自動(dòng)晾衣架設(shè)計(jì)-伸縮式【三維SW】【含CAD高清圖紙和文檔】【W(wǎng)G系列】

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年 月 日自動(dòng)晾衣架設(shè)計(jì)摘要：晾衣架最簡(jiǎn)單的一種是一根竹竿固定或懸掛在屋頂板下、窗外等地方；現(xiàn)在的居民很多是在天花板下焊接一根鐵管作為晾衣架的掛具，晾衣服時(shí)，必須將衣服一件一件地穿上衣架，再用杈子將衣服掛在鐵管上，工作效率低，又不方便，時(shí)常將衣服掉地弄臟，而且還不能充分利用陽(yáng)光。而目前市場(chǎng)上所賣(mài)的自動(dòng)晾衣架只能滿(mǎn)足單一的升降或單一的收縮功能，但升降功能只能解決掛衣服費(fèi)力的問(wèn)題卻不能很好的利用陽(yáng)光資源，而收縮功能剛好相反，只能解決充分利用陽(yáng)光資源但不能解決費(fèi)力這個(gè)問(wèn)題。目 錄摘要11 緒論51.1 自動(dòng)晾衣架在生產(chǎn)和生活中的作用和意義51.2 自動(dòng)晾衣架?chē)?guó)內(nèi)研究發(fā)展情況51.3 自動(dòng)晾衣架?chē)?guó)外發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨向51.4 課題條件92 自動(dòng)晾衣架設(shè)計(jì)方案及方案的對(duì)比和確定102.1 方案一102.2 方案二132.3 方案的對(duì)比和確定17第3章 自動(dòng)晾衣架設(shè)計(jì)主要結(jié)構(gòu)的計(jì)算183.1自動(dòng)晾衣架的設(shè)計(jì)參數(shù)要求183.2步進(jìn)電機(jī)的選型183.3蝸輪蝸桿減速器的計(jì)算183.4 剪叉式自動(dòng)晾衣架結(jié)構(gòu)分析213.5 剪叉式自動(dòng)晾衣架的運(yùn)動(dòng)分析213.6 剪叉式自動(dòng)晾衣架的動(dòng)力分析243.7 剪叉式自動(dòng)晾衣架參數(shù)的確定253.7.1 基本幾何尺寸的確定253.8 剪叉式自動(dòng)晾衣架的校核263.8.1 各鉸接點(diǎn)的受力分析263.8.2 各鉸接點(diǎn)銷(xiāo)的選擇與校核283.8.3 剪叉臂的強(qiáng)度校核294自動(dòng)晾衣架設(shè)計(jì)三維建模及仿真動(dòng)畫(huà)334.1 三維建模334.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的簡(jiǎn)介334.3 仿真動(dòng)畫(huà)34總結(jié)37致 謝38參考文獻(xiàn)3955自動(dòng)晾衣架設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文1 緒論1.1 自動(dòng)晾衣架在生產(chǎn)和生活中的作用和意義自動(dòng)晾衣架不論是在工業(yè)生產(chǎn)還是我們的日常生活中都有著重要的作用。給我們帶來(lái)的利益是非常的多。自動(dòng)晾衣架的功能特色是非常多的，自動(dòng)晾衣架就如電梯的性能大同小異，我們?cè)谑褂米詣?dòng)晾衣架的時(shí)候也可以針對(duì)自己的需求對(duì)自動(dòng)晾衣架進(jìn)行設(shè)置?？梢?jiàn)自動(dòng)晾衣架對(duì)我們作用是相當(dāng)?shù)拇?。自?dòng)晾衣架在我們生產(chǎn)中的應(yīng)用已經(jīng)非常的普遍了，而且在我們生產(chǎn)中有著重要的作用，尤其是貨物高空操作。 現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展，順應(yīng)社會(huì)的需求，生產(chǎn)力不斷的加大，所以自動(dòng)晾衣架在我們進(jìn)行高空操作的時(shí)候就給我們帶來(lái)的重要的作用。自動(dòng)晾衣架就是上下操作，而且可以給我們提供一個(gè)安全穩(wěn)定。1.2 自動(dòng)晾衣架?chē)?guó)內(nèi)研究發(fā)展情況據(jù)權(quán)威媒體調(diào)查統(tǒng)計(jì)：“自動(dòng)升降晾衣架市場(chǎng)需求量將以每年30%的速度復(fù)數(shù)增長(zhǎng)，這將是家裝建材行業(yè)最后一塊蛋糕”。自動(dòng)升降晾衣架現(xiàn)代家庭必需品，有房就有晾衣架，發(fā)展?jié)摿Ψ浅４蟆ｋS著中國(guó)城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)，在城市生活的人口將越來(lái)越多，城市里每一套房子都將會(huì)安裝自動(dòng)升降晾衣架，市場(chǎng)容量巨大。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)水平不斷的提高，行業(yè)內(nèi)真正有市場(chǎng)運(yùn)作能力的企業(yè)將有機(jī)會(huì)形成強(qiáng)勢(shì)突圍，引領(lǐng)行業(yè)從價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)到品牌競(jìng)爭(zhēng)的良性發(fā)展，最終成為行業(yè)內(nèi)核心領(lǐng) 導(dǎo)品牌。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有自動(dòng)升降晾衣架配件生產(chǎn)廠商約2000家，市場(chǎng)品牌良莠不齊，99%的品牌都停留在拼價(jià)格、拼成本的低端競(jìng)爭(zhēng)水平，現(xiàn)有晾衣架品牌廠商幾 乎都以生產(chǎn)為主(一個(gè)企業(yè)的配件種類(lèi)就多大幾千種，生產(chǎn)管理雜亂，缺少管理人才，更缺少市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)人才)，很少關(guān)注市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)大多停留在低價(jià)格的自 然銷(xiāo)售狀態(tài)，代理商個(gè)人能力決定品牌在當(dāng)?shù)氐氖袌?chǎng)占有率。1.3 自動(dòng)晾衣架?chē)?guó)外發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨向在中國(guó)，晾衣架”一般意指“升降晾衣架”，或所謂的自動(dòng)晾衣架。分手動(dòng)、電動(dòng)兩種。手動(dòng)（手搖）較為普及。電動(dòng)之所以未能普及推廣，這是由于整個(gè)晾衣架行業(yè)技術(shù)上的不成熟以及售后服務(wù)的局限畢竟是鑲在天花板上，不像小家電一樣容易搬移去維修保養(yǎng)。因而目前，還是手動(dòng)（手搖）為市場(chǎng)的主導(dǎo)。晾衣架行業(yè)歷史及現(xiàn)狀晾衣架是中國(guó)一大特色產(chǎn)品，該晾衣架行業(yè)形成至今已有十多年時(shí)間，從開(kāi)創(chuàng)至今技術(shù)不斷改進(jìn)和變革，其基本組成為：手搖器（負(fù)責(zé)升降、自鎖），鋼絲，轉(zhuǎn)向器，頂座，晾桿，衣架。手搖器是晾衣架”的核心部件，相當(dāng)于汽支架的發(fā)動(dòng)機(jī)！備受關(guān)注。經(jīng)歷了數(shù)年的磨合，晾衣架行業(yè)質(zhì)量逐漸趨向穩(wěn)定。晾衣架作為每天使用的家居用品，如今已經(jīng)成為許多家庭的生活必需品。作為消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，選擇品牌關(guān)鍵是貨真價(jià)實(shí)。其結(jié)構(gòu)、用料、做工等均是不可或缺的商品組成部分，質(zhì)量和售后服務(wù)更是該晾衣架行業(yè)生產(chǎn)商生存與發(fā)展的永恒構(gòu)成。晾衣架如今，已經(jīng)不僅僅是一個(gè)晾衣服的工具。晾衣架，發(fā)展到今天，已經(jīng)不僅僅是一個(gè)晾衣服的工具。除了實(shí)用性很強(qiáng)外，更是一個(gè)頗具裝飾性的。晾衣架行業(yè)發(fā)展及未來(lái)晾衣架不僅僅是一個(gè)裝飾品，更是一個(gè)功能性的產(chǎn)品。目前晾衣架的功能”已經(jīng)普遍得到消費(fèi)者的認(rèn)可，已經(jīng)形成一個(gè)晾衣架行業(yè)?；貧w產(chǎn)品本身走質(zhì)量、特色路線：不斷改良、創(chuàng)新，引領(lǐng)晾衣架行業(yè)重新重視質(zhì)量。實(shí)用的產(chǎn)品，質(zhì)量才是永恒的。只有質(zhì)量被大眾接收，晾衣架行業(yè)才可持續(xù)健康發(fā)展。換言之，只要功能、質(zhì)量普遍被認(rèn)可，晾衣架將會(huì)成為居民生活一個(gè)必需品。而競(jìng)爭(zhēng)激烈的未來(lái)，特色將是吸引顧客的重要要素！電動(dòng)晾衣架-來(lái)自鋼絲繩手搖晾衣架的華麗蛻變，使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，且功能多樣，又稱(chēng)電動(dòng)晾衣機(jī)。根據(jù)“瀟湘”網(wǎng)友的研究，電動(dòng)晾衣架最精辟的定義就是升降機(jī)械。作為家電，它的正式名稱(chēng)應(yīng)該叫電動(dòng)晾衣機(jī)。第一代電動(dòng)晾衣架由主機(jī)系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、晾衣系統(tǒng)三部分組成。主機(jī)組要由吸頂承重、動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、照明等組成；升降系統(tǒng)由鋼絲繩和鋁制XX伸縮架構(gòu)成；晾衣系統(tǒng)由架托和晾桿組成。電動(dòng)晾衣架的基本功能是為家庭和旅館等各類(lèi)用戶(hù)提供自動(dòng)化的晾衣、晾被等解決方案。第一代電動(dòng)晾衣架對(duì)現(xiàn)代生活最大的貢獻(xiàn)是高品質(zhì)生活的舒適性。一旦使用過(guò)電動(dòng)晾衣架晾衣，人類(lèi)就會(huì)習(xí)慣于現(xiàn)代生活“懶惰性”的愜意。對(duì)老人、小孩、孕婦、弱勢(shì)人群而言這是一種現(xiàn)代必需型家電。電動(dòng)晾衣架集成照明、居家裝飾、安全防護(hù)等增值功能；適用于別墅、度假村、公寓樓和各類(lèi)中高端住宅小區(qū)；一般安裝在陽(yáng)臺(tái)或者靠近窗戶(hù)的屋頂上。它是一個(gè)頗具裝飾性的產(chǎn)品，已經(jīng)成為陽(yáng)臺(tái)上一道亮麗的風(fēng)景線。第一代電動(dòng)晾衣架的散件成本大約為三百到四百元，銷(xiāo)售價(jià)格最高為三千多元，它創(chuàng)造了家電行業(yè)百分之一千利潤(rùn)神話(huà)。毒品級(jí)的利潤(rùn)吸引了大量的粗制爛造的手工作坊加入，他們唯一的目的就是撈一把就走。根據(jù)未經(jīng)證實(shí)的國(guó)家統(tǒng)計(jì)局資料，2010年電動(dòng)晾衣架銷(xiāo)售60萬(wàn)臺(tái)，2013年預(yù)測(cè)將達(dá)91萬(wàn)臺(tái)，2014年將超過(guò)百萬(wàn)規(guī)模。目前，第二代電動(dòng)晾衣架已經(jīng)出現(xiàn)。產(chǎn)品高品質(zhì)高性能低成本，這是革命性的創(chuàng)造發(fā)明。第一代電動(dòng)晾衣架經(jīng)銷(xiāo)商普遍采用“懶人”營(yíng)銷(xiāo)模式，夸大產(chǎn)品功能，隱瞞產(chǎn)品缺陷，謀求低成本低品質(zhì)高暴利高價(jià)格的營(yíng)銷(xiāo)模式。他們往往推出了各種光怪華麗的技術(shù)和功能指標(biāo)。1、盡量包裝電動(dòng)晾衣架的外殼。為了讓消費(fèi)者多掏錢(qián)，采用豪華的設(shè)計(jì)，用鋁鎂合金材質(zhì)制作機(jī)身，外觀看上去經(jīng)典簡(jiǎn)約、流線時(shí)尚；晾桿采用航空鋁材或者不銹鋼增加視覺(jué)沖擊效果。2、最求高利潤(rùn)千方百計(jì)提升利潤(rùn)來(lái)源。增加各種名稱(chēng)的“技術(shù)”如：智能技術(shù)、消毒、風(fēng)干、防風(fēng)架、矢量平衡升降技術(shù)、負(fù)離子凈化等等，這些功能繁雜完全是廢物功能甚至危害人身健康。3、漏洞百出的宣傳，缺乏專(zhuān)業(yè)營(yíng)銷(xiāo)廣告。沒(méi)有任何一家企業(yè)經(jīng)過(guò)信用評(píng)估，沒(méi)有任何一家企業(yè)請(qǐng)過(guò)國(guó)家質(zhì)檢總局測(cè)試過(guò)產(chǎn)品性能。為了識(shí)別無(wú)良廠商和黑心經(jīng)銷(xiāo)商的宣傳，特向廣大消費(fèi)者提供第一代產(chǎn)品功能的善意提示。A：紫外消毒功能。紫外線本身適用于餐具消毒，對(duì)衣服等消毒能力很差，這是設(shè)計(jì)者無(wú)知用錯(cuò)了地方。紫外消毒必須垂直輻射接觸面，衣服的褶皺和垂直掛塞影響消毒效果，至于衣物內(nèi)面更是無(wú)法消毒。在家電里面，最佳的消毒方式是在洗衣機(jī)中洗滌的同時(shí)，靠洗滌液或者消毒液對(duì)衣物從內(nèi)到外的全方位消毒。電動(dòng)晾衣架的紫外消毒燈發(fā)出的高強(qiáng)度輻射對(duì)人或者動(dòng)物的眼睛有嚴(yán)重危害，紫外線對(duì)皮膚有致癌作用，輻射還會(huì)對(duì)高檔毛料、絲綢、皮草造成老化、脆化等危害。