王冬青 畢紫微 胡夢(mèng)雁 韓靜

摘 要：汽車自19世紀(jì)末誕生至今100余年期間，汽車工業(yè)從無(wú)到有，以驚人的速度發(fā)展，寫(xiě)下了人類近代文明史的重要篇章。隨著這種趨勢(shì)，停車問(wèn)題愈加突出，距離窄小停車難度相對(duì)較大。基于目前停車位緊張及泊車?yán)щy的問(wèn)題，急需一種簡(jiǎn)潔便利的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車的橫向移動(dòng)。無(wú)論是針對(duì)停車還是取車，汽車橫向移動(dòng)裝置都有很大的價(jià)值和市場(chǎng)。

關(guān)鍵詞：橫向停車;輔助停車;創(chuàng)新設(shè)計(jì)

1 背景及意義

1.1 背景

汽車產(chǎn)業(yè)是世界上規(guī)模最大、最重要的產(chǎn)業(yè)之一。汽車也在人們生活中扮演著越來(lái)越重要的角色，隨著這種趨勢(shì)，停車問(wèn)題愈加突出。為了減小對(duì)道路面積的壓力，一般采用橫向停車位。但這種停車位前后距離窄小停車難度相對(duì)較大。

1.2 意義

車輛的側(cè)向剮蹭頻頻發(fā)生，停車時(shí)不能一次性停到位，導(dǎo)致反反復(fù)復(fù)調(diào)動(dòng)車體，車輪磨損嚴(yán)重。從物力和人力兩方面綜合考慮，實(shí)現(xiàn)車輛橫向移動(dòng)是目前急待解決的問(wèn)題。無(wú)論是針對(duì)停車還是取車，汽車橫向移動(dòng)裝置都有很大的價(jià)值和市場(chǎng)。

2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀

據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》2015年4月27日?qǐng)?bào)道稱，德國(guó)工程師研發(fā)出微型電動(dòng)汽車EOssc2。此款汽車可以在狹小空間穿行，如螃蟹般自動(dòng)縮小體型，90度轉(zhuǎn)動(dòng)車輪，側(cè)向移動(dòng)。在2011年我國(guó)愛(ài)車人士手制一款能360°旋轉(zhuǎn)90°橫向移動(dòng)的電動(dòng)車輛。

電力驅(qū)動(dòng)車輛行駛是近些年的熱門(mén)方向，但目前燃油車仍占據(jù)著家用車市場(chǎng)，所以以上所說(shuō)新型電力驅(qū)動(dòng)車尚不能很好的解決目前大眾的汽車停車問(wèn)題。

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但是最大的不足，只能在固定的道路行駛，只能運(yùn)用在單一類型車輛上，尚不能解決大眾對(duì)橫向移動(dòng)汽車的難題。

發(fā)明家William Liddiard展示了一套新的輪轂和輪胎，輪胎本身可以在車輪輪轂上移動(dòng)，讓車輛橫向滑動(dòng)，旋轉(zhuǎn)，也可以進(jìn)行正常的前進(jìn)后退。這些全能車輪采用和普通輪胎相同的橡膠和凹槽設(shè)計(jì)，可以安裝在任何車輛上。

但是這種輪胎存在加速的問(wèn)題，實(shí)際移動(dòng)車輛時(shí)非常緩慢，安全性能也不能確保與普通輪胎相比。

3 研究?jī)?nèi)容

基于目前停車位緊張及泊車?yán)щy的問(wèn)題，急需一種簡(jiǎn)潔便利的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車的橫向移動(dòng)。而市場(chǎng)上大多數(shù)汽車依舊以燃油為動(dòng)力行駛，因此要解決大眾問(wèn)題必須從已有形式車型出發(fā)，在不影響車原有的性能前提下改進(jìn)部分裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)橫向移動(dòng)。

