机械创新设计大赛作品-全自动高楼逃生器(一)
湖北省教育厅关于公布2010年湖北省大学生机械创新设计大赛获奖作品及优秀组织单位名单的通知
湖北省教育厅关于公布2010年湖北省大学生机械创新设计大赛获奖作品及优秀组织单位名单的通知文章属性•【制定机关】湖北省教育厅•【公布日期】2010.09.14•【字号】鄂教高函[2010]17号•【施行日期】2010.09.14•【效力等级】地方工作文件•【时效性】现行有效•【主题分类】科学技术综合规定正文湖北省教育厅关于公布2010年湖北省大学生机械创新设计大赛获奖作品及优秀组织单位名单的通知（鄂教高函[2010]17号）各高等学校：按照第四届全国大学生机械创新设计大赛的工作部署，我省于2010年5月29日至30日在武汉举办了“博亚杯”2010年湖北省大学生机械创新设计大赛，经专家评审，我厅核准同意，现将获奖作品和优秀组织单位名单予以公布（见附件），其中，华中科技大学黎磊等同学完成的“公交车逃生设计”等58件作品获一等奖；武汉大学毕千等同学完成的“救灾强化助动手套”等104件作品获二等奖；华中科技大学刘瑜博等同学完成的“铁轨道岔除冰器”等94件作品获三等奖；武汉大学等31所高校获优秀组织奖。
同时，授予襄樊博亚机械有限公司2010年湖北省大学生机械创新设计大赛特别贡献奖。
开展大学生机械创新设计大赛是培养大学生创新能力、实践能力和协作精神，提高大学生综合素质的重要途径，希望各获奖院校认真总结取得的成绩和经验，积极创新人才培养模式，推进教学改革，努力培养更多高素质创新人才。
各高校要以本次大赛为契机，进一步加强大学生动手能力培养和工程实践训练，进一步推动大学生课外科技活动的广泛开展，促进大学生综合能力培养，不断提高人才培养质量。
附件：1、“博亚杯”2010年湖北省大学生机械创新设计大赛获奖作品名单2、“博亚杯”2010年湖北省大学生机械创新设计大赛优秀组织单位名单二Ｏ一Ｏ年九月十四日附件1：“博亚杯”2010年湖北省大学生机械创新设计大赛获奖作品名单（排名不分先后）附件2：“博亚杯”2010年湖北省大学生机械创新设计大赛优秀组织单位名单2、特别贡献奖（1项）襄樊博亚机械有限公司。
第四届全国大学生机械创新设计方案大赛陕西赛区评审结果
西安电子科技大学
宇航、耿富礼、尚菲、范健宇、邓汉卿
西安石油大学
乔 威、魏 冕、樊 伟
陆 品、宋 红
除障器
西安建筑科技大学
罗敏阳、卿绿军、田 哲
同志学、韩应飞
救援索道弹射器
陕西工业职业技术学院
栾 佳、王龙卫、王少龙、杨柯、申联航
宁 煜、魏 静
深井救生伞钩
西北工业大学
丘金龙、苏文龙、元振毅、蹇 劼
杨方、李建华
便携式道路清障组合工具
西安理工大学
王磊、刘增、陈元欣
防盗逃生窗
西安建筑科技大学
骆 晓、胡 涛、高 坤、张延明、马利君
郭瑞峰、徐 毅
公交应急逃生窗
西安交通大学
赵强、陈勇、刘阳、于庆林、王得伟
赵卫军、奚延辉
下滑式高楼逃生器
陕西科技大学
陈江泽、麻琼彤、张文海、张玉芬、石美浓
王 涛、王 芳
全自动高楼逃生器
陕西科技大学
张文海、王 铸、胡渠敦、张杰、刘其
杨立军
带自动稳速装置的高楼缓降逃生器
赵志龙
狭窄空间救援提升装置
陕西科技大学
李 蕾、陈 昌、雷伟军、高宇杰
魏引焕、郭云民
变形轮救援车
陕西理工学院
张 毅、刘伟、肖争琦、郭梦娇
郭鹏程
可控救生艇
西安建筑科技大学华清学院
张肖、何武、张娜、陈毅、王步亮
闫浩、同志学
人力升降逃生装置
陕西理工学院
陈 斌、索宁强、赵彦斌、李维、殷焕芳
王保民、郭鹏程
多功能救灾浮空飞艇
往复式手动增力钢筋剪
西安工业大学
张耿、刘金涛、王治军、杨宝辰、段江涛
万宏强、姚敏茹
机械设计大赛历年作品图
全国大学生第一届机械创新设计大赛获奖作品展示全国一等奖北京化工齿动多功能平行口钳北京化工齿动多功能平行口钳北京化工齿动多功能平行口钳大连理工机械式自动节水水龙头第二炮兵工程学院军地两用全自动担架车第二炮兵工程学院军地两用全自动担架车东南大学自适应可翻转探测车东南大学自适应可翻转探测车东南大学自适应可翻转探测车东南大学自适应可翻转探测车福大节流阀型高楼逃生器福大节流阀型高楼逃生器福大节流阀型高楼逃生器国防科大行星轮式登月车国防科大行星轮式登月车国防科大行星轮式登月车国防科大行星轮式登月车哈工并联与分布控制机器人哈工并联与分布控制机器人哈工并联与分布控制机器人哈工并联与分布控制机器人哈工并联与分布控制机器人哈工并联与分布控制机器人哈工并联与分布控制机器人哈工并联与分布控制机器人哈工程仿生机器蟹哈工程仿生机器蟹哈工程仿生机器蟹哈工程仿生机器蟹哈工大微定位仿生机器人哈工大微定位仿生机器人海军工程大学摆式特种发动机天津大学爬杆喷漆机器人天津大学爬杆喷漆机器人中国农大菌液自动抽取喷涂机中国农大菌液自动抽取喷涂机重庆大学半球体螺旋沟槽数控研磨机重庆大学半球体螺旋沟槽数控研磨机重庆大学半球体螺旋沟槽数控研磨机全国二等奖北工大助力器北工大助力器北工大助力器长春理工轮足式机器人长春理工轮足式机器人长春理工轮足式机器人长春理工轮足式机器人大连理工蚯蚓爬行器大连理工蚯蚓爬行器东北大学圆柱凸轮数控铣削加工装置哈工程螺旋传动管道机器人海军工程大学舰船探测者海军工程大学舰船探测者华东理工易拉罐有偿回收装置/华南理工健身洗衣机华南农大气动式龙眼去核机华南农大气动式龙眼去核机南昌大学脉动式无极变速器上海交大可折叠崎岖表面自适应障碍小车上海交大可折叠崎岖表面自适应障碍小车西安电子科大新型球形机器人西安思源学院纱线卷绕防叠机西北工业大学方形区域