机械原理创新设计——半自动晾衣架.docxVIP

PAGE PAGE # 机械原理创新设计 说明书 设计题目：半自动晾衣架 目录 TOC \o 1-5 \h \z \o Current Document .绪论 3 课题的选定和要求 3 课程设计目的 3 \o Current Document .方案设计 3 方案一 4 方案二 5 三.几个重要的参数 绪论 1.1课题的选定和要求。 1.1.1课题的选定 晾晒衣服是频繁而单调的工作。衣物的沉重、晾架的高度以及衣物在天气变 化时的容易受到损坏和弄脏，这些问题一直烦扰着家庭主妇们。 目前，市面上出 现了各式各样的晾衣架，其目的在于缓解举手晾衣的麻烦，避免天气带来的危害 并充分利用阳光。但其实在很多方面并没有完全自动化甚至符合生活需求， 只是 适当的减少了工作量。以前，晾衣架最简单的一种是一根竹竿固定或悬挂在屋顶 板下、窗外等地方；现在的居民很多是在天花板下焊接一根铁管作为晾衣架的挂 具，晾衣服时，必须将衣服一件一件地穿上衣架，再用杈子将衣服挂在铁管上， 工作效率低，又不方便，时常将衣服掉地弄脏，而且还不能充分利用阳光。即便 近期出现的自动晾衣架，大多也只能通过升降来简化凉衣服的工作量， 还不能同 时实现升降并且伸缩屋内外这两方面的功能。针对以上提出的现象，经过研究调 查，本人决定选择半自动晾衣架作为课题， 设计可以同时实现升降和在屋内外伸 缩的晾衣架。 1.1.2课题要求 （1） 晾衣架能自动升降以缓解举手晾衣的麻烦； （2） 晾衣架能自动伸出和缩回，既充分利用了阳光，减少事故隐患，又不影 响整个小区的总体美观； （3） 足够的承载力； （4） 操作方便，省力。 1.2课程设计目的 1） 使学生初步了解机械设计的全过程，得到根据功能需要拟定机械运动方案的训练，初步 具备的机构选型、组合和确定运动方案的能力； 2） 以机械系统运动方案设计为切入点，把机械原理课程各章的理论和方法融会贯通起来， 进一步巩固和加深所学的理论知识； 3） 使学生掌握机械运动方案设计的内容，方法，步骤，并对动力分析与设计有一个较完整 的概念； 4） 进一步提高学生运算，绘图以及运用计算机和技术资料的能力； 5） 通过编写说明书，培养学生表达，归纳，总结的能力； 6） 培养学生综合运用所学知识，理论联系实际，独立思考与分析问题的能力和创新能力。 方案设计 2.1方案一 2-1A 和 BO 2-1A 和 BO 通过研究设计，绘制出方案一的结构示意图如图 图2-1A 方案一整体结构示意图 3 ClZ 图2-1B 方案一运动结构示意图 2.1.2方案一组成结构 如图2-1A所示，A图中两个运动结构为对称结构，其运动结构如图 2-1B所 示。由这两个图可以看出，该运动机构由6个运动构件组成，其他为附属运动装 置。构件1固定于天花板上，构件2垂直于天花板位于窗户两侧，对称的构件 6 相连接，用于悬挂衣物。挂于固定杆 1和2上的是固定挂钩1和2,用于固定 滑块3和5的位置，通过把手1和2来控制两个固定挂钩。 2.1.3方案一的工作原理 通过把手2将固定挂钩2固定于固定杆2上，固定挂钩2的设计弯度较大， 使固定杆与挂钩的相对移动较小，从而使滑块5不能在构件6上滑动；下拉把手 1使滑块3在构件2上向下滑动，构件6随之绕构件1转动，同时实现晾衣杆的 升降和内外移动，此时，可以挂上衣物，接着抬起把手 1使滑块3向上移动，通 过构件4带动构件6撑起晾衣杆，移动把手1将固定挂钩1挂于固定杆1上，使 滑块3在垂直方向上得到固定，从而使构件6始终保持水平。由于构件6的转动 幅度有限，很大程度上不能完全满足用户使衣物内外移动的需求，使用滑块 5 来实现衣物在个人需要内的内外移动。利用把手 2取下固定挂钩2,解除对滑块 5的约束，前后推动把手2，实现晾衣杆的内外移动。当滑块 5移动过程中，会 带动构件4,此时滑块3在构件2上的移动收到约束，将会使得构件2产生摇杆 运动，由于构件2位于两侧，无论从美观上还是空间上都没有不利影响。 2.1.4小结 本设计方案通过较低的把手设计缓解了举手晾衣的麻烦，通过两个滑块和固定挂钩实现了晾衣杆升降和内外伸缩， 既充分利用了阳光，减少事故隐患，又不 影响整个小区的总体美观，在设计中将利用理论力学和材料力学以及机械原理的 相关知识对各材料的尺寸等参数进行计算，使其具有足够的承受力，整个操作过 程方便，省力。总体来讲，基本满足了设计要求，但是，为了使人能够用最小的 力通过把手撑起晾衣架，将把手设计在中间，使得室内的美观受到一定程度的影 响，并且，在不晾晒衣物时，使用阳台也不是很方便。因此，本人决定在方案一 基础上进行改进，设计方案二。 2.2方案二 2.2.1方案二结构示意图 根据方案一中的基本思路和存在的问题进行思考，