畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-罪犯逃逸車(chē)迫停裝置的設(shè)計(jì)（全套圖紙）

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1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告(論文) 報(bào)告(論文)題目： 罪犯逃逸車(chē)迫停裝置的設(shè)計(jì) 作者所在系部： 機(jī)電工程學(xué)院 作者所在專(zhuān)業(yè)： 車(chē)輛工程 作者所在班級(jí)： B13141 作 者 姓 名 ： 作 者 學(xué) 號(hào) ： 指導(dǎo)教師姓名：

2、 完 成 時(shí) 間 ： 2017年5月 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 II 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 摘 要 罪犯逃逸汽車(chē)迫停裝置是一項(xiàng)簡(jiǎn)易且十分有效的現(xiàn)場(chǎng)追捕逃逸車(chē)的裝置。本文即對(duì)此裝置進(jìn)行了研究。 當(dāng)今，我們可以了解到許多追捕的技術(shù)或是裝置，例如：電子追捕裝置或是衛(wèi)星定位技術(shù)。但這些裝置或是技術(shù)要么昂貴要么現(xiàn)場(chǎng)實(shí)效性不強(qiáng)，而我們這項(xiàng)技術(shù)裝置通過(guò)有效鎖止車(chē)后輪，實(shí)現(xiàn)對(duì)逃逸車(chē)的迫停和對(duì)嫌疑犯的抓捕。我們通過(guò)采集各類(lèi)車(chē)后懸長(zhǎng)度然后制定出最佳的裝置架構(gòu)長(zhǎng)度，通

3、過(guò)采集各類(lèi)車(chē)輪參數(shù)然后制定出最佳的架構(gòu)寬度和繩網(wǎng)的最佳布置。此項(xiàng)逃逸車(chē)迫停裝置有效的解決了經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題且制造更加簡(jiǎn)易，若與定位技術(shù)配合使用實(shí)效性最佳。 關(guān)鍵詞：迫停 簡(jiǎn)易 經(jīng)濟(jì)實(shí)效 全套圖紙加153893706 IV ABSTRACT Vehicle stopping device is a simple and very effective device to track and escape the escape vehicle. In this paper, the device

4、is studied. Today, we can learn many of the techniques or devices that are pursued, such as electronic capture devices or satellite positioning techniques. But these devices or technology is either expensive or effective in the field, and our technology is designed to stop the car and capture

5、the suspect by effectively locking the rear wheels of the car. We collect all kinds of rear suspension length and then develop the best device structure length, by collecting all kinds of wheel parameters and then making the best frame width and the best arrangement of rope net. The escape vehicle i

6、s forced to stop the device to effectively solve the economic problems and the manufacturing is easier, if and positioning technology combined with the effectiveness of the best. Key words: Summary economic effectiveness forced stop II 目錄 摘 要 III ABSTRACT II 目錄 1 第一章 緒論 1

7、 1.1罪犯逃逸車(chē)迫停裝置的背景與意義 1 1.1.1罪犯逃逸車(chē)迫停裝置的背景 1 1.1.2 罪犯逃逸車(chē)迫停裝置的意義 1 1.2罪犯逃逸車(chē)迫停裝置國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 1.2.1罪犯逃逸車(chē)迫停裝置的國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.2.2罪犯逃逸車(chē)迫停裝置的國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 2 1.2.3罪犯逃逸車(chē)迫停裝置的發(fā)展與展望 3 1.3本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 3 第二章 罪犯逃逸車(chē)迫停裝置的總體設(shè)計(jì) 4 2.1罪犯逃逸車(chē)迫停裝置結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)想 4 2.2尺寸參數(shù) 5 2.3質(zhì)量參數(shù) 5 2.4 本章總結(jié) 5 第三章 動(dòng)力裝置液壓裝置的設(shè)計(jì)及選擇 6 3.1 液壓泵的選擇 6 3.1.1 液

8、壓泵的性能參數(shù) 6 3.1.2 液壓泵的分類(lèi)及選用 6 3.2 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 10 3.3 閥門(mén)選擇與動(dòng)力裝置原理圖 11 3.4 本章小結(jié) 12 第四章 罪犯逃逸車(chē)迫停裝置主要零件設(shè)計(jì)與選擇 13 4.1 支撐架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 4.2 一級(jí)連接轉(zhuǎn)件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 4.3 二級(jí)連接轉(zhuǎn)件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 4.4 第一軸承的選擇 15 4.5 滾輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 4.6 第一滾軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 4.7 第二滾軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 4.8 第二軸承的選擇 17 4.9滑塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 4.10 連接軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 4.11本章小結(jié) 18 第五章 主

