半自動晾衣架械原理課程設計

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1、文檔來源為 :從網(wǎng)絡收集整理 .word 版本可編輯 .歡迎下載支持 . 機械創(chuàng)新設計實踐報告 設計題目 : 半自動晾衣架 班 級: 機械四班 學 號: 20 姓 名: 王鑫昌 時 間: 2015年 1月 5日—2015年 1月 21日 目錄 一、設計任務書 1.1 基本目的 1.2 設計要求 二、設計題目簡介 三、設計方案及方案的對比和確定 3.1 方案 四、設計方案分析 4.1 位移功能運動分析 4.2 受力分析 4.

2、3 強度校核 五、心得體會 六、參考文獻 1文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除 . 文檔來源為 :從網(wǎng)絡收集整理 .word 版本可編輯 .歡迎下載支持 . 一、設計任務書 1.1 基本目的： 1） 使學生初步了解機械設計的全過程，得到根據(jù)功能需要擬定機械運動方案的訓練，初步具 備的機構選型、組合和確定運動方案的能力； 2）以機械系統(tǒng)運動方案設計為切入點，把機械原理課程各章的理論和方法融會貫通起來，進 一步鞏固和加深所學的理論知識； 3)

3、使學生掌握機械運動方案設計的內(nèi)容，方法，步驟，并對動力分析與設計有一個較完整的概念； 4) 進一步提高學生運算，繪圖以及運用計算機和技術資料的能力； 5) 通過編寫說明書，培養(yǎng)學生表達，歸納，總結的能力； 6) 培養(yǎng)學生綜合運用所學知識，理論聯(lián)系實際，獨立思考與分析問題的能力和創(chuàng)新能力。 1.2 設計要求 1) 晾衣架能自動升降以緩解舉手晾衣的麻煩； 2) 晾衣架能自動伸出和縮回，既充分利用了陽光，減少事故隱患又不影響整個小去區(qū)的總體美觀； 3) 足夠的承載力； 4) 操作方便，省力。 二、設計題目簡介 晾曬衣服是生

4、活中經(jīng)常會遇到的活動， 針對這一頻繁而單調(diào)的工作， 如果晾衣架是固定的， 無疑增加了辛苦程度，而且還伴有危險。以前，晾衣架最簡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， 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， 時常將衣服掉地弄臟，而且還不能充分利用陽光。而目前市場上所賣的自動晾衣架只能滿足單 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力的問題卻不能很好的利用陽光資 源，而收縮功能剛好相反，只能解決充分利用陽光資

5、源但不能解決費力這個問題。針對目前這 種情況，我們小組通過對《機械原理》的學習，設計一款實用的半自動晾衣架， 希望能為所 有的家庭主婦帶來方便。 三、設計方案及方案的對比和確定 1、設計思路 2文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除 . 文檔來源為 :從網(wǎng)絡收集整理 .word 版本可編輯 .歡迎下載支持 . 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構，如圖 1 通過雙搖桿機構 （ 1）與（ 3）帶動（ 2）由豎直位置轉(zhuǎn)動到水平位置，以實現(xiàn)升降的過程， （2）上帶有導軌， 可以實現(xiàn)收縮的功能，在水平

6、位置時，通過（ 4）擋板，使其固定。 圖 1 講到固定的問題，我們又想到了四桿機構中的死點，如圖 2 用搖桿作為原動件可以使其固 定在陽臺外側。 圖 2 傳動問題，我們想到可以用直齒輪傳動、蝸輪蝸桿、斜齒輪傳動等。原動力的提供，可以 通過電機，或者人工手柄的形式。 綜合以上的想

7、法，我們有了初步的目標，即通過電動機的帶動，使蝸輪蝸桿傳動，帶動 四桿轉(zhuǎn)動，從而帶動衣架上升，再利用死點使其固定在最高點。再通過拉動繩索通過滑輪使裝 在帶有導軌的連桿上的晾衣桿運動。 3文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除 . 文檔來源為 :從網(wǎng)絡收集整理 .word 版本可編輯 .歡迎下載支持 . 圖 4 是在最低點時掛衣服狀態(tài)。 圖 4 掛好衣服后，通電后，電動機工作，帶動晾衣架轉(zhuǎn)動到最高點。圖 5 是在最高點并且在陽 臺外側晾曬的狀態(tài)。若為陰天，則可以通過手動的方式，轉(zhuǎn)動手柄，利用摩擦力的作用，使得繩子帶動

