（独家原创）高楼火灾逃生器设计（全套CAD图纸）

格式：RAR 上传：2025-08-18 06:41:28

适用于低速轻载的场合。按啮合方式分外啮合棘轮机构和内啮合棘轮机构。外啮合式棘轮机构的棘爪或楔块均安装在棘轮的外部，而内啮合棘轮机构的棘爪或楔块均在棘轮内部。外啮合式棘轮机构由于加工安装和维修方便，应用较广。内啮合棘轮机构的特点是结构紧凑，外形尺寸小。按从动件运动形式分单动式棘轮机构双动式棘轮机构和双向式棘轮机构单动式式棘轮机构当主动件按个方向摆动时，才能推动棘轮转动。双动式棘轮机构，在主动摇杆向两个方向往复摆动的过程中，分别带动两个棘爪，两次推动棘轮转动。双动式棘轮机构常用于载荷较大，棘轮尺寸受限，齿数较少，而主动摆杆的摆角小于棘轮齿距的场合。棘轮的设计棘轮机构的主要设计有棘轮齿形的选择模数齿数的确定齿面倾斜角的确定行程和动停比的调节方法等。．棘轮齿形的选择选用常用齿形，不对称梯形用于承受载荷较大的场合当棘轮机构承受的载荷较小时，可采用三角形或圆弧形齿形矩形和对称梯形用于双向式棘轮机构。由于本机构承受荷载不是很大，选用三角形齿形。．模数齿数的确定与齿轮相同，棘轮轮齿的有关尺寸也用模数作为计算的基本参数，但棘轮的标准模数要按棘轮的顶圆直径来计算如式.。式.棘轮齿数般由棘轮机构的使用条件和运动要求选定。对于般进给和分度所用的棘轮机构，可根据所要求的棘轮最小转角来确定棘轮的齿数，般取，选择，。．齿面倾斜角的确定棘轮齿面与径向线所夹称为齿面倾斜角。棘爪轴心与轮齿顶点的连线与过点的齿面法线的夹角称为棘爪轴心位置角。为使棘爪在推动棘轮的过程中始终紧压齿面滑向齿根部，应满足棘齿对棘爪的法向反作用力对轴的力矩大于摩擦力沿齿面对轴的力矩，即则因为所以即式中和分别为棘爪与棘轮齿面间的摩擦系数和摩擦角，般取。取.，取.行程和动停比的调节方法采用棘轮罩通过改变棘轮罩的位置，使部分行程棘爪沿棘轮罩表面滑过，从而实现棘轮转角大小的调整。改变摆杆摆角通过调节曲柄摇杆机构中曲柄的长度，改变摇杆摆角的大小，从而实现棘轮机构转角大小的调整。采用多爪棘轮机构要使棘轮每次转动的角度小于个轮齿所对应的中心角时，可采用棘爪数为的多爪棘轮机构。如的棘轮机构，三棘爪位置依次错开，当摆杆转角在范围内变化时，三棘爪依次落入齿槽，推动棘轮转动相应角度为范围内整数倍。.其他零部件的设计选择标准件的选择轴承的选用考虑到本装置的工作特性结构特点及工作效果，不需要选用轴承。其具体原因如下从结构上分析，不选用轴承不会对装置的可靠性安全性稳定性造成不良的影响。本装置的使用具有次性的特点，不需要长时间连续工作工作，而且也没有太大的工作负载。考虑到可能长时间放置的问题，只需在主轴与滑轮内部做简单的防锈及润滑处理即可从成本上分析，不选用轴承可以最大程度的降低本装置的成本，利于本装置的推广普及。从功能上分析，本装置的工作目的在于对人的下降过程进行减速，而不选用轴承恰好使主轴与滑轮之间的摩擦力大大增加，从而有利于本装置功能的实现。另外选用的标准件如下螺栓，螺母，垫圈。安全座椅的选择安全座椅的作用是实现下降过程中人员的安全保护，在下降的过程中将逃生人员固定在安全座椅上，同时安全座椅上的的扶手等固定装置能减轻使用者在下降过程中的恐惧感使其比在利用其他工具时拥有更大的安全感，同时安全座椅在下降过程中减小了安全带等其他逃生工具给逃生人员带来的不舒适的感觉，对于老年人和小孩也有定的保护作用，从而更加符合不同人群的使用要求。安全座椅如下图所示图座椅结构示意图市场上已有相对成熟的安全座椅厂商，且安全座椅仅为本设计配件,限于篇幅，其工作原理及相关信息在此不做进步阐述。挂钩的设计为了适应不同结构窗户的逃生需要，本设计采用可调式挂钩,挂钩采用较长的螺纹旋合式连接来达到可调的目地，另外根据当前的主流窗台宽度可设两种尺寸的旋合挂钩，能够是使用者根据自己的实际居住环境选择是否需要通过二次旋合来进步加大可调长度，从而使本设计更能适应不同的建筑结构。其具体结构参见零件图。计算和验证由于前文没有设计到绳索的计算和下降的时间，不能确定人能在安全的时间内下落到地面，以及下落的速度大小未知，所以须对其进行计算。.静力学平衡计算为绳与轴的正压力，角为包角的微元静力学平衡方程如下式.式.式中式中当趋近无穷小则由式.得得到公式式.式.假设逃生人员重力为，轴与轴二之间绳的拉力为，为绳与轴二的包角。齿轮的的分度圆直径相同。得到关系式式.式.得到静力平衡的模型式.式.由式.我们可以看出逃生人员的下降仅与轴轴二和摩擦因数有关，而与逃生人员自身重力无关。.绕绳的计算设第四圈为平衡点,为绳子与轴的包角，为摩擦因素为，绳子的直径为，重力加速度为。忽略轴承的摩擦力和速度突变损失的能量。绳长的计算公式式.式.包角计算公式式.式.式中表示轴半径表示轴二半径。则第四层包角将数据代入式.得仰角计算公式式.式.带入数据得即当仰角为时第四层达到平衡。.速度计算合力公式式.式.加速度公式式.式.具体数据如表表加速度的计算层数包角加速度第层第二层第三层第四层第五层第六层第七层第八层当楼层高度为米时，设计每层为圈表下降的瞬时速度层数绳长下降完该长度瞬时速度为耗时第八层.第七层.第六层.第五层.第四层.第三层.第二层.第层.落地速度为.为安全落地速度，总下降需要时间为.设计二每层为圈表下降的瞬时速度层数绳长下降完该长度瞬时速度消耗的时间第八层.第七层.第六层.