不要聽(tīng)信廠商欺騙宣傳，為了自身安全千萬(wàn)不要選用。如果遇到傷害可以索取賠償。B：風(fēng)干和烘干系統(tǒng)。沒(méi)有正確利用水汽蒸發(fā)原理，靠電腦風(fēng)扇吹干衣服，這是一種笑話(huà)。電動(dòng)晾衣架的本質(zhì)是利用陽(yáng)光晾曬衣服，人工干衣完全可以用高效率的烘干機(jī)。C：障礙安全問(wèn)題：晾桿升降過(guò)程中可能會(huì)遇到障礙物或者拉扯，這個(gè)時(shí)候要及時(shí)停機(jī)保護(hù)。目前的機(jī)械式遇阻停機(jī)功能僅能部分實(shí)現(xiàn)失載停機(jī)。如果遇到障礙物體重壓式的晾桿障礙，還是會(huì)造成人或者機(jī)器損傷。D：風(fēng)阻安全問(wèn)題：鋼絲繩和伸縮架組成的懸吊結(jié)構(gòu)，縱向和橫向擺動(dòng)大。遇到大風(fēng)不管哪種擺動(dòng)都可能照成衣服吹落，晾桿砸壞陽(yáng)臺(tái)玻璃或者傷人的問(wèn)題。E：產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題：電動(dòng)晾衣架的行業(yè)平均全壽命使用故障在10%左右，家電標(biāo)準(zhǔn)是千分之三。獨(dú)立的消費(fèi)者組織評(píng)估，家電在實(shí)際使用過(guò)程中存在在不可抗拒外在力量和顧客非法操作的情況，這不是產(chǎn)品本身設(shè)計(jì)缺陷，國(guó)際水準(zhǔn)的家電的實(shí)際使用故障率不超過(guò)1%。F：負(fù)離子功能。陽(yáng)臺(tái)空氣經(jīng)常流通，質(zhì)量不差，怕的是外來(lái)污染空氣。負(fù)離子根本無(wú)法有效凈化空氣中的有毒有害成分。目前家庭級(jí)的空氣凈化裝置從效率和成本來(lái)說(shuō)都沒(méi)有有效解決手段。這又是一個(gè)廢物功能。G：紅外遙控功能。一種最普通的家電技術(shù)，包裝后詭稱(chēng)為智能控制技術(shù)，不知道智能在哪一點(diǎn)。H：節(jié)能環(huán)保。很多生產(chǎn)商連環(huán)?？茖W(xué)定義都不知道，省電不等于環(huán)保，第一代電動(dòng)晾衣架企業(yè)沒(méi)有任何一家有能力設(shè)計(jì)出節(jié)電技術(shù)。第一代電動(dòng)晾衣架行業(yè)的企業(yè)非常弱小，絕大多數(shù)企業(yè)都是幾個(gè)人十幾個(gè)人的手工作坊，最多企業(yè)的年產(chǎn)不過(guò)數(shù)萬(wàn)臺(tái)。從業(yè)人員良莠不齊，缺乏國(guó)際水準(zhǔn)的設(shè)計(jì)人員。相比家電行業(yè)百萬(wàn)的入門(mén)門(mén)檻，整個(gè)行業(yè)都是弱、小、散的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。這些微小型企業(yè)嚴(yán)重缺乏信用機(jī)制的建立，無(wú)論廣告和產(chǎn)品都等同于保健產(chǎn)品的信用等級(jí)，消費(fèi)者千萬(wàn)要注意自我保護(hù)。國(guó)內(nèi)具備電動(dòng)晾衣機(jī)生產(chǎn)能力的廠家成百上千。大多數(shù)企業(yè)既做手搖晾衣架、同時(shí)又做著電動(dòng)晾衣架。多數(shù)企業(yè)主是文盲和半文盲，絕大多數(shù)企業(yè)都是代工和貼牌，不 懂技術(shù)研發(fā)，不懂研發(fā)管理，有個(gè)業(yè)余級(jí)的外觀設(shè)計(jì)就以為很有實(shí)力。沒(méi)有一家企業(yè)達(dá)到家電企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有一家企業(yè)能夠做到3C整機(jī)認(rèn)證，沒(méi)有一家企業(yè)為自 己的信用過(guò)失和技術(shù)過(guò)失向消費(fèi)者道過(guò)謙。行業(yè)發(fā)展從開(kāi)拓期走向大規(guī)模制造的啟動(dòng)期，技術(shù)研發(fā)成了競(jìng)爭(zhēng)勝負(fù)的關(guān)鍵。電動(dòng)晾衣機(jī)本質(zhì)是白色家電中低檔制造工業(yè)，技術(shù)水平不需要很高。目前行業(yè)內(nèi)最領(lǐng)先的設(shè)計(jì)師，有人第一個(gè)完成電動(dòng)晾衣架工業(yè)行業(yè)各種定義理論研究。一門(mén)學(xué)科能成為科學(xué)，它的第一個(gè)定義必須科學(xué)。目前有人把電動(dòng)晾衣架行業(yè)理論研究從經(jīng)驗(yàn)積累提高到現(xiàn)代工科水準(zhǔn)。有優(yōu)秀的設(shè)計(jì)師第一個(gè)規(guī)劃新一代產(chǎn)品的主要性能指標(biāo)和發(fā)展方向。采用歐美國(guó)家研發(fā)競(jìng)爭(zhēng)模式已經(jīng)開(kāi)發(fā)出第二代、第三 代、第四代電動(dòng)晾衣架核心機(jī)并申請(qǐng)專(zhuān)利。新的換代產(chǎn)品升降平穩(wěn)迅速，安全性能達(dá)到歐美以人為本的標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品質(zhì)量等夠達(dá)到家電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，成本一代比一代低， 這是無(wú)法逾越的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。我們期待這個(gè)行業(yè)能成為中國(guó)原產(chǎn)第一個(gè)的新型家電行業(yè)，也期待中國(guó)人為世界貢獻(xiàn)了第一個(gè)新的家電行業(yè)。1.4 課題條件自隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈，為了提高企業(yè)生產(chǎn)速度，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，并且實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化，人們?cè)O(shè)計(jì)了可以減少人力物力并且能夠出色完成任務(wù)的自動(dòng)晾衣架。自動(dòng)晾衣架的種類(lèi)比較繁多，根據(jù)不同的用途、自動(dòng)晾衣架的結(jié)構(gòu)、動(dòng)力傳遞形式以及規(guī)格會(huì)有不同的選擇和設(shè)計(jì)。機(jī)械傳動(dòng)方式的特點(diǎn)是零件加工相對(duì)要求不高、結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、加工容易、維修方便、適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)、抗沖擊性能好、可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確到位，并有自鎖功能、不污染環(huán)境。研制安全、可靠的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的剪叉式自動(dòng)晾衣架，將有利于保證高空作業(yè)的安全，具有一定的實(shí)用價(jià)值。具體研究?jī)?nèi)容及要求包括：1. 查找相關(guān)文獻(xiàn)，分析自動(dòng)晾衣架的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。2. 設(shè)計(jì)剪叉式自動(dòng)晾衣架的機(jī)械結(jié)構(gòu)，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求選用元器件和校核結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度。2 自動(dòng)晾衣架設(shè)計(jì)方案及方案的對(duì)比和確定2.1 方案一從既可以升降又可以收縮這一方向，我們首先想到的是四桿機(jī)構(gòu)，如圖1通過(guò)雙搖桿機(jī)構(gòu)（1）與（3）帶動(dòng)（2）由豎直位置轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置，以實(shí)現(xiàn)升降的過(guò)程，（2）上帶有導(dǎo)軌，可以實(shí)現(xiàn)收縮的功能，在水平位置時(shí)，通過(guò)（4）擋板，使其固定。圖1講到固定的問(wèn)題，我們又想到了四桿機(jī)構(gòu)中的死點(diǎn)，如圖2用搖桿作為原動(dòng)件可以使其固定在陽(yáng)臺(tái)外側(cè)。圖2傳動(dòng)問(wèn)題，我們想到可以用直齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿、斜齒輪傳動(dòng)等。原動(dòng)力的提供，可以通過(guò)電機(jī)，或者人工手柄的形式。圖3蝸輪蝸桿傳動(dòng)：圖3綜合以上的想法，我們有了初步的目標(biāo)，即通過(guò)電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)，使蝸輪蝸桿傳動(dòng)，帶動(dòng)四桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)衣架上升，再利用死點(diǎn)使其固定在最高點(diǎn)。再通過(guò)拉動(dòng)繩索通過(guò)滑輪使裝在帶有導(dǎo)軌的連桿上的晾衣桿運(yùn)動(dòng)。圖4是在最低點(diǎn)時(shí)掛衣服狀態(tài)。圖4掛好衣服后，通電后，電動(dòng)機(jī)工作，帶動(dòng)晾衣架轉(zhuǎn)動(dòng)到最高點(diǎn)。圖5是在最高點(diǎn)并且在陽(yáng)臺(tái)外側(cè)晾曬的狀態(tài)。若為陰天，則可以通過(guò)手動(dòng)的方式，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，利用摩擦力的作用，使得繩子帶動(dòng)晾衣桿（2）運(yùn)動(dòng)到陽(yáng)臺(tái)內(nèi)側(cè)，避免淋雨。圖5圖6 圖6側(cè)為俯視圖，此時(shí)晾衣桿在陽(yáng)臺(tái)內(nèi)側(cè)。右側(cè)的圖為手動(dòng)機(jī)構(gòu)以解決滑動(dòng)的問(wèn)題。工作原理過(guò)程一：衣架轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿減速器電動(dòng)機(jī) 過(guò)程二：曬衣桿滑動(dòng) 圓盤(pán)蝸輪蝸桿手柄過(guò)程一通過(guò)（9）綜合箱體（含有電動(dòng)機(jī)和減速器）的作用，帶動(dòng)（10）蝸桿運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)（8）渦輪的運(yùn)動(dòng)。焊接在蝸輪上的（5）搖桿也隨著蝸輪運(yùn)動(dòng)，就帶動(dòng)整個(gè)晾衣架的運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)升降的問(wèn)題。在最高點(diǎn)時(shí)處于在陽(yáng)臺(tái)外側(cè)工作狀態(tài)。陰天時(shí)，不讓衣物在陽(yáng)臺(tái)外側(cè)，通過(guò)過(guò)程二，通過(guò)手柄的搖動(dòng)，使蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，黏貼在蝸輪上的（14）圓盤(pán)也隨著渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，（18）繃直的繩子在摩擦力的作用下帶動(dòng)（2）桿（曬衣桿）滑動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)收縮的功能。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（圖7圖72.2 方案二設(shè)計(jì)思路通過(guò)在網(wǎng)上的資料收集，我們小組發(fā)現(xiàn)目前市場(chǎng)上賣(mài)的伸縮晾衣架大部分是用幾組桿鉸接而成的，如圖8。圖8但上訴的機(jī)構(gòu)只能滿(mǎn)足伸縮的要求，所以我們想到螺孔與螺釘?shù)呐浜?，把伸縮機(jī)構(gòu)裝置在帶有螺紋的桿件上，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)桿件使得整個(gè)機(jī)構(gòu)上升。如圖9示：圖9 綜上所述，我們小組所想的第二個(gè)方案可分為兩個(gè)部分：一是通過(guò)手柄控制晾衣架的收縮，二是通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)控制晾衣架的升降。如圖10，該圖為裝在墻壁的左側(cè)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)為整個(gè)晾衣架機(jī)構(gòu)收縮的主動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)手柄帶動(dòng)左側(cè)的絲桿（13）轉(zhuǎn)動(dòng)，使兩邊的連桿活動(dòng)基座（9）上升，從而帶動(dòng)伸縮。