半自動晾衣架機械原理課程設計

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1、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:2011301390146姓名:王鑫昌時間:2015年1月5日—2015年1月21日13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§4.3強度校核五、心得體會六、參考文獻13一、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)

2、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)使學生掌握機械運動方案設計的內容，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?！?.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

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活中經常會遇到的活動，針對這一頻繁而單調的工作，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

4、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。13三、設計方案及方案的對比和確定1、設計思路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

5、2用搖桿作為原動件可以使其固定在陽臺外側。圖213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。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，轉動手柄，利用摩擦

6、力的作用，使得繩子帶動晾衣桿（2）運動到陽臺內側，避免淋雨。13圖5圖6圖6側為俯視圖，此時晾衣桿在陽臺內側。右側的圖為手動機構以解決滑動的問題。2、工作原理過程一：13衣架轉動蝸桿減速器電動機過程二：曬衣桿滑動圓盤蝸輪蝸桿手柄過程一通過（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（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，使蝸桿轉動，帶動蝸輪轉動，黏

7、貼在蝸輪上的（14）圓盤也隨著渦輪的轉動而轉動，（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圖7下圖為在平臺所搭建的實物圖：4、規(guī)格數量表：13名稱規(guī)格（mm）數量1帶導軌的平行框2000′50x200012桿（管）?30′250013滾輪?5024鋼繩25搖桿?20x90026連桿?20x97027曲柄?20x44028蝸輪?300（外徑）′50（厚度）39綜合箱(電動機)1440r/min100w210蝸桿?80（外徑）′100（長）i=31:1311固定機

8、架212滑塊213滑輪?50114圓盤?200115手柄116導桿?20x200217連接桿?20x2500218繩子2注：材料為：鋁合金許用應力：315Mpa13四、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