是一样的，只是尺寸大小不一样。选用两个差不多的机构是为了增加它的平稳性，保证机器更加安全平稳的工作，能把重物搬运到目的地。本设计还选用了棘轮机构，主要运用棘轮机构的间歇运动和当其中一个机构工作时另外一个机构的止回棘爪可以防止本机构的胡乱运动，从而使两套机构更加协调地配合在一起工作。轮滑和钢丝绳则主要是传递力的作用，通过定滑轮和动滑轮拉动钢丝绳带动前后腿上下楼梯，从而达到在楼梯上搬运重物的目的。采用万向脚轮是为了实现本机器转弯和在平地上也能搬运重物的功能。
图3 上下楼梯搬运器的内部机构
Fig 3 Or so stairs carrying the implement inside organization
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图4 上下楼梯搬运器的外部机构
Fig 4 Or so stairs carrying the implement outside organization
3 上下楼梯搬运器原动机构的设计
3.1 手轮的设计
手轮按样式分主要有小手轮，波纹手轮，小波纹手轮，背波纹手轮，圆轮缘手轮，双柄手轮，铸铁镀烙手轮，平面手轮，双幅条手轮等等，?1?如图5所示，主要用于机床设备，印刷机械，纺织机械，包装机械，医疗器械，石油石化设备，锅炉锅盖配件等。根据使用要求，机构载荷不大，故手轮受力不大，一般手轮都可满足要求，考虑到成本，本设计决定采用铸铁镀烙手轮，手轮型号为：HY8313.3.C，
16?160符合JB/T7273.3---1994.材料为HT200，表面喷砂镀铬，镀铬抛光，整个手轮
重量大约为1.160kg。
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图5 手轮 Fig 5 Handwheel
3.2 棘轮机构的设计
棘爪棘轮机构主要由棘轮、主动棘爪、止回棘爪和机架等零件组成。棘爪棘轮机
构主要是将主动件的往复摆动转换为从动棘轮的单向间歇运动。棘爪棘轮机构按结构可分为齿式棘爪棘轮机构和摩擦式棘爪棘轮机构；按啮合方式分为外啮合方式和内啮合方式；按运动形式又可分为从动件作单向间歇转动和从动件作单向间歇移动。为了更好的控制两条后腿的上下伸缩和前腿上下楼梯本设计决定采用外啮合齿式棘爪棘轮机构，主要是为了使从动件作单向转动。
图4 外啮合齿式棘爪棘轮机构
Fig 4 Outside falling-in teeth notch wheel organization
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（1） 棘轮齿形的选择：
棘爪棘轮机构的齿形分为不对称梯形齿、直线形三角形齿、圆弧形三角形齿和对称性矩形齿四种。根据本机器所承受的载荷不大，本设计可选用圆弧三角形齿。 （2） 棘轮模数和齿数以及其它参数的确定：
齿数：齿数的选取可以根据所要求的棘轮最小转角 ?min来确定，棘轮的齿距角
2π??min （1）
由公式（1）可见Z?2π/?min
查资料得一般Z?250，最好Z?8~30，本设计取Z=20，此时棘轮的最小转角
?min=310
模数：模数m的选择与齿轮一样，棘轮也以模数m来衡量其棘轮的大小，而且现在的模数均已标准化。取m=6.
则顶圆半径： ra?mz/2?6?20/2?60mm 根圆半径： rf?ra?h?60?4.5?55.5mm 其中h为齿高，且当m=6时，h=0.75m=4.5mm 齿距： p?πm?3.14?6?18.84mm 轮宽： b?(1~4)m?6~24mm 棘爪长度： l?2p?2?18.84?37.68mm 棘爪齿根角半径： r?1.5mm 棘爪工作面边长： h1?6mm 棘爪非工作面边长：a?4mm 棘爪爪尖圆角半径：r1?2mm 棘爪齿形角： ??600 棘轮齿顶弦厚： a?m?6mm 齿槽夹角： ??600 （3）齿面倾斜角的确定:
齿面倾斜角?通常取100~150，本设计取?=150
4 上下楼梯搬运器传动机构的设计
传动机构包括钢丝绳、滑轮和四杆机构，定滑轮安装在四杆机构上，通过钢丝绳
来传递力的作用，从而达到四杆机构按照规定的轨迹运动，所以传动机构的设计包括钢丝绳的设计，滑轮的设计以及四杆机构的设计。
4.1 钢丝绳的设计
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（1）钢丝绳直径的计算及选择：
钢丝绳是国家标准件，所以只需根据钢丝绳的受力选择合适型号的钢丝绳。钢丝绳的直径可由钢丝绳的最大工作静拉力按下式确定：
d?cs （1） 式中 d——钢丝绳最小直径，mm c——选择系数，mm/N s——钢丝绳最大工作静拉力，N
表1 机构利用等级
Table l Organization making use of grade
机构利用等级 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10
总设计寿命/h 200 400 800 1600 3200 6300 12500 25000 50000 100000
表2 机构载荷状态 Table2 Organization loading state
说明 不经常使用 不经常使用 不经常使用 不经常使用 经常清闲地使用 经常中等地使用 不经常繁忙地使用 繁忙地使用 繁忙地使用 繁忙地使用
载荷状态 L1 L2 L3 L4
说明 机构经常承受轻载荷，偶尔承受最大的载荷 机构经常承受中等载荷，较少承受较大的载荷 机构经常承受较重的载荷，也常承受较大的载荷
机构经常承受较大的载荷
钢丝绳最大静拉力：钢丝绳最大静拉力是由起升载荷考虑滑轮组效率和承载分支数后确定，起升载荷是指起升质量的重力。起升质量包括允许起升的最大有效物品、取物装置（下滑轮组、吊钩、抓斗、容器、起重电磁铁等），悬挂挠性件及其它在升降中的设备质量。起升高度小于50m的升起钢丝绳的重量可以不计。?2?
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