汽车横向移动装置论文

榆林职业技术学院（神木校区）
设计说明书
汽车横向移动装置
学院：榆林职业技术学院（神木校区）
团队名称：榆林职业技术学院（神木校区）一组
专业：机电一体化
学生姓名：王候龙刘利刚苏卫军
指导老师：尚秀全温晓荣赵晓江（企业导师）
设计说明时间：二〇一三年八月三日～十月八日共十周
摘要
摘要
现在汽车已经成为人们日常生活不可或缺的一部分，同时停车难问题也越发困扰着我们。

针对空间小不能实现正常侧方位停车的情况以及取车困难的情景我们设计了这个汽车横向移动装置。

该装置可以直接实现汽车的左右平移解决一系列停车难、取车难的问题。

借助取力器从汽车动力系统提取动力进而驱动整个液压系统的工作。

首先通过齿条活塞缸的正向旋转带动整个平移装置向下转动，到位之后伸缩液压缸开始动作将汽车顶起。

待到汽车轮胎完全脱离地面后伸缩缸停止伸长，液压马达开始工作。

液压马达正向旋转，带动平移小轮转动进而横向移动到位。

上述动作完成之后液压马达停止工作，伸缩缸收缩平移装置上移脱离地面，进而齿条活塞缸反转收起缸体和平移小轮，完成平移工作。

本装置使用时只需在驾驶室按下相应按钮，便可实现汽车的左右平移，工作稳定、方便。

可针对不同车型具体情况进行相应改进，适用范围广，有很好的应用前景。

关键词：左右平移液压系统齿条活塞缸伸缩缸
I
Abstract
Abstract
Now the car has become an indispensable part of people's daily life, at the same time, the hard to park problem is more and more perplexing us. According to the small space can't normal side range parking and taking the vehicle difficult situation we designed this car transverse moving device.
The device can be implemented directly around the pan car to solve a series of difficult parking, car difficult problem. With the help of a force taking device from the extraction of power system for cars and drive the hydraulic system work. The positive rotation driven rack piston cylinder and the whole translation device rotates downwards, put in place after the telescopic hydraulic cylinder to lift the automobile movement. When the tire is completely out of the ground the telescoping cylinder stop elongation, hydraulic motor starts to work. Hydraulic motor forward rotation, rotation and translation wheels driven lateral movement in place. After the action is complete hydraulic motor to stop working, the telescoping cylinder contraction translation device up off the ground, and then the rack piston cylinder inversion retracting cylinder and translational ferry, complete the translation work.
When the device is used only need to press the corresponding button in the cab, can achieve about translation of automobile, stable work, convenient. Can be improved according to the different models of the specific situation, wide application range, and has good application prospects.
Keywords: around the pan rack piston cylinder telescopic cylinder hydraulic system.
II
目录
一、市场调研 (1)
二、总体设计要求 (2)
三、机构的确定 (3)
1、液压系统的工作原理 (3)
2、旋转的机构的确定 (5)
3、升降机构的确定 (5)
4、移动机构的确定 (6)
5、动力部分的方案确定 (6)
6、完整机构的概述 (7)
四、主要设计计算过程 (8)
1、使用要求参数确定计算 (8)
2、斜齿轮的校验 (9)
3、锥齿轮的计算 (14)
五、SolidWorks计算机建模 (18)
六、对套筒上盖的应力应变静态分析 (20)
七、对部分机构的优化 (22)
对套筒杆的优化 (22)
八、产品使用说明 (23)
1、汽车横向移动装置使用说明的产品特点如下 (23)
2、汽车横向移动装置使用说明的产品用途 (23)
九、心得体会 (25)
十、参考文献 (26)
十一、致谢和声明 (26)
一、市场调研
汽车是当今社会不可或缺的交通工具，随着人们生活水平的不断提高，汽车已经走进了每家每户，不过随之而来的是城市成为了一个拥挤嘈杂的世界。

