(四)结构设计

更新于 2026年10月13日 版权声明
(四)结构设计

1.动力装置

如图3、图4、图5所示,动力装置是指由底板、电机、轮子、电机支架、紧钉螺钉、减速器等零件组成、能驱使具备爬楼功能的购物车行走的装置。由电机支架固定在铝材上,电机固定在电机支架上,通过紧钉螺钉的固定方式将电机输出轴与轮子固定,从而传递运动和动力,使作品具备行走功能。

图示

图3 电机

图示

图4 轮子

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图5 电机支架

2.爬楼装置

爬楼装置是指两轮经过四轮带动爬上楼梯的装置。爬楼装置的结构主要由铝管(图6)、多孔连接板(图7)、电机、小支架(图8)、大支架(图9)、90°接头等零件组成。电机是主要的工作部件,固定在大小支架上,通过铝管来控制具备爬楼功能的购物车的活动。首先,电机是通过固定架螺栓连接的方式连接在大小支架上,通过铝管连接组合成爬楼装置,在轮径允许的范围内,可实现多种高度的楼梯攀爬功能;其次,该连接方式可以使连接更加紧密,有利于车身的稳定,从而减少运动对车身的损耗。由于4只铝管的角度是固定的,爬楼高度及稳定性就由轮径决定;轮径固定后,有利于保证车身在运输过程中的稳定性,但不可攀爬高于轮径半径的楼梯。

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图6 铝管

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图7 多孔连接板

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图8 小支架

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图9 大支架

具备爬楼功能的购物车最明显的特点是提高劳动生产率和降低成本,能更好地实现机械化和自动化的有机结合,具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险等特点。(https://www.daowen.com)

3.载重台

如图11所示,载物台是一个30cm×30cm×40cm的小型合金购物篮。其本身具有轻巧的结构,铝合金更使得载物台拥有良好的强度,能够在载物的同时保证自身不会被损坏;再加上它没有多少重量,减少了对车的压力;载物台还配有专门的尼龙袋,尼龙袋可拆卸,老人购物后回家无须将车提起来,只要拆下袋子拎走即可。

图示

图11 载物台

4.小结

本作品底层直流电机带动轮子转动,电机固定在车身铝管上,形成一个整体。

本作品机身整体采用铝材,这样可以使机身整体更轻便,从而减少电机的损耗。轮毂胶套采用橡胶,从而减少来自地面的磨损,同时也增加了摩擦力。

5.设计制作中解决的关键技术问题

(1)驱动轮子的电机的选取和材料选择的问题。

(2)上下楼梯时载物的重心选择问题。

(3)关于上下楼梯车身平衡的问题。

(4)关于铝管材料连接的问题。

(5)关于直流电机自锁问题。

6.使用注意事项

(1)轮子是直接与地面接触的,所以在长时间搬运使用的过程中磨损较大,要注意车轮的保养以及使用环境是否较为平稳。

(2)严禁装载不稳定的或松散包装的货物。

(3)不要超载并确保货物放置平稳。

(4)车在使用时,必须注意通道及环境,不能撞及他人、设备和其他物品。

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