左右兩側(cè)都裝有電動(dòng)機(jī)，是對(duì)升降提供動(dòng)力。圖11，圖12分別是中間機(jī)構(gòu)和右側(cè)機(jī)構(gòu)。圖10（左側(cè)機(jī)構(gòu)） 圖11中間機(jī)構(gòu)（晾衣架）圖12右側(cè)機(jī)構(gòu)圖13為整個(gè)晾衣架的斜視圖：圖13運(yùn)動(dòng)原理升降過(guò)程：伸縮機(jī)架升降旋轉(zhuǎn)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)圓錐齒輪傳動(dòng)電動(dòng)機(jī) 伸縮過(guò)程：晾衣桿伸縮活動(dòng)基座升降手柄轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng) 伸縮，主要由主機(jī)架（4）、衣架連桿（6）、旋轉(zhuǎn)絲桿（13）、連桿活動(dòng)基座（9）、橫向晾衣桿（15）以及左側(cè)導(dǎo)向軌（10）和右側(cè)導(dǎo)向軌（20）構(gòu)成；在主機(jī)架（4）的前端面上，上部導(dǎo)向軌固定基座（5）和下部導(dǎo)向軌固定基座（11）分別將左側(cè)導(dǎo)向軌（10）和右側(cè)導(dǎo)向軌（20）固定，左側(cè)導(dǎo)向軌（10）和右側(cè)導(dǎo)向軌（20）同時(shí)穿過(guò)連桿活動(dòng)基座（9）內(nèi)部的光孔，連桿活動(dòng)基座（9）可以在左側(cè)導(dǎo)向軌（10）和右側(cè)導(dǎo)向軌（20）垂直滑動(dòng)上；衣架連桿中心銷(xiāo)軸（7）穿過(guò)衣架連桿（6）上的衣架連桿中心軸孔（8）將兩個(gè)衣架連桿（6）相鉸連，兩個(gè)相互鉸連后的衣架連桿（6）又通過(guò)衣架連桿端部連接軸孔（16）和橫向晾衣桿（15）相互鉸連，最后，鉸連后的衣架連桿（6）一端與上部導(dǎo)向軌固定基座（5）相鉸連，另一端與連桿活動(dòng)基座（9）相鉸連；旋轉(zhuǎn)絲桿（13）穿過(guò)連桿活動(dòng)基座（9）側(cè)面的螺紋孔，并通過(guò)絲桿上端固定基座（14）和絲桿下端固定基座（19）固定在主機(jī)架（4）的右側(cè)端面上；使用時(shí)，先利用水平固定架（1）和垂直固定架（12）將主機(jī)架（4）固定，將需要晾曬的衣物放置在橫向晾衣桿（15）上，轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)輪（3）可以帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)絲桿（13）旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)絲桿（13）螺紋摩擦力的作用下，連桿活動(dòng)基座（9）在左側(cè)導(dǎo)向軌（10）和右側(cè)導(dǎo)向軌（20）垂直滑動(dòng)上，連桿活動(dòng)基座（9）又帶動(dòng)了鉸連后的衣架連桿（6）之間的鉸連運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了晾衣架可以伸縮的目的。升降，把伸縮的主機(jī)架（4）固定于升降機(jī)架，把帶有螺紋瞳孔的水平固定架（1）與長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)絲桿（26）配合，在電動(dòng)機(jī)（23）的帶動(dòng)下，使圓錐齒輪（25）轉(zhuǎn)動(dòng)，再帶動(dòng)圓錐齒輪（22），從而使長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)絲桿運(yùn)動(dòng)，使得，伸縮裝置可以升降。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖伸縮機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：（圖14）圖14升降機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：（圖15）圖152.3 方案的對(duì)比和確定具體方案比較內(nèi)容 方案一方案二美觀程度一般較美觀運(yùn)動(dòng)難易程度較容易較費(fèi)力性?xún)r(jià)比較高較低效率較高中等占地空間較大較小通過(guò)比較，主要考慮成本問(wèn)題和運(yùn)動(dòng)難易程度問(wèn)題，決定在第2種方案進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制操作。經(jīng)過(guò)分析,決定采用如下方案設(shè)計(jì)圖,如圖所表示:第3章 自動(dòng)晾衣架設(shè)計(jì)主要結(jié)構(gòu)的計(jì)算3.1 研究?jī)?nèi)容：1 工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程小型電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)減速裝置使機(jī)構(gòu)帶著曬衣架先從上向下移動(dòng)到一定位置，待衣物架好后，再上升，最后將曬衣架橫向送出室外曬衣。3.1自動(dòng)晾衣架的設(shè)計(jì)參數(shù)要求1）曬衣架初始高度：2.5m。2）曬衣架下降的最低高度：1.5m3）運(yùn)動(dòng)速度：0.5m/min。4）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：4000r/min。5）上升和下降與送出動(dòng)作要緩慢平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)構(gòu)有自鎖功能。具體設(shè)計(jì)方案是：選用的電動(dòng)機(jī)由凸緣聯(lián)軸器將電動(dòng)機(jī)軸和準(zhǔn)平行嚙合線環(huán)面蝸桿減速器的輸入軸相聯(lián)接，經(jīng)過(guò)減速器的減速，再有凸緣聯(lián)軸器將減速器的輸出軸與滾筒軸聯(lián)接，將減速器輸出軸的轉(zhuǎn)速傳給滾筒。3.3 蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì)參數(shù)要求擬采用蝸輪蝸桿減速器，傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖1.1所示。圖1.1 傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖1電動(dòng)機(jī) 2、4聯(lián)軸器 3級(jí)蝸輪蝸桿減速器5傳動(dòng)滾筒 6輸送帶需要根據(jù)工作條件進(jìn)行估算來(lái)選取電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：4000r/min。初步選擇直流無(wú)刷電機(jī)DT80BL160-3130 額定電壓310VDC 額定轉(zhuǎn)速4000RPM 額定功率750W 額定轉(zhuǎn)矩1.8N.m 級(jí)數(shù)4級(jí) 重量3.0KG 軸徑14mm2.4蝸輪蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 取蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比為i=50,那么輸出的轉(zhuǎn)速4000/50=80r/min,蝸桿的材料采用45鋼，表面硬度45HRC，蝸輪材料采用ZCuA110Fe3,砂型鑄造。以下設(shè)計(jì)參數(shù)與公式除特殊說(shuō)明外均以參考由機(jī)械設(shè)計(jì) 第四版 邱宣懷主編 高等教育出版社出版 1996年 第13章蝸桿傳動(dòng)為主要依據(jù)。具體如表31： 表51蝸輪蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì)表項(xiàng) 目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果中心距的計(jì)算蝸桿副的相對(duì)滑動(dòng)速度參考文獻(xiàn)5第37頁(yè)（23式）4m/sVs7m/s當(dāng)量摩擦系數(shù)4m/sVs51.7100mm又因軸上有鍵槽所以D6增大3%，則D6=67mm計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tc=KT=K9550=1.595503.19/27.4=1667.76N.M51.7100mm又因軸上有鍵槽所以D6增大3%，則D6=67mmD6=672.7減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參照參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（修訂版） 鄂中凱，王金等主編 東北工學(xué)院出版社 1992年第19頁(yè)表1.5-1可計(jì)算得，箱體的結(jié)構(gòu)尺寸如表8.1：表8.1箱體的結(jié)構(gòu)尺寸減速器箱體采用HT200鑄造，必須進(jìn)行去應(yīng)力處理。設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì) 算 公 式計(jì)算結(jié)果箱座壁厚度=0.04225+3=12mma為蝸輪蝸桿中心距取=12mm箱蓋壁厚度1=0.8512=10mm取1=10mm機(jī)座凸緣厚度bb=1.5=1.512=18mmb=18mm機(jī)蓋凸緣厚度b1b1=1.51=1.510=15mmb1=18mm機(jī)蓋凸緣厚度PP=2.5=2.512=30mmP=30mm地腳螺釘直徑dd=20mmd=20mm地腳螺釘直徑dd=20mmd=20mm地腳沉頭座直徑D0D0=48mmD0=48mm地腳螺釘數(shù)目n取n=4個(gè)取n=4底腳凸緣尺寸（扳手空間）L1=32mmL1=32mmL2=30mmL2=30mm軸承旁連接螺栓直徑d1d1= 16mmd1=16mm軸承旁連接螺栓通孔直徑d1d1=17.5d1=17.5軸承旁連接螺栓沉頭座直徑D0D0=32mmD0=32mm剖分面凸緣尺寸（扳手空間）C1=24mmC1=24mmC2=20mmC2=20mm上下箱連接螺栓直徑d2d2 =12mmd2=12mm上下箱連接螺栓通孔直徑d2d2=13.5mmd2=13.5mm上下箱連接螺栓沉頭座直徑D0=26mmD0=26mm箱緣尺寸（扳手空間）C1=20mmC1=20mmC2=16mmC2=16mm軸承蓋螺釘直徑和數(shù)目n,d3n=4, d3=10mmn=4d3=10mm檢查孔蓋螺釘直徑d4d4=0.4d=8mmd4=8mm圓錐定位銷(xiāo)直徑d5d5= 0.8 d2=9mmd5=9mm減速器中心高HH=340mmH=340mm軸承旁凸臺(tái)半徑RR=C2=16mmR1=16mm軸承旁凸臺(tái)高度h由低速級(jí)軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準(zhǔn)。取50mm軸承端蓋外徑D2D2=軸承孔直徑+(55.5) d3取D2=180mm箱體外壁至軸承座端面距離KK= C1+ C2+(810)=44mmK=54mm軸承旁連接螺栓的距離S以Md1螺栓和Md3螺釘互不干涉為準(zhǔn)盡量靠近一般取S=D2S=180蝸輪軸承座長(zhǎng)度（箱體內(nèi)壁至軸承座外端面的距離）L1=K+=56mmL1=56mm蝸輪外圓與箱體內(nèi)壁之間的距離=15mm取=15mm蝸輪端面與箱體內(nèi)壁之間的距離=12mm取=12mm機(jī)蓋、機(jī)座肋厚m1,mm1=0.851=8.5mm, m=0.85=10mmm1=8.5mm, m=10mm以下尺寸以參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 王昆等主編 高等教育出版社 1995年表6-1為依據(jù)蝸桿頂圓與箱座內(nèi)壁的距離=40mm軸承端面至箱體內(nèi)壁的距離=4mm箱底的厚度20mm軸承蓋凸緣厚度e=1.2 d3=12mm箱蓋高度220mm箱蓋長(zhǎng)度（不包括凸臺(tái)）440mm蝸桿中心線與箱底的距離115mm箱座的長(zhǎng)度（不包括凸臺(tái)）444mm裝蝸桿軸部分的長(zhǎng)度460mm箱體寬度（不包括凸臺(tái)）180mm箱底座寬度304mm蝸桿軸承座孔外伸長(zhǎng)度8mm蝸桿軸承座長(zhǎng)度81mm蝸桿軸承座內(nèi)端面與箱體內(nèi)壁距離61mm3 軸的校核3.1蝸桿軸的強(qiáng)度校核1繪軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)上查取a值，對(duì)于30207型單列圓錐滾子軸承，a=16mm，所以，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距=（20+43.75+34）+（20+43.75+34） =97.75+97.75=195.5mm 2計(jì)算作用在軸上的力=736.67N， =6179.88N， 3計(jì)算支點(diǎn)反力水平反力： 垂直反力： 4計(jì)算彎矩，作彎矩圖水平彎矩： 垂直彎矩： 合成彎矩 5扭矩圖由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表618 查得折算系數(shù) 6校核軸的強(qiáng)度由機(jī)械設(shè)計(jì)表15-1查得： ，強(qiáng)度足夠。 見(jiàn)圖5-3。