王琳，刘军，胡碧波

(大连科技学院，辽宁 大连 116052)

具有防翻转功能爬楼小车的设计与性能研究

王琳，刘军，胡碧波

(大连科技学院，辽宁 大连 116052)

摘要：设计一款具有防翻转功能的爬楼小车，将传统的端面棘轮机构进行了巧妙的变形设计，应用于爬楼小车爬行中防翻转的单方向制动装置，由手动操纵线闸完成。通过运动仿真，针对小车爬楼梯过程进行了受力分析和运动学分析，优化了爬楼小车的结构，对提高爬楼小车的安全性具有应用价值。

关键词：爬楼小车；端面棘轮；防翻转；运动学分析

Design and Performance Study of Upstairs Cart with Anti-reverse-rotation

Function

WANG Lin,LIU Jun,HU Bibo

(Dalian Institute of Science and Technology, Dalian 116052, China)

Abstract:This paper designs an upstairs cart with anti-reverse-rotation. Its modified design is derived from the traditional facing ratchet-wheel organization. It is applied to the unidirectional brake system which is used to prevent the upstairs cart from rolling back. This device is operated by the manual calliper brake. The upstairs cart structure is optimized through the motion simulation and the analysis of motion and force. It is very important to improve its safety performance.

Keywords:upstairs cart; facing ratchet-wheel; anti-reverse-rotation; analysis of motion

0引言

目前，人们在购物时普遍使用一种手拉小车，它方便、省力、占地面积小。在设计之初，第一代手拉购物小车是两轮的，适合走平地和上下坡。后来，为了满足人们拉车上楼梯的需求，购物小车由原来的两个小轮改为了两个三脚轮。其中，每个三脚轮是由三个同圆周均匀分布的小轮与一个三脚架镶嵌而成。在上楼梯的过程中，三脚轮因受外力作用而绕车轴旋转，以达到“爬”楼效果。但通过研究发现，此类小车在功能上仍存在一定的欠缺，比如，工作可靠性问题。在拉购物小车爬楼梯的过程中，人的双腿一直在做连续地循环运动。当只有一条腿着地时，可能因后方购物小车过重引发三脚轮逆转，最终使人失去平衡而摔倒。由此考虑到对爬楼小车增设手动制动反转装置，即在中心车轴上加上一个变形的端面棘轮机构，使在上楼梯时三脚轮只能单向旋转，一旦要发生逆转时可及时制动，避免危险[1]。……