙邊。然后將點(diǎn)煙器插頭插入汽車內(nèi)的插座，再按下升舉開(kāi)關(guān)，即可升舉。如需下降，只要按下下降按鈕，當(dāng)汽車達(dá)到預(yù)期的高度，松開(kāi)按鈕即可。 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)主要有：1、升距高，體積小 2、安全性高、穩(wěn)定性好 3、工藝簡(jiǎn)單成本低 4、所需功率低 5、市場(chǎng)前景好 目前市場(chǎng)上銷售的SUV越野車數(shù)量多，而這些車的底盤(pán)高度都較高。普通的升舉機(jī)構(gòu)必須在其下加支撐塊才能將車舉起。而該升舉機(jī)構(gòu)的最大高度可以達(dá)到41cm，凈升距為16cm，足以在沒(méi)有其他輔助設(shè)備的條件下將SUV車輪舉離地面。因此，在針對(duì)SUV的市場(chǎng)上有一定的優(yōu)勢(shì)。該機(jī)構(gòu)可根據(jù)實(shí)際情況制成不同型號(hào)的產(chǎn)品，能在其他車型市場(chǎng)上或工程使用中同樣占優(yōu)。按目前的市場(chǎng)行情分析，該機(jī)構(gòu)售價(jià)可以開(kāi)到400-600元人民幣，而實(shí)際成本大約300元，保守估計(jì)每年總共銷售100萬(wàn)件，那么一年的產(chǎn)值在4-6億元，開(kāi)發(fā)價(jià)值非常可觀。
同類課題研究水平概述
- 復(fù)式螺旋車載電動(dòng)升舉機(jī)構(gòu)作為科技發(fā)明作品，經(jīng)過(guò)教育部查新工作站的認(rèn)真查詢，目前僅有四種產(chǎn)品與該復(fù)式螺旋車載電動(dòng)升舉機(jī)構(gòu)稍有類似，它們是：車輛運(yùn)輸車的上平臺(tái)升舉機(jī)構(gòu)，機(jī)動(dòng)車升舉裝置，叉車的升舉機(jī)構(gòu)以及雙螺桿升降平臺(tái)。前兩種均采用液壓傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)升舉，第三種則采用轉(zhuǎn)揚(yáng)機(jī)和滑輪進(jìn)行升舉，其結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)理念跟該機(jī)構(gòu)根本不同，第四種則只是名字有點(diǎn)相似而已，其所指的雙螺桿是水平方向并排使用的兩根螺桿，而本機(jī)構(gòu)使用的復(fù)式螺桿則是兩根豎直方向相嚙合且螺紋旋向相反的兩根螺桿，所能實(shí)現(xiàn)的功能和效果完全不同。 本機(jī)構(gòu)的復(fù)式螺桿能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速相同的條件下，(1)升舉高度是單螺桿升降平臺(tái)的將近兩倍。(2)該機(jī)構(gòu)使用的升舉螺桿螺紋牙形是鋸齒形，可以有效的增加齒根強(qiáng)度，從而增加升舉的重量。(3)而且該機(jī)構(gòu)還采用了工作電壓與汽車電池電壓相同的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)方便快捷的操作。因此，該復(fù)式螺旋車載電動(dòng)升舉機(jī)構(gòu)在市場(chǎng)上還沒(méi)有真正相似或相同的產(chǎn)品，應(yīng)該屬于科技發(fā)明制作類。 復(fù)式螺旋車載電動(dòng)升舉機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，成本較低，使用靈活、可靠，有廣闊的市場(chǎng)前景和應(yīng)用價(jià)值。 在同類升舉產(chǎn)品中，該作品具有相對(duì)較高的技術(shù)含量，具有很高的創(chuàng)新性，其技術(shù)水平在同類產(chǎn)品里面屬于領(lǐng)先水平。