停车位更是一位难求。

有些地方拥挤狭小,如下图1-1所示。

在这样狭小的空间要实现正常的侧方位停车是很困难的，对驾驶员的驾驶技术有很高的要求，而且会有一定的擦车隐患。

为了轻松为爱车占有这仅存的一席之地，汽车横向移动装置是您不二的选择。

不论是针对停车还是取车，汽车横向移动装置都有很大的价值和市场。

拥有此装置，只需稍稍操作按钮就可轻易实现爱车的停取，如图1-2所示。

图
1-1
图1-2
目前，已存在的能够横向泊车的概念车大多直接通过汽车轮胎90°转向来实现，加工制造成本高，结构复杂、成本昂贵且不易随便拆装有实用性不大。

汽车横向移动装置，具有结构简单、设计别致、创意独特、使用范围广不仅扩大了车辆的泊车范围，减少刮蹭事故，而且在不改变现有普通停车场的情况下，使容纳车辆提高30～40%，发挥巨大的社会效益和经济效益。

二、总体设计要求
我们要做的是汽车横向移动装置，首先为了尽可能的不占用底盘的空间我们将我们的装置设计了旋转机构将主要运动机构收起。

其次为了让车身在液压缸顶起来的时候保持平衡我们在不影响前后轴和轮子转动时的前提下装置纵向尺寸尽可能做的大一些。

材料未经说明为45#碳素钢。

为了防止小轮在旋转到位时的左右摆动，保证工作过程的平稳性还在机构设计中添加了种种限位约束。

对于机构要实现的横向运动要求运动平稳并且能够克服较大的摩擦阻力，增大适用范围。

这要求选取合适的支承和动力传递系统。

同时为了体现该装置的实用性和方便性，工作过程尽量实现自动化控制，操作只需在驾驶室便可实现。

为了便于设计计算，体现装置的实用性，我们的整体设计是以最新一款PASSAT轿车为对象开展的，其基本参数见表2-1。

表2-1新PASSAT基本参数
三、机构的确定
1、液压系统的工作原理
液压系统是整个机构的核心，为此在机构的确定之前首先需明白液压
系统的工作原理。

如图3-2所示为汽车横向移动装置的液压系统图，其由
取力器从汽车动力系统获得动力，驱动液压泵工作为系统提供所需的液压
油。

溢流阀旁接在系统上对系统起到限压保护的作用。

如若要求车往右横向移动，则按下【右】按钮如图3-1所示，换向阀1断开，电磁铁3YA 得电使得三位四通换向阀3左位工作，此时齿条活塞缸会顺时针旋转，由锥齿轮带动旋转轴转动将小轮放下。

当齿条活塞缸转过90o 时，行程开关2将闭合，传递控制电信号给电磁铁1YA 和5YA 使得油液经由换向阀1和4流入液压缸，活塞伸出进而将汽车顶起。

当汽车轮胎完全脱离地面时，行程开关4闭合，使得电磁铁6YA 、2YA 、7YA 得电，换向阀4中位工作，液压油经换下阀2和5进入液压马达使其工作带动平移装置的小轮转动实现汽车横向移动。