圖5-3 軸的強(qiáng)度3.2蝸輪軸的強(qiáng)度校核 1繪軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)上查取a值，對(duì)于30212列圓錐滾子軸承，a=22mm，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距 =（20+43.75+34）+（20+43.75+34） =97.75+97.75=195.5mm 2計(jì)算作用在軸上的力=6179.88N， =736.67N， 3計(jì)算支點(diǎn)反力水平反力： 垂直反力： 4計(jì)算彎矩，作彎矩圖水平彎矩： 垂直彎矩： 合成彎矩： 5扭矩圖由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表618 查得折算系數(shù) 6校核軸的強(qiáng)度由機(jī)械設(shè)計(jì)表15-1查得： ， ，強(qiáng)度足夠。 見(jiàn)圖5-4。圖5-4軸的強(qiáng)度3.3 滾動(dòng)軸承的選擇及校核3.3.1 蝸桿軸滾動(dòng)軸承的選擇及校核1軸承的徑向載荷的計(jì)算 2派生軸向力的計(jì)算查手冊(cè)得，圓錐滾子軸承30207型的=14o02，10， 查表d=35mm時(shí)，e=0.37，y=1.6；故 所以，軸承2受壓則： 3求當(dāng)量動(dòng)載荷 所以，對(duì)于軸承1 x=1 ， y=0 對(duì)于軸承2 x=0.4 ， y=1.6 4校核軸承的壽命查手冊(cè)得c=51.5KN =10/3 n=940r/min 故 此軸承的壽命滿(mǎn)足要求 3.3.2 蝸輪軸上軸承的校核1求徑向載荷 2計(jì)算派生軸向力查手冊(cè)得，圓錐滾子軸承30212型的 ， y=1.5故 則：軸承2受壓所以， 3求當(dāng)量動(dòng)載荷所以，對(duì)于軸承1：x=1 ，y=0 對(duì)于軸承2：x=1 ，y=0 4校核軸承的壽命查手冊(cè) c=97.8KN ，=10/3 ，n=18.8r/min 故 此軸承壽命滿(mǎn)足要求。3.4 鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核.3.4.1 蝸桿軸上安裝聯(lián)軸器處的鍵聯(lián)接由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表81 選用普通平鍵 87mm， 取L45mm。 由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表87 查得，鍵的工作長(zhǎng)度lLb45837mm， 鍵的工作高度k3mm。 由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表88 查得，鍵聯(lián)接的許用壓力 ， 所以，所選平鍵合適。 3.4.2 蝸輪軸上裝蝸輪處的鍵聯(lián)接由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表81 選用普通平鍵 1811mm， 取L45mm 由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表87 查得鍵的工作長(zhǎng)度lLb4518=27mm 鍵的工作高度k5.5mm 由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表88 查得鍵聯(lián)接的許用壓力 所以，所選平鍵合適。 3.4.3 蝸輪軸上裝聯(lián)軸器處的鍵聯(lián)接由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表81 選用普通平鍵 1610mm， 取L100mm。 由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表87 鍵的工作長(zhǎng)度lLb10016=84mm 鍵的工作高度k5mm 由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表88 查得鍵聯(lián)接的許用壓力 所以， 所選平鍵合適。 3.8 剪叉式自動(dòng)晾衣架的校核3.8.2 各鉸接點(diǎn)銷(xiāo)的選擇與校核考慮到整體布局需要，以及結(jié)合裝配草圖，根據(jù)摩擦副的特性，取。對(duì)上述各鉸接點(diǎn)在任意角度時(shí)的計(jì)算公式的分析計(jì)算，可知H點(diǎn)承受的作用力最大，且當(dāng)時(shí)作用在H點(diǎn)的力最大。由式（4-37）知，當(dāng)時(shí)KN KN銷(xiāo)軸均用45鋼制造，作調(diào)質(zhì)處理，其屈服強(qiáng)度=355MPa，選擇安全系數(shù)為2，其許用剪切應(yīng)力=0.5=177.5MPa。考慮到生產(chǎn)制造的方便、節(jié)省制造工時(shí)，在使用材料允許的條件下，該機(jī)構(gòu)交接的雙頭螺紋銷(xiāo)均采用同一直徑，取mm。MPa因此，該機(jī)構(gòu)所有鉸接點(diǎn)選用的銷(xiāo)均滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。3.8.3 剪叉臂的強(qiáng)度校核 由圖3-9和圖3-10可知，內(nèi)剪叉臂aed受力要遠(yuǎn)大大于外剪叉臂bec，所以這里只校核外臂。外剪叉臂受力如圖3-1所示。又由圖4-8可知，的角度越小，則推力的值越大。若取最大值時(shí)滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，則該剪叉臂即滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。當(dāng)機(jī)構(gòu)在最低位置時(shí)，的值最小，即值最大。參照?qǐng)D3-1，剪叉臂所受的力都與剪叉臂有一定的夾角，為方便受力分析，將所有的力都按沿剪叉臂方向和垂直剪叉臂方向分解，有下列式子：.(7.1).(7.2) .(7.3).(7.4).(7.5).(7.6).(7.7).(7.8)圖3-1 內(nèi)剪叉臂aed受力圖各力分解后的受力圖如圖3-2(a)所示，彎矩圖見(jiàn)圖3-2(c)圖3-2 內(nèi)剪叉臂aed的軸向及徑向分解受力圖剪叉臂的g處由于是有一個(gè)肋板作用，可看作力作用在剪叉臂上為均布載荷。由圖3-2（c）中可知，最大彎矩發(fā)生在k點(diǎn)處，但需校核e、k兩點(diǎn)處的強(qiáng)度，且圖中有，。又已知剪叉臂的橫截面寬和高分別為，如圖3-3所示，圖3-3（a）是e點(diǎn)處的截面圖，圖3-3（b）是k點(diǎn)處的截面圖。e點(diǎn)處的抗彎截面系數(shù)為k點(diǎn)處的抗彎截面系數(shù)為圖3-3 剪叉臂e、k兩點(diǎn)處的截面圖因?yàn)楫?dāng)時(shí)，此時(shí)e、k兩點(diǎn)的彎矩最大，且由式（7.8）得，則選擇材料為，參照參考文獻(xiàn)1，所以是安全的。3.4 同步帶傳動(dòng)計(jì)算3.4.1 同步帶計(jì)算選型設(shè)計(jì)功率是根據(jù)需要傳遞的名義功率、載荷性質(zhì)、原動(dòng)機(jī)類(lèi)型和每天連續(xù)工作的時(shí)間長(zhǎng)短等因素共同確定的，表達(dá)式如下：式中需要傳遞的名義功率工作情況系數(shù)，按表2工作情況系數(shù)選取=1.7；表3-3.工作情況系數(shù)確定帶的型號(hào)和節(jié)距 可根據(jù)同步帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)功率Pd和小帶輪轉(zhuǎn)速n1，由同步帶選型圖中來(lái)確定所需采用的帶的型號(hào)和節(jié)距。 其中P，n1=61rpm。查表3-4表3-4選同步帶的型號(hào)為H：，節(jié)距為：Pb=8.00mm選擇小帶輪齒數(shù)z1，z2 可根據(jù)同步帶的最小許用齒數(shù)確定。查表3-3-3得。 查得小帶輪最小齒數(shù)14。實(shí)際齒數(shù)應(yīng)該大于這個(gè)數(shù)據(jù)初步取值z(mì)1=34故大帶輪齒數(shù)為：z2=iz1=1z1=34。 故z1=34，z2=34。確定帶輪的節(jié)圓直徑d1，d2小帶輪節(jié)圓直徑d1=Pbz1/=8.0034/3.1486.53mm大帶輪節(jié)圓直徑d2=Pbz2/=8.0034/3.1486.53mm驗(yàn)證帶速v 由公式v=d1n1/60000計(jì)算得， svmax=40m/s，確定帶長(zhǎng)和中心矩根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)得所以有：現(xiàn)在選取軸間間距為取224mm10、同步帶帶長(zhǎng)及其齒數(shù)確定=() = =719.7mm11、帶輪嚙合齒數(shù)計(jì)算有在本次設(shè)計(jì)中傳動(dòng)比為1，所以嚙合齒數(shù)為帶輪齒數(shù)的一半，即=17。12、基本額定功率的計(jì)算查基準(zhǔn)同步帶的許用工作壓力和單位長(zhǎng)度的質(zhì)量表4-3可以知道=2100.85N，m=0.448kg/m。 所以同步帶的基準(zhǔn)額定功率為=0.21KW表3-5 基準(zhǔn)寬度同步帶的許用工作壓力和單位長(zhǎng)度的質(zhì)量13、計(jì)算作用在軸上力=71.6N3.4.2 同步帶的主要參數(shù)（結(jié)構(gòu)部分）1、同步帶的節(jié)線長(zhǎng)度同步帶工作時(shí)，其承載繩中心線長(zhǎng)度應(yīng)保持不變，因此稱(chēng)此中心線為同步帶的節(jié)線，并以節(jié)線周長(zhǎng)作為帶的公稱(chēng)長(zhǎng)皮，稱(chēng)為節(jié)線長(zhǎng)度。在同步帶傳動(dòng)中，帶節(jié)線長(zhǎng)度是一個(gè)重要參數(shù)。當(dāng)傳動(dòng)的中心距已定時(shí)，帶的節(jié)線長(zhǎng)度過(guò)大過(guò)小，都會(huì)影響帶齒與輪齒的正常嚙合，因此在同步帶標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)梯形齒同步帶的各種哨線長(zhǎng)度已規(guī)定公差值，要求所生產(chǎn)的同步帶節(jié)線長(zhǎng)度應(yīng)在規(guī)定的極限偏差范圍之內(nèi)（見(jiàn)表3-6）。表3-6 帶節(jié)線長(zhǎng)度表2、帶的節(jié)距Pb如圖3-4所示，同步帶相鄰兩齒對(duì)應(yīng)點(diǎn)沿節(jié)線量度所得約長(zhǎng)度稱(chēng)為同步帶的節(jié)距。帶節(jié)距大小決定著同步帶和帶輪齒各部分尺寸的大小，節(jié)距越大，帶的各部分尺寸越大，承載能力也隨之越高。因此帶節(jié)距是同步帶最主要參數(shù)在節(jié)距制同步帶系列中以不同節(jié)距來(lái)區(qū)分同步帶的型號(hào)。在制造時(shí)，帶節(jié)距通過(guò)鑄造模具來(lái)加以控制。梯形齒標(biāo)準(zhǔn)同步帶的齒形尺寸見(jiàn)表3-5。3、帶的齒根寬度一個(gè)帶齒兩側(cè)齒廓線與齒根底部廓線交點(diǎn)之間的距離稱(chēng)為帶的齒根寬度，以s表示。帶的齒根寬度大，則使帶齒抗剪切、抗彎曲能力增強(qiáng)，相應(yīng)就能傳動(dòng)較大的裁荷。圖3.7 帶的標(biāo)準(zhǔn)尺寸表3-7 梯形齒標(biāo)準(zhǔn)同步帶的齒形尺寸4、帶的齒根圓角帶齒齒根回角半徑rr的大小與帶齒工作時(shí)齒根應(yīng)力集中程度有關(guān)t齒根圓角半徑大，可減少齒的應(yīng)力集中，帶的承載能力得到提高。但是齒根回角半徑也不宜過(guò)大，過(guò)大則使帶齒與輪齒嚙合時(shí)的有效接觸面積城小，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選適當(dāng)?shù)臄?shù)值。5、帶齒齒頂圓角半徑八帶齒齒項(xiàng)圓角半徑八的大小將影響到帶齒與輪齒嚙合時(shí)會(huì)否產(chǎn)生于沙。由于在同步帶傳動(dòng)中，帶齒與帶輪齒的嚙合是用于非共扼齒廓的一種嵌合。因此在帶齒進(jìn)入或退出嚙合時(shí)，帶齒齒頂和輪齒的頂部拐角必然會(huì)超于重疊，而產(chǎn)生干涉，從而引起帶齒的磨損。因此為使帶齒能順利地進(jìn)入和退出嚙合，減少帶齒頂部的磨損，宜采用較大的齒頂圓角半徑。但與齒根圓角半徑一樣，齒頂圓角半徑也不宜過(guò)大，否則亦會(huì)減少帶齒與輪齒問(wèn)的有效接觸面積。6、齒形角梯形帶齒齒形角日的大小對(duì)帶齒與輪齒的嚙合也有較大影響。如齒形角霹過(guò)小，帶齒縱向截面形狀近似矩形，則在傳動(dòng)時(shí)帶齒將不能順利地嵌入帶輪齒槽內(nèi)，易產(chǎn)生干涉。但齒形角度過(guò)大，又會(huì)使帶齒易從輪齒槽中滑出，產(chǎn)生帶齒在輪齒頂部跳躍現(xiàn)象。3.4.3 同步帶的設(shè)計(jì)在這里，我們選用梯形帶。帶的尺寸如表3-8。帶的圖形如圖3-5。表3-8 同步帶尺寸型號(hào)節(jié)距齒形角齒根厚齒高齒根圓角半徑齒頂圓半徑H840。6.124.31.021.02圖3.8 同步帶3.4.4 同步帶輪的設(shè)計(jì)同步帶輪的設(shè)計(jì)的基本要求1、保證帶齒能順利地嚙入與嚙出由于輪齒與帶齒的嚙合同非共規(guī)齒廓嚙合傳動(dòng)，因此在少帶齒頂部與輪齒頂部拐角處的干涉，并便于帶齒滑入或滑出輪齒槽。