手摇式自动伸缩晾衣架-机械设计大赛课件

手摇式自动伸缩晾衣杆设计人：杨展飞 高 磊 张东升 邵 波 指导老师：王勇08机制四1手摇式自动伸缩晾衣杆设计人：杨展飞指导老师：王勇08机制四1论文大纲第一节：概述及背景第二节：工作原理及创新第三节：技术参数设计 第四节：市场分析及畅想第五节：设计小结论文大纲第一节：概述及背景第一节 概述及背景一，设计思路我们对机械设计的理解是：机械设计是根据市场需求及实际需要，对机械产品的功能、原理、技术参数进行规划决策并以一定的形式表达出来的过程。结合机械的组成，我们的设计思路是：1，考察实际需求。2，确定产品功能。3，对产品的执行机构，传动机构，原动机进行设计。4，技术参数设计：对产品的材料、尺寸、结构、强度 等进行选择及校核。我们将按照这个思路对我们这次的作品进行设计。第一节 概述及背景一，设计思路我们对机械设计的理解是：机械设总体结构图总体结构图二，背景我们都有过这样的体验，当我们洗了衣服之后要去晒衣服的时候，首先我们要将衣服一件一件挂在衣架上，然后用举杆一件一件的挂到高处的晾衣杆上。当要收衣服时候要用举杆一件一件的取下来。由于晾衣架是固定的，而太阳是转动的，有时候并没有阳光照在衣服上。遇到这种情况则更不好受，外面在下雨，而主人却不在家，衣服没有人收。基于以上的想法，我们想，能不能设计一种晾衣架，能自动升降这样就能每次晾衣服收衣服的时候不必再用举杆上下动了。能不能当太阳移动时，晾衣杆也可以随着阳光移动，让衣物更多的接受阳光的照射。能不能当下雨的时候，让晾衣杆自动的收进屋里，而避免晒好的衣服又被淋死。简言之，能不能设计一种晾衣杆，让生活更美好。二，背景我们都有过这样的体验，当我们洗了衣服之后要去晒衣服的 第二节 工作原理及创新点 一，工作原理1，功能的设计 我们想要实现的功能有：晾衣杆的自动升降、晾衣杆可以做一定的移动，晾衣杆具有一定的智能功能，当下雨时，能自动移动到没有雨的地方，当然由于智能功能的设计较为复杂我们只能阐述一下原理，具体的设计完成不了。主要还 是自动升降功能与移动功能。第二节 工作原理及创新点 一，工作原理1，2，执行机构。要实现晾衣杆的自动升降，我们选择常用的剪刀片结构，这种结构的好处在于可以实现伸缩。如图所示：2，执行机构。执行的原理：1链轮2锥齿轮3从动轴4主动轴5左旋螺母6右旋螺母7左旋螺纹8右旋螺纹执行的原理：1链轮2锥齿轮3从动轴4主动轴5左旋螺母6右旋螺当用手轮转动时轴4转动进而带动其上的锥齿轮转动，进而带动轴3上的锥齿轮转动，进而带动轴3转动。因轴3固定在箱体上只能转动不能移动，轴3上开有反向螺纹，轴3转动时螺纹随之转动。螺纹转动使轴3上的两个螺母反向移动，（当停止不转时，通过当停止不转时，通过螺纹副的自锁可以将杆保持在一定高度）螺纹副的自锁可以将杆保持在一定高度），从而带动剪刀片开合运动，就达到了晾衣杆的升降。当用手轮转动时轴4转动进而带动其上的锥齿轮转动，进而带动轴33 传动机构：机构如图所示：链轮主动轴锥齿轮1锥齿轮2从动轴3 传动机构：机构如图所示：链轮主动轴锥齿轮1锥齿轮2从传动机构工作原理：当手轮转动时带动链条转动，（因链轮与链条在ug里表示较复杂，所以没有表示出来。）链条转动带动链轮转动，进而带动主动轴转动。由锥齿轮啮合带动从动轴转动，进而把动力传动到执行机构。11传动机构工作原理：当手轮转动时带动链条转动，（因链轮与链条在4 原动机市场上的类似产品的原动机都是用电动机来带动的，考虑到节能环保，这里我们选用手轮转动，通过链传动将转矩传给主动轴进而带动从动轴运动，进而可以实现剪刀片的开合，进而实现晾衣杆的升降。124 原动机市场上的类似产品的原动机都是用电动机来带动的，考虑5 创新点市场上的同类产品在升降装置上都是通过钢丝利用滑轮来拉升进而实现晾衣杆的上升与下降的，而原动机则是用电动机来实现的，对于这种装置我们认为1：耗能。