汽车移动到位之后，按下【停止】按钮，换向阀2断开马达停止工作，同时电磁铁6YA 得电使换向阀4在右位工作，液压缸收缩汽车轮胎接触地面并承重。

缸体收缩到位后行程开关3闭合，传递控制星号给电磁铁1YA 、4YA 使得换向阀1断开，换向阀3在右位工作进而齿条活塞缸逆时针旋转90°将平移装置收回。

同时行程开关1闭合给系统停止信号，取力器终止取力系统停止工作。

如想将车向左平移，则点击【左】按钮，其工作过程同上。

图3-1
图3-2
2、旋转的机构的确定
为了节省底盘的空间，经过我们小组的讨论决定要将小轮旋转90 º与地面垂直。

首先由变速器上分离出来的力带动取力器，取力器使液压泵开始工作。

然后液压泵推动齿条活塞缸工作。

齿条活塞缸和锥齿轮杆用联轴器连接，这样锥齿轮杆开始旋转，从而带动小轮旋转轴开始转动。

在这个过程当中锥齿轮是旋转机构的核心。

如下图3-3所示当齿条活塞缸工作的同是会带动中间锥齿轮的旋转，锥齿轮向下旋转的时候会带动左右两侧的旋转轴向外旋转。

这样就会实现轮子旋转到与地面垂直的位置。

3、升降机构的确定
取力器从变速器上分离出部分力带动液压泵工作，液压泵使伸缩液压缸中的液体流动。

进而让液压缸伸长将小车顶起脱离地面。

在这个升降过程中为了实现机构的整体升降，我们设计了一种套筒夹如下图3-4所示。

这个独特的设计为我们解决了一个问题很棘手的问题，在旋转的过程中小轮旋转轴会有个转动极限是由也是用套筒夹来限制的。

这样旋转的过程中就不会出现我们设想
有所冲突的情况。

同时旋转轴的支承力
来自于套筒夹。

不过在使用该部件的时
候需要满足一个技术要求，在部件的内
壁需要加一个铜套，否则会出现磨损严
重而导致无法使用的状况。

图3-3 旋转机构
图3-4套筒夹
4、移动机构的确定
当小车被完全脱离地面达到预设的位置之后，液压系统中的换向阀会导通下一工作过程。

即液压泵上的锥齿轮和小轮轴上的锥齿轮进行啮合转动。

实现移动工作过程。

在这个过程中会几个问题的存在，首先是小轮如何固定，经过我们不断的尝试最后将小轮的固定做成如图3-5所示的样子，将旋转轴的两端做成U 形结构。

将两轮用小轮轴安装在这个结构的当中，然后用螺母连接，为了防止螺母松动用销将螺母卡住。

这样会更加的安全。

还有个问题是液压马达的固定，液压马达是机构实现平移的动力部件，因此需要将其固定在一个比较合适的位置。

经过我们的分析和讨论我们觉得不能将液压马达安装在车体内，因为小轮的转动是通过液压马达上的齿轮和小轮传动轴配合实现的，因此不能将液压马达放在汽车内部。

只能放在小轮传动轴和旋转轴之间。

位置确定之后就要考虑怎么固定了，按照常规的方法是无
法满足该部件的固定要求，针对这种情
况我们设计了如图3-6所示的固定方
式。

5、动力部分的方案确定
接下来，就是要考虑动力部分的问题了，关于这个问题我们小组初步提出了三种方案，第一、我们准备拟用电动车上的发动机，直接将电机安装在四个小轮的轮毂上让电机直接驱动小轮左右移动。

至于发动机的动力问题我们想在车的顶部安装太阳能电池板。

第二、我们准备在电机上用联轴器连接一个齿轮，然后让这个齿轮和小轮轴上的齿轮进行啮合，然后带动小轮转动。

第三、我们准备在变速器上分离出力带动取力器。

取力器然后让液压泵工作使液压马达转动，这时候液压马达让联轴器连接的齿轮转动从而使小轮轴带动小轮旋转。

然后，我们对这这三种方案进行逐一进行分析。

对于第一种方案首先在上网查阅了关于电动车所用的电机之后，我们觉得电动车电机不足以将两吨的汽车驱动。

由于无法满足两吨汽车的载荷，对于用电动车电机作为我们的动力部分被我们否定了。

不过在小
组成员里有人觉得用太阳能电池板会显得比较环保，看能否换种电机。

但是其他成员觉
图3-5小轮固定件
图3-6液压马达固定件
得实现起来难度比较大。

因此这种方案只能被保留了。

第二种方案比较简单，但是选多大的电机呢？如何让电机工作这是一个问题。

用太阳能电池板不足以将大功率电机带动。

还有可不可以直接在车的内部分离出部分力来为电机驱动力。

不过我们总觉得缺少个中间环节，怎么将分离出来的力直接驱动电机。

这又是一个问题，因为我们在一段时间里无法解决该问题，所以我们只好考虑第三种方案的可行性了。

经过我们小组成员的讨论大家更青睐与第三种方案,在变速器上分离出力带动取力器。

取力器然后让液压泵工作使液压马达转动，这时候液压马达让联轴器连接的齿轮转动从而使小轮轴带动小轮旋转。

在这个过程当中我们觉得液压泵起着至关重要的问题,
因为不论是旋转机构还是动力部分升降过程都缺少不了,取力器，取力器将变速器上的
力分离出来,接着就是液压泵工作的核心了,液压泵在这个过程当中有个顺序（见图3-2）的问题,首先是液压泵带动齿条活塞缸,齿条活塞缸用联轴器和锥齿轮杆连接,这样就会
使小轮从车底旋转到与地面垂直的方向，当小轮旋转到位到液压泵的换向阀就会导通第二个工作过程,接着液压泵会让液压缸中的液体流动让液压缸将小车顶到预设的位置。

