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1、毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目: 汽车自救装置的设计 院 系 名 称: 汽车与交通工程学院 专 业 班 级: 车辆工程 B07-2班 学 生 姓 名: 导 师 姓 名: 开 题 时 间: 2011年3月24日 指导委员会审查意见： 签字： 年 月 日毕业设计（论文）开题报告学生姓名院系汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程07-2班指导教师姓名职称教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称汽车自救装置的设计一、课题研究现状、选题目的和意义 （一）研究现状 汽车自救装置即汽车电动绞盘（包括手动绞盘机、电动绞盘机、液压绞盘机、气动绞盘机和机械绞盘机）主要用于越野汽车、农用汽车、ATV运动车、
2、游艇、以及其它特别车辆。是车辆、船只的自我保护及牵引装置，可在雪地、沼泽、沙漠、海滩、泥泞山路等恶劣环境中进行车辆自救，并可能在其它条件下，进行清障、拖拉物品、安装设施等作业，是军警、石油、水文、环保、林业、交通、公安、边防、消防及其它野外运动不可缺少的安全装置。目前常见的汽车自救装置按绞盘机原动力的不同，主要有四种：电动绞盘机，是最常见的绞盘机。依靠车辆自身的电力系统驱动绞盘机，优点：可以在车辆死火的情况下基本正常使用(这是它最大优点是其他绞盘机无法比拟的），尤其对于水多的地区有很大优势，安装简单可以实现多位置安装及迅速移位。缺点：不能维持长时间的使用（车辆自身电力系统局限性、自身易发热等原
3、因），大部分电动绞盘机能提供的驱动力较小，只能向一个方向施加力量（安装于车前只能向前拉，安装于后部只能向后拉）。PTO绞盘机，使用分动箱输出动力为动力源（POWER TAKE OFF），优点：能持续提供较大的拉力，单次使用时间长（不存在发热问题），可以提供多方向拉力（前、后、甚至左右），是军用车辆或严肃的高性能越野最佳选择。缺点：必须使用发动机动力，即在发动机因进水等原因无法工作时无法使用；分动箱失去绞盘机方向驱动力时也无法使用。油压绞盘机，使用车辆的动力/助力转向系统为其动力源，使用助力转向泵提供源动力。优点：安装方便，由于其外部固定部分基本实现了通用化，甚至在野外即可实现互换，驱动力界于电
4、动和PTO绞盘机之间，发生高温机会极其少见。缺点：和PTO绞盘机一样，必须使用发动机驱动力，即必须保持发动机转动，且一旦动力转向系统出现故障则无法使用（在部分越野情况下，动力转向系统容易受到外界破坏）。车轮绞盘机，这是一种比较新的绞盘机系统，即由车轮轴提供驱动力。原理是使用大部分越野车轮的6颗固定螺丝中的4颗以固定绞盘机。优点：安装/拆卸极其简便（和换轮胎是一个步骤），重量极轻（比任何一种其他绞盘机都轻，不会被前悬带来致命的额外重量），价格便宜，可提供前后双方向拉力。缺点：目前我所知的缺点可以肯定的是由于其力量点是轮轴，所以位置太低，造成部分条件下无法使用，而且也必须使用发动机动力。 在西方，
5、陆军每10辆四驱卡车就最少有一辆带有绞盘机，这还不包括工程部的回收车（回收车是一辆底盘由66、88重型卡车或者50吨以上的坦克改成的，它是带有24个绞盘机的大型工程车，专门营救在野外陷入深坑的卡车或坦克）。绞盘机的重要性由此可见一斑。汽车绞盘机的历史可追溯到第一次世界大战期时期，由于当时的道路条件极差，除了城市没有正规的道路，战场上充满了泥泞和壕沟，汽车由于有差速的关系，很容易被陷在泥坑中或卡在壕沟上，影响了部队的行进速度。为了解决这个问题，技术人员想了许多方法，最后从码头使用的拖拽船舶绞盘机上得到了启发，将其改在汽车上，并且以链条驱动它，这个设计取得了成功。第二次世界大战结束后，科技取得了飞
6、速发展，大量军用技术转移到民用产品中。随着越野车成为普通家家庭的代步工具和竞技越野车运动的发展，汽车绞盘机作为越野车的重要组成部分成为了一种民用产品，并得到了很好的发展。19世纪60年代，电动绞盘机开始发展，它的好处是重量轻，造价便宜，可自行拆卸改装在不同型号的汽车车上，而且就算汽车发动机不能工作，绞盘机同样可以运作。电动绞盘机的出现促进了绞盘机的普及。 绞盘机的种类很多，有电动绞盘机、利用汽车发动机机械动力带动的绞盘机以及用液压泵操作的绞盘等，越野者使用最多的要数电动绞盘机了。电动绞盘机是从汽车本身获得动力来驱动马达带动绞索的。这种绞盘机很方便，因为可以站在任何地方通过遥控器上的旋钮进行操纵
7、。它最大的优点就是只要电池还有电就可以使用。 但是，绞盘机内马达的功率一般只有几马力，这么小功率的马达何以能拖动一辆沉重的汽车亦或是其它重物呢?秘密就在减速器的使用上。即便马达只能发出较小之力，但减速器却能将其转变为强大之力。不同的绞盘机制造商正是利用这个原理才制造出了不同的产品。 市场上大部分绞盘机都是使用行星齿轮做减速器。行星齿轮的优点是体积较小而产生的减速比相对较大，而且齿轮的接触点较多，使用寿命较长。绞盘机通常都安装在较狭小的空间内，因此越小越轻就越好。行星齿轮既能达到这一要求，同时又能产生较大的减速比，因此再理想不过了。简单地说，绞盘机内部的工作机制是：从汽车来的电力首先带动马达，而