喷灌龙头西南交大液压式无极变速器西南科大环卫保洁清扫自行车西南科大环卫保洁清扫自行车浙大虫虫小强浙大虫虫小强全国三等奖安徽工大新型立轴风力机北航仿生虫北航基于仿生的高适应性六足机器人北航爬杆爬管道年用机器人北科大自行车防盗锁成都大学球形机器人运动结构创新设计成都电机高专自适应上下非等高台阶小车东南大学智能机器鱼哈工大汽车同步照明灯湖大两足行走机器人华南农大机器昆虫步行机构华中科大仿生机械灵巧手昆明理工草坪剪草机兰州交大智能型全开式窗户辽宁工程技术大学爬杆爬绳机器人陕西科大揉搓式洗衣机陕西科多功能自走式清洁车四川工程职业技术学院异形齿轮泵天津大学双轴连动摩擦式翻谱台西华大学科氏加速度观察试验台新疆大学上下楼梯搬运机器人浙大仿生壁虎重庆工商大学楔铁式滚针超越离合器重庆工学院无机变速行星轮系操纵机构第二届机械创新设计大赛参赛作品展示螺旋电机爬楼梯机器人自行履带闭链两足步行机器人轻便按摩器新型三维仪自动清洁器 旋转展示台仿生虫家用采棉机爬杆机器人。
机械毕业设计711高层逃生装置
目录摘要 (1)Abstract (2)1 绪论 (3)1.1 设计背景 (3)1.2 国内外研究概况 (3)1.3高层逃生装置的主要类别 (3)2 方案设计与选定............................. 错误！未定义书签。
2.1 方案构设.................................. 错误！未定义书签。
2.1.1 方案一 (6)2.1.2 方案二 (9)2.1.3 方案三 (11)2.2 方案的比较与选择 (12)3 装置零部件设计 (13)3.1 轴的设计 (13)3.1.1 轴的概述 (13)3.1.2 主动轴的设计 (14)3.1.3 从动轴的设计 (15)3.2 齿轮的设计 (16)3.2.1 齿轮的概述 (16)3.2.2 齿面接触疲劳强度和齿根弯曲强度设计 (16)3.3 棘轮的设计 (20)3.3.1 棘轮的概述 (20)3.3.2 棘轮的设计 (21)3.4 其他零部件的设计选择 (22)3.4.1 标准件的选择 (22)3.4.2 安全座椅的选择 (23)3.4.3 挂钩的设计 (24)4 计算和验证 (25)4.1 静力学平衡计算 (25)4.2 绕绳的计算 (26)4.3 速度计算 (26)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)摘要本文从开始介绍了高楼逃生装置的背景和研究意义，并对现有的一些高楼逃生装置进行了分析和对比，发现大多数的装置有成本高、机构复杂、安全系数低等一些不足之处。
本设计根据机械创新理论，设计出一种基于负反馈闭环系统的高楼逃生装置，该装置具有成本低、操作简单、安全系数高、纯机械无电气结构等优点，最后通过对设计机构的零部件进行计算，得出整个机构的图形，在多次试验和计算之后，确定了不论是小孩还是老人都能从高楼平安降落到地面，达到了本次设计的目的。
关键词高楼火灾逃生器；机械创新理论；往复；可控AbstractFirstly,this paper describes the background and significance of tall building escape device.And some of the existing tall building escape devices are analyzed and compared，most of the devices are costly, complex organization, the safety factor and low number of shortcomings are found. The design applied theory of inventive problem solving. To design a negative feedback loop system based on tall building escape device. The device has many advantages such as low cost, simple operation, high safety factor, purely mechanical no electrical structure. Finally, the components of the calculated design agency .The graphics get in the whole body ,after many tests and analysis, determining whether children or the elderly can safely descend to the ground from high buildings. the purpose of this design has achieved.Keywords Hige-rise escape machine for fire Machinery innovation theory ReciprocatingControllable第一章（绪论）1.1设计背景随着经济的快速发展，愈来愈多的楼房高度也随着经济的发展而成正比，由此而带来的安全问题也越来越严重，当灾难发生时，人们就会感觉手足无措，身陷绝望，于是如何帮助自救便成为了一个人们迫不及待去解决的问题，当发生灾难时，往往平常我们所用的电梯楼道已成为了摆设，那么我们该如何安全逃生呢？这种问题时有发生，而且很多人为此而丧生，在此情况下，高楼逃生装置便出现在人们的视野中，但是我们有没有发现很多装置都是非常的复杂难懂，难以操作，而这却违背了逃生所要求的简单便捷快速的理念，于是一种最基础最可靠的的装置便应运而生，那便是机械传动装置。