9、要零件參考加工方法 19 5.1 主要零件的相關(guān)加工方法 19 5.2 本章小結(jié) 19 第六章 結(jié)論 20 致 謝 21 參考文獻(xiàn) 22 第一章 緒論 1.1罪犯逃逸車(chē)迫停裝置的背景與意義 1.1.1罪犯逃逸車(chē)迫停裝置的背景 因?yàn)橄入A段的追捕罪犯逃逸車(chē)的技術(shù)是先進(jìn)與粗暴的結(jié)合，無(wú)人機(jī)技術(shù)的追蹤配合防撞警車(chē)的碰撞讓逃逸車(chē)迫停；或是直升機(jī)追蹤技術(shù)，直升機(jī)只是起到探照和跟蹤的作用，最終讓犯罪逃逸車(chē)迫停，認(rèn)識(shí)地面車(chē)輛的圍追堵截，甚至相互碰撞致使其迫停；GPS定位技術(shù)—給每輛車(chē)以固定的編號(hào)，車(chē)與編號(hào)及定位信息一同編入電文，按總部要求輸入到總部電腦系統(tǒng)，

10、實(shí)現(xiàn)定位；還有的就是花樣眾多的阻車(chē)器—八九式阻車(chē)釘，便攜式阻車(chē)器等等，這些阻車(chē)技術(shù)無(wú)法在運(yùn)動(dòng)行進(jìn)中或是警車(chē)追趕逃逸車(chē)時(shí)迫使逃逸車(chē)停止；科技性強(qiáng)的如：電磁脈沖技術(shù)破壞ECU使車(chē)輛迫停，但它很難做到全國(guó)化的普及。無(wú)論是碰撞迫停還是阻車(chē)器迫停，在高速行駛下有很大的可能性發(fā)生翻車(chē)等事故，不能保證一定的安全性，若是電磁脈沖則在經(jīng)濟(jì)性，研究上有一定難度。所以在罪犯逃逸車(chē)迫停裝置上從經(jīng)濟(jì)性，安全性等方面還是有很大的發(fā)展的空間。 1.1.2 罪犯逃逸車(chē)迫停裝置的意義 1） 在高速行駛時(shí)，讓其后車(chē)輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)致使迫停，并減少傷亡。 2） 提升了追捕逃逸嫌疑犯的效率。 3） 相對(duì)于其他的技術(shù)，該裝置構(gòu)造

11、簡(jiǎn)單，制造簡(jiǎn)易，可大大減少人力與物力的消耗。 1.2罪犯逃逸車(chē)迫停裝置國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1.2.1罪犯逃逸車(chē)迫停裝置的國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)則處于了解研究階段，慢慢介入研究，雖然國(guó)內(nèi)對(duì)警車(chē)配備的裝置尚少，但國(guó)內(nèi)一直在加緊步伐，研究新技術(shù)，制造新裝置。但也有一些較成熟的技術(shù)，例如：（1）八九式阻車(chē)釘 八九式阻車(chē)釘是常使用的主要阻車(chē)器材。該阻車(chē)釘是一種利用針刺排氣的方法攔截或阻止各種充氣輪胎的機(jī)動(dòng)車(chē)輛強(qiáng)行通過(guò)的制式器材。它可以在各種預(yù)定路面上，使大小貨車(chē)、各種小汽車(chē)、摩托車(chē)等無(wú)法通行或中止行駛，是執(zhí)行任務(wù)中封鎖路口，緝拿罪犯、營(yíng)救人質(zhì)的較為實(shí)用器材。 （2）便攜式路障破胎器

12、 便攜路障破胎器也是利用針刺排氣法破壞輪胎實(shí)現(xiàn)阻車(chē)的。它與八九式阻車(chē)釘?shù)牟煌饕? 于聯(lián)系帶的不同，它的聯(lián)系帶是由若干相互交錯(cuò)的鋁合金條組成。鋁條由可動(dòng)鉸鏈連接，組成可伸縮的棱形。阻車(chē)釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)與八九式阻車(chē)釘基本相同。該破胎器的改進(jìn)之處在于其收放較為方便。使用時(shí)將該破胎器放置并固定在路邊，打開(kāi)箱蓋，直接拉出阻車(chē)釘，在預(yù)定路面上展開(kāi)，并將其固定在路的另一邊，收放按相反順序進(jìn)行。 （3）遙控阻車(chē)釘 遙控阻車(chē)釘一般由遙控器、阻車(chē)釘箱兩部分組成，其種類(lèi)多樣，使用相對(duì)比較方便。實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)布設(shè)、撤收以及車(chē)釘?shù)淖詣?dòng)控制。其原理也是利用針刺排氣法。以上介紹的阻車(chē)器（路障破胎器）在阻車(chē)技術(shù)原理上是一致的

13、，即針刺排氣法：在車(chē)輛通過(guò)阻車(chē)帶時(shí)，阻車(chē)釘在車(chē)輛自身重力的作用下迅速刺入輪胎，輪胎內(nèi)的高壓氣體通過(guò)放氣槽向外排放。同時(shí)，隨著車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)慣性及橡膠輪胎本身所具有的彈性壓力，將阻車(chē)釘從阻車(chē)帶底座中拔出而隨車(chē)胎帶走，并繼續(xù)發(fā)揮排氣作用，直至排完為止，從而迫使車(chē)輛停止行駛。 1.2.2罪犯逃逸車(chē)迫停裝置的國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 國(guó)外該技術(shù)尚未完全使用，處于對(duì)不同的車(chē)及不同速度下的迫停效果的試驗(yàn)，尚未將該裝置完全裝配到每一輛警車(chē)上，國(guó)外仍舊普遍在車(chē)頭保險(xiǎn)杠處安裝碰撞桿配合直升機(jī)追蹤或是無(wú)人機(jī)追蹤技術(shù)，同時(shí)也出現(xiàn)較新穎的技術(shù)，例如： 剛性攔截系統(tǒng)（剛性攔截路障） 這些類(lèi)型的剛性攔截系統(tǒng)大多以液壓油缸

