1. 研究目的与意义（文献综述）

随着城市的建设与发展，城市人口逐年上升，日益增多的私家车数量让路面交通变得拥堵，以致城市交通压力越来越大。在此背景下，不少一线城市地方政府提出了“减少使用私家车，鼓励使用公共交通”的倡议。于是各地公共交通系统不断完善起来，其中地铁就是典型代表之一。然而随着城市地铁系统的不断扩大，越来越多的地铁站出入口也随之出现，不少弊端也逐渐显现出来。现在地铁入口主要分两种，一种固定式有盖入口和一种无盖式入口，前者虽能抵挡恶劣天气，但在天气晴好时遮挡城市视线，后者虽不遮挡视线，但却不能抵挡恶劣天气。因此本次设计主要研究一种升降机构，在雨雪天气时，能让地铁口“升”起来，从而抵挡恶劣天气，而在天气晴朗时，又能让地铁口“降”下去，以此来避免影响城市风貌。

目前国内外对升降式地铁出入口的研究并不成熟，在国内，武汉部分地铁站出入口设置了升降式雨篷，通过电机的制动来使雨篷实现升降功能。该地铁出入口雨篷主要由两侧升降式的大梁和顶部伸缩式的顶篷组成，遇到雨雪恶劣天气时，雨篷两侧大梁同步升起后顶部伸缩式挡雨材料依次展开，形成半包围的出入口，跟一般地铁出入口一样起遮风挡雨的作用。天气良好时，顶部伸缩式挡雨板依次收起，然后两侧大梁降下至两侧收纳墙内，形成无盖出入口。这样的设计，很好的综合了有盖式和无盖式出入口的优点。

国内设置有升降式顶盖的地铁出入口并不多，但类似的例子却不少。例如贵阳亨特索菲特国际酒店就采用了智能伸缩式雨篷，该设计通过有限元分析确定了受力机构选材，通过模型计算出支座反力，确定预埋件大小。晴天时，雨篷收进收纳装置，有利于酒店的采光，雨天时，雨篷伸出，为顾客遮挡风雨。

2. 研究的基本内容与方案

本次设计为地下设施入口升降式顶盖的举升机构设计，目的就是要实现地铁出入口顶盖的升降功能，下雨时，两侧壁从收纳墙中升起，然后顶部挡雨板沿两侧壁上边缘依次伸展，形成有盖开口雨篷，晴天时，顶部挡雨板沿两侧壁边缘依次缩回，然后两侧壁同时下降至收纳墙内，形成无盖出入口。

本次设计的机构的工作原理类似于老式雨伞的缩放原理，两侧梁臂撑起两侧壁，而梁臂的升起与下降又靠螺旋副推动连杆来完成，之所以选择螺旋副，是因为螺旋副能够很好地实现机械自锁，确保了安全性。同时，为保证两侧梁臂的同步运动，将两梁臂与同一减速装置相连，动力源为电动机。在确定好两侧梁臂的上下极限位置后，可以确定螺旋副运动的起点和终点位置，在螺旋副起点和终点位置安装控制电机运转的限位开关，以此来保证在梁臂上升或下降到极限位置后电机停止转动。梁臂长度、连杆长度、螺旋副的具体参数需根据地铁口的几何参数来进行后续的计算。

为实现顶部挡雨板的缩放功能，本设计将两梁臂上设置传动链，第一块挡雨板与传动链固联，第二块挡雨板通过挂钩与第一块挡雨板相连，其他挡雨板连接方式同理，当传动链转动时，第一块挡雨板跟随传动链一起运动，通过挡雨板之间的挂钩，其他挡雨板依次展开，从而形成挡雨顶盖，顶盖的缩回原理与之相反。同时，为保证两传动链运动的同步性，将两传动链与同一传动轴连接，再通过减速机构与电动机相连。

3. 研究计划与安排

第1—3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，确定方案，完成外文资料翻译和开题报告。

第4—7周：设计方案拟定、计算、完成结构的装配草图；

第8—10周：绘制工程图；

4. 参考文献（12篇以上）

[1].丁奇，尹明德，范永斌.软顶篷折叠机构优化设计[j].机械设计与研究，2016，32（1）：9-13.

[2].孙毅，孙国凯，董铭锋，毛亚郎.平面多连杆折叠机构抛物线赋形的设计实现[j].机械设计，2009，26（2）：46-48.

[3].胥军，李刚炎，杨飞，杨保安.剪叉式升降机举升机构分析与优化[j].机械科学与技术，2013，32（6）：919-927.