婴儿车 驻车制动

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1、《创新思维与实践》课程大作业题目婴儿车自锁系统改良设计姓名：班级：2011机械工程及自动化学号：任课教师：12评语：年月日签名：12摘要目前市场上的婴儿车刹车装置一般都是手动的，家长在停车之后需要额外的操作去锁定车轮。当家长由于疏忽而忘记锁车时，车子有失控的危险，存在安全隐患。本课程设计针对婴儿车刹车问题，对现有的刹车装置进行改良，提出一种婴儿车的自锁装置。该设计采取现有婴儿车的基本骨架，在手把、后轮处改良结构。最终的效果是：当推动车子时，手部对手把产生推力，使后轮自由，此时车子可以随意前进或后退；当停止推动

2、，人手离开手把，后轮被自动刹紧，车子不能自由运动。锁车机构主要由手把、凸轮、传动杆、弹簧、机械手爪组成。手把一端固定并可绕其运动，凸轮固连安装在手把定端。手爪用于“抓紧”后轮。弹簧提供给手爪“抓紧”后轮的力。当手把处于一个角位置时，凸轮远休点传给到达某位置，把传动杆顶下，传动杆把此向下的位移传给机械手爪，克服弹簧抓紧后轮的力使后轮得到自由。本设计的创新点主要在于把额外的手动刹车动作省去，向婴儿车引入“自动”刹车装置。正文一、引言近几年，童车已经由婴童“奢始品”演变成为儿童成长过程中的必需品，儿童的成长从婴儿手

3、推车、学步车、脚踏车、电瓶车到自行车一个都不能少。根据统计数据，按照目前新生儿出生数量进行累积计算，全球6岁以下的儿童数量超过8亿。每年全球童车的消费量将超过1000亿元人民币，这是一个巨大的消费市场。在婴儿车数量发展飞速的同时，婴儿车的质量的提升也应该得到重视。孩子是父母手中的包，我们不容许因婴儿车的安全问题而使婴儿收到伤害。 而婴儿车最大的一个安全问题是刹车问题。近几年不时有新闻报道因刹车问题而导致婴儿受伤甚至夭折的事件。那么，目前市场上的婴儿车刹车系统到底有什么缺陷呢？目前的婴儿车大多是在四个轮子处安装

4、一个脚踏制动机构，家长在停稳车子之后需通过脚踏的方式逐个锁定车轮。而有些家长由于疏忽，往往在停车之后没有立即刹车，才使车中的婴儿由于婴儿车失控受到伤害。本团队的目标在于对目前婴儿车的刹车系统进行改进，使其能“自动”刹车，减少因忘记锁车而带来的婴儿车失控事故. 二、整机设计方案目前婴儿手推车的刹车装置手动的。在后轮处安装一个锁紧机构，通过脚踏的方法即可锁紧车辆。本设计目的是将额外的刹车动作去掉，做到放手停止推动车辆即可将其刹停。本设计是基于一款现有的婴儿手推车进行结构上的改进。如下图12图1图2外形和骨架基本不

5、做变化，采用现有原型。只在适当部位做一些改进。把图中手动锁换成可以自动锁紧的机构，再配以1处加入的附加联动触发机构，即可实现“自动”锁紧。整车刹车的工作原理：当施力于手把处时，手推力的分力使手把向下摆动，通过1处的联动机构，使手把处的角度位移转换为后轮刹车装置的垂直方向的位移，把刹车齿轮向下推，使其与轮轴齿轮啮合，达到制动效果。当施加在手把处的力消除，通过2处的弹簧，使手把弹起，再通过1处的连动装置使刹车齿轮提起，其与轮轴齿轮分离，轮轴不受锁紧力，后轮得到自由。下面详细介绍各个部分结构：1、刹车齿轮与轮轴齿轮

6、啮合图3如图，刹车齿轮只做大概一个轮齿的四分之一，轮轴齿轮则为整轮，固连在后轮轴上与后轮同步运动。12当不施力于手把，即手推车不运动时，刹车齿轮与轮轴齿轮啮合，轮轴被锁定，后轮不能转动。而当推动手推车时，两轮齿互相分离，后轮自由转动。这种齿轮啮合锁定相比于摩擦锁定的优点在于可靠性高，只要齿高足够高，就不会打滑。齿轮啮合为有级的，但只要齿数足够多，轮齿足够密，就可近似看作无级，这样可以基本保证在后轮没有太大角位移时即可正确啮合。2、传动轴图4图中蓝色部分为传动轴，其通过红色的三个部件定位，传动轴可上下运动。传动

7、轴下端固连刹车齿轮，把上下运动传到刹车齿轮。3、手把图5图中红色为手把，蓝色为弹簧机构。手把在不受手的作用力时，仅受弹簧机构的弹力，弹簧受压，使手把有向上运动的趋势。当人手施加作用力于其上时，12受力如图。图6人手的作用力F分解为Fx，Fy两个方向的分力，其中主要以Fy为主，其是通过手把的安装角来保证的。Fy分力克服弹簧的弹力使手把向下摆动。4、联动机构图6联动机构连接手把和传动轴。滑槽连接。是把角位移转换为线位移的环节。整机动作联系如图：图712三、自己负责部分的设计方案分析了现有国内外婴儿车制造的现状，本

8、团队通过讨论，确定了团队作品的三个基本属性：（1）去掉额外的脚踏锁车动作，把停车放手的动作作为触发锁车的动作。（2）人的动作输入点放在手把处。（3）锁车执行机构放在车轮处。本人基于以上确定的几点属性，经过思考和查阅相关书籍，制定了自己的一套设计方案。下面是设计过程。1、制动机构安装在前轮还是安装在后轮？婴儿手推车前轮是可以转向的，如图图8若把制动机构安装在前轮，必然使机构复杂化。若安装在结构简单得多