14、驅(qū)動(dòng)剛性攔截板升起進(jìn)行攔截，控制方式有手動(dòng)、遙控等。這種攔截方式能對(duì)非法入侵車(chē)輛實(shí)施有效攔截。國(guó)外已經(jīng)有多家公司生這種產(chǎn)品其中美國(guó) secureUSA.inc 等公司，以色列 Ta’amal Mizra 公司最為著名。盡管剛性攔截裝置可以有效的對(duì)車(chē)輛實(shí)施攔截但是剛性攔截系統(tǒng)也有缺點(diǎn)，主要是： ①對(duì)車(chē)輛和乘員有可能產(chǎn)生致命性傷害，對(duì)生命財(cái)產(chǎn)安全沒(méi)有保障； ②攔截系統(tǒng)基本上不可重復(fù)使用，使用成本較高； ③由于結(jié)構(gòu)限制，不能實(shí)施雙向攔截，逆向車(chē)輛可借助坡度強(qiáng)行通過(guò)； ④對(duì)布防地形要求很高，由于攔截裝置是剛性的，在布防時(shí)要求安裝地面非常平整，否則會(huì)造成攔截系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變形，影響正常工作。采用箱型

15、地下安裝方式時(shí)，施工的難度很大； ⑤布防寬度調(diào)整困難，采用剛性攔截裝置，其攔截寬度幾乎不可以調(diào)整，因此整個(gè)攔截系統(tǒng)很難標(biāo)準(zhǔn)化，增加了制造和部署成本。 纏軸阻車(chē)網(wǎng)，包括由特殊材料做成的拉繩編織而成的網(wǎng)體、固定于網(wǎng)體上的刺胎釘。拉繩的相交處構(gòu)成節(jié)點(diǎn)，刺胎釘固定于至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)處的網(wǎng)體上。按照這種布置方式可以將多個(gè)刺胎釘布置在同一個(gè)網(wǎng)體上，當(dāng)機(jī)動(dòng)車(chē)輛的輪胎與纏軸阻車(chē)網(wǎng)接觸時(shí)，其刺胎釘刺破機(jī)動(dòng)車(chē)輛輪胎的效率大大增加；纏軸阻車(chē)網(wǎng)還能順著輪胎纏入機(jī)動(dòng)車(chē)輛的輪軸上，導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車(chē)輛的輪子無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，迫使車(chē)輛停下來(lái)。 和纏軸阻車(chē)網(wǎng)原理類(lèi)似，X-net(X 網(wǎng))是一種具有強(qiáng)烈粘性的阻攔網(wǎng)，將車(chē)輛的行駛系統(tǒng)纏繞，迫

16、使車(chē)輛停止。該產(chǎn)品重量輕，使用方便，但缺點(diǎn)是不能重復(fù)使用，因此使用成本很高 1.2.3罪犯逃逸車(chē)迫停裝置的發(fā)展與展望 隨著社會(huì)的發(fā)展，人類(lèi)安全意識(shí)的提高和社會(huì)資源利用的高效與資源的節(jié)約。人們會(huì)愈發(fā)趨向簡(jiǎn)單高效的裝置。人類(lèi)對(duì)生命權(quán)利的意識(shí)提高，或許及時(shí)是罪犯在捕獲之后仍有權(quán)利生存下去，無(wú)需用極端的手段致使罪犯或是警匪雙方發(fā)生傷亡，因此簡(jiǎn)單高效安全的裝置會(huì)被優(yōu)先選擇。所以該項(xiàng)技術(shù)裝置很有發(fā)展的前景和很高的利用價(jià)值。 1.3本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容： 1）折疊打開(kāi)是梯形架。 2）梯形架兩腰邊上的線圈式繩網(wǎng)。 3）設(shè)計(jì)與選擇液力傳動(dòng)裝置

