第四屆全國大學生機械創新設計大賽決賽作品選集（簡體書）

全國大學生機械創新設計大賽是經教育部高等教育司批准，由教育部高等學校機械學科教學指導委員會、全國大學生機械創新設計大賽組委會主辦的大賽。大賽以培養大學生的創新設計能力、綜合設計能力和工程實踐能力為目的，充分展示了我國高等院校機械學科的教學改革成果和大學生機械創新設計的成果，積極推動了機械產品的研究設計與生產相結合，為培養機械設計、製造的創新人才起到了重要作用。
第四屆全國大學生機械創新設計大賽的主題為“珍愛生命，奉獻社會”，內容為“在突發災難中，用於救援、破障、逃生、避難的機械產品的設計與製作”。《第四屆全國大學生機械創新設計大賽決賽作品選集》將參加這次大賽決賽的部分一等獎作品彙編成冊，介紹了獲獎作品的設計目的、工作原理、設計方案、功能及特點、主要創新點、作品的外形等。書後附一張光盤，內容為收錄作品的各種功能及創新特點的錄像資料。
《第四屆全國大學生機械創新設計大賽決賽作品選集》可作為機械原理與機械設計課外實踐教學活動的選題指南，也可供有關工程技術人員參考。．

《機械原理與機械設計課外實踐選題匯編:第4屆全國大學生機械創新設計大賽決賽作品選集》可作為機械原理與機械設計課外實踐教學活動的選題指南，也可供有關工程技術人員參考。

諾亞方舟：水中救生器
全地形地面仿形救災車
氣動遙控消防小車
自動導航救援運輸平臺
無線遙控滅火車
適應性調整輪徑式越障車輪
垮塌礦井應急救援通道快速構建機械組
邊緣救援平臺
班用多功能越障救援裝備
多功能救災背包
多功能應急救援工具
便攜式萬向千斤移
螺旋爬升器
地震搜救機械蛇
東大紅太陽救援機器人
多功能液壓救援機器人
機井救援機器人
深井（農用機井）救援機器人
深井救援機械裝置
深井救援機
多功能便攜式擔架
便攜式多功能救援背包
多功能救援擔架
自動觸發式地震救生床
安全拱形自動呼救式防震床
地震中的文物自動保護裝置
燃氣洩漏安全保護系統
新型常閉式燃氣安全閥
多功能變支點自支撐可組裝式撬杠
破障鉗
新型液壓剪擴器
抗震救災多功能組合鐵鍬
架空輸電線除冰機
“越障”號輸電線除冰車
高壓線除冰巡檢機器人
高空緩降機
高樓逃生滑動器
扭繩式逃生器
新型雙向緩降器
高樓往復逃生器
高樓救援逃生裝置
滾珠阻尼高樓逃生器
高樓逃生器
對開式手自一體緩降器
高層建築救生梯
帶狀緩降逃生窗簾
高空生命線：複合可控式腳踏逃生器
公交車逃生設計
公交安全門
快速逃生防盜窗
森林消防車
模塊化自適應救援機器人
自動沙袋機
深井救援機械手．

1.設計目的
在我國經歷幾次地震和重大火災后，我一直關注電視報道，看著那些悲慘的畫面，一個問題縈繞在我的腦中：為何困在高樓里的人無法及時安然地返回地面？我告訴自己，應該有種好的方法，幫助人們在災難時刻成功逃離高樓。
經過觀察和對比發現，已有的高樓逃生設備實用性不強，基本上需要特殊的條件，并且價格昂貴，一般的群體不能接受，因此沒能得到普及。所以，在平時的生活中，我經常思考和觀察，希望可以發明一種簡單、方便、實用的逃生器。
本作品主要用于高樓逃生，但是也可以作為降落器使用，運用于多種不同的場合。
2.功能特點
此作品相對于當前的一些逃生用品，具有結構簡單、體積小、重量輕、造價低，安裝、使用、拆卸和攜帶均很方便的優點。此逃生器主要利用鋼絲繩自身的摩擦來提供阻力從而達到減速下降的目的。而且在實際運用的過程中可以依據人體不同的體重自由方便的調節繩段之間的扭轉圈數，從而調節繩段之間的摩擦阻力，并在繩子的自由端根據實際的需要施加一定的壓力來微調下降的速度或終止下降，以達到逃生的目的。此逃生器控制方便、快捷，可實現即停、即降等功能，適用于大部分人群。具體功能實現如下：
2.1扭繩裝置
（1）扭繩
扭繩是此作品的主要創新點，使用時只需將鋼絲繩彎折，穿過旋盤中間的槽孔，再套進繩輪中。然后將上面的固定端和自由端的兩段繩子嵌入定繩板槽中，用壓塊壓緊繩子，扭轉旋盤，使繩子產生扭轉而纏繞在一起。在扭繩的過程中可以根據人體自身的重量來決定扭繩的扭轉圈數，扭轉圈數越多，繩子之間的摩擦力就越大，下降速度就越慢。
（2）旋盤
由于鋼絲繩的扭轉變形，會產生一定大小的反向扭矩，若不固定住旋盤，則會使扭繩段在下降的過程中消失。旋盤的固定方案有很多種，設計時曾采用棘輪機構，但是扭繩的方向單一，可能會不符合特殊的人群使用的習慣，而且加工工藝比較復雜，機構的體積比較大。也試著采用了摩擦式設計方案，但是這一方案實現比較復雜，安全性能不理想。最后采用銷釘固定的方法。在實際使用的過程中發現普通直插方案容易卡死，不易插入和拔出，費時費力，而且銷釘容易丟失，產生不必要的麻煩。經過探索、試驗和改進，最后采用了階梯銷，不僅改善了上述諸多問題，而且使操作更加方便可靠。
使用時只需在階梯銷下端施加一定的壓力，使階梯銷中部大徑圓柱圓周端面和旋盤凹槽端面的配合分離，即可旋轉旋盤。扭繩完畢，即可松開階梯銷，在彈簧彈力作用下使階梯銷中部大徑圓柱圓周端面嵌入旋盤的凹槽，此時旋盤即不能旋轉。