用电磁离合器操控的扩展房车动力机构结构设计【字数：10971】
本设计公开了一种用于房车的电磁锁定单侧和双侧扩展车辆传动机构，包括驱动电机，减速器，差速器，丝杆副和锁止机构。所述锁止机构包括电磁离合器、环形弹簧片和轮毂，所述电磁离合器包括固定设置的电磁线圈和动压盘，所述电磁线圈和动压盘之间设有固定设置的线圈定套，所述动压盘与线圈定套间设有间隙，所述丝杆的头端与轮毂连接，所述轮毂与环形弹簧片的内圈固定连接，所述环形弹簧片的外圈与所述动压盘固定连接，所述电磁线圈在通电时所述动压盘靠紧所述线圈定套。本设计可实现左右侧车厢的同时伸缩，或两侧单侧车厢扩展，选择灵活，电磁锁可靠，易于控制。
目录
1.引言 1
1.1房车的分类 1
1.2国内外房车的发展现状及趋势 1
1.3拖挂式房车介绍 2
2.扩展动力机构结构设计要求及方案 3
2.1设计要求 3
2.2设计方案的拟定 3
2.3设计方案的实施 4
3.原动力选择及设计方案 6
3.1车厢扩收速度的计算 6
3.2直流电机的选型 7
3.3车厢扩收时间验算 8
4.减速器及差速器的参数计算及选型 9
4.1减速器及其作用 9
4.2减速器的工作原理 9
4.3减速器的分类 9
4.4减速器的选型 9
4.5差速器概述 11
5.丝杆副的参数计算及选型 13
5.1丝杆轴的设计 13
5.2丝杆强度的计算 14
6.电磁离合器锁止的方案 15
6.1电磁离合器结构和工作原理 15
6.2锁止方案 15
7.各机构的安装连接 18
8.小结 19
参考文献 20
致谢 21
1.引言
1.1房车的分类
房车，是一种集卧室、厨房、卫生间以及客厅于一体的车辆，也称旅居车，简称“RV”，英文全称为“Recreational Vehicle”。人们驾驶房车，可以在旅行途中随时停靠在路边，利用房车配备的设备，在野外享受城市的生活。
房车就像缩小版的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
房子，完美地在移动平台上还原了居家生活。 RV可分为两种类型，即自行式和牵引式RV。其中，自行式房车可分为A型，B型和C型。拖车式房车可分为A型，B型，C型和D型拖车。 根据目的，房车可分为移动别墅，越野房车，赛车房车和露营式房车。如下图1所示即是一种旅居房车。
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图 1房车
1.2国内外房车的发展现状及趋势
RV起源于欧洲，其原型是吉普赛大篷车。第一次世界大战结束后，美国人将帐篷，床，炊具等搬到车上开始露营式的生活。从上世纪二十年代开始，人们开始将更多的家用设备装到车上，有些简易的木制家具被直接固定到车子的底盘。第二次世界大战后，美国大篷车行业发展迅速，小型DIY房车和一些拖车式房车上涨。
在美国，由于房车发展起步很早，价格也并不是很昂贵，所以房车几乎是随处可见的。加之美国没有相应的法律限制，很多美国人将小型货车直接改装成DIY式的房车。美国的道路条件，旅游景点的地理位置等因素，也从一定程度上促进了房车在美国的普及。在美国，中老年消费者是房车消费群体的主体，其中，40岁以上的房车消费者所占比例达到了60%，很多中老年人在积累了一定的资产后，为了追求自由而选择借助房车来旅行。