17、 第二章 罪犯逃逸車(chē)迫停裝置的總體設(shè)計(jì) 2.1罪犯逃逸車(chē)迫停裝置結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)想 第一，罪犯逃逸車(chē)迫停裝置采用翻轉(zhuǎn)折疊式打開(kāi)和收攏的方式，因?yàn)椴捎梅D(zhuǎn)折疊式在完全伸展開(kāi)時(shí)，可以保證裝置向前方伸展足夠的長(zhǎng)度；與此同時(shí)在折疊收攏時(shí)不會(huì)阻礙駕駛員的駕駛視線，保證駕駛的安全性。 第二，當(dāng)裝置完全伸展開(kāi)時(shí)，從俯視的角度觀察，裝置成梯形結(jié)構(gòu)。采用這種構(gòu)想一方面在裝置完全收攏時(shí)減少占有橫向空間，減少裝置的笨重感，加強(qiáng)靈活性；另一方面，當(dāng)裝置完全伸展開(kāi)時(shí)，在裝置末端卻有足夠的橫向長(zhǎng)度，有足夠的時(shí)間與空間去接觸至纏繞上逃逸車(chē)汽車(chē)后輪實(shí)現(xiàn)抓捕。 第三，由于不同類(lèi)型的車(chē)輛后懸長(zhǎng)

18、度不同，綜合大量不同類(lèi)型車(chē)輛的后懸長(zhǎng)度，發(fā)現(xiàn)汽車(chē)后懸在1250mm左右，在保證盡量不碰撞的前提之下，裝置完全伸展的長(zhǎng)度為1500mm；除了后懸長(zhǎng)度的不同，不同類(lèi)型的汽車(chē)其后輪寬度也盡不相同，在綜合的情況下，一般汽車(chē)后車(chē)輪寬度在2500mm左右，在保證裝置有足夠的橫向空間與時(shí)間與逃逸車(chē)后輪接觸，將裝置完全伸展開(kāi)時(shí)的末端寬度設(shè)置為600mm至800mm. 其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖2—1所示； 圖2—1 罪犯逃逸車(chē)迫停裝置 2.2尺寸參數(shù) （1）外廊尺寸 罪犯逃逸車(chē)迫停裝置完全伸展的腰邊長(zhǎng)度為1500mm，裝置高為500mm，頂端寬度300mm，末端寬度600mm—800mm。

19、（2） 一級(jí)連接轉(zhuǎn)件 長(zhǎng)700mm，槽內(nèi)寬70mm，厚度4mm,高度70mm。 （3）二級(jí)連接轉(zhuǎn)件 長(zhǎng)600mm,槽內(nèi)寬27mm,高度為50mm，壁厚4mm。 2.3質(zhì)量參數(shù) 根據(jù)密度質(zhì)量密度公式 （2—1） 式中 m— 物體質(zhì)量； ρ— 物體密度（鐵的密度為7.8g/㎝3 ） V— 物體的體積 （1）整體質(zhì)量 罪犯逃逸車(chē)迫停裝置整體質(zhì)量大約20kg。 （2）主要零件質(zhì)量 支撐架質(zhì)量大約為13.5kg，一級(jí)連接轉(zhuǎn)件與第一滾軸和第一推桿的質(zhì)量和為3.5kg，二級(jí)

20、連接轉(zhuǎn)件與第二滾軸和第二推桿的質(zhì)量和為3kg。 2.4 本章總結(jié) 本章主要介紹了罪犯逃逸車(chē)迫停裝置的整體數(shù)據(jù)，增強(qiáng)對(duì)整體的了解，同時(shí)也是為了加強(qiáng)對(duì)零件的把握與分析。 第三章 動(dòng)力裝置液壓裝置的設(shè)計(jì)及選擇 3.1 液壓泵的選擇 3.1.1 液壓泵的性能參數(shù) （1）輸出壓力與額定壓力 液壓泵的輸出壓力是指其工作時(shí)的壓力。額定壓力是指液壓泵在正常工作條件下，按使用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力稱(chēng)為額定壓力。輸出壓力超過(guò)額定壓力就是過(guò)載。 （2）排量與流量 液壓泵的排量是指泵軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，密封容積的變化量。排量用V表示，單位為L(zhǎng)/r。 液壓泵的理論流

21、量是指泵在單位時(shí)間內(nèi)理論上可排出的液體體積，用qVt表示。當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速為n時(shí)，則。由于存在泄漏問(wèn)題，泵輸出的實(shí)際流量少于理論流量，實(shí)際流量與理論流量的比重稱(chēng)為溶劑效率ηV，則： （3—1） 式中qV—泵輸出的實(shí)際流量 ?qV—泵的泄漏量 （3）功率與總效率 輸出功率等于輸入功率，及理論功率是 （3—2） （3—3） 式中 PT—理論功率 Tt—液壓泵理論轉(zhuǎn)矩

22、 W—液壓泵角速度 P—液壓泵的輸出壓力 液壓泵的機(jī)械效率 （3—4） 式中 ?T—液壓泵的損失轉(zhuǎn)矩 液壓泵的總效率η： （3—5） 3.1.2 液壓泵的分類(lèi)及選用 齒輪泵是容積泵的一種，由兩個(gè)齒輪、泵體與前后蓋組成兩個(gè)封閉空間，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒輪脫開(kāi)側(cè)的空間的體積從小變大，形成真空，將液體吸入，齒輪嚙合側(cè)的空間的體積從大變小，而將液

