半自動晾衣架械原理課程設(shè)計

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1、文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理 .word 版本可編輯 .歡迎下載支持 . 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計實踐報告 設(shè)計題目 : 半自動晾衣架 班 級: 機(jī)械四班 學(xué) 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(shè)計任務(wù)書 1.1 基本目的 1.2 設(shè)計要求 二、設(shè)計題目簡介 三、設(shè)計方案及方案的對比和確定 3.1 方案 四、設(shè)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(xiàn) 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(luò)收集整理 .word 版本可編輯 .歡迎下載支持 . 一、設(shè)計任務(wù)書 1.1 基本目的： 1） 使學(xué)生初步了解機(jī)械設(shè)計的全過程，得到根據(jù)功能需要擬定機(jī)械運動方案的訓(xùn)練，初步具 備的機(jī)構(gòu)選型、組合和確定運動方案的能力； 2）以機(jī)械系統(tǒng)運動方案設(shè)計為切入點，把機(jī)械原理課程各章的理論和方法融會貫通起來，進(jìn) 一步鞏固和加深所學(xué)的理論知識； 3)

3、使學(xué)生掌握機(jī)械運動方案設(shè)計的內(nèi)容，方法，步驟，并對動力分析與設(shè)計有一個較完整的概念； 4) 進(jìn)一步提高學(xué)生運算，繪圖以及運用計算機(jī)和技術(shù)資料的能力； 5) 通過編寫說明書，培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)，歸納，總結(jié)的能力； 6) 培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)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(shè)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(shè)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(jī)械原理》的學(xué)習(xí)，設(shè)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(shè)計方案及方案的對比和確定 1、設(shè)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(luò)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(jī)構(gòu)，如圖 1 通過雙搖桿機(jī)構(gòu) （ 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(dǎo)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(jī)構(gòu)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(cè)。 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(jī)，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(biāo)，即通過電動機(jī)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(dǎo)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(luò)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(jī)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(cè)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(cè)，避免淋雨。 圖 5 圖 6 圖 6 側(cè)為俯視圖，此時晾衣桿在陽臺內(nèi)側(cè)。右側(cè)的圖為手動機(jī)構(gòu)以解決滑動的問題。 2、工作原理 過程一： 電動機(jī) 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(jī)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(cè)工作狀態(tài)。 陰天時，不讓衣物在陽臺外側(cè)，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(jī)構(gòu)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(luò)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(dǎo)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(jī)) 1440r/min 100w 2 10 蝸桿 80（外徑） 100（長） i=31:1 3 11 固定機(jī)架 2

11、12 滑塊 2 13 滑輪 50 1 14 圓盤 200 1 15 手柄 1 16 導(dǎo)桿 20x200 2 17 連接桿 20x2500 2 18 繩子 2 注：材料為：鋁合金 許用應(yīng)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(luò)收集整理 .word 版本可編輯 .歡

12、迎下載支持 . 四、設(shè)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(dá) 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(jī)架的固定應(yīng)該選擇適中的位置。若機(jī)架固定的過高，則會導(dǎo)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(luò)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(jī)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(jī)架以及電動機(jī)。 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(luò)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(xí)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(yīng)這種還未涉及的挑戰(zhàn)，也逐漸的找到了對這個設(shè)計的興趣。 首先談?wù)勥@個課程設(shè)計的意義吧。我覺得通過這個課程設(shè)計，我們把整個學(xué)期對機(jī)械原理的學(xué)習(xí)放到實際應(yīng)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(xué)習(xí)的不足之處，讓我們更好的去學(xué)習(xí)這個課程，對期末考試的復(fù)習(xí)方向也有一定的幫助。還有，這個課程設(shè)計為我們以后學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計也增加了不少的基礎(chǔ)，對以后的課程設(shè)計也有著不曉得作用。 另外，這個課程設(shè)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(tuán)隊合作精神上面等都有著相當(dāng)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(tuán)隊合作上面，其實我們小組想的方案 有四五種，這種結(jié)果是 大家共同努力地結(jié)果，有句話說的好啊， “眾人劃槳開大船” ，這句話是相當(dāng)?shù)闹匾摹５阶詈?，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(shè)計實習(xí)，我們相互學(xué)習(xí)，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(jìn)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(shè)計的并不是具有相當(dāng)大的創(chuàng)新性，這一點還是要改進(jìn)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(shè)計出的晾衣架實用性可能并不太大。最后，在編寫課程設(shè)計說明書過程中，由于接觸這種說明書的機(jī)會較少，故編寫的語句，條理并不是相當(dāng)?shù)拿鞔_！ 總之，這次的課程設(shè)計實習(xí)，給了我一個機(jī)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(luò)收集整理 .word 版本可編輯 .歡迎

19、下載支持 . 六、參考文獻(xiàn) [ １] 孫桓，陳作模，葛文杰．機(jī)械原理．第 7 版．北京：高等教育出版社， 2006 [ ２] 張策．機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計（上、下） ．北京：高等教育出版社， 2004 [ ３] 陳忠良，潘白樺 . 機(jī)械制圖與計算機(jī)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(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) . 北京：高等教育出版社， 2006 [ ５] 劉鴻文 . 材料力學(xué) [M]. 第四版 . 北京 : 高等教育出版社 ,2004 [ ６] 呂仲文 . 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計 ( 第 1 版 ). 北

20、京 : 機(jī)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(luò)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 .