基本信息
- 项目名称：
- 复式螺旋车载电动升举机构
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 目前市场上的车用升举机构或多或少存在一些不足，如升举高度不足，自身重量大，结构复杂，造价高，操作费力等。而该复式螺旋车载电动升举机构采用创新的复式螺旋结构，并应用螺纹斜楔扩力和齿轮减速增扭原理，使得该升举机构具有升举高度高，升举重量大，自身高度低，体积小，工作半径小，自身重量轻，结构简单，制造成本低，操作简便等优点。 （作品曾用名：车用双螺杆式升举机构、新型双螺杆式车载电动升举机构）
- 详细介绍：
- 该机构主要机械部分包括顶升上螺杆、带有内外螺纹的中间螺杆、带螺套的底座、力矩平衡杆、导杆碟片、固定碟片、一对相互啮合的齿轮和驱动电机。所述中间螺杆设置旋向相反的内、外螺纹，所述顶升上螺杆的外螺纹与中间螺杆内螺纹啮合，底座螺套螺纹套于中间螺杆外螺纹上；同时一个齿轮与中间螺杆轴向连接，另一个齿轮与驱动电机连接；进行升举时，齿轮带动中间螺杆旋转，中间螺杆与顶升螺杆同升同降，被升举物上升和下降的时间缩短将近一半，其升距为总高度相同的普通升举机构的近两倍，在保证升距相同的条件下，产品的尺寸大为缩小，同时，本机构的螺纹皆为锯齿形， 各螺杆上的螺纹升角小于各螺杆材料的当量摩擦角，自锁性好，传动效率高。该机构采用与汽车电池电压相符的12V直流减速电机驱动。使用时只需将汽车点烟器插头插入点烟器插座，按下开关即可。本机构设计吨位为1.5～2吨，外形尺寸为13cm×8cm×19cm，功率30～50W，电压为直流12V，由汽车蓄电池提供。该机构控制部分由点烟器、行程开关、二级管、正反转开关和导线组成。这些部件负责给电机供电和控制电机的转向，从而控制整个机构对汽车的升举和下降。（注：该作品尺寸及升举重量可根据不同的工况要求制作不同的型号，本说明仅以升举普通SUV的型号为例）。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目前车载升举机构或多或少存在一些缺陷，如升距不足、外形尺寸大、重量大、升举操作麻烦费力等，而本作品利用齿轮减速增扭和螺纹斜楔扩力原理，再融合直流减速电机，将成熟结构进行巧妙的组合，采用创新设计，有效的解决了这些问题。 创新点：采用复式螺杆结构设计，结构紧凑，升距高;采用车载电动模式，动力源便捷；使用智能控制，操作简单方便。 技术关键：复式螺杆机构的结构设计和螺纹的设计，使其达到结构紧凑、升力大的目的；在达到相同升距的情况下，如何降低自身高度和减少升举时间。 技术指标： 升举高度（最大高度41cm，最大净升距16cm） 外形尺寸（13cm×8cm×19cm） 功率（30-50W） 升举时间（30秒） （该作品尺寸及升举重量可根据不同的工况要求制作不同的型号，本说明仅以升举普通SUV的型号为例）。
科学性、先进性
- 本机构采用复式螺纹传动，当中间螺杆旋转时，中间螺杆与小螺杆同升同降，这样不仅使重物上升和下降的时间缩短一半，而且升距为同样升举机构的将近两倍。因此在保证同样升距和吨位的条件下，缩小了产品的外形尺寸。本机构的设计净升举吨位为1.5-2吨，设计尺寸为13cm×8cm×19cm，比相同升举吨位的ST-J11-203型剪式电动升举机构的45cm×18cm×13cm小得多。本作品与现有的螺旋升举机构相比，无需推力轴承，结构简单。该机构最小高度为19cm，最大高度为41cm，最大净升距达到16cm。 该机构通过齿轮减速增扭和螺纹斜楔的扩力原理，将电能转化为垂直升举力，其间能量经过的级数少，功率损耗小，该机构设计功率为30-50w，而同等吨位的升举机构功率则需80—100w。同时该机构螺杆螺纹为锯齿形螺纹，具有传动效率高，牙根强度高，单向传力大，自锁性好，传动平稳等优点。 该机构零件的材料均为普通钢材，无需冲压，镗缸，精密加工以及特殊处理，在普通车床铣床上即可加工成型，成本较低。
获奖情况及鉴定结果
- 作品于2009年5月参加由共青团重庆市委、重庆市科协、重庆市教委、重庆市学联举办的第十一届“挑战杯”全国大学生课外学术作品竞赛，重庆赛区决赛中荣获特等奖。 作品经教育部科技查新工作站仔细查寻，目前国内外尚无相同产品。 作品科技查新报告 报告编号：20090247
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物、产品、图纸、现场演示、图片、录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明： 该机构使用时只需将其放入需升举的车辆之下，调整小螺杆，使小螺杆凹槽处贴近车身裙边。然后将点烟器插头插入汽车内的插座，再按下升举开关，即可升举。如需下降，只要按下下降按钮，当汽车达到预期的高度，松开按钮即可。 技术特点和优势主要有：1、升距高，体积小 2、安全性高、稳定性好 3、工艺简单成本低 4、所需功率低 5、市场前景好 目前市场上销售的SUV越野车数量多，而这些车的底盘高度都较高。普通的升举机构必须在其下加支撑块才能将车举起。而该升举机构的最大高度可以达到41cm，净升距为16cm，足以在没有其他辅助设备的条件下将SUV车轮举离地面。因此，在针对SUV的市场上有一定的优势。该机构可根据实际情况制成不同型号的产品，能在其他车型市场上或工程使用中同样占优。按目前的市场行情分析，该机构售价可以开到400-600元人民币，而实际成本大约300元，保守估计每年总共销售100万件，那么一年的产值在4-6亿元，开发价值非常可观。
同类课题研究水平概述
- 复式螺旋车载电动升举机构作为科技发明作品，经过教育部查新工作站的认真查询，目前仅有四种产品与该复式螺旋车载电动升举机构稍有类似，它们是：车辆运输车的上平台升举机构，机动车升举装置，叉车的升举机构以及双螺杆升降平台。前两种均采用液压传动实现升举，第三种则采用转扬机和滑轮进行升举，其结构和设计理念跟该机构根本不同，第四种则只是名字有点相似而已，其所指的双螺杆是水平方向并排使用的两根螺杆，而本机构使用的复式螺杆则是两根竖直方向相啮合且螺纹旋向相反的两根螺杆，所能实现的功能和效果完全不同。 本机构的复式螺杆能够实现驱动齿轮转速相同的条件下，(1)升举高度是单螺杆升降平台的将近两倍。(2)该机构使用的升举螺杆螺纹牙形是锯齿形，可以有效的增加齿根强度，从而增加升举的重量。(3)而且该机构还采用了工作电压与汽车电池电压相同的电机驱动，可以实现方便快捷的操作。因此，该复式螺旋车载电动升举机构在市场上还没有真正相似或相同的产品，应该属于科技发明制作类。 复式螺旋车载电动升举机构结构简单，操作方便，成本较低，使用灵活、可靠，有广阔的市场前景和应用价值。 在同类升举产品中，该作品具有相对较高的技术含量，具有很高的创新性，其技术水平在同类产品里面属于领先水平。