23、體擠入管路中去。吸入腔與排出腔是靠?jī)蓚€(gè)齒輪的嚙合線來(lái)隔開(kāi)的。齒輪泵的排出口的壓力完全取決于泵出處阻力的大小。齒輪泵工作時(shí)，主動(dòng)輪隨電動(dòng)機(jī)一起旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)從動(dòng)輪跟著旋轉(zhuǎn)。泵體上裝有安全閥，當(dāng)排出壓力超過(guò)規(guī)定壓力時(shí)，輸送液體可以自動(dòng)頂開(kāi)安全閥，使高壓液體返回吸入管。但是齒輪泵的泄漏較大，外嚙合齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)泄漏途徑有以下三點(diǎn)：一為齒輪頂隙，其次為測(cè)隙，第三為嚙合間隙。如下圖3—1所示； 圖3——1 齒輪泵工作原理圖 葉片泵，是轉(zhuǎn)子槽內(nèi)的葉片與泵殼（定子環(huán)）相接觸，將吸入的液體由進(jìn)油側(cè)壓向排油側(cè)的泵。葉片泵轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片在離心力和壓力油的作用下，尖部緊貼在定子內(nèi)表面上。這樣兩個(gè)葉片與轉(zhuǎn)子和定

24、子內(nèi)表面所構(gòu)成的工作容積，先由小到大吸油后再由大到小排油，葉片旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，完成兩次吸油與排油。但是葉片泵的管理要點(diǎn)除需防干轉(zhuǎn)和過(guò)載、防吸入空氣和吸入真空度過(guò)大外。如下圖3—2所示； 3—2 葉片泵工作原理圖 柱塞泵，是由電動(dòng)機(jī)提供泵的動(dòng)力，經(jīng)鼓型齒聯(lián)軸器帶動(dòng)減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。由減速機(jī)減速帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槭诸^和柱塞為往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)柱塞向后死點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，泵容積腔逐步增大，泵腔內(nèi)壓力降低，當(dāng)泵腔壓力低于進(jìn)口壓力時(shí)，吸入閥在進(jìn)口端壓力作用下開(kāi)啟，液體被吸入；當(dāng)柱塞向前死點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，泵腔內(nèi)壓力增大，此時(shí)吸入閥關(guān)閉，排出閥打開(kāi)，液體被擠出液缸，達(dá)到了吸入和排出的目的。

25、如下圖3—3所示； 圖3—3 軸向柱塞泵工作原理圖 齒輪泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、價(jià)格便宜、工作可靠、維修方便、可以適應(yīng)多塵、高溫和有劇烈沖擊的惡劣使用條件。 葉片泵壓力脈動(dòng)小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，目前僅用于起重運(yùn)輸車(chē)輛等方面。 軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)緊湊，能在高壓和高轉(zhuǎn)速下工作，但該泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較高，多用于挖掘機(jī)等機(jī)械中。液壓泵性能比較如下表3—1所示； 表3—1 液壓泵性能比較 罪犯逃逸車(chē)迫停裝置體積小，整體質(zhì)量為20kg，其中一級(jí)連接轉(zhuǎn)件與滾軸等部分的質(zhì)量和為3.5kg,二級(jí)連接轉(zhuǎn)件和與其結(jié)構(gòu)相結(jié)合的零件質(zhì)量和為3kg。二級(jí)連接轉(zhuǎn)件的長(zhǎng)度為600mm。力矩公式

26、 （3—1） 由于自重因素，二級(jí)連接轉(zhuǎn)件打開(kāi)需要大約為50N的力為打開(kāi)二級(jí)連接轉(zhuǎn)件所需最大的力，作用于第二推桿的力大約為120N,此時(shí)一級(jí)連接轉(zhuǎn)接轉(zhuǎn)過(guò)60°，更具三角函數(shù)關(guān)系，液壓泵此時(shí)需輸出240N的作用力。 又因?yàn)椋锓柑右蒈?chē)迫停裝置的體積小，而且工作環(huán)境多在露天，灰塵容易聚集，且可能發(fā)生碰撞威脅。綜上所述，選擇外嚙合齒輪泵。 3.2 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 不同負(fù)載條件下液壓缸的工作壓力如下表3—2所示； 表 3—2 不同負(fù)載下的工作壓力 依據(jù)公式（3—1）所計(jì)算出液壓泵需輸出的240N動(dòng)力，則有表（3—2

27、）所得，初步選取負(fù)載或是液壓泵輸出壓力500N，工作壓力0.45MPa。 因?yàn)橐簤焊椎母淄矁?nèi)徑D式根據(jù)負(fù)載大小F和預(yù)選定的工作壓力p，再通過(guò)如下公式； （3—6） 式中 p—無(wú)桿腔的壓力； —液壓缸的機(jī)械效率，去該值為0.90； 由該公式計(jì)算后，再?gòu)臉?biāo)準(zhǔn)GB/T2348—1993，如下表3—3所示； 表3—3 缸筒內(nèi)勁D的系列 活塞桿直徑d的取值可按其工作時(shí)的受力情況由表3—4初步所取； 表3—4 活塞桿直徑選取 計(jì)算出的活塞桿直徑可按標(biāo)準(zhǔn)GB/T2348—1993得出，如下表3—5所示； 表3—5