4 擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題

（1）實(shí)現(xiàn)汽車橫向移動(dòng)。

（2）裝置的質(zhì)量和體積要盡可能的減小，方便放入汽車后備箱攜帶。使用時(shí)保證車身底盤(pán)空間，保證汽車的通過(guò)性。

（3）裝置操作要簡(jiǎn)潔，反應(yīng)時(shí)間盡可能縮短。

（4）保證裝置的實(shí)用性，通用性。

5 設(shè)計(jì)方案

5.1 擬定方案

為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一款可以輔助汽車橫向移動(dòng)的裝置。

裝置由固定架、升降裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)裝置和控制電路組成。

5.2 具體結(jié)構(gòu)

（1）裝置整體采取角架結(jié)構(gòu)，前后有空心桿件組成橫向固定架，中間接有連桿。裝置受壓部接觸汽車兩邊、前后輪之間的加厚板上。

（2）橫梁裝置內(nèi)部如圖7所示上部橫梁和下部橫梁一邊設(shè)有伸縮桿件，圖示為伸縮桿件伸出狀態(tài)。裝置受壓部設(shè)有橡膠墊接觸車底盤(pán)，避免底盤(pán)刮損。

（3）固定架避免實(shí)體結(jié)構(gòu)，固定架采用角架結(jié)構(gòu)，升降交叉桿完成裝置的上升收起后，下降收入腳架中，減輕裝置質(zhì)量，中間橫桿可收縮，減小占地空間，方便放入后備箱內(nèi)隨車攜帶。

（4）升降裝置由四組交叉桿構(gòu)成，每個(gè)交叉桿端部都連有螺栓，靠近里側(cè)的交叉桿頂端連在直流電機(jī)的絲杠上。

（5）橫移汽車時(shí)，速度控制器控制直流電機(jī)，帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，給電機(jī)一個(gè)正傳的信號(hào)，隨著直流電機(jī)的啟動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)向里移動(dòng)，由此實(shí)現(xiàn)升降裝置的上升，當(dāng)車輪剛好離開(kāi)地面時(shí)停止運(yùn)動(dòng)。橫移結(jié)束后，給電機(jī)一個(gè)反轉(zhuǎn)的信號(hào)，直流電機(jī)反轉(zhuǎn)帶動(dòng)絲杠反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)升降裝置的交叉桿向里移動(dòng)，升降裝置實(shí)現(xiàn)下降，裝置收起。

（6）電路驅(qū)動(dòng)方案，用電流轉(zhuǎn)換器，借助點(diǎn)煙器插孔，把汽車內(nèi)部電流轉(zhuǎn)換增大足以驅(qū)動(dòng)裝置工作。橫移裝置內(nèi)帶有儲(chǔ)存電量裝置的小型電池，能在充電時(shí)自動(dòng)蓄電。斷開(kāi)充電裝置，啟動(dòng)橫移裝置時(shí)向外持續(xù)放電，控制器包括三個(gè)按鍵，向左，向右和停止鍵，駕駛員可在車外操作，視野更加清晰，可避免橫移過(guò)程中出現(xiàn)剮蹭事故。操作簡(jiǎn)潔，電機(jī)驅(qū)動(dòng)，裝置反應(yīng)快節(jié)省時(shí)間。

（7）驅(qū)動(dòng)裝置主要靠直流電機(jī)提供動(dòng)力，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。軸兩側(cè)對(duì)稱裝有驅(qū)動(dòng)輪，提高裝置穩(wěn)定性，防止應(yīng)力集中。

（8）控制系統(tǒng)由單片機(jī)、藍(lán)牙模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、直流電機(jī)及若干線路組成。通過(guò)藍(lán)牙模塊接收信號(hào)，使用時(shí)只需在手機(jī)打開(kāi)藍(lán)牙模式，在APP點(diǎn)擊相應(yīng)指令，通過(guò)藍(lán)牙傳輸信號(hào)，到單片機(jī)集中處理信號(hào)，信號(hào)傳遞至控制模塊，控制模塊控制直流電機(jī)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)，完成相應(yīng)指令。

（9）針對(duì)裝置實(shí)用性、通用性，將通過(guò)對(duì)不同人群對(duì)于橫向停車進(jìn)行問(wèn)卷式調(diào)研。裝置設(shè)定為對(duì)于不同車型可以調(diào)整相應(yīng)固定架尺寸，無(wú)需重新設(shè)計(jì)。

指導(dǎo)老師：張昕