《手搖升降晾衣架--綜合課程設(shè)計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《手搖升降晾衣架--綜合課程設(shè)計（26頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、綜合課程設(shè)計報告設(shè)計題目 手搖升降晾衣架學(xué)號1 2011080080016 姓名1張序海學(xué)號2 2011080080017 姓名2李書文電子科技大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院目錄一 選題意義二功能分析及實現(xiàn)方法1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)2 原動件3 傳動機(jī)構(gòu)三機(jī)構(gòu)運動簡圖四零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計1 .選擇材料2 .機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計3 .強(qiáng)度校核（計算）五三維造型圖六零件圖七參考文獻(xiàn)1. 選題意義我們都有過這樣的體驗，當(dāng)我們洗了衣服之后 要去曬衣服的時候， 首先我們要將衣服一件一件掛在衣架上， 然后用舉桿一件一件的掛到高處的晾衣桿上。 當(dāng)要收衣服時候要用舉桿一件一件的取下來。由于晾衣架是固定的，而太陽是轉(zhuǎn)動的，有時候并沒有陽光照
2、在衣服上。 遇到這種情況則更不好受， 外面在下雨， 而主人卻不在家， 衣服沒有人收。 并且由于身高的原因和場地的限制， 有時候沒有辦法只有把衣服晾到較高的地方來減少空間的占有， 來適應(yīng)不同身高的人群可以很好的很人性化的晾衣服。 基于以上的想法， 我們想， 能不能設(shè)計一種晾衣架， 能自動升降這樣就能每次晾衣服收衣服的時候不必再用舉桿上下動了。 能不能當(dāng)太陽移動時， 晾衣桿也可以隨著陽光移動，讓衣物更多的接受陽光的照射。能不能當(dāng)下雨的時候，讓晾衣桿自動的收進(jìn)屋里， 而避免曬好的衣服又被淋死。 簡言之，能不能設(shè)計一種晾衣桿，讓生活更美好，更便捷，更符合人們的生活，更有利于方便人們的日常生活?；谶@些
3、理念，我們就試想了一種可以升降的晾衣架， 可以利用很簡單的材料和原理， 很便宜的價格， 很貼心的設(shè)計， 來幫助廣大的人們來實現(xiàn)避免上述的的麻煩。創(chuàng)新出一個符合更多人們的晾衣架。2、功能分析及實現(xiàn)方法：我們想要實現(xiàn)的功能有：最主要的功能是實現(xiàn)晾衣桿的升降，同時 我們是想依靠手搖器的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩來使晾衣架升降。具體而言, 就是順時針旋轉(zhuǎn)手搖器的時候就可以實現(xiàn)晾衣架的上升，當(dāng)上升到 你想要的高度時，就可以松手，這時手搖器內(nèi)部彈簧和其它部件相 互配合就可以讓手搖器在此刻自鎖，晾衣架也在這個高度固定，不 會由于松手的緣故而突然的掉下來。同時這個晾衣架在衣架的主體 部分的支撐桿上可以懸掛很多的衣服，能夠
4、的支撐較重的力量而不 會失效。實現(xiàn)方法： 掛好衣服后，通過順勢針轉(zhuǎn)動手搖器產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩來驅(qū)動鋼絲向上運動，通過傳動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)角器，來使執(zhí)行機(jī)構(gòu)最終實現(xiàn)垂直向上直線運動轉(zhuǎn)變成水平運動（ 根據(jù)家庭晾衣服的場地不同，也可以轉(zhuǎn)變成斜向上的傾斜運動，根據(jù)實際情況和需要自行選取 ），當(dāng)停止不轉(zhuǎn)時，利用手搖器里面的彈簧和手搖器外殼上的結(jié)構(gòu)形成的卡死自鎖機(jī)構(gòu)使其停止不轉(zhuǎn)，將桿保持在一定高度。當(dāng)你需要再一次升降晾衣架的時候，只需要在轉(zhuǎn)動手搖把手的時候稍微施加一個很小的軸向力，同時轉(zhuǎn)動把手即可。從而達(dá)到晾衣桿的升降。執(zhí)行機(jī)構(gòu)要實現(xiàn)晾衣桿的自動升降，我們選擇常用鋼絲的拉伸來傳遞動力的方式，這種方式的好處在于節(jié)省材料和經(jīng)濟(jì)，