房车最早出现在中国是在上世纪九十年代，中国房车工业起步较晚，发展也较为缓慢。至2007年，我国拥有房车仅1550辆，2010年，数量超过4000辆。但随着改革开放的不断推进，我国经济发展极为迅速，国人的消费观念也在渐渐改变。同时，国家也出台了相关的政策支持旅游业以及露营地建设的发展，在未来的几年，我国将建设超过4000个露营地，这大大推动了房车产业的发展。近几年我国房车数量年均增幅超过40%，人们也越来越能接受房车出行。
1.3拖挂式房车介绍
拖挂式RV与自行式RV不同。 拖挂式RV本身没有动力源，需要其他车辆拖挂行驶。拖挂式RV可分为A型，B型，C型，D型，A型移动别墅和B型移动别墅。本课题所涉及到的是拖挂式C型房车。
拖挂式C型房车价格较低，一般在8万元人民币左右，是入门级的房车，一般拥有6个床位。该车型具有价格低，重量轻，行驶方便的优点，由于其重量轻，设计巧妙，通常小型汽车就可以将其拖拽，使用起来十分方便。有些车型可以向两侧扩展，增加使用空间。如下图2所示即是一种拖挂式房车。
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图 2 拖挂式房车
2.扩展动力机构结构设计要求及方案
2.1设计要求
本课题属于专用汽车机械传动领域，具体是用电磁离合器操控的扩展房车动力机构结构设计。
房车是一个流动的“家”。当房车到达目的地时，汽车可以向两个方向延伸，形成更大的空间，以满足旅行回家，野外工作和生活的需要。一旦准备开车到另一个目的地，汽车就会收缩，避免汽车超宽行驶。在实际旅居过程中，当所述的房车驱往目的地后，由于房车一侧有建筑或障碍物，导致该侧不能扩展，这将直接影响房车的功能。如利用差速器的锁止作用，既可以实现左侧的扩展及收缩，又可以实现右侧的扩收，以增加其单侧扩展及收缩功能。传统结构是：在差速器结构基础上设置机械锁止，通过人力操纵机构来实现单侧扩展及收缩功能。结构虽然较简单，但操作少方便。据此，拟采用电磁离合器实现操控，即电磁离合器通电吸合，差速器锁止；断电释放，差速器解锁。
通过查阅资料、对比分析，确定双向扩展传动机构的选型，并完成对应各机构的选型、设计等。
主要参数：房车车厢长13米，宽度2.5米；单侧收拢宽度500mm；左右对称；安装宽度1000 mm；垂直载荷50000N；推出时间3060s。
2.2设计方案的拟定
通过机械传动机构可以实现扩展房车的扩收。目前常用的主要就是液压推升装置和电控钢丝滚筒机构。两者均有不同程度的优缺点。例如前者，功率大、结构简单、操作方便，但是制造成本较高，传动效率较低，在温度变化较大的情况下其传动效率不稳定，而且维修操作较为复杂，不适合作为本课题的房车传动机构。而电控钢丝滚筒机构则有着价格高昂，结构复杂的明显缺点，也不适用于本课题。
通过专利检索学习和学习现有的专利技术。例如，公开了授权公告号CN205168302U的中国实用新型专利。“大中型房车双向扩展车厢传动机构”，主要由双输出驱动电机和对称布置于双输出驱动电机两侧的扩展机构组成，并用来解决大中型房车扩展易产生动力不足，扩展动力不平衡导致扩展困难的问题，但该机构主要的功能是实现大中型房车车厢的双向扩展，当房车停置区域的一侧有房屋、树木等建筑或障碍物时，无法实现单侧扩展，因此，这种结构具有相对的局限性，在一定程度上削弱了环境的适应性。公开了授权公告号CN105398366B的中国发明专利。“一种具有差速与锁止作用的房车单双侧扩展车厢传动机构”，当要单侧扩展车厢时，必须下车专门进行手工操作，也就是说，将手推锁定杆推到非扩展侧使得锁定球落入推动锁定杆表面上的钢球槽中。滑动爪滑动套筒构造成使锁定爪滑动套筒和整体锁定爪与轴承外缘的爪槽通过盖子接合。在锁定弹簧的弹簧力的作用下，推动锁定杆的外圆柱表面将钢球锁定在锁定槽中。实现锁定状态的轴向定位和锁定。不能传递动力，实现侧面锁定，侧面车不能扩展，另一侧通电，即车的单侧分开扩展。可见，该机械锁止机构结构较复杂，手工操作较费时费力，同时存在滑套锁爪与爪槽难于卡合的可能性，或锁爪与爪槽两者间隙过大，造成一侧锁止不可靠等问题。
