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作品名称：复杂情况下高楼逃生快速锁紧装置的结构设计
学校名称：山东工程职业技术大学
参赛队伍：和谐队
队伍编号：213282
参赛学生：王伟翔徐宇帆孙玮博豆守辉
指导老师：王建强刘雅琪
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

针对高层建筑逃生装置锁紧响应迟滞与缓降动态控制难的双重挑战，本文提出一种基于夹爪-棘轮复合锁紧机构与行星擒纵式缓降系统的集成化设计方案。在快速锁紧维度，通过夹爪机构与棘轮齿轮的拓扑耦合设计，构建多级力传递路径：夹爪单元实现毫米级瞬态啮合锁定，棘轮齿轮组借助螺旋传动特性形成自增强闭锁效应，配合丝杆机构的位移-力转换特性，形成具有故障弱化特征的冗余锁紧体系。在缓降控制层面，创新引入擒纵轮与行星轮系的运动合成机制，通过擒纵轮的间歇式动能截断与行星齿轮组的差速补偿相结合，建立重力势能驱动的离散-连续混合调速模型。理论分析表明，夹爪机构的非线性接触刚度与擒纵轮系的分形运动相位存在动态匹配关系，二者的协同作用可实现锁止状态与缓降过程的平滑切换。装置采用模块化拓扑架构，通过功能解耦设计使锁紧子系统与调速子系统形成并行工作流，在保证结构紧凑性的同时提升系统鲁棒性。本研究为机械式逃生装置提供了多模态能量耗散理论框架，拓展了离散机构与连续传动系统协同控制的理论边界。