这时候液压泵的顺序阀会切换到第三个工作过程，接着液压泵会使液压马达开始工作进而是小轮开始转动，实现汽车的横向移动。

在经过三种方案的对比和讨论.我们最后使
用了第三种方案。

6、完整机构的概述
经过不断的改进我们的机构逐步完善，最终呈现在大家面前的整体机构如图3-7所示。

其工作过程为取力器从汽车动力系统提取动力进而驱动整个液压系统的工作。

首先通过齿条活塞缸的正向旋转带动锥齿轮的正
向转动，锥齿轮带动旋转轴旋转，即实现小轮
的旋转，到位之后伸缩液压缸开始动作将汽车
顶起。

待到汽车轮胎完全脱离地面后伸缩缸停
止伸长，液压马达开始工作。

液压马达旋转，
其输出轴通过一对斜齿啮合带动小轮转动进
而横向移动到位。

上述动作完成之后液压马达
图3-7 整体机构
停止工作，伸缩缸收缩平移装置上移脱离地面，然后齿条活塞缸倒转进而旋转轴旋转收起小轮，完成小车的平移动作。

四、主要设计计算过程
1、使用要求参数确定计算
以最新款PASSAT为例:
汽车满载质量1975kg汽车轮胎与地面的摩擦系数为u=0.25~0.3，由此可计算出汽车轮胎与地面摩擦力：
f=ug=umg=0.3x1975x9.8=5806.5N(以最大负荷计算u取0.3)
那么每个主动轮上的摩擦力：F轮=f/2
每个主动轮上的阻力
N阻=f轮.R=(5806.5/2)X0.05=14.52N.m
液压马达额定载荷：N马达=2N阻=29.04N.
最大载荷： N马达=35N•m
每个液压缸需要的支持力
F支=G/4=mg/4=(1975x9.8)/4=4838.75N
每个液压缸承受的最大摩擦力
Fmax=P(π/4)D2=3X106X3.14164XD2=4838.75N
液压缸的直径：D=45.33X10-3m≈45mm.
所选液压缸直径：D最终=60mm
根据小轮的速度：v=0.5m/ s
小轮的半径：r=50mm
小轮的转速
nn=60v2πRR=60X0.5m/s
2x3.14x0.05=95.54r/min
2、斜齿轮的校验
（1）选择材料并确定其许用接触应力。

根据工作条件，一般采用闭式软齿面传动。

由齿面硬度标准可得
小齿轮 40钢调质处理齿面硬度取 HBS1=230
大齿轮 45钢正火处理齿面硬度取 HBS2=190
两齿轮齿面硬度差为40HBS,符合软齿面传动的设计要求。

由疲劳极限标准可得，两试验齿轮材料的接触疲劳极限应力分别为
σHim1=480+0.93(HBS1-135)=480+0.93×(230-135)=568.4(MPa)
σHim2=480+0.93(HBS2-135)=480+0.93×(190-135)=531.2(MPa)
按一般重要性考虑，取接触强度的最小安全系数SHlim=1。

两锥齿轮材料的许用接触应力分别为
[σH1]=σHim1/SHlim=568.4/1=568.4(MPa)
[σH2]=σHim2/SHlim=531.2/1=531.2(MPa)
(2)根据设计准则，按轮齿齿面接触疲劳强度初步确定锥齿轮的分度元直径。

齿轮上的转矩为
T1=2N阻=2(5806.52X0.05)=29.04N.m≈30N.m≈3X104N.mm
原动机为中等冲击，查的载荷系数K=1.3（斜齿轮取较小值）。

此结构属闭式软齿面传动，故取ψR=0.4。

由弹性系数标注可得材料的弹性系数ZE=189.8√MPa。

由于采用闭式软齿面传动，根据推荐值β=10º～15º的范围，初选β′=13º ,查得区域系数ZH=2.45.
根据推荐值z1=20～40，初选Z=27，则大齿轮齿数Z2=z1xu=27x1=27.
实际尺寸比u=Z2/ Z1=27/27=1.
相对误差小于5%。

故合适。

根据Z1Z2和β三者数值，由图4-1插取
端面重合度ξa1=0.78，ξa1=0.78故有：
ξa=ξa1+ξa2=0.78+0.78=1.56.
�σH1�+�σH2�
2=568.4+531.22=549.8MPa
1.23�σH2�=1.23×531.2=653.4
比较上述结果，�σH �取二者中的较小值，即�σH �=549.8MPa
根据齿面接触疲劳强度设计公式，计算齿轮的分度圆直径为：
d1≧�2kT1ψd ξa 3·u+1u ·�2HZE σ�≧�2×1.3×300000.4×1.563·1+11·�2.45×189.8549.8� =56.34
（3）确定两齿轮的模数
M ′n=d1cos β′z1=56.34×cos 13º2cos 13°=2.033
转换为标准模数，取第一系列的标准模数
Mn=2.5mm
图4-1
（4）确定齿轮实际螺旋角的大小。