5、還可以減輕整個機(jī)構(gòu)的重量。衣服放在衣架上，然后衣架掛在晾衣桿的支撐孔處，用鋼絲拉伸來控制晾衣桿的垂直升降。只要在晾衣架的承載范圍以內(nèi)，只要在鋼絲軸向拉力承受范圍以內(nèi)，就可以很容易的通過轉(zhuǎn)動手搖器把手來控制鋼絲的運動，再通過轉(zhuǎn)角器來改變鋼絲中立的方向，再用過鋼絲的軸向力的傳遞來控制晾衣架支撐衣服的部分的升降。如圖所示:原動件原動件我們自行設(shè)計了的一種新型的手搖器，手搖器的工作與自鎖原理：工作時，稍微施加一個很小的向里壓入的軸向力在手柄上， 使穿在手搖器軸上的彈簧壓縮，同時手搖器軸上軸長的一小部分通過 外殼的孔伸出一點兒到外面空間，手柄所連接的卡死機(jī)構(gòu)與手搖器外 殼上面的卡死機(jī)構(gòu)分離，可實現(xiàn)手柄轉(zhuǎn)
6、動，來實現(xiàn)收放鋼絲的功能， 達(dá)到晾衣架的升降。當(dāng)手柄不受向里的軸向力時，即松手后，彈簧自 動向外彈出，使手柄所連接的卡死機(jī)構(gòu)與手搖器外殼上面的卡死機(jī)構(gòu)結(jié)合，實現(xiàn)自鎖，使松手后可以使衣架保持在剛才的那個高度而不會掉下來。機(jī)構(gòu)三維外形如圖所示上面的手搖器內(nèi)部有幾部分共同通過螺栓的連接結(jié)合在一起，共同來實現(xiàn)這一功能。其中包括：手搖把手、軸、彈簧、外殼 1、外殼2以及 六角螺母、螺栓和墊片等。其中的彈簧的作用對手搖器的自鎖功能起 到很關(guān)鍵的作用。若是彈簧發(fā)生的疲勞失效，則很可能會導(dǎo)致真整個 機(jī)構(gòu)的失效。因此，在實際使用的過程中，若是發(fā)現(xiàn)了彈簧的彈力失 效較大的時候，需要及時的打開手搖器的內(nèi)部換掉彈簧，
7、以保證晾衣 架的正常的工作，最重要的是保證安全，遠(yuǎn)離危險。手搖器爆炸圖:外殼內(nèi)部視圖:傳動機(jī)構(gòu)傳動機(jī)構(gòu)我們設(shè)計了轉(zhuǎn)角器”和頂座(1)轉(zhuǎn)角器使鋼絲運動方向改變，如圖轉(zhuǎn)角器工作原理：通過下面的底座把轉(zhuǎn)角器固定在墻 上，然后把手搖器由來的鋼絲纏繞在轉(zhuǎn)角器上面。設(shè)計的 這個轉(zhuǎn)角器沒有加外殼的原因在于：可以根據(jù)場地而自行 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角器安裝的高度，則從轉(zhuǎn)角器轉(zhuǎn)換力的方向由來的 鋼絲的仰角也會根據(jù)場地而有所不同。大大的增加了適應(yīng)14不同的環(huán)境和場合，更具有推廣性。(2)頂座頂座工作原理：兩個頂座是水平方向來的兩根鋼絲分別垂直向下與晾衣桿的兩端相連，從而能通過控制鋼絲的收拉來實現(xiàn)控制晾衣桿 的垂直升降運動。中間
8、的圓柱來改變鋼絲繞線的方向，同時還具有分離兩根鋼絲的作用。 把從轉(zhuǎn)角器穿由來的兩根鋼絲引進(jìn)底座的圓柱體，通過圓柱體的繞線分離， 把其中的一根鋼絲通 過下面的小孔連接到衣架支撐桿上，另一根鋼絲通過圓柱背后 的孔水平的穿由來到達(dá)另一頂座上。如圖：2.機(jī)構(gòu)運動簡圖模型如下：大體上表示由了工作的原理手搖器3.零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計：在零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，主要的依據(jù)是 根據(jù)功能和需要達(dá)到的目地來構(gòu)思其結(jié)構(gòu)的。并且在滿足其功能的 同時，盡量的選擇市場上現(xiàn)有的東西，但是考慮到作為創(chuàng)新設(shè)計， 因此也加入了一些市場上目前沒有的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)一些功能。當(dāng)然， 在多種結(jié)構(gòu)的選擇時，主要考慮的是機(jī)構(gòu)的簡單性和易于加工性。