机械毕业设计719高楼交通事故逃生装置设计
机械毕业设计719高楼交通事故逃生装置设计摘要本毕业设计围绕高楼交通事故逃生装置的设计展开。
通过对市场上现有逃生装置的调查研究和总结，确定逃生装置的基本要求。
在此基础上，分析了高楼交通事故的特点和影响因素，并根据实际情况，提出了一种基于导轨的逃生装置设计方案。
最后，通过对方案的仿真分析和实验验证，证明了该设计方案的可行性和有效性。
关键词高楼；交通事故；逃生装置；导轨；仿真分析；实验验证引言随着城市化进程的不断加快，高楼林立，交通事故频发。
而高楼的逃生成为了一个十分重要的问题。
传统的逃生方式需要很长的时间，常常无法在紧急情况下生效，往往造成了极大的人员伤亡。
因此，研究开发一款高效的高楼逃生装置具有重要的意义。
市场调研目前市场上已经有很多关于高楼逃生装置的产品，其中大多基于气动泵设计，适用于逃生通道较长且受限情况下的逃生。
另外，也有一些基于高弹性绳索的设计方案，但其固定方式较为复杂，很难为用户所接受。
市场上也存在一些基于导轨的方案，但其运行稳定性还有待验证。
因此，我们需要一种基于导轨的设计方案，可以为人们提供一个更加安全和高效的逃生通道。
设计方案* 基本原理本设计方案主要基于导轨的运行原理，使用超导磁悬浮技术作为支撑基础，使逃生装置可以悬挂在导轨上部或下部进行垂直运行。
在实际运行过程中，逃生装置内自带能量源，并且通过蓄电池或太阳能板供电，确保了逃生装置可以在停电的紧急情况下照常运行。
此外，导轨上还安装有安全传感器和制导系统，保证逃生装置在运行过程中的安全性和准确性。
* 设计方案图仿真分析和实验验证为了验证逃生装置设计方案的可行性和有效性，对其进行了仿真分析和实验验证。
通过仿真分析，可以看出该设计方案在不同的高度和速度下的运行情况，以及逃生装置在不同重量下的承重能力。
实验验证环节则主要是验证其运行稳定性和安全性。
结论通过对现有逃生装置的调查研究、高楼交通事故的分析以及本设计方案的仿真分析和实验验证，我们提出了一种基于导轨的逃生装置设计方案。
一种高楼逃生器
基本特点，同时也能满足多人连续逃生。该项 目
获第 四届“ 达 杯” 建省 大 学 生机 械创 新 设计 竞 路 福 赛一 等 奖 、第 四届 全 国大 学生机 械 创 新设 计大 赛 二等 奖 。
２ 设计方案说 明
图 １所 示是 本 设计 的高楼 逃 生器 ，主 要包 含 机 架 、压 绳框 、减速 机 构 、滚 筒 、轴 、逃 生绳 索
用 液体 流 动 阻尼把 人 体势 能转 化 成液 体 热能 ， 以 达 到 降低 速度 的 目的 。其 主 要特 点是 由于液 体 阻
尼 的大 小 取 决于 外 负载 ，所 以不 论人 体质 量 的大
小 均 能 以 比较 恒 定 的速 度 下 降 。但 现 在此 类 的 高 楼逃 生 器结 构庞 大 ，实用 性 不强 。 项 目组 认 为逃 生器 应 该具 有 结构 紧凑 、工 艺 简单 、安全 可 靠 、使 用方 便 、平稳 快速 、成本 低 廉 等特 点 。通 过前 面 两种 方 式 的高楼 逃 生器 的研 究 比较 ，设计 了一款逃 生 器 。该逃 生 器利 用摩 托 车 的刹 车 原理 ， 结构简 单 ，与 现存 高 楼逃 生器 的 相 比 ，本设 计采 用 麻绳 ，摩擦 系数 受 外 因影 响较 小， 减速 装 置 的设计 中运 用 了摩托 车 的刹 车原 理 ， 使用 安 全且 操作 方 便 ，不仅 满 足 了高 楼逃 生器 的
２１年８ ０１ 月
机 电技术
３ ３
一
种 高楼 逃生器舟
钱 艺斌
林振 云 罗淑娴 马文斌 阮学勇 刘开 昌
（ 州大学机械工程及 自动化学 院，福建 福州 ３ ０ ０ ） 福 ５ １８ 摘 要 ：介绍一种新型高楼逃生器 ，该逃 生器 设计了用于安装滚筒等 的机架 ，用 于防止 麻绳 脱离滚筒的压绳框 ，用
全国大学生机械创新设计大赛参赛作品
全国大学生第一届机械创新设计大赛获奖作品展示全国一等奖北京化工齿动多功能平行口钳北京化工齿动多功能平行口钳北京化工齿动多功能平行口钳大连理工机械式自动节水水龙头第二炮兵工程学院军地两用全自动担架车第二炮兵工程学院军地两用全自动担架车东南大学自适应可翻转探测车东南大学自适应可翻转探测车东南大学自适应可翻转探测车东南大学自适应可翻转探测车福大节流阀型高楼逃生器福大节流阀型高楼逃生器福大节流阀型高楼逃生器国防科大行星轮式登月车国防科大行星轮式登月车国防科大行星轮式登月车国防科大行星轮式登月车哈工并联与分布控制机器人哈工并联与分布控制机器人哈工并联与分布控制机器人哈工并联与分布控制机器人哈工并联与分布控制机哈工并联与分布控制机哈工并联与分布控制机器人器人器人哈工并联与分布控制机器人哈工程仿生机器蟹哈工程仿生机器蟹哈工程仿生机器蟹哈工程仿生机器蟹哈工大微定位仿生机器人哈工大微定位仿生机器人海军工程大学摆式特种发动机天津大学爬杆喷漆机器人天津大学爬杆喷漆机器人中国农大菌液自动抽取喷涂机中国农大菌液自动抽取喷涂机重庆大学半球体螺旋沟槽数控研磨机重庆大学半球体螺旋沟槽数控研磨机重庆大学半球体螺旋沟槽数控研磨机全国二等奖北工大助力器北工大助力器北工