无噪音拖动拉杆箱装置设计

杜泽亮 秦增 梁尔国 王岸青 张亚萍 王喆

摘 要：由于地面存在着凸凹不平而导致拉杆箱在水平和铅垂两个方向的振动，传统的硬质橡胶滚轮与地面接触都会产生对人体有害的高频噪声，这种噪声严重影响了附近人群的休息、通讯和心情。提出了一种利用悬挂结构，阻尼减震器相结合，通过耗减运动产生的振动能量的弹簧阻尼装置来吸收这部分能量，底盘与箱体利用悬挂降低了地面对拉杆箱的冲击并减轻了由此引起的振动。

关键词：拉杆箱；无噪音；

引 言

拉杆箱是一种具有拉杆和滚轮的行李箱，因其使用方便而成为现代人出行的必备箱包。据统计，我国目前每年出行人次在200亿以上，在车站、广场以及街道等地随处可听见拖动拉杆箱的声响，采用汽车悬挂相类似的结构，通过用阻尼减震原理，达到减震消噪的效果，从而设计一种无噪音的、低成本、结构简单适用的拉杆箱。拟达到即延长箱体的的使用寿命，又能有效地减少拖动拉杆箱产生的噪声污染的目标。

1 产品结构设计

无噪音拖动拉杆箱装置，主要由悬挂、弹簧阻尼器等零部件组成，其特征在于：

我们将传统的硬质橡胶滚轮的最大轮廓线上用车床车出一条宽5mm深5mm的槽沟，在沟槽中重新填入软质吸振的橡胶材料经过处理的轮子从噪音的源头消除一部分噪声，去除原来拉杆箱上的底盘，重新设计改进底盘，原有的设计是用螺栓来连接底盘与箱体，这样刚性的连接势必会传导振动引起共振，在原有的基础上我们添加弹簧阻尼在底盘与箱体间使他们的连接为间接连接，拉杆箱在凸凹不平地面运动时弹簧阻尼会吸收部分能量达到减震降噪的效果。同时具有结实耐用等优点。

2 工作原理

如右图所示箱体1和弹簧阻尼器2通过螺栓连接固定。工作原理是从外部环境的变化改变节流孔的大小，调节阻尼力的强度，进而改变阻尼系数。利用弹簧上下运动调节节流孔的大小完成复原行程和压缩行程。底盘悬挂3于车轮与箱底之间，该部分主要体现为稳定和灵活，原有形体不改变前提下，设计研发将汽车的獨立悬挂系统的设计思想应用在拉杆箱上降低了地面对拉杆箱的冲击并减轻了由此引起的振动 ， 保证了拉杆箱在不同的环境下的运动，采用弹簧分布布置悬空底板与轮子接触，弹簧阻尼吸收振动的能量，从传播途径中有效的控制噪音。轮子4在原有的传统滚轮外形尽量不改变。改造设计为缓震，具体设计通过两种材料的优势互补各取所长，硬质橡胶滚轮母线上开槽重新填入新的软质吸振的橡胶材料，从根源处吸收一部分振动。

3 结论

与市面上传统的拉杆箱相比，加装无噪音拖动皮箱装置的拉杆箱主要有以下优点：结构精巧，易于维护，大大提高了耐用度；克服了拖动皮箱产生噪音问题的同时，又是一种非常好的减震装置，保证了使用的平稳性，使皮箱内部免受颠簸；使用方便，成本低，容易制作；保留了传统拉杆箱的优点。具有无噪声拖动装置的拉杆箱适用范围广泛，适应人群无限制；在环境选择上，不仅适用于平坦地带，还适用于颠簸崎岖的路段。投入市场后，因其相对于传统拉杆箱具有更加优越的性能、更广泛的适用范围、更方便的使用方式、以及和普通拉杆箱相差无几的价格，预计可产生较好的社会评价和市场潜力。

参考文献：

[1]濮良贵.机械设计（第九版）[I].北京：高等教育出版社，2006.

[2]孙恒.机械原理[I].平面连杆机构及其设计.高等教育出版社，2006（05）：78-92

[3]冯之敬.机械制造工程原理（第2版）[I]. 北京：清华大学出版社，2008.

[4]刘鸿文.材料力学（第五版）[I].弯曲应力. 高等教育出版社，2009：50-63

作者简介：

杜泽亮， 男，大学本科， 研究方向为机电技术。

秦增， 女，大学本科，研究方向为机电技术。