目录
1.引言 1
1.1房车的分类 1
1.2国内外房车的发展现状及趋势 1
1.3拖挂式房车介绍 2
2.扩展动力机构结构设计要求及方案 3
2.1设计要求 3
2.2设计方案的拟定 3
2.3设计方案的实施 4
3.原动力选择及设计方案 6
3.1车厢扩收速度的计算 6
3.2直流电机的选型 7
3.3车厢扩收时间验算 8
4.减速器及差速器的参数计算及选型 9
4.1减速器及其作用 9
4.2减速器的工作原理 9
4.3减速器的分类 9
4.4减速器的选型 9
4.5差速器概述 11
5.丝杆副的参数计算及选型 13
5.1丝杆轴的设计 13
5.2丝杆强度的计算 14
6.电磁离合器锁止的方案 15
6.1电磁离合器结构和工作原理 15
6.2锁止方案 15
7.各机构的安装连接 18
8.小结 19
参考文献 20
致谢 21
1.引言
1.1房车的分类
房车，是一种集卧室、厨房、卫生间以及客厅于一体的车辆，也称旅居车，简称“RV”，英文全称为“Recreational Vehicle”。人们驾驶房车，可以在旅行途中随时停靠在路边，利用房车配备的设备，在野外享受城市的生活。
房车就像缩小版的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
房子，完美地在移动平台上还原了居家生活。 RV可分为两种类型，即自行式和牵引式RV。其中，自行式房车可分为A型，B型和C型。拖车式房车可分为A型，B型，C型和D型拖车。 根据目的，房车可分为移动别墅，越野房车，赛车房车和露营式房车。如下图1所示即是一种旅居房车。
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图 1房车
1.2国内外房车的发展现状及趋势
RV起源于欧洲，其原型是吉普赛大篷车。第一次世界大战结束后，美国人将帐篷，床，炊具等搬到车上开始露营式的生活。从上世纪二十年代开始，人们开始将更多的家用设备装到车上，有些简易的木制家具被直接固定到车子的底盘。第二次世界大战后，美国大篷车行业发展迅速，小型DIY房车和一些拖车式房车上涨。
在美国，由于房车发展起步很早，价格也并不是很昂贵，所以房车几乎是随处可见的。加之美国没有相应的法律限制，很多美国人将小型货车直接改装成DIY式的房车。美国的道路条件，旅游景点的地理位置等因素，也从一定程度上促进了房车在美国的普及。在美国，中老年消费者是房车消费群体的主体，其中，40岁以上的房车消费者所占比例达到了60%，很多中老年人在积累了一定的资产后，为了追求自由而选择借助房车来旅行。
房车最早出现在中国是在上世纪九十年代，中国房车工业起步较晚，发展也较为缓慢。至2007年，我国拥有房车仅1550辆，2010年，数量超过4000辆。但随着改革开放的不断推进，我国经济发展极为迅速，国人的消费观念也在渐渐改变。同时，国家也出台了相关的政策支持旅游业以及露营地建设的发展，在未来的几年，我国将建设超过4000个露营地，这大大推动了房车产业的发展。近几年我国房车数量年均增幅超过40%，人们也越来越能接受房车出行。
1.3拖挂式房车介绍
拖挂式RV与自行式RV不同。 拖挂式RV本身没有动力源，需要其他车辆拖挂行驶。拖挂式RV可分为A型，B型，C型，D型，A型移动别墅和B型移动别墅。本课题所涉及到的是拖挂式C型房车。