大助力器长春理工轮足式机器人长春理工轮足式机器人长春理工轮足式机器人长春理工轮足式机器人大连理工蚯蚓爬行器大连理工蚯蚓爬行器东北大学圆柱凸轮数控铣削加工装置哈工程螺旋传动管道机器人海军工程大学舰船探测者海军工程大学舰船探测者华东理工易拉罐有偿回收装置/华南理工健身洗衣机华南农大气动式龙眼去核机华南农大气动式龙眼去核机南昌大学脉动式无极变速器上海交大可折叠崎岖表面自适应障碍小车上海交大可折叠崎岖表面自适应障碍小车西安电子科大新型球形机器人西安思源学院纱线卷绕防叠机西北工业大学方形区域喷灌龙头西南交大液压式无极变速器西南科大环卫保洁清扫自行车西南科大环卫保洁清扫自行车浙大虫虫小强浙大虫虫小强全国三等奖安徽工大新型立轴风力机北航仿生虫北航基于仿生的高适应性六足机器人北航爬杆爬管道年用机器人北科大自行车防盗锁成都大学球形机器人运动结构创新设计成都电机高专自适应上下非等高台阶小车东南大学智能机器鱼哈工大汽车同步照明灯湖大两足行走机器人华南农大机器昆虫步行机构华中科大仿生机械灵巧手昆明理工草坪剪草机兰州交大智能型全开式窗户辽宁工程技术大学爬杆爬绳机器人陕西科大揉搓式洗衣机陕西科多功能自走式清洁车四川工程职业技术学院异形齿轮泵天津大学双轴连动摩擦式翻谱台西华大学科氏加速度观察试验台新疆大学上下楼梯搬运机器人浙大仿生壁虎重庆工商大学楔铁式滚针超越离合器重庆工学院无机变速行星轮系操纵机构第二届机械创新设计大赛参赛作品展示螺旋电机爬楼梯机器人自行履带闭链两足步行机器人轻便按摩器新型三维仪自动清洁器旋转展示台仿生虫家用采棉机爬杆机器人。
机械创新设计大赛—高楼逃生缓降器
高楼逃生缓降器机械创新设计说明书摘要随着城镇居民的日益增多，高层建筑随处可见，当意外事故发生时，如何安全有效地从高楼逃生成为当前的一大社会难题。
目前的逃生器种类较多，但是大多结构复杂、价格昂贵、不方便使用。
本设计中采用常见的滑轮、连杆机构，设计了一款具有结构简单，使用方便，重量轻等特点的高楼逃生缓降器。
设计书中对逃生缓降器的结构方案、各部件尺寸进行了详细设计，在保证逃生器美观小巧的基础上，利用工程力学的相关知识进行了摩擦阻力计算以及强度校核，以保证设计方案的可靠性和安全性。
设计及验算结果表明，本设计中的高楼逃生缓降器小巧实用，具有广泛的应用前景。
关键词：高楼逃生缓降器创新设计摘要绪论第一章 (4)1.1 (5)第二章 (6)2.1 (6)2.2 (6)2.3 (7)2.4 (8)总结 (11)致谢 (12)附录 (13)参考文献 (17)随着社会的发展，城镇的人口越来越多，很多人居住在高层建筑里。
虽然高层建筑给我们生活带来了方便，但是在发生意外险情如火灾、地震、煤气泄漏等时，高楼逃生成了我们面对的一大难题。
根据调查，我国意外伤亡事故大部分都是由于高楼的防护措施不完善造成的。
目前，当意外险情发生的时候，人们大部分都是通过电梯或楼梯从高楼逃生，但是高楼中的楼梯和电梯都是有限的，而高楼里的居民相对较多，通过有限的电梯和楼梯逃生不可避免会出现拥挤的情况，甚至出现踩踏事件，这样就会造成不必要的人员伤亡。
鉴于此，我们经过认真讨论，设计了高楼缓降逃生器，旨在发生紧急情况时，给人们提供更多的逃生手段，使高楼逃生简便快捷，同时减少意外事故的发生。
众所周知，物体从高处下落，到达地面时速度会很大，因而设计高楼逃生器的关键在于如何保证逃生者以较小的速度到达地面。
目前市面上也有几种高楼救生器，大致可分为阻尼式和减速盘式，其结构分别由钢丝绳、金属外壳、绳轮、转轴、阻尼电机等和环形刹车片、胀力减速盘架、胀力减速拉杆、绳索引导滑轮、拉杆轴等组成，这些装置结构复杂，有的还需要配电机，导致重量过大，操作控制困难，且价格昂贵，不利于普及。
高楼逃生缓降器
编号鄂创新---10---2010年湖北省高校大学生机械创新设计大赛暨第四届全国大学生机械创新设计大赛湖北分区预赛高楼应急逃生缓降器设计说明书参赛学生：孟庆健赖福刚梅嵋夏雄郑洲指导教师：王树才程友联华中农业大学二0一0年四月2010年湖北省高校大学生机械创新设计大赛暨第四届全国大学生机械创新设计大赛湖北分区预赛作品报名表目录一、研究背景 (3)二、设计目的 (4)三、工作原理 (4)四、机构设计 (5)五、基本参数确定 (6)六、设计计算 (6)1、离合器弹簧的设计与增速器传动比的确定 (6)2、钢丝绳的设计与校核 (8)3、绕线轴的设计与校核 (8)4、离合器轴的设计与校核 (9)5、增速器的设计与校核 (9)6、轴承的设计与校核 (11)7、螺栓的设计与校核 (12)8、联轴器处花键的强度校核 (12)七、创新点及优势 (13)参考文献 (14)附图（部分零件图） (14)高楼应急逃生缓降装置的设计与试验一：研究背景随着城市化进程的加快，高层建筑迅速增多，然而，当发生火灾、地震、恐怖袭击、煤气泄漏等突发事件时，正常的疏散通道不能使用，导致人员不能及时逃离高层建筑，易出现群死群伤的重大事故，因此我们必须设计一种用于高楼应急逃生的装置。
市场上已经存在多种用于高楼逃生的缓降装置，其主要原理包括以下几种：空降器：主要应用能量守恒及空气动力学原理，将救生者的下落时减小的势能转化为空降器旋转的动能，进而带动旋翼旋转，旋转的旋翼将提供一定的升力，以此来减缓救生者下降速率。
该缓降器的主要优点是能够大批量运载遇险人员，但成本较高，不利于推广。
（图1）图1空降器图2 索降救生器夹式高楼逃生装置：该装置主要通过杠杆、连杆双增力机构耒产生制控力来控制匚形槽中的动、定摩擦块夹住绳索并让其匀速下滑。