2：用钢丝来拉动较为费力。3，在感觉上总觉得不太安全。而我们所设计的产品的优点是1,通过链传动与螺纹副的自锁可以将晾衣杆升到任意的高度。2，箱体固定在天花板上，安全。3，采用人工传动节能环保。市场上的自动晾衣杆135 创新点市场上的同类产品在升降装置上都是通过钢丝利用滑轮来第三节 技术参数设计1，性能参数 最大承载升降高度50kg900mm第三节 技术参数设计1，性能参数最大承载升降高度50kg902，剪刀片设计数量：6 长度l=20mm,宽d=10mm,厚=10mm,材料45钢 总的升降高度：L=6L1（cos15。-cos75。）=6*200（0.97-0.26）=852mm符合晾衣服时的高度。2，剪刀片设计数量：6 长度l=20mm,宽d=10mm,3，主动轴与从动轴主动轴从动轴左旋螺纹右旋螺纹3，主动轴与从动轴主动轴从动轴左旋螺纹右旋螺纹主轴螺纹1主轴螺纹2主轴直径d13030副直径d228.34428.344螺距p55角度6060旋向左旋右旋主轴螺纹1主轴螺纹2主轴直径d13030副直径d228.344，主动轴与从动轴强度验算 主动轴强度验算：扭矩T max=F/2*tan75*0.1*0.03=1.34N*m 根据第三强度理论 =（M/W）+4（T/Wt）=18.4mpa40mpa 满足要求 从动轴强度验算：Tmax=F/2*tan75*0.1*0.03=1.34N*m 符合要求5，螺纹副自锁验算 Tan=p/(d2*)=0.056 所以=arctan0.056 =arctanf=5.7 ,故满足要求4，主动轴与从动轴强度验算5，螺纹副自锁验算6，锥齿轮 数量4 m=3,z=4,u=1 分度锥顶角1=45 锥顶距 R=42mm 齿宽 b=12.6mm6，锥齿轮 7，链条型号 28A 节距48.87mm 大链轮参数 Z=10,分度圆直径d=143.38mm,齿顶圆直径 da=160.8mm8，小链轮参数 分度圆直径d=75.73mm 齿顶圆直径da=85.18mm 分度圆弦齿高ha=12mm9，轴承代号6005，数量6 键公称尺寸 87，b=127，链条型号9，轴承代号6005，数量6 第四节 市场分析及畅想一 市场分析随着科技的进步，文化的发展，人们对生活的要求也不断提高，智能方便机械电子产品越来越受到人们的青睐，比如最近热销的全制动吸尘器。同样人们对智能化得家居生活用品市场需求也很大，结合自动晾衣杆实际的市场情况和社会的发展趋势，我们认为这种产品还是很有市场前景的。当然这需要艰苦的努力才能占有市场。第四节 市场分析及畅想一 市场分析随着科技的进步，文化的发展二 畅想我们觉得现在的晾衣杆还可以在这些方向做一些改进：1，让晾衣杆随着阳光的转动而转动，让衣物更多的接受阳光的照射，让生活更健康。2，有这样一种情况，冬天的时候，晾在外面的衣服总是很容易结冰，很不容易干，能不能在晾衣杆上加一种装置辅助衣服块速晾干。3，设想一下，当我们在外工作时，突然下雨了，而家里的衣服没收，能不能通过手机 或其它装置给家里的晾衣杆发个信号，让其自动收衣服。当然这需要我们机械、电子专业方面的人员不断的努力。二 畅想我们觉得现在的晾衣杆还可以在这些方向做一些改进：1，第五节 设计小结通过这次设计，我们进一步的熟悉与掌握了所学的专业知识。考验了我们的做事严谨与细致的态度，认识到了团队在设计与工作中的的重要性。通过团队成员的充分讨论与分析才能有更好的创新思维，有效地思维结合才能创造出一流的设计思想。这不仅仅是一次设计，更是一种人生经历，也是对我们意至的一种磨砺与考验。第五节 设计小结通过这次设计，我们进一步的熟悉与掌握了所学的