拖挂式C型房车价格较低，一般在8万元人民币左右，是入门级的房车，一般拥有6个床位。该车型具有价格低，重量轻，行驶方便的优点，由于其重量轻，设计巧妙，通常小型汽车就可以将其拖拽，使用起来十分方便。有些车型可以向两侧扩展，增加使用空间。如下图2所示即是一种拖挂式房车。
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图 2 拖挂式房车
2.扩展动力机构结构设计要求及方案
2.1设计要求
本课题属于专用汽车机械传动领域，具体是用电磁离合器操控的扩展房车动力机构结构设计。
房车是一个流动的“家”。当房车到达目的地时，汽车可以向两个方向延伸，形成更大的空间，以满足旅行回家，野外工作和生活的需要。一旦准备开车到另一个目的地，汽车就会收缩，避免汽车超宽行驶。在实际旅居过程中，当所述的房车驱往目的地后，由于房车一侧有建筑或障碍物，导致该侧不能扩展，这将直接影响房车的功能。如利用差速器的锁止作用，既可以实现左侧的扩展及收缩，又可以实现右侧的扩收，以增加其单侧扩展及收缩功能。传统结构是：在差速器结构基础上设置机械锁止，通过人力操纵机构来实现单侧扩展及收缩功能。结构虽然较简单，但操作少方便。据此，拟采用电磁离合器实现操控，即电磁离合器通电吸合，差速器锁止；断电释放，差速器解锁。
通过查阅资料、对比分析，确定双向扩展传动机构的选型，并完成对应各机构的选型、设计等。
主要参数：房车车厢长13米，宽度2.5米；单侧收拢宽度500mm；左右对称；安装宽度1000 mm；垂直载荷50000N；推出时间3060s。
2.2设计方案的拟定
通过机械传动机构可以实现扩展房车的扩收。目前常用的主要就是液压推升装置和电控钢丝滚筒机构。两者均有不同程度的优缺点。例如前者，功率大、结构简单、操作方便，但是制造成本较高，传动效率较低，在温度变化较大的情况下其传动效率不稳定，而且维修操作较为复杂，不适合作为本课题的房车传动机构。而电控钢丝滚筒机构则有着价格高昂，结构复杂的明显缺点，也不适用于本课题。
通过专利检索学习和学习现有的专利技术。例如，公开了授权公告号CN205168302U的中国实用新型专利。“大中型房车双向扩展车厢传动机构”，主要由双输出驱动电机和对称布置于双输出驱动电机两侧的扩展机构组成，并用来解决大中型房车扩展易产生动力不足，扩展动力不平衡导致扩展困难的问题，但该机构主要的功能是实现大中型房车车厢的双向扩展，当房车停置区域的一侧有房屋、树木等建筑或障碍物时，无法实现单侧扩展，因此，这种结构具有相对的局限性，在一定程度上削弱了环境的适应性。公开了授权公告号CN105398366B的中国发明专利。“一种具有差速与锁止作用的房车单双侧扩展车厢传动机构”，当要单侧扩展车厢时，必须下车专门进行手工操作，也就是说，将手推锁定杆推到非扩展侧使得锁定球落入推动锁定杆表面上的钢球槽中。滑动爪滑动套筒构造成使锁定爪滑动套筒和整体锁定爪与轴承外缘的爪槽通过盖子接合。在锁定弹簧的弹簧力的作用下，推动锁定杆的外圆柱表面将钢球锁定在锁定槽中。实现锁定状态的轴向定位和锁定。不能传递动力，实现侧面锁定，侧面车不能扩展，另一侧通电，即车的单侧分开扩展。可见，该机械锁止机构结构较复杂，手工操作较费时费力，同时存在滑套锁爪与爪槽难于卡合的可能性，或锁爪与爪槽两者间隙过大，造成一侧锁止不可靠等问题。
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