其主要优点是能够自动控制下降速度，但使用者不能自行控制速度大小，容易引起恐慌，且着地时速度不能及时减为零。
（图3）索降救生器：其原理为绳索纵穿一种缓速下降装置,并用护壳加以固定,利用摩擦原理起到落体减速作用。
机械创新设计大赛获奖作品修订稿
机械创新设计大赛获奖作品WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-全国大学生第一届机械创新设计大赛获奖作品展示全国一等奖北京化工齿动多功能平行口钳北京化工齿动多功能平行口钳北京化工齿动多功能平行口钳大连理工机械式自动节水水龙头第二炮兵工程学院军地两用全自动担架车第二炮兵工程学院军地两用全自动担架车东南大学自适应可翻转探测车东南大学自适应可翻转探测车东南大学自适应可翻转探测车东南大学自适应可翻转探测车福大节流阀型高楼逃生器福大节流阀型高楼逃生器福大节流阀型高楼逃生器国防科大行星轮式登月车国防科大行星轮式登月车国防科大行星轮式登月车国防科大行星轮式登月车哈工并联与分布控制机器人哈工并联与分布控制机器人哈工并联与分布控制机器人哈工并联与分布控制机器人哈工并联与分布控制机器人哈工并联与分布控制机器人哈工并联与分布控制机器人哈工并联与分布控制机器人哈工程仿生机器蟹哈工程仿生机器蟹哈工程仿生机器蟹哈工程仿生机器蟹哈工大微定位仿生机器人哈工大微定位仿生机器人海军工程大学摆式特种发动机天津大学爬杆喷漆机器人天津大学爬杆喷漆机器人中国农大菌液自动抽取喷涂机中国农大菌液自动抽取喷涂机重庆大学半球体螺旋沟槽数控研磨机重庆大学半球体螺旋沟槽数控研磨机重庆大学半球体螺旋沟槽数控研磨机全国二等奖北工大助力器北工大助力器北工大助力器长春理工轮足式机器人长春理工轮足式机器人长春理工轮足式机器人长春理工轮足式机器人大连理工蚯蚓爬行器大连理工蚯蚓爬行器东北大学圆柱凸轮数控铣削加工装置哈工程螺旋传动管道机器人海军工程大学舰船探测者海军工程大学舰船探测者华东理工易拉罐有偿回收装置/华南理工健身洗衣机华南农大气动式龙眼去核机华南农大气动式龙眼去核机南昌大学脉动式无极变速器上海交大可折叠崎岖表面自适应障碍小车上海交大可折叠崎岖表面自适应障碍小车西安电子科大新型球形机器人西安思源学院纱线卷绕防叠机西北工业大学方形区域喷灌龙头西南交大液压式无极变速器西南科大环卫保洁清扫自行车西南科大环卫保洁清扫自行车浙大虫虫小强浙大虫虫小强全国三等奖安徽工大新型立轴风力机北航仿生虫北航基于仿生的高适应性六足机器人北航爬杆爬管道年用机器人北科大自行车防盗锁成都大学球形机器人运动结构创新设计成都电机高专自适应上下非等高台阶小车东南大学智能机器鱼哈工大汽车同步照明灯湖大两足行走机器人华南农大机器昆虫步行机构华中科大仿生机械灵巧手昆明理工草坪剪草机兰州交大智能型全开式窗户辽宁工程技术大学爬杆爬绳机器人陕西科大揉搓式洗衣机陕西科多功能自走式清洁车四川工程职业技术学院异形齿轮泵天津大学双轴连动摩擦式翻谱台西华大学科氏加速度观察试验台新疆大学上下楼梯搬运机器人浙大仿生壁虎重庆工商大学楔铁式滚针超越离合器重庆工学院无机变速行星轮系操纵机构第二届机械创新设计大赛参赛作品展示。
高楼逃生装置设计.
完成的工作
（1）对于现在已有的高楼逃生装置的结构及 原理做了分析，获取其中有用的一部分进行利用， 最终确定了产品的外形以及工作方式。
（2）内部结构的细化分析，使之从原本的 一个整体框架转变为一个个零件组装而成的部件， 从而完成了三维制造，并生成爆炸图。
（3）液压制动系统，电路控制系统的设计。
12
最近工作和生活都有特过别是高这层段居时间民，。追如完同了美一国，美国看人完了基关本于都如接何受做科 些懈怠，事情比较多“生命安部全剧1叫0琅1”琊培榜，训看，了从而在发学生研火究灾的后几，本书能，只
比较杂，搅在一起让够熟 几部电影，其中推荐
是觉得像喝了几碗鸡
人丧失了动力 练运用技能I逃ns生id，e 有Ou效t 降低伤亡率。汤，据然统并计卵，罢了 “9·11”
恐怖袭击事件中，1.3～1.5万人从大楼中安全撤
离，
该数据足以证明安全培训的重要性。
3
本装置的特性
现有的高楼逃生装置中，有面对高楼救人时会受 高度限制；下降速度太快，易失控导致人员受伤；只 供一个人使用，且受周围环境限制等缺点。根据已有 的几种缓降逃生产品的优缺点，本人设计出了一种高 楼墙壁的爬墙装置。本装置创新有以下几点：有电的 时候，可以通过电力来上下运动，没电时，通过人力 用脚踩踏来进行逃生的双控装置；救援的速度可以根 据需要手动调节；本装置的刹车装置采用了液压系统 中制动放大系统，可以用较小的力止停装置；本装置 在一幢楼只需装几架，就可以反复使用的救到需要的 人员，并且一次可以救上多人；而费用较高，安装麻 烦是其不足之处。但我相信该装置将来能广泛应用于 各类建筑。
THANKS
4
运行路线
轴I
路线1：电动机→锥齿轮→轴IV→轴III→轴III上链轮→轴II链轮 →轴II→轴II小链轮→轴I大链轮→轴I→轴I齿轮→轴I齿轮与链条 产生相对运动 路线2：踏板→曲柄拐腿→轴II→轴II小链轮→轴I大链轮→轴I→ 轴I齿轮→轴I齿轮与链条产生相对运动
高楼逃生器
易调速新型高楼位同 学提出宝贵意见！
易调速新型高楼逃生装置
根据欧拉公式 得绕在主轴的绳索两边拉力比：
锦纶与45钢的静摩擦系数大约在0.3~0.5。 取f=0.4， ，可以计算得到无其余摩擦力 时的绳索两边拉力比为1882，取悬挂重物F1=100Kg时， 绳索另一端需要拉力仅约为55g。 实际中，考虑到压紧盖凹槽对绳索的摩擦力等，绳索 两端的拉力比还将继续增大，因此在使用过程中不会出现 绳索打滑的现象。