2、輪齒的齒廊曲線應(yīng)能減少?lài)Ш献冃危塬@得大的接觸面積，提高帶齒的承畢業(yè)設(shè)計(jì)自動(dòng)晾衣架設(shè)計(jì)題 目 學(xué) 院 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 年 月 日自動(dòng)晾衣架設(shè)計(jì)摘要：晾衣架最簡(jiǎn)單的一種是一根竹竿固定或懸掛在屋頂板下、窗外等地方；現(xiàn)在的居民很多是在天花板下焊接一根鐵管作為晾衣架的掛具，晾衣服時(shí)，必須將衣服一件一件地穿上衣架，再用杈子將衣服掛在鐵管上，工作效率低，又不方便，時(shí)常將衣服掉地弄臟，而且還不能充分利用陽(yáng)光。而目前市場(chǎng)上所賣(mài)的自動(dòng)晾衣架只能滿(mǎn)足單一的升降或單一的收縮功能，但升降功能只能解決掛衣服費(fèi)力的問(wèn)題卻不能很好的利用陽(yáng)光資源，而收縮功能剛好相反，只能解決充分利用陽(yáng)光資源但不能解決費(fèi)力這個(gè)問(wèn)題。目 錄摘要11 緒論51.1 自動(dòng)晾衣架在生產(chǎn)和生活中的作用和意義51.2 自動(dòng)晾衣架?chē)?guó)內(nèi)研究發(fā)展情況51.3 自動(dòng)晾衣架?chē)?guó)外發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨向51.4 課題條件92 自動(dòng)晾衣架設(shè)計(jì)方案及方案的對(duì)比和確定102.1 方案一102.2 方案二132.3 方案的對(duì)比和確定17第3章 自動(dòng)晾衣架設(shè)計(jì)主要結(jié)構(gòu)的計(jì)算183.1自動(dòng)晾衣架的設(shè)計(jì)參數(shù)要求183.2步進(jìn)電機(jī)的選型183.3蝸輪蝸桿減速器的計(jì)算183.4 剪叉式自動(dòng)晾衣架結(jié)構(gòu)分析213.5 剪叉式自動(dòng)晾衣架的運(yùn)動(dòng)分析213.6 剪叉式自動(dòng)晾衣架的動(dòng)力分析243.7 剪叉式自動(dòng)晾衣架參數(shù)的確定253.7.1 基本幾何尺寸的確定253.8 剪叉式自動(dòng)晾衣架的校核263.8.1 各鉸接點(diǎn)的受力分析263.8.2 各鉸接點(diǎn)銷(xiāo)的選擇與校核283.8.3 剪叉臂的強(qiáng)度校核294自動(dòng)晾衣架設(shè)計(jì)三維建模及仿真動(dòng)畫(huà)334.1 三維建模334.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的簡(jiǎn)介334.3 仿真動(dòng)畫(huà)34總結(jié)37致 謝38參考文獻(xiàn)3959自動(dòng)晾衣架設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文1 緒論1.1 自動(dòng)晾衣架在生產(chǎn)和生活中的作用和意義自動(dòng)晾衣架不論是在工業(yè)生產(chǎn)還是我們的日常生活中都有著重要的作用。給我們帶來(lái)的利益是非常的多。自動(dòng)晾衣架的功能特色是非常多的，自動(dòng)晾衣架就如電梯的性能大同小異，我們?cè)谑褂米詣?dòng)晾衣架的時(shí)候也可以針對(duì)自己的需求對(duì)自動(dòng)晾衣架進(jìn)行設(shè)置?？梢?jiàn)自動(dòng)晾衣架對(duì)我們作用是相當(dāng)?shù)拇?。自?dòng)晾衣架在我們生產(chǎn)中的應(yīng)用已經(jīng)非常的普遍了，而且在我們生產(chǎn)中有著重要的作用，尤其是貨物高空操作。 現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展，順應(yīng)社會(huì)的需求，生產(chǎn)力不斷的加大，所以自動(dòng)晾衣架在我們進(jìn)行高空操作的時(shí)候就給我們帶來(lái)的重要的作用。自動(dòng)晾衣架就是上下操作，而且可以給我們提供一個(gè)安全穩(wěn)定。1.2 自動(dòng)晾衣架?chē)?guó)內(nèi)研究發(fā)展情況據(jù)權(quán)威媒體調(diào)查統(tǒng)計(jì)：“自動(dòng)升降晾衣架市場(chǎng)需求量將以每年30%的速度復(fù)數(shù)增長(zhǎng)，這將是家裝建材行業(yè)最后一塊蛋糕”。自動(dòng)升降晾衣架現(xiàn)代家庭必需品，有房就有晾衣架，發(fā)展?jié)摿Ψ浅４蟆ｋS著中國(guó)城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)，在城市生活的人口將越來(lái)越多，城市里每一套房子都將會(huì)安裝自動(dòng)升降晾衣架，市場(chǎng)容量巨大。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)水平不斷的提高，行業(yè)內(nèi)真正有市場(chǎng)運(yùn)作能力的企業(yè)將有機(jī)會(huì)形成強(qiáng)勢(shì)突圍，引領(lǐng)行業(yè)從價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)到品牌競(jìng)爭(zhēng)的良性發(fā)展，最終成為行業(yè)內(nèi)核心領(lǐng) 導(dǎo)品牌。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有自動(dòng)升降晾衣架配件生產(chǎn)廠商約2000家，市場(chǎng)品牌良莠不齊，99%的品牌都停留在拼價(jià)格、拼成本的低端競(jìng)爭(zhēng)水平，現(xiàn)有晾衣架品牌廠商幾 乎都以生產(chǎn)為主(一個(gè)企業(yè)的配件種類(lèi)就多大幾千種，生產(chǎn)管理雜亂，缺少管理人才，更缺少市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)人才)，很少關(guān)注市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)大多停留在低價(jià)格的自 然銷(xiāo)售狀態(tài)，代理商個(gè)人能力決定品牌在當(dāng)?shù)氐氖袌?chǎng)占有率。1.3 自動(dòng)晾衣架?chē)?guó)外發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨向在中國(guó)，晾衣架”一般意指“升降晾衣架”，或所謂的自動(dòng)晾衣架。分手動(dòng)、電動(dòng)兩種。手動(dòng)（手搖）較為普及。電動(dòng)之所以未能普及推廣，這是由于整個(gè)晾衣架行業(yè)技術(shù)上的不成熟以及售后服務(wù)的局限畢竟是鑲在天花板上，不像小家電一樣容易搬移去維修保養(yǎng)。因而目前，還是手動(dòng)（手搖）為市場(chǎng)的主導(dǎo)。晾衣架行業(yè)歷史及現(xiàn)狀晾衣架是中國(guó)一大特色產(chǎn)品，該晾衣架行業(yè)形成至今已有十多年時(shí)間，從開(kāi)創(chuàng)至今技術(shù)不斷改進(jìn)和變革，其基本組成為：手搖器（負(fù)責(zé)升降、自鎖），鋼絲，轉(zhuǎn)向器，頂座，晾桿，衣架。手搖器是晾衣架”的核心部件，相當(dāng)于汽支架的發(fā)動(dòng)機(jī)！備受關(guān)注。經(jīng)歷了數(shù)年的磨合，晾衣架行業(yè)質(zhì)量逐漸趨向穩(wěn)定。晾衣架作為每天使用的家居用品，如今已經(jīng)成為許多家庭的生活必需品。作為消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，選擇品牌關(guān)鍵是貨真價(jià)實(shí)。其結(jié)構(gòu)、用料、做工等均是不可或缺的商品組成部分，質(zhì)量和售后服務(wù)更是該晾衣架行業(yè)生產(chǎn)商生存與發(fā)展的永恒構(gòu)成。晾衣架如今，已經(jīng)不僅僅是一個(gè)晾衣服的工具。晾衣架，發(fā)展到今天，已經(jīng)不僅僅是一個(gè)晾衣服的工具。除了實(shí)用性很強(qiáng)外，更是一個(gè)頗具裝飾性的。晾衣架行業(yè)發(fā)展及未來(lái)晾衣架不僅僅是一個(gè)裝飾品，更是一個(gè)功能性的產(chǎn)品。目前晾衣架的功能”已經(jīng)普遍得到消費(fèi)者的認(rèn)可，已經(jīng)形成一個(gè)晾衣架行業(yè)?；貧w產(chǎn)品本身走質(zhì)量、特色路線：不斷改良、創(chuàng)新，引領(lǐng)晾衣架行業(yè)重新重視質(zhì)量。實(shí)用的產(chǎn)品，質(zhì)量才是永恒的。只有質(zhì)量被大眾接收，晾衣架行業(yè)才可持續(xù)健康發(fā)展。換言之，只要功能、質(zhì)量普遍被認(rèn)可，晾衣架將會(huì)成為居民生活一個(gè)必需品。而競(jìng)爭(zhēng)激烈的未來(lái)，特色將是吸引顧客的重要要素！電動(dòng)晾衣架-來(lái)自鋼絲繩手搖晾衣架的華麗蛻變，使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，且功能多樣，又稱(chēng)電動(dòng)晾衣機(jī)。根據(jù)“瀟湘”網(wǎng)友的研究，電動(dòng)晾衣架最精辟的定義就是升降機(jī)械。作為家電，它的正式名稱(chēng)應(yīng)該叫電動(dòng)晾衣機(jī)。第一代電動(dòng)晾衣架由主機(jī)系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、晾衣系統(tǒng)三部分組成。主機(jī)組要由吸頂承重、動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、照明等組成；升降系統(tǒng)由鋼絲繩和鋁制XX伸縮架構(gòu)成；晾衣系統(tǒng)由架托和晾桿組成。電動(dòng)晾衣架的基本功能是為家庭和旅館等各類(lèi)用戶(hù)提供自動(dòng)化的晾衣、晾被等解決方案。第一代電動(dòng)晾衣架對(duì)現(xiàn)代生活最大的貢獻(xiàn)是高品質(zhì)生活的舒適性。一旦使用過(guò)電動(dòng)晾衣架晾衣，人類(lèi)就會(huì)習(xí)慣于現(xiàn)代生活“懶惰性”的愜意。對(duì)老人、小孩、孕婦、弱勢(shì)人群而言這是一種現(xiàn)代必需型家電。電動(dòng)晾衣架集成照明、居家裝飾、安全防護(hù)等增值功能；適用于別墅、度假村、公寓樓和各類(lèi)中高端住宅小區(qū)；一般安裝在陽(yáng)臺(tái)或者靠近窗戶(hù)的屋頂上。它是一個(gè)頗具裝飾性的產(chǎn)品，已經(jīng)成為陽(yáng)臺(tái)上一道亮麗的風(fēng)景線。第一代電動(dòng)晾衣架的散件成本大約為三百到四百元，銷(xiāo)售價(jià)格最高為三千多元，它創(chuàng)造了家電行業(yè)百分之一千利潤(rùn)神話(huà)。毒品級(jí)的利潤(rùn)吸引了大量的粗制爛造的手工作坊加入，他們唯一的目的就是撈一把就走。根據(jù)未經(jīng)證實(shí)的國(guó)家統(tǒng)計(jì)局資料，2010年電動(dòng)晾衣架銷(xiāo)售60萬(wàn)臺(tái)，2013年預(yù)測(cè)將達(dá)91萬(wàn)臺(tái)，2014年將超過(guò)百萬(wàn)規(guī)模。目前，第二代電動(dòng)晾衣架已經(jīng)出現(xiàn)。產(chǎn)品高品質(zhì)高性能低成本，這是革命性的創(chuàng)造發(fā)明。第一代電動(dòng)晾衣架經(jīng)銷(xiāo)商普遍采用“懶人”營(yíng)銷(xiāo)模式，夸大產(chǎn)品功能，隱瞞產(chǎn)品缺陷，謀求低成本低品質(zhì)高暴利高價(jià)格的營(yíng)銷(xiāo)模式。他們往往推出了各種光怪華麗的技術(shù)和功能指標(biāo)。1、盡量包裝電動(dòng)晾衣架的外殼。為了讓消費(fèi)者多掏錢(qián)，采用豪華的設(shè)計(jì)，用鋁鎂合金材質(zhì)制作機(jī)身，外觀看上去經(jīng)典簡(jiǎn)約、流線時(shí)尚；晾桿采用航空鋁材或者不銹鋼增加視覺(jué)沖擊效果。2、最求高利潤(rùn)千方百計(jì)提升利潤(rùn)來(lái)源。增加各種名稱(chēng)的“技術(shù)”如：智能技術(shù)、消毒、風(fēng)干、防風(fēng)架、矢量平衡升降技術(shù)、負(fù)離子凈化等等，這些功能繁雜完全是廢物功能甚至危害人身健康。3、漏洞百出的宣傳，缺乏專(zhuān)業(yè)營(yíng)銷(xiāo)廣告。沒(méi)有任何一家企業(yè)經(jīng)過(guò)信用評(píng)估，沒(méi)有任何一家企業(yè)請(qǐng)過(guò)國(guó)家質(zhì)檢總局測(cè)試過(guò)產(chǎn)品性能。為了識(shí)別無(wú)良廠商和黑心經(jīng)銷(xiāo)商的宣傳，特向廣大消費(fèi)者提供第一代產(chǎn)品功能的善意提示。A：紫外消毒功能。紫外線本身適用于餐具消毒，對(duì)衣服等消毒能力很差，這是設(shè)計(jì)者無(wú)知用錯(cuò)了地方。紫外消毒必須垂直輻射接觸面，衣服的褶皺和垂直掛塞影響消毒效果，至于衣物內(nèi)面更是無(wú)法消毒。在家電里面，最佳的消毒方式是在洗衣機(jī)中洗滌的同時(shí)，靠洗滌液或者消毒液對(duì)衣物從內(nèi)到外的全方位消毒。電動(dòng)晾衣架的紫外消毒燈發(fā)出的高強(qiáng)度輻射對(duì)人或者動(dòng)物的眼睛有嚴(yán)重危害，紫外線對(duì)皮膚有致癌作用，輻射還會(huì)對(duì)高檔毛料、絲綢、皮草造成老化、脆化等危害。