机械创新设计说明书

1、目录一、设计任务书§ 1.1 计背景§ 1.2 本目的§ 1.3 计要求二、设计方案及方案的对比和确定§ 2.1 案一§ 2.2 案二§ 2.3 案的对比和确定三、设计方案分析§ 3.1 构运动说明§ 3.2 构效果简图§ 3.3 构零件规格§ 3.4 构运动简图§ 3.5 动计算分析四、心得体会五、参考文献一、设计任务书§ 1.1 计背景传统晾衣架的基本构架一般是一根竹竿固定或悬桂在屋 顶板下、窗外等地方；现在大多是在天花板下焊接一根铁管 作为晾衣架的桂具，人们晾衣服时，需

2、要用一根叉子将衣服 一件一件地桂在铁杆上，费时又费力，而且一旦操作不当便 会将衣服掉在地上弄脏，非常不方便，并且还不能够充分地 利用阳光。针对这些问题，我设计了一种实用的半自动晾衣 架，来满足人们在自动升降、伸缩两方面的需求，希望能给 家庭主妇们带来便利。§ 1.2 本目的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

3、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。§ 1.3 计要求1）晾衣架能自动升降以缓解举手晾衣的麻烦；2)晾衣架能自动伸由和缩回，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)有足够的承载能力； 4)操作方便，节时省力。二、设计方案及方案的对比和确定§ 2.1 方案一(1)机构的组成7和8为滑轮，9是让$块浦1 为楼上阳台，2是导轨, 平行四边式机构，6是晾衣杆, 移的绳索，10是让滑块

4、后移的绳 索，11为机构5的拉杆。(2)工作原理使用者用拉杆11的突生部分插入到机构 5制定的空内，再 正转平行四边形机构，就会使其缓慢降下来，这样便可以轻 松把衣物桂上去；再反转拉杆11就可达到升起晾衣杆的效果；如果室外阳光充足，想把衣服桂到外面晾晒，只需拉动 绳索9即可，当碰到外部的挡板，则可锁住滑轮，使之不再 向外滑动；如果想要拉回室内，拉动绳索10便可，碰到阳台内的导轨上的挡板，则可锁住滑轮。§ 2.2 方案二自动晾衣架由矩形架 1 （主要起到晾晒衣服的功能）； 直杆2和4是连接矩形架1和杆架6的；涡轮连杆3和5, 来满足矩形架1的升降、伸缩要求；杆架 6和天花板相连； 横杆

5、7对涡轮一杆有支撑作用； 综合箱体8和10,蜗杆9和 11组成。其中8和10为连接在天花板上的箱体，里面安装 有电机和减速器，通电时电机带动蜗杆9和11转动，由蜗杆带动涡轮连杆3和5摆动，从而实现矩形晾衣架 1做平面 运动，进而实现晾衣架的升降、伸缩等既定功能。由于对称及美观，只标注了半边的标号§ 2.3方案的对比和确定、具体方案比较内容力某一力某一美观程度较难看较美观运动难易程度人工操作较多更加自动化性价比较局造价中等效率一般，人为因素影响较大有稳定的伸缩速度，比较稳定占地空间较大较小通过比较，方案二更接近设计时的目的，实现了自动化的 伸缩与升降功能，且造价合理，为家庭主妇们带来的

6、便利更 多，综合看来其市场潜力更大。三、设计方案分析§ 3.1 构运动说明如右图所示，晾衣架固定 在室内，当不用的时候， 晾衣架向上收入室内， 这 样既不破坏小区环境又 不占用房子的内部空间。当晾晒衣服时，启动电动 机，使晾衣架降下来，然 后在矩形晾衣杆上悬桂好衣服。如 果室外天气较好，启动电动机，使晾衣架向外运动，晾衣架 运动到合适的位置后关闭电动机（也有一个极限位置的挡 板，晾衣架运动到此处则会停止），此时，晾衣架就伸到了 室外，这样能够充分利用阳光。如果室外下雨，则只要按下 开关，让电动机反转即可。§ 3.2 构效果简图§ 3.3 构零件规格名称规格数量杆1

7、L=500mmD=30mm4杆2L=1200mD=30mm4杆6L=300mm4§D=30mm3.4机构杆12L=2500mm2运动简图D=30mm§蜗杆Zi=1mi=1023.5 运动di=80mm计算分Z2=31析电蜗轮02=9.86 d2=300mm B=50mm2动机的i=10:1（传动比）额定减速器?=80%2功率P为深沟球轴承GBT2971994 6004 型470W,额n=500r/min定转电动机P=70w2速为500轴承套42/ 476r/min,其额定扭矩电动机通过变速器将动力传递给蜗杆传递到蜗杆的功率为蜗杆通过涡轮驱动晾衣架运动，晾衣架对涡轮中心的扭矩

8、M 432sin （ e为晾衣架转动的角度，75ow e < 75o）所以晾衣架的角速度和角度的关系为晾衣架的平均角速度为所以晾衣架要转动到预定的位置需耗时晾衣架位移和角度的关系四、心得体会创新的作用体现在我们生活中的方方面面，大到人类文明进步、人类科学的发展、现代科学体系、技术和经济发展、 综合国力，小到我们的日常生活，一个创新的点子往往能给 我们带来太多的便利。通过这次的机械创新设计实习，我从一开始的无从下 手，经过查阅资料、咨询老师、与同学之间相互讨论等方式， 对机械设计的全过程逐步地有了了解，并且能够根据机构功 能的需要设计由机械来。在这次研究性的学习中，充分发挥了我们的自学能力

9、、 想象力和动手能力。首先是根据所选题目的设计要求，要构 想由半自动晾衣架的大概机构形态，以及可能要用到的机构 组合。然后，根据初步估计，对构想由的几种方案进行比较 和选择。最后是将零件具体的规格数据代入计算，分析结果,看是否满足运动学要求，是否满足零件的强度要求等。尤其是在运动的分析与计算过程中，是我们机械原理、 材料力学等课程所学的理论知识的实际运用，并顺便帮我们 复习了一下所学内容。这次机械创新设计实习，给了我一个锻炼自己的机会， 并将所学知识有了一个综合性的实际运用，提高了我的创新 能力，开拓性思维以及独立的动手能力，真是受益匪浅。五、参考文献1、黄纯颖主编机械创新设计高等教育生版社2000.72、张春林主编机械创新设计机械工业由版社2007.93、李萍萍 贺炜主编机械制图与计算机绘图机械工业生版社2007.14、李海萍主编机械设计基础苏州大学生版社2002.125、居毅.机械设计实验教学的创新与探讨J.实验室研