易调速新型高楼逃生装置
⑶在主轴的上盖和下方底座上，都设计有防止绳索在运动 过程中沿轴向蹿动的凹槽。
⑷绳索的进出处采用了两个滑轮支撑，减小磨损，提高使 用寿命。在前端有孔定位，防止绳子从滑轮中滑出而卡死， 使得下降更加安全可靠。
⑸绳索的绕法可以使绳索的一边在下降过程中，另外一边 上升，通过选择绳子的长度，可以使得人员到达地面后， 另外一边绳索正好达到上面，这样就可以循环使用，提高 了救援的效率。
易调速新型高楼逃生装置
易调速新型高楼 逃生器
队长：姜 峣 队员：成 鹏 赵 健 邹 衍 指导老师：范元勋 陶卫军 陈 松
易调速新型高楼逃生装置
一、作品背景
随着城市现代化的加速，高层建筑越来越多，与此同 时，高楼失火等险情也常常发生。高楼逃生便是人们不得 不面对的一个问题。 可是现在高楼的消防设施还很欠缺，特别是应对火灾 的逃生设备。因此火灾来临时住在高楼的人们往往只能被 动地等待救援，在这个过 程中，火情随时可能危及 他们的生命。 基于此种情况，我们 小组通过讨论和研究，制 作了一种易于调节速度的 “高楼逃生器”。
易调速新型高楼逃生装置
4.理论分析
为了验证我们作品的可行性，我们对本作 品进行了简单的动力学分析，定性的分析了下降 速度的变化规律。 考虑到零件质量与重物相比较小，因此可以 忽略其影响，同时我们还忽略各部件之间的摩擦 力，建立了动力学的数学模型。 通过软件对动力学微分方程的数值求解， 得到速度—时间曲线。
全国大学生机械创新设计大赛---可升降多功能逃生梯子说明书
湖北省高校大学生机械创新设计大赛暨第四届全国大学生机械创新设计大赛湖北分区预赛可升降多功能逃生梯子设计说明书参赛者：指导教师：长江大学二零一零年三月目录一设计背景 (3)二基本组成 (4)三梯子总体设计 (5)1．设想思路 (5)2．总体设计规划..... (6)3.设计方案及工作原理 (8)四梯子的校核 (9)五图纸中重要部件的尺寸设计 (10)六设计总结 (11)（一）创新点与作品特色 (11)（二）成本估价............................................ .. ..11 （三）推广应用前景.. (11)参考文献 (12)一:设计背景(上图为：上海商学院女生宿舍楼火灾现场)2008年11月17日上海商学院四名女生丧生火灾。
直到如今，我们依然对该情景历历在目。
这一事件让很多人扼腕叹息，也让很多人伤感。
人们不由得反思; “倘若当时她们有一款专门的逃生工具那该有多好啊！，也许，现在她们的生命之花开得依旧炫丽烂漫！”随着科技的不断进步，各种各样的家用电器如电饭锅、吹风机，热得快等，还有生活用品如煤气罐，天然气瓶等设备给人们的生活带来了很大的方便。
但是，在给人们方便的同时也给人们带来了各种各样的安全隐患，火灾就是其中最具威胁的一种！据资料显示每年我国死于火灾的人数就达几千人，火灾给人类的生命财产带来了极大的威胁，因此如何从火灾中逃生已经是一个刻不容缓的话题。
为此，我们团队设计了一款专门的火灾逃生装置----可升降多功能逃生梯子。
此款梯子专门用于火灾高楼逃生，它有一般梯子的所有性能，也融入了许多新鲜元素。
普通云梯只能进行单一的爬高作业而不能把人从高处送往地面，所以在火灾发生时如何利用梯子逃生成了一个难题。
因此我们思考能否在普通梯子的基础上进行了改造创新，从而使它能够从高楼层逐渐下降到地面，使人能安全逃离火海。
因此，可升降多功能逃生梯子诞生了！二，基本组成（上图为：梯子的完全展开图）梯子整体分为两部分——内侧梯子和外侧梯子。
一种高楼缓降逃生器的创新设计
一种高楼缓降逃生器的创新设计朱绍胜;马宪亭【摘要】根据机械摩擦原理和欧拉原理设计了应对高楼火灾等危险的应急选生工具,使用时快速固定到阳台上,逃生者系好安全带,站立于逃生器内,手动操作操纵杆,拉动绳索使吊篮下降至地面,即可逃生.【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2016(000)011【总页数】4页(P105-108)【关键词】机械设计;高楼火灾;逃生器【作者】朱绍胜;马宪亭【作者单位】淮安信息职业技术学院,江苏淮安223003;淮安信息职业技术学院,江苏淮安223003【正文语种】中文【中图分类】TH122近些年，随着国家现代化建设步伐日益加快，各类高层建筑不断增多，它们结构复杂、功能多样、人员密集，安全隐患相对较多，火灾危险性也随之增加，一旦发生火灾将难以控制和逃离。
高楼火灾目前已经成为威胁人民群众生命安全和社会发展的主要灾害。
有数据表明，2015年全国共发生重大火灾事故63起，造成234人死亡，114人受伤，直接造成财产损失2.5亿元。
和楼房相关的火灾主要有：广东惠州义乌小商品批发市场火灾事故，共造成17人死亡，4人受伤，其中1人重伤；河南郑州市金水区居民楼火灾，火灾共造成13人死亡、4人受伤；河南鲁山康乐园老年公寓火灾，火灾共造成38人死亡，6人受伤。
然而，现有消防救援的装备能力与高楼的发展严重失衡，高楼火灾救援手段往往不能适应高楼的建设发展。
我国主要将消防水罐车作为消防装备灭火，但是其喷水远射能力仅为8层楼高；消防云梯车则是登高救援的装备，其举高救援能力约为50 m，高度相当于高层楼房的十五层，如果发生更高楼层的火灾，这些消防救援装备也是无能为力。
