手搖式自動(dòng)伸縮晾衣桿-合肥學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)大賽

手搖式自動(dòng)伸縮晾衣桿08機(jī)制四1工作原理及創(chuàng)新點(diǎn)24技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)3市場(chǎng)分析及暢想4概述及背景5設(shè)計(jì)小結(jié)論文大綱第一節(jié)概述及背景一設(shè)計(jì)思路我們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的理解是：機(jī)械設(shè)計(jì)是根據(jù)市場(chǎng)需求及實(shí)際需要，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的功能、原理、技術(shù)參數(shù)進(jìn)行規(guī)劃決策并以一定的形式表達(dá)出來的過程。結(jié)合機(jī)械的組成，我們的設(shè)計(jì)思路是：1，考察實(shí)際需求。2，確定產(chǎn)品功能。3，對(duì)產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，原動(dòng)機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。4，技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)：對(duì)產(chǎn)品的材料、尺寸、結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度等進(jìn)行選擇及校核。我們將按照這個(gè)思路對(duì)我們這次的作品進(jìn)行設(shè)計(jì)?？傮w結(jié)構(gòu)圖2二，背景我們都有過這樣的體驗(yàn)，當(dāng)我們洗了衣服之后要去曬衣服的時(shí)候，首先我們要將衣服一件一件掛在衣架上，然后用舉桿一件一件的掛到高處的晾衣桿上。當(dāng)要收衣服時(shí)候要用舉桿一件一件的取下來。由于晾衣架是固定的，而太陽(yáng)是轉(zhuǎn)動(dòng)的，有時(shí)候并沒有陽(yáng)光照在衣服上。遇到這種情況那么更不好受，外面在下雨，而主人卻不在家，衣服沒有人收?；谝陨系南敕?，我們想，能不能設(shè)計(jì)一種晾衣架，能自動(dòng)升降這樣就能每次晾衣服收衣服的時(shí)候不必再用舉桿上下動(dòng)了。能不能當(dāng)太陽(yáng)移動(dòng)時(shí)，晾衣桿也可以隨著陽(yáng)光移動(dòng)，讓衣物更多的接受陽(yáng)光的照射。能不能當(dāng)下雨的時(shí)候，讓晾衣桿自動(dòng)的收進(jìn)屋里，而防止曬好的衣服又被淋死。簡(jiǎn)言之，能不能設(shè)計(jì)一種晾衣桿，讓生活更美好。第二節(jié)工作原理及創(chuàng)新點(diǎn)

一工作原理1，功能的設(shè)計(jì)我們想要實(shí)現(xiàn)的功能有：晾衣桿的自動(dòng)升降、晾衣桿可以做一定的移動(dòng)，晾衣桿具有一定的智能功能，當(dāng)下雨時(shí)，能自動(dòng)移動(dòng)到?jīng)]有雨的地方，當(dāng)然由于智能功能的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜我們只能闡述一下原理，具體的設(shè)計(jì)完成不了。主要還是自動(dòng)升降功能與前后移動(dòng)功能。要實(shí)現(xiàn)晾衣桿的自動(dòng)升降，我們選擇常用的剪刀片結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的好處在于可以實(shí)現(xiàn)伸縮。如下圖：