9、4.1 選擇材料晾衣桿，轉(zhuǎn)角器，衣架，頂座，手搖器中主要承受載荷的部件我 們選用的材料輕便同時具有較高強(qiáng)度的鋁合金。其中不需要承受多大 載荷的部件都用有機(jī)合成的塑料即可。傳遞力和力矩的材料：鋼絲4.2 機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計晾衣桿：長：1000mm 寬：50mm 厚：6mm底座：長：130mm 寬：85mm 高：60mm 厚：5mm圓筒直徑：d1（大）:70mm d2（?。?50mm轉(zhuǎn)角器：長：100mm寬：50mm高：55mm軸直徑：30mm手搖器：殼體長：175mm 寬：50mm 高：80mm 厚度：5mm手搖器軸直徑：d1:20mm d2:26mm d:36mm把手： 手柄長：90mm 手柄直徑：
10、10mm螺栓：M64.3 強(qiáng)度檢核晾衣桿主要承受的是彎力，我們想彳機(jī)構(gòu)能承受最大50KG的衣服。|-J|最極端的情況是所有的力都集中在囑衣行中間（如圖）衣服此時，桿承受的外力如圖所示250N所受的剪力圖和彎矩圖如圖所示250N250NM校核查表 45 鋼(r=100Mpa r 尸60Mpa由圖可知，彎矩最大在桿中間處Mmax=125N.m在中點截面處，6 max=Mmax/WW=b*hA2/6=6*50A2/6=2500mm3g max=50Mpa100Mpa= g 彎曲正應(yīng)力滿足條件最大切應(yīng)力t max=1.5*Fs/ (b*h)= 1.5*250/ (6*50) =1.25Mpa60Mpc
11、f=r 彎曲切應(yīng)力滿足條件4.5.二維零件圖手搖器裝配圖:21俯視圖:把手:手搖器外殼1:頂座:Ein1JQQ轉(zhuǎn)角器:衣架支撐桿:衣架支撐桿主視圖:總結(jié) ：本次綜合課程設(shè)計，受益頗多，不管是在對繪圖軟件 ProE、 AutoCAD 的使用上，還是在對機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計上都更加熟練，可以更加輕松地完成。也不會再出現(xiàn)腦海可以構(gòu)造出形體而畫不出來的現(xiàn)象。同時，綜合課程設(shè)計把整個大學(xué)幾年所學(xué)的和專業(yè)相關(guān)的知識都復(fù)習(xí)了一下，也鞏固知識。本次所設(shè)計的升降式晾衣架雖然在現(xiàn)有產(chǎn)品中也有很多，但是這次設(shè)計的卻是和左右的現(xiàn)有的都不同。最突出的一點也是設(shè)計中最難解決的一點，就在于手搖器的自鎖問題上，想過很多種的方案，有很復(fù)雜的，但最終敲定這個形式在于夠簡單的原理，夠簡單的結(jié)構(gòu)，卻也能實現(xiàn)同樣的效果。也從側(cè)面反映了不管以后是在學(xué)習(xí)還是在工作中，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時需要注意的原則。總而言之，這次綜合課程設(shè)計收獲頗大，非常有意義。6. 參考文獻(xiàn)1 劉鴻文 , 材料力學(xué) . 高等教育出版社 , 20102 濮良貴 紀(jì)名剛 機(jī)械設(shè)計 高等教育出版社20053 暴風(fēng)創(chuàng)新科技Pro/ENGINEER 從入門到精通人民郵電出版社2010
手搖升降晾衣架--綜合課程設(shè)計