同时，火灾发生时即便是使用这些装备，也往往因为这些装备机动性差、体积庞大和受建筑周边障碍影响等诸多因素，不能快速发挥应有的作用，从而出现局面失控，消防人员毫无办法，随着火势的进一步蔓延，造成重大人员伤亡和财产损失的惨剧。
无数高楼火灾案例表明，提高高楼火灾防范能力和有效救援与逃生已成为消防部门和全社会高度关注的社会问题。
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【设计实例】机械创新设计大赛作品-全自动高楼逃生器（一）全自动高楼逃生器目录第一章概述 (2)1.1 设计背景 (2)1.2 本设计的独特优势 (3)第二章产品说明书 (4)2.1 产品简介 (4)2.1.1 产品结构 (4)2.1.2 产品使用方法 (4)2.2 创新设计及原理 (6)2.2.1 加速部分设计 (6)2.2.2 阻尼部分剖析 (6)2.2.3 独特设计1：多人循环部分设计 (8)2.2.4 独特设计2：速度控制器的设计 (9)2.2.5 独特设计3：减速环节设计 (11)第三章参数计算 (13)3.1 外壳尺寸及绳长计算 (13)3.2齿轮及其转速的计算 (13)3.3 圆盘力矩及曲线力矩的计算 (14)3.4 小孔面积的确定 (14)3.5 速度调节器开关阀门的阻力及弹簧弹力的确定 (15)3.6 减速部分摩擦力的计算 (17)第四章产品的成本计算及其推广 (19)4.1 成本计算 (19)4.2产品的推广 (19)结束语 (20)参考文献 (21)第一章概述1.1、设计背景城市火灾是一种发生频率高、涉及面广、破坏性大、反响强烈的突发性灾害。
随着建筑高度的增加和日趋密集，建筑的安全隐患也越来越多，即使在发达国家的高楼遇有火灾、爆炸等事件时，由于时间、空间等诸多因素的限制，人员自救逃生也是一个极待解决的重要问题。
高楼突然失火,电梯不能用,楼梯阻塞,飞不上去也跳不下来,怎样才能迅速逃生?这样的情况每年都有发生,也有很多人因无法逃生而遇难,而高楼失火逃生装置在这样的环境下应运而生。
在人们将越来越多的精力和时间都投入到对安全问题保障研究的同时,却忽略了最基础的一种手段,在人们越来越多的用到各种高科技和现代手法进行安全保障的同时,却忽略意外事件的发生,是不可以借助外力和各种现代手段的,要靠最基础和最简单的方式,也就是机械的方式才是最安全和稳定的。
目前国内外高楼逃生器主要有以下几种形式：（1）包角加手控式：该类逃生器增加钢丝绳与轮之间的包角，使得钢丝绳与钢丝轮之间的摩擦力增加。
另外，再利用手控装置，进一步调节下降速度的快慢。
（2）间歇冲击式：间歇冲击式逃生器是通过间歇撞击能来消耗能量，如利用钟表中的擒纵叉和擒纵轮原理来消耗能量。
（3）液体流动阻尼式：液体流动阻尼式是利用液体流动阻尼把人体势能转化成液体热能，以达降低速度的目的。
其主要特点是由于液体阻尼的大小取决于外负载，所以不论人体质量的大小均能以比较恒定的速度下降。
通过对上述几种逃生器的认识，我们认为逃生器应该具有结构紧凑，工艺简单，安全可靠、使用方便、平稳快速、成本低廉等特点。
基于此，本文设计出全自动高楼逃生器，这样不仅满足了高楼逃生器的基本特点，而且创新利用了齿轮传动比的调速功能。
此设计由于小巧便捷，成本低，特别适宜家庭备用于紧急脱险。
1.2 本设计的独特优势分析总结以往逃生器的不足，经过多方面的改进与完善，我们的设计形成了自己独特的优势。
（1）自动调速该装置在逃生者下降的过程中自动调速，无需手动操作，不需要专业知识。
解决了以往逃生器儿童、妇女以及老人无法使用的难题。
（2）自动实现4m/s的匀速下滑该装置的液体阻尼系统，使速度变化趋于和缓，有缓冲作用，而且，液缸的独特设计，孔径的精确计算，再加速度控制器的双保险，使任何人使用都会保持4m/s匀速下滑。
（3）落地前自动减速该装置装有减速装置，减速装置可以实现在落地前8m自动减速，将速度从4m/s减到1.5m/s甚至更小，这样对于儿童、妇女以及老人来说更加安全。
（4）满足多人使用该装置特有的双线轴结构，能满足多人循环使用。
（5）收尾存放方便该装置有一摇柄，使用结束后，通过摇柄轻松使绕回线轴，该装置体积小，重量轻，存放十分方便。
第二章产品说明书2.1产品简介2.1.1、产品结构产品结构图如下：图2-1 全自动高楼逃生器总结构图此逃生装置呈圆柱体，长25cm，直径为20cm，总质量为8kg。
主要由加速环节、液体阻尼环节、速度调节环节、多人循环环节以及减速部分五大部分组成。
液体阻尼器使逃生速度更加平稳，独特的速度调节器能使逃生速度精确的保持在4m/s，精心构思的多人循环部分使小小的逃生器能够挽救多人的生命，精巧的减速器结构简单，却能起到落地前减速的效果。
总之，此逃生装置体积小，重量轻，结构经凑，工艺简单...紧急脱险。
此装置采用直径0.5~0.6cm的解释绳子或用钢丝绳线轴绕成可长达55m，能满足最高15层的高楼逃生使用。
2.1.2 产品使用方法：（1）将装置固定在所在楼层，开始时，两根绳子分别缠绕在线轴1，线轴2上。
（2）通过摇柄，放开线轴1的绳子，然后再按下按键的按钮，使线轴1和线轴2连接。
（3）逃生者1号将身上的绳索挂于线轴2上的绳索的挂钩上，跳楼逃生。
随着线轴2的转动，线轴1同时的以同一方向转动，将线轴1的绳子自动收起。
待逃生者1号降到地面，线轴1收起的长度恰好为所在楼层高度，为第二个人逃生创造了条件。
（4）待逃生者1号解除绳索挂钩，逃生者2号可以从线轴1的挂钩逃生（挂钩的位置由逃生者2号设置），当线轴1下放的同时，线轴2自动收起，待逃生者2号降到地面，线轴2收起的长度恰好为所在楼层高度，为第3个人逃生创造了条件，于是逃生者3号可以使用线轴2的挂钩逃生，如此循环，可满足多人逃生。