2，執(zhí)行機(jī)構(gòu)。剪刀片主動(dòng)軸從動(dòng)軸執(zhí)行的原理：鏈輪錐齒輪右旋螺母左旋螺母當(dāng)用手輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)軸4轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)其上的錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)軸3上的錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)。因軸3固定在箱體上只能轉(zhuǎn)動(dòng)不能移動(dòng)，軸3上開有反向螺紋，軸3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)螺紋隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。螺紋轉(zhuǎn)動(dòng)使軸3上的兩個(gè)螺母反向移動(dòng)，〔當(dāng)停止不轉(zhuǎn)時(shí)，通過螺紋副的自鎖可以將桿保持在一定高度〕，從而帶動(dòng)剪刀片開合運(yùn)動(dòng)，就到達(dá)了晾衣桿的升降。3傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：機(jī)構(gòu)如下圖：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作原理：當(dāng)手輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)，〔因鏈輪與鏈條在ug里表示較復(fù)雜，所以沒有表示出來?！虫湕l轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。由錐齒輪嚙合帶動(dòng)從動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而把動(dòng)力傳動(dòng)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。4原動(dòng)機(jī)市場(chǎng)上的類似產(chǎn)品的原動(dòng)機(jī)都是用電動(dòng)機(jī)來帶動(dòng)的，考慮到節(jié)能環(huán)保，這里我們選用手輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過鏈傳動(dòng)將轉(zhuǎn)矩傳給主動(dòng)軸進(jìn)而帶動(dòng)從動(dòng)軸運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)剪刀片的開合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)晾衣桿的升降。5創(chuàng)新點(diǎn)市場(chǎng)上的同類產(chǎn)品在升降裝置上都是通過鋼絲利用滑輪來拉升進(jìn)而實(shí)現(xiàn)晾衣桿的上升與下降的，而原動(dòng)機(jī)那么是用電動(dòng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，對(duì)于這種裝置我們認(rèn)為1：耗能。2：用鋼絲來拉動(dòng)較為費(fèi)力。3，在感覺上總覺得不太平安。而我們所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)是1,通過鏈傳動(dòng)與螺紋副的自鎖可以將晾衣桿升到任意的高度。2，箱體固定在天花板上，平安。3，采用人工傳動(dòng)節(jié)能環(huán)保。4,我們所設(shè)計(jì)的晾衣桿能實(shí)現(xiàn)上下前后運(yùn)動(dòng)，而市場(chǎng)上的只能實(shí)現(xiàn)上下伸縮運(yùn)動(dòng)，而不能前后運(yùn)動(dòng)。市場(chǎng)上的自動(dòng)晾衣桿23第三節(jié)技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)一，整體分析整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)是，當(dāng)用手轉(zhuǎn)動(dòng)手輪時(shí)帶動(dòng)鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過錐齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)從動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使兩個(gè)反向螺母合攏或分開。進(jìn)而帶動(dòng)剪刀片的開合，實(shí)現(xiàn)升降的目的。在這個(gè)過程中有這些地方需要注意1：剪刀片的強(qiáng)度。2：軸的抗扭。3，螺紋副的自鎖。二，性能參數(shù)最大承載升降高度50kg900mm三，各局部尺寸及校核1，箱體〔材料選用高強(qiáng)度塑料〕箱體長(zhǎng)、寬、高800，400，200凸臺(tái)長(zhǎng)、寬、高100，100，200沉頭孔尺寸52、15，25、15軸承軸承代號(hào)60052，剪刀片及其強(qiáng)度校核材料45鋼數(shù)量8剪刀片長(zhǎng)200mm剪刀片寬10mm剪刀片厚10mm總的升降高度：L=6L1〔cos15。-cos75。〕=6*200〔〕=852mm符合晾衣服時(shí)的高度。強(qiáng)度校核：衣物取50kg經(jīng)強(qiáng)度計(jì)算遠(yuǎn)小于45鋼的承載強(qiáng)度，符合設(shè)計(jì)要求。3，主動(dòng)軸與從動(dòng)軸主動(dòng)軸從動(dòng)軸從動(dòng)軸左旋螺紋右旋螺紋從動(dòng)軸螺紋1從動(dòng)軸螺紋2從動(dòng)軸直徑d13030副直徑d228.34428.344螺距p55角度6060旋向左旋右旋主動(dòng)軸強(qiáng)度驗(yàn)算：扭矩Tmax=F/2*tan75°*0.1*0.03=1.34N*m根據(jù)第三強(qiáng)度理論б=[〔M/W〕2+4〔T/Wt〕?]?=18.4mpa<40mpa滿足要求從動(dòng)軸強(qiáng)度驗(yàn)算：Tmax=F/2*tan75°*0.1*0.03=1.34N*m符合要求4，主動(dòng)軸與從動(dòng)軸強(qiáng)度驗(yàn)算TanΨ=p/(d2*π)=0.056所以Ψ=arctan0.056ρ=arctanf=5.7°Ψ<ρ,故滿足要求5，螺紋副自鎖驗(yàn)算〔1〕錐齒輪數(shù)量4m=3,z=4,u=1分度錐頂角δ1=45°錐頂距R=42mm齒寬b=12..6mm6，錐齒輪與鏈輪〔2〕鏈條型號(hào)28A節(jié)距48.87mm大鏈輪參數(shù)Z=10,分度圓直徑d=143.38mm,齒頂圓直徑da=160.8mm鏈輪參數(shù)分度圓直徑d=75.73mm齒頂圓直徑da=85.18mm分度圓弦齒高h(yuǎn)a=12mm第四節(jié)市場(chǎng)分析及暢想一市場(chǎng)分析隨著社會(huì)的開展和科技的進(jìn)步，人們對(duì)生活的要求也越來越高。智能化得家庭生活用品也越來越受到人們的青睞。結(jié)合近幾年智能晾衣桿市場(chǎng)的開展，我們認(rèn)為智能晾衣桿的市場(chǎng)前景還是很廣闊的，但是，搶占市場(chǎng)需要付出艱苦的努力。我們覺得現(xiàn)在的晾衣桿還可以在這些方向做一些改進(jìn)：1，讓晾衣桿隨著陽(yáng)光的移動(dòng)而移動(dòng)，讓衣物更多的接受陽(yáng)光的照射，讓生活更健康。2，有這樣一種情況，冬天的時(shí)候，晾在外面的衣服總是很容易結(jié)冰，很不容易干，能不能在晾衣桿上加一種輔助裝置讓衣服塊速晾干。3，設(shè)想一下，當(dāng)我們?cè)谕夤ぷ鲿r(shí)，突然下雨了，而家里的衣服沒收，能不能通過或其它裝置給家里的晾衣桿發(fā)個(gè)信號(hào)，讓其自動(dòng)收衣服。推廣一下，能不能實(shí)現(xiàn)全面的家居智能化了。二，暢想隨著機(jī)械科技和電子科技的不斷開展，相信那些美好的想象最后終會(huì)實(shí)現(xiàn)。第五節(jié)設(shè)計(jì)小結(jié)通過這次的設(shè)計(jì)，我們認(rèn)識(shí)到團(tuán)隊(duì)合作的重大力量。如果沒有團(tuán)隊(duì)的力量，就不會(huì)有我們現(xiàn)在的作品。不僅如此，在創(chuàng)作過程中我們也收獲很多。首先為了繪制三維