8、后马达带动鼓轮转动，鼓轮又带动主动轴，主动轴再带动行星齿轮，进而产生强大的扭力。随后，扭力被传回到鼓轮，鼓轮便带动绞盘机。马达和减速器之间有一个离合器，能通过一个把手来开关。制动单元在鼓轮内，当绞索绷紧时，鼓轮就自动锁住。随着中国经济的迅速发展和人民生活水平的显著提高，中国的汽车需求在不断扩大。有相关部门统计：2005年中国的汽车需求量为640万台，预计到今年将接近1500万台，相当于目前全球汽车需求总量的四分之一。汽车多了，绞盘机的使用量也会随之上升。此外，以前普通国民对绞盘机的认识十分的稀少，在他们的生活中，根本不会在意有没有这样一个小家伙。然而近年来，国民自驾出游的人数也与日俱增，绞盘机
9、成了这些人不可缺少的工具。因此对于这一课题的研究具有良好的研究前景和积极的意义。（二）选题的目的、意义通过对汽车自救装置发展历史的研究，可以清楚的知道其对汽车在野外工作有着重要的意义。随着汽车工业经济的发展，国内的汽车自救产品很多，例如汽车急救电源、汽车自用灭火机、汽车绞盘机等，其中汽车绞盘机是车辆在野外陷入困境时，所采用的最有效的一种自救工具。在现代工业中，绞盘机的使用十分广泛，它在交通运输 、基建工地、等多种部门中发挥着巨大的作用。经过近一个世纪的发展，汽车绞盘机技术有了巨大的进步。从最初的由船用绞盘机改装而成，发展到现在的汽车专用电动绞盘机。电动绞盘机，各型四驱车几乎都可以配上。工作在世
10、界上路况最差地区的各型越野车，几乎都装有电动绞盘机。而各项越野挑战赛和拉力赛，更是声明没有绞盘机就不能参加比赛。可见，绞盘机对越野车的重要性。考虑到我国幅员辽阔，地质地貌复杂，山地、丘陵、沼泽、沙漠几乎占了国土面积的一半，在野外生产作业过程中，车辆会经常陷入困境，绞盘机的使用十分重要。因此，本课题所设计的绞盘机是针对上述地理条件下，中型越野车所使用的一种自救工具。同时，由于绞盘机构在起重机中也发挥着不可忽视的作用。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题设计的基本内容：本设计将参考现有电动绞盘机的基本形状，并根据设计要求查找相关资料进行的设计，其中主要的设计内容有：1. 电动绞盘机选择；2
11、. 电动机选择和设计；3. 根据汽车自重来选择减速器，离合器以及钢丝绳索。在设计绞盘机中的电动机后，根据汽车自重选择减速器，使之符合使用要求。最后进行绞盘机性能分析计算。在对各种结构件进行了分析计算后，绘制汽车电动绞盘机的整体图及主要部件的零件图。本设计主要研究方法：（1）电动机的选择计算；（2）对减速器，离合器设计；（3）钢丝绳索的设计计算； （4）使用AutoCAD进行整体和零部件图的绘制；三、技术路线（研究方法）调查研究收集资料确定研究对象以及设计路线减速器选择设计电动机选择设计离合器选择设计钢丝绳索选择设计进行计算校核整理文档形成设计说明书四、进度安排（1）调研、资料收集，完成开题报告
12、 第4周（3月24日-3月30日）（2）参数选择方案确定，列文稿大纲 第5周（4月1日-4月7日）（3）设计计算 第6-7周（4月8日-4月21日）（4）完成设计说明书，完成图纸绘制 第8-13周（4月22日-6月1日）（5）交稿，预答辩 第14周（6月2日-6月8日）（6）设计审核、修改 第15-16周（6月9日-6月22日）（7）毕业设计答辩 第17周（6月23日-6月29日）五、参考文献1何治中 略论绞盘机处梗安全技术J劳动保护科学技术，2005.2李志辉、尹自清、魏赵军195轻型绞盘机的应用J林业机械与木工技术设备，2007.3成大先主编.机械设计手册M.第四版.北京：化学工业出版社，
13、2005.4杨文渊编. 简明工程机械施工手册M. 北京：人民交通出版社，2008.5陈兆明、白森主编. 实用起重工手册M. 上海：上海交通大学出版社，2004.6机械设计手册编委会. 机械设计手册单行本联轴器、离合器与制动器M.机械工业出版社，2005.7杨文渊编. 起重吊装常用数据手册M.人民交通出版社，2006.8孙炜,等.楔块式超越离合器的性能及其应用J.新技术新工艺,1998,3(4):224-2319冯幸安.机械制造装备设计M.北京：机械工业出版社,1999.33-3810高健.机械优化设计M.北京：科学出版社,2000.186-18911卢玉明.机械零件的可靠性设计M.北京：中国计
14、量出版社,2000.33-3612孙炜,等.楔块式超越离合器的性能及其应用J.机械工程师,2000,35(5):249-25213朱龙英,顾玲,陈伟明.机械设计基础M.北京：机械工业出版社,2001.125-12814成大先.机械设计手册M.北京：化学工业出版社,2001.6-16515粱以德.新型安全离合器J.机械设计与研究,2003,12(4):53-5916吴序堂.齿轮啮合原理M.北京：机械工业出版社,1982.26-2917濮良贵.机械零件M.北京：高等教育出版社,1986.129-14018楼鸿棣,邹慧君.高等机械原理M.北京：高等教育出版社,1990.57-6919 Gary G FieldColor and Its ReproductionM.GATF Press，USA，1999.147-223六、备注指导教师意见：签字： 年 月 日