该装置的另一特点是实用性强，便于操作和存放。
逃生完毕后，收尾工作简单方便，若最后状态为线轴2收起，线轴1下放，则先断开按键，再摇动手柄使线轴1将绳子收起即可。
若最后状态为线轴1收起，线轴2下放，则先断开连接3，使线轴1下放。
然后，再按下按键，摇动手柄使两线轴同时收起，收起完毕后，再放回备用箱即可。
该装置的还有一个特点，既可以将其固定在楼上使用，也可以将挂钩挂在楼层上，让逃生者随该装置降到地面。
考虑到很多火灾发生在夜间，为了充分利用装置内部空间和能源，使逃生者在下降过程中和落地时有足够的照明，该装置还安装一小型发电机。
该逃生器适用范围广泛，速度自动调节，无需手动操作，简单实用，性能稳定，安全可靠，适合大规模推广。
2.2创新设计及原理本设计由加速环节、液体阻尼环节、速度调节环节、多人循环环节以及减速部分五大部分组成，结构简单，原理明确。
介绍中涉及到的诸多数据，其来源请参照第四章参数计算部分。
以下说明详细设计原理。
2.2.1 加速部分设计加速部分的作用一是减小液缸的负载，二是使稳速下滑的效果更加良好，设计如下图（2）：图2-2 加速环节结构图加速部分有两级加速，每次加速倍数为2.5倍，共加速6.25倍。
齿轮1通过固定轴与线轴2相连，线轴2的转动带动齿轮1转动，齿轮1到齿轮2为第一级加速，齿轮2和齿轮3同轴且固定在一起，齿轮3带动齿轮4为第二级加速，通过轴传到齿轮5，于是齿轮5圆盘上的曲轴做圆周运动。
曲轴通过连杆与活塞相连，圆周运动于是变为直线运动。
2.2.2 阻尼部分剖析本设计采用流体阻尼式原理。
弹性式用弹簧做阻力，阻力与下降位移有关，越往下阻力越大，还有可能在落地前反弹，而且无法做到下降时匀速。
摩擦式因为长时间的磨合，摩擦系数有所改变，性能也不稳定，而液体流动阻尼式是利用液体流动阻尼把人体势能转化成液体热能，以达降低速度的目的。
其主要特点是由于液体阻尼的大小取决于外负载，所以不论人体质量的大小均能以比较恒定的速度（本设计下降速度为4m/s）下降，详细设计如下：图2-3 流体阻尼液缸液缸内径为3cm，外径为3.5cm，液缸高4.5cm，活塞活动范围为4cm，连杆长4.5cm。
活塞面积为7.065cm²，孔的总面积为5.37cm²。
此种液缸类似于普通的活塞缸，不同的是缸的两端均密封，内有阻尼液体，而且，活塞由带有许多阻尼孔的多层薄隔板构成，当液体流经多层隔板的阻尼小孔时，产生的阻力平衡了人体重力，使人能匀速下滑。
根据流体力学可知，采用多层有孔薄隔板比采用单层薄隔板更有利于达到匀速的目的。
而且，孔越大，活塞移动速度越快，产生的阻力也就越大。
经计算当孔的面积为5.37cm²时，对于70kg的人刚好以4m/s的速度匀速下滑。
活塞的一端与曲柄摇杆相连。
这样，曲柄的旋转运动转变成活塞的直线运动，能量借助流体转化为热能和流体的动能。
此设计有两个液缸，其位置成90˚角，如图：图2-4阻尼环节这样设计，既减小单个液缸承受的负载，也使液缸可以做的很小，同时也解决了曲柄在旋转到极限位置时的速度波动。
而加速部分的多级传递使轻微的速度波动大大化解，匀速效果更加完善。
2.2.3 独特设计1：多人循环部分设计多人循环部分结构如图2-5所示：图2-5 多人循环环节按键由齿轮7、支架和弹簧组成，按键类似于启动按钮。
齿轮7起连接齿轮的作用。
按一下，按键开启，齿轮7分别与齿轮8和齿轮9啮合，线轴1和线轴2的旋转联通。
再按一下，由于弹簧的作用，按键弹起，齿轮7分别与齿轮8和齿轮9分离，齿轮8和齿轮9断开连接，线轴1和线轴2的旋转互不干扰。
转轴部分由两个同心线轴组成，分别为线轴1和线轴2，线轴1和齿轮8通过轴固定在一起，线轴2和齿轮9通过轴固定在一起，齿轮8和齿轮9中间有齿轮7连接，齿轮7由按键控制。
两线轴既可以同时转也可以不同时转。
若按键按下，线轴1和线轴2同时旋转。
若按键弹起，线轴1和线轴2的转动互不干扰。
装置一端还有个摇柄，便于收放绳子。
此部分的设计，既可做到多人循环使用，也使此救生装置更加实际化。
使用方便，同时也便于存放。
绳子可通过摇柄收起或放开。
使用方法请参照产品简介部分。
2.2.4独特设计2：速度控制器的设计速度调节器是此装置的关键环节，这部分结构简单，亦相当实用，能自动将速度控制在4m/s。
主要由带槽圆盘、离心块、弹簧以及摩擦导槽构成，其结构如下图所示：图2-6 速度控制器侧面图图2-7 速度控制器正面图圆盘半径为8cm。
连杆长1cm，摆动范围为1.5cm。
弹簧1劲度系数为351.1N/s。
弹簧2的拉力为703.9N。
开关阀阻力为248.84N。
质量体质量为20g。
速度为4m/s时，F(r=6.5cm)=225.7N，F(r=8cm)=277.80N速度为4.2m/s时，F(r=6.5cm)=248.87N，F(r=8cm)=306.30N带槽圆盘上有三个导槽，每个槽内有一个质量块，质量块只能在槽内沿半径方向来回运动，质量块的一端用弹簧连接在圆盘中心轴上，并用一连杆接在圆盘的a点，连杆的另一端连接在b点，质量块可带动连杆左右摆动。
质量块与摩擦槽的接触端装有梯形橡胶块，其形状与摩擦槽吻合，连杆机构相当于开关阀门，摩擦槽设计成梯形槽如图所示，以增大摩擦力。
速度控制器根据离心原理，圆盘静止时，弹簧1拉力为0，弹簧2为拉伸状态，使开关阀门有248.84N的阻力，所以质量块不向外运动。