8、晾衣桿（ 2）運動到陽臺內(nèi)側，避免淋雨。 圖 5 圖 6 圖 6 側為俯視圖，此時晾衣桿在陽臺內(nèi)側。右側的圖為手動機構以解決滑動的問題。 2、工作原理 過程一： 電動機 減速器 蝸桿 衣架轉(zhuǎn)動 過程二： 手柄 蝸桿 蝸輪 圓盤 曬衣桿滑動 過程一通過（ 9）綜合箱體（含有電動機和減速器）的作用，帶動（ 10）蝸桿運動，從而 帶動（ 8）渦輪的運動。焊接在蝸輪上的

9、（ 5）搖桿也隨著蝸輪運動， 就帶動整個晾衣架的運動， 現(xiàn)升降的問題。在最高點時處于在陽臺外側工作狀態(tài)。 陰天時，不讓衣物在陽臺外側，通過過程二，通過手柄的搖動，使蝸桿轉(zhuǎn)動，帶動蝸輪轉(zhuǎn) 動，黏貼在蝸輪上的（ 14）圓盤也隨著渦輪的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動， （ 18）繃直的繩子在摩擦力的作用 下帶動（ 2）桿（曬衣桿）滑動。從而實現(xiàn)收縮的功能。 3、機構運動簡圖（圖 7 4文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除 . 文檔來源為 :從網(wǎng)絡收集整理 .word 版本可編輯 .歡迎下載支持 . 圖 7 下圖為在平臺所搭建的實物圖： 4

10、 、規(guī)格數(shù)量表： 名稱 規(guī)格（ mm） 數(shù)量 1 帶導軌的平行框 2000 50x2000 1 2 桿（管） 30 2500 1 3 滾輪 50 2 4 鋼繩 2 5 搖桿 20x900 2 6 連桿 20x970 2 7 曲柄 20x440 2 8 蝸輪 300（外徑） 50（厚度） 3 9綜合箱(電動機) 1440r/min 100w 2 10 蝸桿 80（外徑） 100（長） i=31:1 3 11 固定機架 2

11、12 滑塊 2 13 滑輪 50 1 14 圓盤 200 1 15 手柄 1 16 導桿 20x200 2 17 連接桿 20x2500 2 18 繩子 2 注：材料為：鋁合金 許用應力： 315Mpa 5文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除 . 文檔來源為 :從網(wǎng)絡收集整理 .word 版本可編輯 .歡

12、迎下載支持 . 四、設計方案分析 4.1 位移功能運動分析 在由最低點上升到最高點的過程中， 晾衣桿的 X 軸方向的位移圖如圖 16 所示 , 這個過程中， 伸出了 1015mm的距離，且露出陽臺的長度在 600-700mm 之間，可以使衣服充分接觸陽光，達 到充分晾曬的目的。 圖 16 Y 軸方向的位移如圖 17 所示：

13、 圖 17 由豎直方向的位移可以看出，上升的醉倒高度為 1052mm，而陽臺的豎直空間一般為 3000 ， 所以機架的固定應該選擇適中的位置。若機架固定的過高，則會導致最低點過高，而此時就不 6文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除 . 文檔來源為 :從網(wǎng)絡收集整理 .word 版本可編輯 .歡迎下載支持 . 能保證最低點處于一個合適的位置可以使晾衣服的過程比較不費力。如果機架的位置太低的話，在最低點的時候，晾衣桿的位置較低，衣物會拖地又弄臟了。所以選擇一

14、個適中的位置裝置機架以及電動機。 4.2 受力分析 在由最低點上升到最高點的過程中，晾衣桿的 X 軸方向的受力大小如圖 18 所示： 圖 18 晾衣桿 Y 軸方向的受力大小如圖 19 所示： 圖 19 4.3 強度校核 晾衣桿受力分析： 彎矩圖： 計算過程： Fymax=237.64N Mmax