28、 活塞桿直徑d系列 所以得出D=40mm,d=20mm。液壓缸的強(qiáng)度校核計(jì)算公式； （3—7） 式中d— 活塞桿直徑； F— 液壓缸負(fù)載； — 活塞桿的許用應(yīng)力； d1 — 空心活塞桿孔徑，對(duì)實(shí)心桿d1=0. 剛度計(jì)算公式； （3—8） 式中 nk—安全系數(shù)，一般取值2～4. 經(jīng)剛度和強(qiáng)度校核，活塞桿符合要求。 3.3 閥門(mén)選擇與動(dòng)力裝置原理圖 為避免罪犯逃逸車(chē)迫停裝置裝置不能打開(kāi)的特殊狀況下，使油路內(nèi)壓強(qiáng)過(guò)大而發(fā)生意外及對(duì)動(dòng)力裝置產(chǎn)

29、生破壞。所以選擇了溢流閥保證液力裝置內(nèi)的壓強(qiáng)正常，同時(shí)為了更好控制罪犯逃逸車(chē)迫停裝置的伸展與收攏，選擇用二位四通閥。所以動(dòng)力裝置原理圖如下圖3—4所示； 圖3—4 動(dòng)力裝置原理圖 3.4 本章小結(jié) 本章針對(duì)液壓泵的原理以及分類(lèi)的簡(jiǎn)述分析，對(duì)液壓泵進(jìn)行了合理的選擇，同時(shí)對(duì)液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算分析，根據(jù)實(shí)際工作的需要合理的選用液壓缸以及液壓閥，對(duì)動(dòng)力裝置的動(dòng)力傳遞以及安全隱患進(jìn)行了合理分析，繪制了合理的原理圖。 19 第四章 罪犯逃逸車(chē)迫停裝置主要零件設(shè)計(jì)與選擇 4.1 支撐架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 支撐架主要起到將裝置固定到車(chē)輛保險(xiǎn)杠位置處（車(chē)頭）并且給動(dòng)力裝置（液壓

30、泵）提供安裝位置的作用，同時(shí)支撐架是整個(gè)裝置梯形形狀的雛形（從俯視的角度就能簡(jiǎn)易的觀察出），梯形是為了保證罪犯逃逸車(chē)迫停裝置在伸展開(kāi)時(shí)，其末端有足夠的寬度，使纏繞式繩網(wǎng)有足夠的空間去接觸汽車(chē)某一個(gè)后輪；同時(shí)在裝置收攏時(shí)，其始端的寬度小，減少占用空間，同時(shí)使整個(gè)裝置看上去不笨重，也節(jié)約了材料，通過(guò)對(duì)車(chē)前部高度的測(cè)量，以及按人機(jī)工程學(xué)的測(cè)量方法，在保證不破壞駕駛員視線的條件下，選擇數(shù)據(jù)，其零件結(jié)構(gòu)如圖4-1所示。 圖4-1 支撐架零件圖 4.2 一級(jí)連接轉(zhuǎn)件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一級(jí)連接轉(zhuǎn)件承接支撐架與二級(jí)連接轉(zhuǎn)接，是裝置一級(jí)（第一次）翻轉(zhuǎn)打開(kāi)，同時(shí)除了連接支撐架的轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)外，其主要結(jié)

31、構(gòu)為槽型，兩側(cè)槽壁有一段鏤空，用作滾輪軌道，同時(shí)槽壁上有缺口是為了方便安裝滾輪，但在距離長(zhǎng)度的計(jì)算已經(jīng)防止了在裝置完全伸展開(kāi)時(shí)滾輪脫離轉(zhuǎn)件，同時(shí)將一級(jí)、二級(jí)連接轉(zhuǎn)接的連接孔設(shè)置在槽壁末端頂角處為了使第二推桿連接兩滾軸時(shí)有一定傾斜度，促進(jìn)裝置伸展開(kāi)。 在一級(jí)連接轉(zhuǎn)件的末端外壁上有兩“耳”，主要起到支撐二級(jí)連接轉(zhuǎn)件的作用，減輕第一連桿對(duì)二級(jí)連接轉(zhuǎn)件的拉力作用提供支撐，同時(shí)避免由于二級(jí)連接轉(zhuǎn)件旋轉(zhuǎn)角度過(guò)大，從而破壞抓捕的效果，同時(shí)將一級(jí)、二級(jí)連接轉(zhuǎn)接的連接孔設(shè)置在槽壁末。 其設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)源主要通過(guò)對(duì)駕駛員正前方視線與地面夾角的計(jì)算并選取適合的長(zhǎng)度，槽寬與壁厚的選取依據(jù)工作的環(huán)境、剛度與疲勞