两齿轮中心距为：
a′=mn（Z1+Z2）
2COSβ′=2.5×(27+27)
2COS13°=69.27mm
将上述a′值圆整取实际中心距为a=70mm
cosβ=mn2a(Z1+Z2）=2.52×70(27+27)=0.9643
所以实际螺旋角β=15.36º（符合在8~20º的范围内）
（5）确定齿轮的几何尺寸。

分度圆直径为d=mnZ1COSβ=2.5×27
COS15.36=70mm
齿轮的齿顶圆直径为（正常齿制han*=1，cn*=0.25）
da=d+2 han*mn=70+2×1×2.5=75mm
全齿高: h=（2 han* +cn*）=mn（Z/COSβ－2 h*－2cn*）
=2.5(27/cos15.36-2×1-2×0.25)=63.75mm
齿宽: b=0.4×70=28mm
（6）验算齿轮的齿根弯曲疲强度
查表4-1得，两试验齿轮材料的弯曲疲劳极限应力为
σFlin=90+0.2（HBS-135）=190+0.2(230-135)=209MPa
表4-1试验齿轮材料的接触疲劳极限应力σHlim和齿根弯曲疲劳极限应力σFlim
材料种类 热处理方法
齿面硬度 σHlim /Mpa σFlim /Mpa 碳素钢
火或调质
HBS=135-300 480+0.93(HBS-135) 190+0.2(HBS-135) 碳素铸钢
420+0.93(HBS-135) 160+0.2(HBS-135) 由安全系数标准取弯曲强度的最小安全系数Sflim=1.
齿轮材料的许用弯曲应力为： �σF1�=σFlin /Sflim=209/1=209Mpa
两齿轮的数量为
Zv=27cos ³15.36=30.11
根据两齿轮的当量齿数，由线性插值法得两齿
轮的齿形系数分为
YF1=2.52-2.52−2.5435−30(30.11-30)=2.796.
斜齿传动的轴面的重合度ξβ=0.318ψ
dZ1tan β=0.94
根据ξβ和两者数值由图4-2可查得：斜
齿轮的螺旋角影响系数Y β=0.86.
因为2YF 1·Ys1.σF =2.796×1.6011.209=0.0138
将其带入得，齿轮的齿根弯曲疲劳应力为
σF1=2KT 1.bdmn ξa YFYSYB=2×1.3×3000028×70×2.5×1.56×2.796×1.6011×0.86
表4-1
=39.285MPa<[σF]=209 MPa.
故两锥齿轮的齿根弯曲疲劳强度足够。

3、锥齿轮的计算
转矩T1=1×104（N·mm）齿数比u=1
（1）选择材料并确定其许用接触应力。

根据工作条件，一般采用闭式软齿面传动。

由齿面硬度标准可得
小齿轮 40Cr 调质处理齿面硬度取 HBS1=270
大齿轮 45钢调质处理齿面硬度取 HBS2=230
两锥齿轮硬度差为40HBS,符合软齿面传动的设计要求。

两试验锥齿轮材料的接触疲劳极限应力分别为
σHim1=615+1.4(HBS1-200)=615+1.4×(270-200)=713(MPa)
σHim2=480+0.93(HBS2-135)=480+0.93×(230-135)=568.4(MPa)
由表4-2按一般重要性考虑，取接触强度的最小安全系数SHlim=1。

表4-2最小安全系数SHlim和SFlim
工作可靠度SFlim SHlim
高度可靠 1.50 1.25 可靠度99%(失效率1%) 1.00 1.00
两锥齿轮材料的许用接触应力分别为
[σH1]=σHim1/SHlim=713/1=713(MPa)
[σH 2]=σHim 2/SHlim=568.4/1=568.4(MPa)
(2)根据设计准则，按轮齿齿面接触疲劳强度初步确定小锥齿轮的分度圆直径。