不要聽(tīng)信廠商欺騙宣傳，為了自身安全千萬(wàn)不要選用。如果遇到傷害可以索取賠償。B：風(fēng)干和烘干系統(tǒng)。沒(méi)有正確利用水汽蒸發(fā)原理，靠電腦風(fēng)扇吹干衣服，這是一種笑話(huà)。電動(dòng)晾衣架的本質(zhì)是利用陽(yáng)光晾曬衣服，人工干衣完全可以用高效率的烘干機(jī)。C：障礙安全問(wèn)題：晾桿升降過(guò)程中可能會(huì)遇到障礙物或者拉扯，這個(gè)時(shí)候要及時(shí)停機(jī)保護(hù)。目前的機(jī)械式遇阻停機(jī)功能僅能部分實(shí)現(xiàn)失載停機(jī)。如果遇到障礙物體重壓式的晾桿障礙，還是會(huì)造成人或者機(jī)器損傷。D：風(fēng)阻安全問(wèn)題：鋼絲繩和伸縮架組成的懸吊結(jié)構(gòu)，縱向和橫向擺動(dòng)大。遇到大風(fēng)不管哪種擺動(dòng)都可能照成衣服吹落，晾桿砸壞陽(yáng)臺(tái)玻璃或者傷人的問(wèn)題。E：產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題：電動(dòng)晾衣架的行業(yè)平均全壽命使用故障在10%左右，家電標(biāo)準(zhǔn)是千分之三。獨(dú)立的消費(fèi)者組織評(píng)估，家電在實(shí)際使用過(guò)程中存在在不可抗拒外在力量和顧客非法操作的情況，這不是產(chǎn)品本身設(shè)計(jì)缺陷，國(guó)際水準(zhǔn)的家電的實(shí)際使用故障率不超過(guò)1%。F：負(fù)離子功能。陽(yáng)臺(tái)空氣經(jīng)常流通，質(zhì)量不差，怕的是外來(lái)污染空氣。負(fù)離子根本無(wú)法有效凈化空氣中的有毒有害成分。目前家庭級(jí)的空氣凈化裝置從效率和成本來(lái)說(shuō)都沒(méi)有有效解決手段。這又是一個(gè)廢物功能。G：紅外遙控功能。一種最普通的家電技術(shù)，包裝后詭稱(chēng)為智能控制技術(shù)，不知道智能在哪一點(diǎn)。H：節(jié)能環(huán)保。很多生產(chǎn)商連環(huán)?？茖W(xué)定義都不知道，省電不等于環(huán)保，第一代電動(dòng)晾衣架企業(yè)沒(méi)有任何一家有能力設(shè)計(jì)出節(jié)電技術(shù)。第一代電動(dòng)晾衣架行業(yè)的企業(yè)非常弱小，絕大多數(shù)企業(yè)都是幾個(gè)人十幾個(gè)人的手工作坊，最多企業(yè)的年產(chǎn)不過(guò)數(shù)萬(wàn)臺(tái)。從業(yè)人員良莠不齊，缺乏國(guó)際水準(zhǔn)的設(shè)計(jì)人員。相比家電行業(yè)百萬(wàn)的入門(mén)門(mén)檻，整個(gè)行業(yè)都是弱、小、散的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。這些微小型企業(yè)嚴(yán)重缺乏信用機(jī)制的建立，無(wú)論廣告和產(chǎn)品都等同于保健產(chǎn)品的信用等級(jí)，消費(fèi)者千萬(wàn)要注意自我保護(hù)。國(guó)內(nèi)具備電動(dòng)晾衣機(jī)生產(chǎn)能力的廠家成百上千。大多數(shù)企業(yè)既做手搖晾衣架、同時(shí)又做著電動(dòng)晾衣架。多數(shù)企業(yè)主是文盲和半文盲，絕大多數(shù)企業(yè)都是代工和貼牌，不 懂技術(shù)研發(fā)，不懂研發(fā)管理，有個(gè)業(yè)余級(jí)的外觀設(shè)計(jì)就以為很有實(shí)力。沒(méi)有一家企業(yè)達(dá)到家電企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有一家企業(yè)能夠做到3C整機(jī)認(rèn)證，沒(méi)有一家企業(yè)為自 己的信用過(guò)失和技術(shù)過(guò)失向消費(fèi)者道過(guò)謙。行業(yè)發(fā)展從開(kāi)拓期走向大規(guī)模制造的啟動(dòng)期，技術(shù)研發(fā)成了競(jìng)爭(zhēng)勝負(fù)的關(guān)鍵。電動(dòng)晾衣機(jī)本質(zhì)是白色家電中低檔制造工業(yè)，技術(shù)水平不需要很高。目前行業(yè)內(nèi)最領(lǐng)先的設(shè)計(jì)師，有人第一個(gè)完成電動(dòng)晾衣架工業(yè)行業(yè)各種定義理論研究。一門(mén)學(xué)科能成為科學(xué)，它的第一個(gè)定義必須科學(xué)。目前有人把電動(dòng)晾衣架行業(yè)理論研究從經(jīng)驗(yàn)積累提高到現(xiàn)代工科水準(zhǔn)。有優(yōu)秀的設(shè)計(jì)師第一個(gè)規(guī)劃新一代產(chǎn)品的主要性能指標(biāo)和發(fā)展方向。采用歐美國(guó)家研發(fā)競(jìng)爭(zhēng)模式已經(jīng)開(kāi)發(fā)出第二代、第三 代、第四代電動(dòng)晾衣架核心機(jī)并申請(qǐng)專(zhuān)利。新的換代產(chǎn)品升降平穩(wěn)迅速，安全性能達(dá)到歐美以人為本的標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品質(zhì)量等夠達(dá)到家電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，成本一代比一代低， 這是無(wú)法逾越的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。我們期待這個(gè)行業(yè)能成為中國(guó)原產(chǎn)第一個(gè)的新型家電行業(yè)，也期待中國(guó)人為世界貢獻(xiàn)了第一個(gè)新的家電行業(yè)。1.4 課題條件自隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈，為了提高企業(yè)生產(chǎn)速度，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，并且實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化，人們?cè)O(shè)計(jì)了可以減少人力物力并且能夠出色完成任務(wù)的自動(dòng)晾衣架。自動(dòng)晾衣架的種類(lèi)比較繁多，根據(jù)不同的用途、自動(dòng)晾衣架的結(jié)構(gòu)、動(dòng)力傳遞形式以及規(guī)格會(huì)有不同的選擇和設(shè)計(jì)。機(jī)械傳動(dòng)方式的特點(diǎn)是零件加工相對(duì)要求不高、結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、加工容易、維修方便、適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)、抗沖擊性能好、可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確到位，并有自鎖功能、不污染環(huán)境。研制安全、可靠的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的剪叉式自動(dòng)晾衣架，將有利于保證高空作業(yè)的安全，具有一定的實(shí)用價(jià)值。具體研究?jī)?nèi)容及要求包括：1. 查找相關(guān)文獻(xiàn)，分析自動(dòng)晾衣架的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。2. 設(shè)計(jì)剪叉式自動(dòng)晾衣架的機(jī)械結(jié)構(gòu)，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求選用元器件和校核結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度。2 自動(dòng)晾衣架設(shè)計(jì)方案及方案的對(duì)比和確定2.1 方案一從既可以升降又可以收縮這一方向，我們首先想到的是四桿機(jī)構(gòu)，如圖1通過(guò)雙搖桿機(jī)構(gòu)（1）與（3）帶動(dòng)（2）由豎直位置轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置，以實(shí)現(xiàn)升降的過(guò)程，（2）上帶有導(dǎo)軌，可以實(shí)現(xiàn)收縮的功能，在水平位置時(shí)，通過(guò)（4）擋板，使其固定。圖1講到固定的問(wèn)題，我們又想到了四桿機(jī)構(gòu)中的死點(diǎn)，如圖2用搖桿作為原動(dòng)件可以使其固定在陽(yáng)臺(tái)外側(cè)。圖2傳動(dòng)問(wèn)題，我們想到可以用直齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿、斜齒輪傳動(dòng)等。原動(dòng)力的提供，可以通過(guò)電機(jī)，或者人工手柄的形式。圖3蝸輪蝸桿傳動(dòng)：圖3綜合以上的想法，我們有了初步的目標(biāo)，即通過(guò)電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)，使蝸輪蝸桿傳動(dòng)，帶動(dòng)四桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)衣架上升，再利用死點(diǎn)使其固定在最高點(diǎn)。再通過(guò)拉動(dòng)繩索通過(guò)滑輪使裝在帶有導(dǎo)軌的連桿上的晾衣桿運(yùn)動(dòng)。圖4是在最低點(diǎn)時(shí)掛衣服狀態(tài)。圖4掛好衣服后，通電后，電動(dòng)機(jī)工作，帶動(dòng)晾衣架轉(zhuǎn)動(dòng)到最高點(diǎn)。圖5是在最高點(diǎn)并且在陽(yáng)臺(tái)外側(cè)晾曬的狀態(tài)。若為陰天，則可以通過(guò)手動(dòng)的方式，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，利用摩擦力的作用，使得繩子帶動(dòng)晾衣桿（2）運(yùn)動(dòng)到陽(yáng)臺(tái)內(nèi)側(cè)，避免淋雨。圖5圖6 圖6側(cè)為俯視圖，此時(shí)晾衣桿在陽(yáng)臺(tái)內(nèi)側(cè)。右側(cè)的圖為手動(dòng)機(jī)構(gòu)以解決滑動(dòng)的問(wèn)題。工作原理過(guò)程一：衣架轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿減速器電動(dòng)機(jī) 過(guò)程二：曬衣桿滑動(dòng) 圓盤(pán)蝸輪蝸桿手柄過(guò)程一通過(guò)（9）綜合箱體（含有電動(dòng)機(jī)和減速器）的作用，帶動(dòng)（10）蝸桿運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)（8）渦輪的運(yùn)動(dòng)。焊接在蝸輪上的（5）搖桿也隨著蝸輪運(yùn)動(dòng)，就帶動(dòng)整個(gè)晾衣架的運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)升降的問(wèn)題。在最高點(diǎn)時(shí)處于在陽(yáng)臺(tái)外側(cè)工作狀態(tài)。陰天時(shí)，不讓衣物在陽(yáng)臺(tái)外側(cè)，通過(guò)過(guò)程二，通過(guò)手柄的搖動(dòng)，使蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，黏貼在蝸輪上的（14）圓盤(pán)也隨著渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，（18）繃直的繩子在摩擦力的作用下帶動(dòng)（2）桿（曬衣桿）滑動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)收縮的功能。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（圖7圖72.2 方案二設(shè)計(jì)思路通過(guò)在網(wǎng)上的資料收集，我們小組發(fā)現(xiàn)目前市場(chǎng)上賣(mài)的伸縮晾衣架大部分是用幾組桿鉸接而成的，如圖8。圖8但上訴的機(jī)構(gòu)只能滿(mǎn)足伸縮的要求，所以我們想到螺孔與螺釘?shù)呐浜?，把伸縮機(jī)構(gòu)裝置在帶有螺紋的桿件上，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)桿件使得整個(gè)機(jī)構(gòu)上升。如圖9示：圖9 綜上所述，我們小組所想的第二個(gè)方案可分為兩個(gè)部分：一是通過(guò)手柄控制晾衣架的收縮，二是通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)控制晾衣架的升降。如圖10，該圖為裝在墻壁的左側(cè)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)為整個(gè)晾衣架機(jī)構(gòu)收縮的主動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)手柄帶動(dòng)左側(cè)的絲桿（13）轉(zhuǎn)動(dòng)，使兩邊的連桿活動(dòng)基座（9）上升，從而帶動(dòng)伸縮。