32、強(qiáng)度以及節(jié)約和材料運(yùn)用合理性來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算并選取的，其零件結(jié)構(gòu)如圖4-2所示。 圖2-2 一級(jí)連接轉(zhuǎn)件零件圖 4.3 二級(jí)連接轉(zhuǎn)件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 二級(jí)連接轉(zhuǎn)件其主要結(jié)構(gòu)為槽型，兩側(cè)槽壁有一段鏤空，槽壁上有缺口，同樣是為了方便安裝滾輪，但在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，保證了軌道上端邊的長(zhǎng)度，保證滾輪在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中不會(huì)脫離轉(zhuǎn)件；整個(gè)槽零件有一段是無(wú)底的，這為第二推桿的運(yùn)動(dòng)提供了騰出了空間，促進(jìn)裝置更加順暢的展開(kāi)與收攏，槽壁末端的小孔，為安裝纏繞式繩網(wǎng)提供了方案例附加一條細(xì)線，其一端困住繩網(wǎng)，另一端通過(guò)孔打個(gè)活結(jié)，即固定住繩網(wǎng)，有不妨礙繩網(wǎng)纏繞車(chē)輪，其數(shù)據(jù)來(lái)源依據(jù)第一因?yàn)橥ㄟ^(guò)測(cè)量汽車(chē)后懸以及相關(guān)因素的考慮

33、下，制定了裝置的腰邊長(zhǎng)度，第二通過(guò)對(duì)一級(jí)連接轉(zhuǎn)件長(zhǎng)度的確定，從而初步確定二級(jí)連接轉(zhuǎn)件的長(zhǎng)度，二級(jí)連接轉(zhuǎn)件作用是為纏繞式繩網(wǎng)提供附著點(diǎn)，所以并不需大尺寸，綜合考慮選取了現(xiàn)在的尺寸。其具體結(jié)構(gòu)如圖4—3所示； 圖4—3 二級(jí)連接轉(zhuǎn)件零件圖 4.4 第一軸承的選擇 此處所講的大軸承是支撐架與一級(jí)連接轉(zhuǎn)件接合處的滾動(dòng)軸承。滾動(dòng)軸承的選擇可依據(jù)基本額定壽命（以轉(zhuǎn)數(shù)或是工作小時(shí)數(shù)為根據(jù)），還有滾動(dòng)軸承的基本額定動(dòng)載荷和當(dāng)量動(dòng)載荷來(lái)選擇適合的滾動(dòng)軸承的尺寸大小。在常用的滾動(dòng)軸承中，深溝球軸承主要承受徑向載荷，只可承受少許軸向載荷。角接觸軸承可以同時(shí)承受徑向與軸向載荷。 根據(jù)裝置實(shí)

34、際的運(yùn)行情況，首先不需要能承受很大載荷，高要求的軸承；第二，在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程并非只是向前的純滾動(dòng)，在受拉和受壓的情況下產(chǎn)生變形，還有一級(jí)連接轉(zhuǎn)件的任何一點(diǎn)對(duì)于軸承轉(zhuǎn)動(dòng)處（原心）產(chǎn)生力矩等，這些因素表明在面對(duì)這些情況有需要能承受軸向載荷的軸承，所選軸承能滿(mǎn)足多方面要求。綜上所述，選擇角接觸軸承，型號(hào)為7004C，內(nèi)徑為20mm，外徑為42mm，厚度為13mm。 4.5 滾輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 滾輪形體像一個(gè)“工”字的工字輪，這樣的結(jié)構(gòu)在其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不易脫離裝置，除了自身沿著槽壁軌道運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還是軸承殼體。所以對(duì)它的粗糙度要求較高，在運(yùn)行的過(guò)程中盡可能減少能量的損耗和工件的磨損，其數(shù)據(jù)來(lái)源依據(jù)壁厚，

35、槽寬，同時(shí)為避免與槽壁過(guò)于緊貼或太寬松而會(huì)導(dǎo)致碰撞的因素來(lái)制定尺寸，其具體的結(jié)構(gòu)和工藝如圖4—4所示。 圖4—4 滾輪結(jié)構(gòu)零件圖 4.6 第一滾軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第一滾軸整體為“T”字形結(jié)構(gòu)，整體為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，之所以為“T”字形，是因?yàn)楫?dāng)活塞桿按已設(shè)定的角度運(yùn)行時(shí)，第一推桿（滑塊）在一級(jí)連接轉(zhuǎn)件上的運(yùn)行方向并不是一直沿軌道向前，在一級(jí)連接轉(zhuǎn)接翻轉(zhuǎn)的一定角度范圍內(nèi)，推桿（滑塊）是在轉(zhuǎn)件軌道沿反方向運(yùn)動(dòng)，所以第一滾軸為“T”字形；其頭部為多軸段軸類(lèi)結(jié)構(gòu)，連接滾輪；其尾部為無(wú)底，兩邊壁墻鏤空的無(wú)底槽形，無(wú)底第一為了節(jié)約材料，第二方面是為了當(dāng)滑塊與第一推桿選擇其他連接方式使用滑塊另一面時(shí)，滑塊耳朝