小锥齿轮上的转矩为 T1=1×104（N*mm ）
齿数比为 u=1
原动机载荷较平稳，由载荷系数标注可得载荷系数K=1.2（锥齿轮取较大值）一般齿宽系数ψR=0.25～0.35，取ψR=0.3；查取弹性系数标注可得材料的弹性系数
ZE=189.8√MPa ; [σH]取[σH1]、[σH 2]二者中的较小值，既[σH]=[σH 2]=568.4MPa
根据齿面接触疲劳强度设计公式，计算小锥齿轮的分度圆直径为
d ≥�kT 4R （1−0.54R ）²u 3·�5ZE σr �2≥� 1.2×100000.3×(1−0.5x0.3)²×1
3·�5×189.8568.4�2=53.64mm （3）确定两锥齿轮其他参数和几何尺寸。

①确定齿数Z1、Z2。

由于采用闭式软齿面传动，根据推荐值Z1=16～30范围，初选Z1=27（软齿面偏大选取），由于齿数比为1：1，则Z1=Z2=27。

校验齿数比误差（通常不应超过±5%）实际齿数比u=1，相对误差小于5%故合适。

②确定锥齿较大端的模数 m =d1Z1=53.6427=1.99mm
将m 转换为标准模数，取m=2mm
③确定两锥齿轮的几何尺寸
两锥齿轮的分度圆直径为： d =mz=2×27=54(mm)
锥距： R=m 2
�27²+27²=38.184mm 两锥齿轮的齿宽b1,b2均为： b=ψRR=0.3×38.184=11.4552（mm ）
将上述b值取整b=12(mm)
分度圆锥角δ1、δ2，分别为
δ2=arc tan 1=45o
δ1=90o-δ2=90o-45o=45o
两锥齿轮的齿顶圆直径分别为
Da=d+2ha*m×cosδ1=54+2×1×2×cos45o=56.828(mm)
齿顶角θa=arctanha/R=arctan(1×2/38.184)=3o
齿根角θf=arctanhf/R=arctan(1+0.25)×2/38.184=3.75o 齿顶圆直径 da=d+2hacosδ1=54+2×2×cos45o=56.828(mm) 齿跟圆直径df=d-hfcosδ1=54-2×2.5cos45o=50.464(mm) (4)验算两锥齿轮的轮齿齿跟弯曲疲劳强度。

两试验锥齿轮材料的弯曲疲劳极限应力为
σFlim=240+0.4(HBS1-200)=240+0.4×(270-220)=268(MPa) 查阅标准可得弯曲疲劳强度的最小安全系数SFlim=1
两锥齿轮材料的许用弯曲应力为
[σF1]= σFlim1/SFLIM=268/1=268(MPa)
两锥齿轮的当量齿数为： ZV1=Z1cos45º=38.18
根据两锥齿轮的当量齿数，由线性插值法得两锥齿轮的齿形系数，应力校正系数分别为：
YF=2.45-2.45−2.40
40−35+(38.18-35)≈2.42
YS=1.6+1.67−1.6
40−35+(38.18-35)≈1.56
由公式可得，锥齿轮的齿轮弯曲疲劳应力为：
σF=4kT1YF1Ys1
4R(1−0.54R)2m3Z2√u2+1
=4×1.2×10000×2.42×1.56
0.3×(1−0.5×0.3)²×2³×27²×√1²＋1
=101.37MPa＜[σF1]=268 MPa
故两锥齿轮的齿根弯曲疲劳强度足够。

五、SolidWorks计算机建模
我们这次选择的建模工具是Solidworks软件。

SolidWorks公司成立于1993年，1995年推出第一套SolidWorks三维机械设计软件至今， 1997年，Solidworks被法国达索（DassaultSystemes）公司收购，作为达索中端主流市场的主打品牌。

Solidworks软件功能强大，组件繁多。

Solidworks有功能强大、易学易用和技术创新三大特点，这使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD解决方案。

SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品
质量。

SolidWorks 不仅提供如此强大的功能，
对于熟悉微软的Windows系统的用户，基本上
就可以用SolidWorks 来搞设计了。

SolidWorks独有的拖拽功能使用户在比较短
的时间内完成大型装配设计。

SolidWorks资源
管理器是同Windows资源管理器一样的CAD文
件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。

使
用SolidWorks ，用户能在比较短的时间内完
成更多的工作，能够更快地将高质量的产品投
放市场。

升降机构是为了将小车顶起来而设计的
如图5-1所示。

图5-1升降机构
旋转机构是为了更大程度节约底盘空间而设计的，如下图5-2所示。

图5-2旋转机构
完整机构的装配体如下图5-3所示。

图5-3整体效果图
六、对套筒上盖的应力应变静态分析
套筒上盖是整个机构最脆弱的部分，它受到液压缸向下顶的力，同时受到旋转轴给他一个向上的反作用力，而且它还有一个限制旋转轴转动位移的作用。