左右兩側(cè)都裝有電動(dòng)機(jī)，是對(duì)升降提供動(dòng)力。圖11，圖12分別是中間機(jī)構(gòu)和右側(cè)機(jī)構(gòu)。圖10（左側(cè)機(jī)構(gòu)） 圖11中間機(jī)構(gòu)（晾衣架）圖12右側(cè)機(jī)構(gòu)圖13為整個(gè)晾衣架的斜視圖：圖13運(yùn)動(dòng)原理升降過(guò)程：伸縮機(jī)架升降旋轉(zhuǎn)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)圓錐齒輪傳動(dòng)電動(dòng)機(jī) 伸縮過(guò)程：晾衣桿伸縮活動(dòng)基座升降手柄轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng) 伸縮，主要由主機(jī)架（4）、衣架連桿（6）、旋轉(zhuǎn)絲桿（13）、連桿活動(dòng)基座（9）、橫向晾衣桿（15）以及左側(cè)導(dǎo)向軌（10）和右側(cè)導(dǎo)向軌（20）構(gòu)成；在主機(jī)架（4）的前端面上，上部導(dǎo)向軌固定基座（5）和下部導(dǎo)向軌固定基座（11）分別將左側(cè)導(dǎo)向軌（10）和右側(cè)導(dǎo)向軌（20）固定，左側(cè)導(dǎo)向軌（10）和右側(cè)導(dǎo)向軌（20）同時(shí)穿過(guò)連桿活動(dòng)基座（9）內(nèi)部的光孔，連桿活動(dòng)基座（9）可以在左側(cè)導(dǎo)向軌（10）和右側(cè)導(dǎo)向軌（20）垂直滑動(dòng)上；衣架連桿中心銷(xiāo)軸（7）穿過(guò)衣架連桿（6）上的衣架連桿中心軸孔（8）將兩個(gè)衣架連桿（6）相鉸連，兩個(gè)相互鉸連后的衣架連桿（6）又通過(guò)衣架連桿端部連接軸孔（16）和橫向晾衣桿（15）相互鉸連，最后，鉸連后的衣架連桿（6）一端與上部導(dǎo)向軌固定基座（5）相鉸連，另一端與連桿活動(dòng)基座（9）相鉸連；旋轉(zhuǎn)絲桿（13）穿過(guò)連桿活動(dòng)基座（9）側(cè)面的螺紋孔，并通過(guò)絲桿上端固定基座（14）和絲桿下端固定基座（19）固定在主機(jī)架（4）的右側(cè)端面上；使用時(shí)，先利用水平固定架（1）和垂直固定架（12）將主機(jī)架（4）固定，將需要晾曬的衣物放置在橫向晾衣桿（15）上，轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)輪（3）可以帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)絲桿（13）旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)絲桿（13）螺紋摩擦力的作用下，連桿活動(dòng)基座（9）在左側(cè)導(dǎo)向軌（10）和右側(cè)導(dǎo)向軌（20）垂直滑動(dòng)上，連桿活動(dòng)基座（9）又帶動(dòng)了鉸連后的衣架連桿（6）之間的鉸連運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了晾衣架可以伸縮的目的。升降，把伸縮的主機(jī)架（4）固定于升降機(jī)架，把帶有螺紋瞳孔的水平固定架（1）與長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)絲桿（26）配合，在電動(dòng)機(jī)（23）的帶動(dòng)下，使圓錐齒輪（25）轉(zhuǎn)動(dòng)，再帶動(dòng)圓錐齒輪（22），從而使長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)絲桿運(yùn)動(dòng)，使得，伸縮裝置可以升降。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖伸縮機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：（圖14）圖14升降機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：（圖15）圖152.3 方案的對(duì)比和確定具體方案比較內(nèi)容 方案一方案二美觀程度一般較美觀運(yùn)動(dòng)難易程度較容易較費(fèi)力性?xún)r(jià)比較高較低效率較高中等占地空間較大較小通過(guò)比較，主要考慮成本問(wèn)題和運(yùn)動(dòng)難易程度問(wèn)題，決定在第2種方案進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制操作。經(jīng)過(guò)分析,決定采用如下方案設(shè)計(jì)圖,如圖所表示:第3章 自動(dòng)晾衣架設(shè)計(jì)主要結(jié)構(gòu)的計(jì)算3.1 研究?jī)?nèi)容：1 工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程小型電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)減速裝置使機(jī)構(gòu)帶著曬衣架先從上向下移動(dòng)到一定位置，待衣物架好后，再上升，最后將曬衣架橫向送出室外曬衣。3.1自動(dòng)晾衣架的設(shè)計(jì)參數(shù)要求1）曬衣架初始高度：2.5m。2）曬衣架下降的最低高度：1.5m3）運(yùn)動(dòng)速度：0.5m/min。4）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：4000r/min。5）上升和下降與送出動(dòng)作要緩慢平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)構(gòu)有自鎖功能。具體設(shè)計(jì)方案是：選用的電動(dòng)機(jī)由凸緣聯(lián)軸器將電動(dòng)機(jī)軸和準(zhǔn)平行嚙合線環(huán)面蝸桿減速器的輸入軸相聯(lián)接，經(jīng)過(guò)減速器的減速，再有凸緣聯(lián)軸器將減速器的輸出軸與滾筒軸聯(lián)接，將減速器輸出軸的轉(zhuǎn)速傳給滾筒。3.3 蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì)參數(shù)要求擬采用蝸輪蝸桿減速器，傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖1.1所示。圖1.1 傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖1電動(dòng)機(jī) 2、4聯(lián)軸器 3級(jí)蝸輪蝸桿減速器5傳動(dòng)滾筒 6輸送帶需要根據(jù)工作條件進(jìn)行估算來(lái)選取電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：4000r/min。初步選擇直流無(wú)刷電機(jī)DT80BL160-3130 額定電壓310VDC 額定轉(zhuǎn)速4000RPM 額定功率750W 額定轉(zhuǎn)矩1.8N.m 級(jí)數(shù)4級(jí) 重量3.0KG 軸徑14mm2.4蝸輪蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 取蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比為i=50,那么輸出的轉(zhuǎn)速4000/50=80r/min,蝸桿的材料采用45鋼，表面硬度45HRC，蝸輪材料采用ZCuA110Fe3,砂型鑄造。以下設(shè)計(jì)參數(shù)與公式除特殊說(shuō)明外均以參考由機(jī)械設(shè)計(jì) 第四版 邱宣懷主編 高等教育出版社出版 1996年 第13章蝸桿傳動(dòng)為主要依據(jù)。具體如表31： 表51蝸輪蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì)表項(xiàng) 目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果中心距的計(jì)算蝸桿副的相對(duì)滑動(dòng)速度參考文獻(xiàn)5第37頁(yè)（23式）4m/sVs7m/s當(dāng)量摩擦系數(shù)4m/sVs51.7100mm又因軸上有鍵槽所以D6增大3%，則D6=67mm計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tc=KT=K9550=1.595503.19/27.4=1667.76N.M51.7100mm又因軸上有鍵槽所以D6增大3%，則D6=67mmD6=672.7減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參照參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（修訂版） 鄂中凱，王金等主編 東北工學(xué)院出版社 1992年第19頁(yè)表1.5-1可計(jì)算得，箱體的結(jié)構(gòu)尺寸如表8.1：表8.1箱體的結(jié)構(gòu)尺寸減速器箱體采用HT200鑄造，必須進(jìn)行去應(yīng)力處理。設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì) 算 公 式計(jì)算結(jié)果箱座壁厚度=0.04225+3=12mma為蝸輪蝸桿中心距取=12mm箱蓋壁厚度1=0.8512=10mm取1=10mm機(jī)座凸緣厚度bb=1.5=1.512=18mmb=18mm機(jī)蓋凸緣厚度b1b1=1.51=1.510=15mmb1=18mm機(jī)蓋凸緣厚度PP=2.5=2.512=30mmP=30mm地腳螺釘直徑dd=20mmd=20mm地腳螺釘直徑dd=20mmd=20mm地腳沉頭座直徑D0D0=48mmD0=48mm地腳螺釘數(shù)目n取n=4個(gè)取n=4底腳凸緣尺寸（扳手空間）L1=32mmL1=32mmL2=30mmL2=30mm軸承旁連接螺栓直徑d1d1= 16mmd1=16mm軸承旁連接螺栓通孔直徑d1d1=17.5d1=17.5軸承旁連接螺栓沉頭座直徑D0D0=32mmD0=32mm剖分面凸緣尺寸（扳手空間）C1=24mmC1=24mmC2=20mmC2=20mm上下箱連接螺栓直徑d2d2 =12mmd2=12mm上下箱連接螺栓通孔直徑d2d2=13.5mmd2=13.5mm上下箱連接螺栓沉頭座直徑D0=26mmD0=26mm箱緣尺寸（扳手空間）C1=20mmC1=20mmC2=16mmC2=16mm軸承蓋螺釘直徑和數(shù)目n,d3n=4, d3=10mmn=4d3=10mm檢查孔蓋螺釘直徑d4d4=0.4d=8mmd4=8mm圓錐定位銷(xiāo)直徑d5d5= 0.8 d2=9mmd5=9mm減速器中心高HH=340mmH=340mm軸承旁凸臺(tái)半徑RR=C2=16mmR1=16mm軸承旁凸臺(tái)高度h由低速級(jí)軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準(zhǔn)。取50mm軸承端蓋外徑D2D2=軸承孔直徑+(55.5) d3取D2=180mm箱體外壁至軸承座端面距離KK= C1+ C2+(810)=44mmK=54mm軸承旁連接螺栓的距離S以Md1螺栓和Md3螺釘互不干涉為準(zhǔn)盡量靠近一般取S=D2S=180蝸輪軸承座長(zhǎng)度（箱體內(nèi)壁至軸承座外端面的距離）L1=K+=56mmL1=56mm蝸輪外圓與箱體內(nèi)壁之間的距離=15mm取=15mm蝸輪端面與箱體內(nèi)壁之間的距離=12mm取=12mm機(jī)蓋、機(jī)座肋厚m1,mm1=0.851=8.5mm, m=0.85=10mmm1=8.5mm, m=10mm以下尺寸以參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 王昆等主編 高等教育出版社 1995年表6-1為依據(jù)蝸桿頂圓與箱座內(nèi)壁的距離=40mm軸承端面至箱體內(nèi)壁的距離=4mm箱底的厚度20mm軸承蓋凸緣厚度e=1.2 d3=12mm箱蓋高度220mm箱蓋長(zhǎng)度（不包括凸臺(tái)）440mm蝸桿中心線與箱底的距離115mm箱座的長(zhǎng)度（不包括凸臺(tái)）444mm裝蝸桿軸部分的長(zhǎng)度460mm箱體寬度（不包括凸臺(tái)）180mm箱底座寬度304mm蝸桿軸承座孔外伸長(zhǎng)度8mm蝸桿軸承座長(zhǎng)度81mm蝸桿軸承座內(nèi)端面與箱體內(nèi)壁距離61mm3 軸的校核3.1蝸桿軸的強(qiáng)度校核1繪軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)上查取a值，對(duì)于30207型單列圓錐滾子軸承，a=16mm，所以，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距=（20+43.75+34）+（20+43.75+34） =97.75+97.75=195.5mm 2計(jì)算作用在軸上的力=736.67N， =6179.88N， 3計(jì)算支點(diǎn)反力水平反力： 垂直反力： 4計(jì)算彎矩，作彎矩圖水平彎矩： 垂直彎矩： 合成彎矩 5扭矩圖由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表618 查得折算系數(shù) 6校核軸的強(qiáng)度由機(jī)械設(shè)計(jì)表15-1查得： ，強(qiáng)度足夠。 見(jiàn)圖5-3。