汽车自救装置的设计-开题报告

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。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。
（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。
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。
学生姓名 指导教师姓名
题目名称
毕业设计（论文）开题报告
院系 职称
汽车与交通工程学院 专业、班 级
教授
从事 专业
车辆工程 是否外聘 □是■否
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、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，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 6×6、8×8 重型卡车或者 50 吨以上的坦克改成的，它是带有 2—4 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
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。
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。