15、=1/2 X W=(1/32) X 3.14 X D 3 2-63 -5 3 =1/32X3.14X30 X10 m=8.831X10 m 7文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除 . 文檔來源為 :從網(wǎng)絡收集整理 .word 版本可編輯 .歡迎下載支持 . σ = Mmax/W=148.525/（8.831x10 -5 ）Pa=1.7MPa [ σ]=315MPa σ <[ σ] 所以，晾衣桿是安全的 五、心得體會 兩周的實習接近尾聲了，想想這兩個禮拜，一開始無從下手，慢慢的通過查找資料、小組成員的討論、

16、咨詢老師等方式，逐步去適應這種還未涉及的挑戰(zhàn)，也逐漸的找到了對這個設計的興趣。 首先談談這個課程設計的意義吧。我覺得通過這個課程設計，我們把整個學期對機械原理的學習放到實際應用中，這個過程不但很好的鍛煉了我們的能力，而且可以發(fā)現(xiàn)自己對該課程學習的不足之處，讓我們更好的去學習這個課程，對期末考試的復習方向也有一定的幫助。還有，這個課程設計為我們以后學習機械設計也增加了不少的基礎，對以后的課程設計也有著不曉得作用。 另外，這個課程設計在鍛煉了我們能力的同時，對我們的自身素質(zhì)也有一定的提高，比如在溝通方面，在團隊合作精神上面等都有著相當大的幫助。在溝通方面，我們小組成員之間不免會因為意見

17、的不同產(chǎn)生摩擦，鬧矛盾等，通過交流，我們會發(fā)現(xiàn)自己能夠更加的去聽取別人的意見，對自己所說的話也有所顧及，不會莽撞。在團隊合作上面，其實我們小組想的方案 有四五種，這種結果是 大家共同努力地結果，有句話說的好啊， “眾人劃槳開大船” ，這句話是相當?shù)闹匾?。到最后，我們小組的成員之間配合默契，齊心協(xié)力，很重視這次的課程設計實習，我們相互學習，相互給對方意見，為我們這次的合作都付出了好多。 最后講講這次課程中我們小組的不足之處。從一開始的選題，我們以為這個題目相對會比較簡單，其實不然。我們就是因為覺得簡單，所以在開始的一段時間內(nèi)并沒有對這個課題查尋較多的資料，慢慢的在不斷進行的過程中，

18、我們發(fā)現(xiàn)了好多不足之處，也發(fā)現(xiàn)半自動晾衣架不是那么的簡單，于是不斷地投入更多。到其中，我們發(fā)現(xiàn)我們所設計的并不是具有相當大的創(chuàng)新性，這一點還是要改進的。還有，沒有考慮到實際生活中人們對晾衣架的一個看法，所以設計出的晾衣架實用性可能并不太大。最后，在編寫課程設計說明書過程中，由于接觸這種說明書的機會較少，故編寫的語句，條理并不是相當?shù)拿鞔_！ 總之，這次的課程設計實習，給了我一個機會鍛煉了我自己，我自己也從這次鍛煉中里搞了自己的一些能力，使自己受益匪淺！ 8文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除 . 文檔來源為 :從網(wǎng)絡收集整理 .word 版本可編輯 .歡迎

19、下載支持 . 六、參考文獻 [ １] 孫桓，陳作模，葛文杰．機械原理．第 7 版．北京：高等教育出版社， 2006 [ ２] 張策．機械原理與機械設計（上、下） ．北京：高等教育出版社， 2004 [ ３] 陳忠良，潘白樺 . 機械制圖與計算機繪圖 . 第 2 版. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社， 2006 [ ４] 李繼慶，李育錫 . 機械設計基礎 . 北京：高等教育出版社， 2006 [ ５] 劉鴻文 . 材料力學 [M]. 第四版 . 北京 : 高等教育出版社 ,2004 [ ６] 呂仲文 . 機械創(chuàng)新設計 ( 第 1 版 ). 北

20、京 : 機械工業(yè)出版社 ,2004 9文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除 . 文檔來源為 :從網(wǎng)絡收集整理 .word 版本可編輯 .歡迎下載支持 . 10文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除 .