36、下有足夠的被容納的空間，同時(shí)整個(gè)滑塊的軌道的另一端并未封堵上，這是為了方便于安裝滑塊，但是在滑塊沿軌道方向運(yùn)行時(shí)，已經(jīng)留有足夠長(zhǎng)的距離長(zhǎng)度保證滑塊不會(huì)脫離軌道；尾部無(wú)除了與軸承配合的軸段，還有給滑塊軌道處的粗糙度要求較高之外，其余之處粗糙度要求不高，其數(shù)據(jù)來(lái)源依據(jù)是由一級(jí)連接轉(zhuǎn)件的槽的相關(guān)數(shù)據(jù)與推桿實(shí)際的運(yùn)動(dòng)情況，因此制定數(shù)據(jù)，決定第一滾軸的結(jié)構(gòu)，其具體的結(jié)構(gòu)如下圖4—5所示。 圖4—5 第一滾軸零件圖 4.7 第二滾軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第二滾軸為一多軸段的端州，整體為對(duì)稱(chēng)構(gòu)件，為分段式的中間圓柱形大，兩頭圓柱形小的結(jié)構(gòu)，其數(shù)據(jù)來(lái)源于二級(jí)連接轉(zhuǎn)接的槽寬，軸承的相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)際情況等條件，其具

37、體的結(jié)構(gòu)如下圖4—6所示。 圖4—6 第二滾軸零件圖 4.8 第二軸承的選擇 此處的軸承為第一滾軸，第二滾軸處的軸承。由于滾輪與滾軸尺寸較小，同時(shí)在受載荷小的情況下，選擇了MR105ZZ微型深溝球軸承；內(nèi)徑為5mm，外徑為10mm，厚度為3mm。 4.9滑塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 滑塊的底部為一個(gè)長(zhǎng)方體，長(zhǎng)方體上面是一個(gè)環(huán)，整體看上去是帶著“耳朵”的長(zhǎng)方形，之所以如此設(shè)計(jì)，是為了提供多種第一推桿與滑塊的連接方式，若是第一推桿末端是環(huán)狀物或是環(huán)形結(jié)構(gòu)則選擇與含“耳”的一面連接，若是選擇焊接或是其他需要整平面的連接方式，無(wú)耳面則提供了更大的平面空間。其運(yùn)動(dòng)方式為滑動(dòng)，由于滑動(dòng)其表面粗糙度

38、要求高，降低摩擦，減少零件的磨損，從而減少能量的損耗數(shù)據(jù)來(lái)源于一級(jí)連接轉(zhuǎn)件的尾部設(shè)計(jì)，具體結(jié)構(gòu)如下圖4—7所示。 圖4—7 滑塊零件圖 4.10 連接軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 連接軸的主要功能是連接一級(jí)連接轉(zhuǎn)件與二級(jí)連接轉(zhuǎn)件，同時(shí)讓兩轉(zhuǎn)件發(fā)生相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)。其結(jié)構(gòu)為頂部有向兩方向各自延伸的長(zhǎng)方體，中間是圓柱，其中圓柱就是為了連接倆轉(zhuǎn)件；而它各向兩邊延伸的長(zhǎng)方體是為配合一級(jí)連接轉(zhuǎn)接末端外壁兩耳而衍生的，當(dāng)罪犯逃逸車(chē)迫停裝置完全伸展開(kāi)時(shí)，其中一邊的長(zhǎng)方體天宇轉(zhuǎn)件末端的兩耳上，防止由于二級(jí)連接轉(zhuǎn)件對(duì)連接處產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩而偏移了一定角度，降低抓捕的效率與成功率。 在收攏時(shí)，保證了一級(jí)連接轉(zhuǎn)件與二級(jí)連接轉(zhuǎn)件的

39、相對(duì)位置，保證了第一推桿的傾斜度，提升了裝置翻轉(zhuǎn)開(kāi)的成功率。 兩邊的長(zhǎng)方體與一級(jí)連接轉(zhuǎn)接末端兩耳的配合為二級(jí)連接轉(zhuǎn)接提供了一個(gè)支撐點(diǎn)，降低了對(duì)第二推桿的拉應(yīng)力的負(fù)荷，其結(jié)構(gòu)如下圖4—8所示。 圖4—8 連接軸零件圖 4.11本章小結(jié) 本章介紹了罪犯逃逸車(chē)迫停裝置的主要零件結(jié)構(gòu)，尺寸等方面的信息，主要講述了零件的主要結(jié)構(gòu)形態(tài)，以及零件的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，各個(gè)零件的設(shè)計(jì)是由于各個(gè)零件相互配合的合理性而產(chǎn)生，講述了為什么是這樣設(shè)計(jì)，又有什么樣的作用；還講述了個(gè)別零件的容易忘卻的設(shè)置，增加對(duì)對(duì)零件整體的把握與了解，增強(qiáng)對(duì)零件所有的作用的理解和對(duì)合理性的滿(mǎn)意度，經(jīng)過(guò)總體的構(gòu)想和主要零件的設(shè)計(jì)，罪犯逃逸車(chē)迫停裝置的大概模型也就顯現(xiàn)出來(lái)了。