圖5-3 軸的強(qiáng)度3.2蝸輪軸的強(qiáng)度校核 1繪軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)上查取a值，對(duì)于30212列圓錐滾子軸承，a=22mm，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距 =（20+43.75+34）+（20+43.75+34） =97.75+97.75=195.5mm 2計(jì)算作用在軸上的力=6179.88N， =736.67N， 3計(jì)算支點(diǎn)反力水平反力： 垂直反力： 4計(jì)算彎矩，作彎矩圖水平彎矩： 垂直彎矩： 合成彎矩： 5扭矩圖由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表618 查得折算系數(shù) 6校核軸的強(qiáng)度由機(jī)械設(shè)計(jì)表15-1查得： ， ，強(qiáng)度足夠。 見(jiàn)圖5-4。圖5-4軸的強(qiáng)度3.3 滾動(dòng)軸承的選擇及校核3.3.1 蝸桿軸滾動(dòng)軸承的選擇及校核1軸承的徑向載荷的計(jì)算 2派生軸向力的計(jì)算查手冊(cè)得，圓錐滾子軸承30207型的=14o02，10， 查表d=35mm時(shí)，e=0.37，y=1.6；故 所以，軸承2受壓則： 3求當(dāng)量動(dòng)載荷 所以，對(duì)于軸承1 x=1 ， y=0 對(duì)于軸承2 x=0.4 ， y=1.6 4校核軸承的壽命查手冊(cè)得c=51.5KN =10/3 n=940r/min 故 此軸承的壽命滿(mǎn)足要求 3.3.2 蝸輪軸上軸承的校核1求徑向載荷 2計(jì)算派生軸向力查手冊(cè)得，圓錐滾子軸承30212型的 ， y=1.5故 則：軸承2受壓所以， 3求當(dāng)量動(dòng)載荷所以，對(duì)于軸承1：x=1 ，y=0 對(duì)于軸承2：x=1 ，y=0 4校核軸承的壽命查手冊(cè) c=97.8KN ，=10/3 ，n=18.8r/min 故 此軸承壽命滿(mǎn)足要求。3.4 鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核.3.4.1 蝸桿軸上安裝聯(lián)軸器處的鍵聯(lián)接由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表81 選用普通平鍵 87mm， 取L45mm。 由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表87 查得，鍵的工作長(zhǎng)度lLb45837mm， 鍵的工作高度k3mm。 由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表88 查得，鍵聯(lián)接的許用壓力 ， 所以，所選平鍵合適。 3.4.2 蝸輪軸上裝蝸輪處的鍵聯(lián)接由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表81 選用普通平鍵 1811mm， 取L45mm 由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表87 查得鍵的工作長(zhǎng)度lLb4518=27mm 鍵的工作高度k5.5mm 由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表88 查得鍵聯(lián)接的許用壓力 所以，所選平鍵合適。 3.4.3 蝸輪軸上裝聯(lián)軸器處的鍵聯(lián)接由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表81 選用普通平鍵 1610mm， 取L100mm。 由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表87 鍵的工作長(zhǎng)度lLb10016=84mm 鍵的工作高度k5mm 由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表88 查得鍵聯(lián)接的許用壓力 所以， 所選平鍵合適。 3.8 剪叉式自動(dòng)晾衣架的校核3.8.2 各鉸接點(diǎn)銷(xiāo)的選擇與校核考慮到整體布局需要，以及結(jié)合裝配草圖，根據(jù)摩擦副的特性，取。對(duì)上述各鉸接點(diǎn)在任意角度時(shí)的計(jì)算公式的分析計(jì)算，可知H點(diǎn)承受的作用力最大，且當(dāng)時(shí)作用在H點(diǎn)的力最大。由式（4-37）知，當(dāng)時(shí)KN KN銷(xiāo)軸均用45鋼制造，作調(diào)質(zhì)處理，其屈服強(qiáng)度=355MPa，選擇安全系數(shù)為2，其許用剪切應(yīng)力=0.5=177.5MPa?？紤]到生產(chǎn)制造的方便、節(jié)省制造工時(shí)，在使用材料允許的條件下，該機(jī)構(gòu)交接的雙頭螺紋銷(xiāo)均采用同一直徑，取mm。MPa因此，該機(jī)構(gòu)所有鉸接點(diǎn)選用的銷(xiāo)均滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。3.8.3 剪叉臂的強(qiáng)度校核 由圖3-9和圖3-10可知，內(nèi)剪叉臂aed受力要遠(yuǎn)大大于外剪叉臂bec，所以這里只校核外臂。外剪叉臂受力如圖3-1所示。又由圖4-8可知，的角度越小，則推力的值越大。若取最大值時(shí)滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，則該剪叉臂即滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。當(dāng)機(jī)構(gòu)在最低位置時(shí)，的值最小，即值最大。參照?qǐng)D3-1，剪叉臂所受的力都與剪叉臂有一定的夾角，為方便受力分析，將所有的力都按沿剪叉臂方向和垂直剪叉臂方向分解，有下列式子：.(7.1).(7.2) .(7.3).(7.4).(7.5).(7.6).(7.7).(7.8)圖3-1 內(nèi)剪叉臂aed受力圖各力分解后的受力圖如圖3-2(a)所示，彎矩圖見(jiàn)圖3-2(c)圖3-2 內(nèi)剪叉臂aed的軸向及徑向分解受力圖剪叉臂的g處由于是有一個(gè)肋板作用，可看作力作用在剪叉臂上為均布載荷。由圖3-2（c）中可知，最大彎矩發(fā)生在k點(diǎn)處，但需校核e、k兩點(diǎn)處的強(qiáng)度，且圖中有，。又已知剪叉臂的橫截面寬和高分別為，如圖3-3所示，圖3-3（a）是e點(diǎn)處的截面圖，圖3-3（b）是k點(diǎn)處的截面圖。e點(diǎn)處的抗彎截面系數(shù)為k點(diǎn)處的抗彎截面系數(shù)為圖3-3 剪叉臂e、k兩點(diǎn)處的截面圖因?yàn)楫?dāng)時(shí)，此時(shí)e、k兩點(diǎn)的彎矩最大，且由式（7.8）得，則選擇材料為，參照參考文獻(xiàn)1，所以是安全的。3.4 同步帶傳動(dòng)計(jì)算3.4.1 同步帶計(jì)算選型設(shè)計(jì)功率是根據(jù)需要傳遞的名義功率、載荷性質(zhì)、原動(dòng)機(jī)類(lèi)型和每天連續(xù)工作的時(shí)間長(zhǎng)短等因素共同確定的，表達(dá)式如下：式中需要傳遞的名義功率工作情況系數(shù)，按表2工作情況系數(shù)選取=1.7；表3-3.工作情況系數(shù)確定帶的型號(hào)和節(jié)距 可根據(jù)同步帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)功率Pd和小帶輪轉(zhuǎn)速n1，由同步帶選型圖中來(lái)確定所需采用的帶的型號(hào)和節(jié)距。 其中P，n1=61rpm。查表3-4表3-4選同步帶的型號(hào)為H：，節(jié)距為：Pb=8.00mm選擇小帶輪齒數(shù)z1，z2 可根據(jù)同步帶的最小許用齒數(shù)確定。查表3-3-3得。 查得小帶輪最小齒數(shù)14。實(shí)際齒數(shù)應(yīng)該大于這個(gè)數(shù)據(jù)初步取值z(mì)1=34故大帶輪齒數(shù)為：z2=iz1=1z1=34。 故z1=34，z2=34。確定帶輪的節(jié)圓直徑d1，d2小帶輪節(jié)圓直徑d1=Pbz1/=8.0034/3.1486.53mm大帶輪節(jié)圓直徑d2=Pbz2/=8.0034/3.1486.53mm驗(yàn)證帶速v 由公式v=d1n1/60000計(jì)算得， svmax=40m/s，確定帶長(zhǎng)和中心矩根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)得所以有：現(xiàn)在選取軸間間距為取224mm10、同步帶帶長(zhǎng)及其齒數(shù)確定=() = =719.7mm11、帶輪嚙合齒數(shù)計(jì)算有在本次設(shè)計(jì)中傳動(dòng)比為1，所以嚙合齒數(shù)為帶輪齒數(shù)的一半，即=17。12、基本額定功率的計(jì)算查基準(zhǔn)同步帶的許用工作壓力和單位長(zhǎng)度的質(zhì)量表4-3可以知道=2100.85N，m=0.448kg/m。 所以同步帶的基準(zhǔn)額定功率為=0.21KW表3-5 基準(zhǔn)寬度同步帶的許用工作壓力和單位長(zhǎng)度的質(zhì)量13、計(jì)算作用在軸上力=71.6N3.4.2 同步帶的主要參數(shù)（結(jié)構(gòu)部分）1、同步帶的節(jié)線長(zhǎng)度同步帶工作時(shí)，其承載繩中心線長(zhǎng)度應(yīng)保持不變，因此稱(chēng)此中心線為同步帶的節(jié)線，并以節(jié)線周長(zhǎng)作為帶的公稱(chēng)長(zhǎng)皮，稱(chēng)為節(jié)線長(zhǎng)度。在同步帶傳動(dòng)中，帶節(jié)線長(zhǎng)度是一個(gè)重要參數(shù)。當(dāng)傳動(dòng)的中心距已定時(shí)，帶的節(jié)線長(zhǎng)度過(guò)大過(guò)小，都會(huì)影響帶齒與輪齒的正常嚙合，因此在同步帶標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)梯形齒同步帶的各種哨線長(zhǎng)度已規(guī)定公差值，要求所生產(chǎn)的同步帶節(jié)線長(zhǎng)度應(yīng)在規(guī)定的極限偏差范圍之內(nèi)（見(jiàn)表3-6）。表3-6 帶節(jié)線長(zhǎng)度表2、帶的節(jié)距Pb如圖3-4所示，同步帶相鄰兩齒對(duì)應(yīng)點(diǎn)沿節(jié)線量度所得約長(zhǎng)度稱(chēng)為同步帶的節(jié)距。帶節(jié)距大小決定著同步帶和帶輪齒各部分尺寸的大小，節(jié)距越大，帶的各部分尺寸越大，承載能力也隨之越高。因此帶節(jié)距是同步帶最主要參數(shù)在節(jié)距制同步帶系列中以不同節(jié)距來(lái)區(qū)分同步帶的型號(hào)。在制造時(shí)，帶節(jié)距通過(guò)鑄造模具來(lái)加以控制。梯形齒標(biāo)準(zhǔn)同步帶的齒形尺寸見(jiàn)表3-5。3、帶的齒根寬度一個(gè)帶齒兩側(cè)齒廓線與齒根底部廓線交點(diǎn)之間的距離稱(chēng)為帶的齒根寬度，以s表示。帶的齒根寬度大，則使帶齒抗剪切、抗彎曲能力增強(qiáng)，相應(yīng)就能傳動(dòng)較大的裁荷。圖3.7 帶的標(biāo)準(zhǔn)尺寸表3-7 梯形齒標(biāo)準(zhǔn)同步帶的齒形尺寸4、帶的齒根圓角帶齒齒根回角半徑rr的大小與帶齒工作時(shí)齒根應(yīng)力集中程度有關(guān)t齒根圓角半徑大，可減少齒的應(yīng)力集中，帶的承載能力得到提高。但是齒根回角半徑也不宜過(guò)大，過(guò)大則使帶齒與輪齒嚙合時(shí)的有效接觸面積城小，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選適當(dāng)?shù)臄?shù)值。5、帶齒齒頂圓角半徑八帶齒齒項(xiàng)圓角半徑八的大小將影響到帶齒與輪齒嚙合時(shí)會(huì)否產(chǎn)生于沙。由于在同步帶傳動(dòng)中，帶齒與帶輪齒的嚙合是用于非共扼齒廓的一種嵌合。因此在帶齒進(jìn)入或退出嚙合時(shí)，帶齒齒頂和輪齒的頂部拐角必然會(huì)超于重疊，而產(chǎn)生干涉，從而引起帶齒的磨損。因此為使帶齒能順利地進(jìn)入和退出嚙合，減少帶齒頂部的磨損，宜采用較大的齒頂圓角半徑。但與齒根圓角半徑一樣，齒頂圓角半徑也不宜過(guò)大，否則亦會(huì)減少帶齒與輪齒問(wèn)的有效接觸面積。6、齒形角梯形帶齒齒形角日的大小對(duì)帶齒與輪齒的嚙合也有較大影響。如齒形角霹過(guò)小，帶齒縱向截面形狀近似矩形，則在傳動(dòng)時(shí)帶齒將不能順利地嵌入帶輪齒槽內(nèi)，易產(chǎn)生干涉。但齒形角度過(guò)大，又會(huì)使帶齒易從輪齒槽中滑出，產(chǎn)生帶齒在輪齒頂部跳躍現(xiàn)象。3.4.3 同步帶的設(shè)計(jì)在這里，我們選用梯形帶。帶的尺寸如表3-8。帶的圖形如圖3-5。表3-8 同步帶尺寸型號(hào)節(jié)距齒形角齒根厚齒高齒根圓角半徑齒頂圓半徑H840。6.124.31.021.02圖3.8 同步帶3.4.4 同步帶輪的設(shè)計(jì)同步帶輪的設(shè)計(jì)的基本要求1、保證帶齒能順利地嚙入與嚙出由于輪齒與帶齒的嚙合同非共規(guī)齒廓嚙合傳動(dòng)，因此在少帶齒頂部與輪齒頂部拐角處的干涉，并便于帶齒滑入或滑出輪齒槽。2、輪齒的齒廊曲線應(yīng)能減少?lài)Ш献冃?，能獲得大的接觸面積，提高帶