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1、合肥学院机械机械 创新大赛题目：手摇式自动伸缩晾衣架导师：王勇班级：08 机制（4）姓名：杨展飞，高磊，张东升，邵波日期：2010 年 12 月 6 号第一章 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 。 二，背景我们都有过这样的体验，当我们洗了衣服之后要
2、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。第二章 工作原理及创新点一，工作原理1，功
3、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。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：执行的原理：左旋螺纹右旋螺纹当用手轮转动时主动轴转动进而带动其 上的锥齿轮转动，进而带动从动轴上的锥 齿轮转动，进而带动从动轴转动。因从动 轴固定在箱体上只能转动不能移动，从动 轴上开有反向螺纹，从动轴转动时螺纹随 之转动。螺纹转动使从
4、动轴上的两个螺母 反向移动，从而带动剪刀片开合运动，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，从而达到了晾衣杆的升 降。 3 ，传动机构： 机构如图所示：主动轴从动轴锥齿轮链轮从动轴左旋螺纹右旋螺纹传动机构工作原理： 当手轮转动时带动链条转动，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。 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。5 ,创新点市场上的同类产品在升降装
5、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。第 3 章 技术参数设计 1，性能参数最大承载升降高度 50kg900mm市场上同类 型的产品2，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-
6、0.26）=852mm符合晾衣服时的高度。3，主动轴主动轴从动轴 锥齿轮 1链轮主轴螺纹 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4 主动轴与从动轴强度验算 主动轴强度验算： 扭矩 Tmax=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 螺纹自锁验算Tan=p/(d2*)=0.056 所以 =arctan0.056=arctanf=5.7 ,
7、故满足要求 6 锥齿轮 数量 4m=3, z=4, u=1 分度锥顶角 1=45 锥顶距 R=42mm 齿宽 b=12.6mm7 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=160.8mm 8 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=12mm 9 轴承代号 6005，数量 4键 公称尺寸 87， b=12第 5 章 总 结 。 本次大赛围绕专业知识，机械原理，机 械设计是机制专业教学中不可或缺的一个 重要环节。通过本次设计大赛使得我们从 各个方面都受到机械设计的训
8、练，对机械 的有关零部件有机结合在一起得到深刻的 认识。 此次比赛的题目很有意义的结合专业所 学的知识，考察的很全面，有齿轮。轴承， 等结构的分析，还有 UG，CAD 制图，以 及各种设计方案的比较，这不仅培养了我们自己的动手能力和解决实际问题的能力， 还培养了我们的团队的合作精神。全体组 员共同探讨，解决了许多个人无法解决的 问题。同时，我们深刻的认识到自己再知 识的理解和接受应用方面的不足。由于这 次设计时间紧迫，有许多地方还有不足， 有待改进，今后的学习过程中，我们会更 加认真学习！ 由于在设计方面我们么没有经验，在设 计过过程中难免会出现这样那样的问题。 对于这次设计由于主题限制，将动力改为 手动对于空间利用来说是一个败笔，若能 将整体移出窗外，就更好了