如图6-1所示。

我们对其进行静态受力分析，考核其能否满足
使用要求。

材料选用45#优质碳素结构钢，以保证强度
和使用寿命。

有限元分析时，将套筒内壁当做
固定端，端盖上受到液压缸给它一个向下500N
的力。

对其进行进一步的网格化和计算分析可
得其应力、应变、变化如下： 最大应力在端头与套筒接触线上，满足使用要求。

图6-2是应力分析图
图6-1套筒载荷与夹具
图6-2应力云图
最大位移在螺栓连接处，满足使用要求。

图6-3是位移分析图。

最大应力在端头与套筒接触线上，满足使用要求。

图6-4是应变分析图
结论: 由上述可知，45#优质碳素结构钢的强度和刚度满足要求，变形很小，满足要求。

图6-4应变云图
图6-3位移云图
对部分机构的优化
七、对部分机构的优化
对套筒杆的优化
经过进一步的分析和探讨我们决定对套筒杆进行进一步的优化,开始的套筒杆机构如下图7-1所示。

为了更大程度的将我们的机构简单化我们对开始设计的套筒杆进行了改进。

开始的机构虽然简单但是会出现以下两个问题，一是在装配的时候不好装配，这是我们忽略的一点。

其次不便于维护和检修。

会给后期的工作带来更多的问题，因此针对这两个问题我们对套筒杆机构进行了优化，其结果下图7-2所示。

图7-1初始套筒杆机构图7-2最终套筒杆机构
八、产品使用说明
1、汽车横向移动装置使用说明的产品特点如下
（1）外型设计简单、布局合理、整体性高、实用大方。

（2）操作简单，只需按动驾驶室相应的按钮即可实现操作。

（3）加工制作方便简易、外观简单实际。

（4）整体采用45#碳素钢，经久耐用，除套筒上盖使用45#优质碳素结构钢。

需特殊处理。

（5）使用齿条活塞缸和锥齿轮的配合实现在小轮的旋转。

（6）使用广泛，试用于普通小轿车的任何车型。

（7）造价低廉，节约成本，能够让小排量车主也体会到其中的性价比。

（8）安装方便，由于我们的机构被作为一体的，所以只需将四个液压缸的顶端固定在车体的底部即可。

（9）尤其适合于女性群体，在拥挤的环境下能够安全自由的实现爱车的停放。

汽车横向移动装置是日渐流行的一种方便、环保、实用的新型产品，无须侧方停车，安全便捷，只需将驾驶室内所设置的按钮一按，就会自动将小轮旋转到液压缸顶起小车到小车左右移动，彻底解决了在城市空间狭小的地方停车时的麻烦。

广泛应用于各种车型，为有车一族提供了无与伦比的方便。

2、汽车横向移动装置使用说明的产品用途
（1）、解决了驾驶者在空间狭小的地方停车的方便；
（2）、消除了驾驶者对爱车在停车过程中出现刮蹭现象；
（3）、防止初驾者在侧方停车时由于技术不够娴熟而出现不必要的事故；
（4）、避免了女性驾驶者在停车时因为无法将自己爱车停到安全的地带而带来的烦恼；
汽车横向移动装置适用于几乎普通小轿车中的任何车型,大大的提高了人们
的出车安,为有车一族提供了实实在在的方便。

具有以下特点:
1、全新的设计理念：外型简单实际。

2、操作简便：只需按动驾驶室内相对用的按钮即可实现对其的操作。

3、通用性：几乎使用于小轿车中的任何车型。

汽车横向移动装置外观简单、质量稳定。

只需一键就可以实现对爱车的侧方位停车，更大程度上解决了人们在城市拥挤不堪的环境下游刃有余的驾驶，切实的减少了事故的发生和不必要的纠纷事件。

为这个社会注入了更多的安全因素。

这个产品从根本上解决了：侧方停车时的方便
消除了：驾者因技术不够娴熟而带来的紧张情绪。

减少了：因刮蹭而引起不必要的纠纷。

防止了：因操作不当而出现的事故。

避免了：女性驾驶者对爱车的保护。