半自动晾衣架机械原理课程设计

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1、1 机械原理课程设计 说明书 设计题目: 半自动晾衣架 班 级: 组 别: 学 号: 姓 名: 时 间: 2010 年 5 月 31 号6 月 11 号 2010 年 6 月 11 日 2 目录 一、设计任务书 1.1 基本目的 1.2 设计要求 二、设计题目简介 三、设计方案及方案的对比和确定 3.1 方案 1 3.2 方案 2 3.3 方案的对比和确定 四、设计方案分析 4.1 位移功能运动分析 4.2 受力分析 4.3 强度校核 五、心得体会 六、参考文献 3 一、设计任务书一、设计任务书 1 1.1.1 基本目的：基本目的： 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

2、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 1.2.2 设计要求设计要求 1)晾衣架能自动升降以缓解举手晾衣的麻烦； 2)晾衣架能自动伸出和缩回，既充分利用了阳光，减

3、少事故隐患又不影响整个小去区的总体美 观； 3)足够的承载力； 4)操作方便，省力。 二二、设计题目简介、设计题目简介 晾晒衣服是生活中经常会遇到的活动， 针对这一频繁而单调的工作， 如果晾衣架是固定的， 无疑增加了辛苦程度，而且还伴有危险。以前，晾衣架最简单的一种是一根竹竿固定或悬挂在 屋顶板下、窗外等地方；现在的居民很多是在天花板下焊接一根铁管作为晾衣架的挂具，晾衣 服时，必须将衣服一件一件地穿上衣架，再用杈子将衣服挂在铁管上，工作效率低，又不方便， 时常将衣服掉地弄脏，而且还不能充分利用阳光。而目前市场上所卖的自动晾衣架只能满足单 一的升降或单一的收缩功能，但升降功能只能解决挂衣服费力的

4、问题却不能很好的利用阳光资 源，而收缩功能刚好相反，只能解决充分利用阳光资源但不能解决费力这个问题。针对目前这 种情况，我们小组通过这学期对机械原理的学习，设计一款实用的半自动晾衣架， 希望 能为所有的家庭主妇带来方便。 4 三、设计方案及方案的对比和确定三、设计方案及方案的对比和确定 3.1 3.1 方案方案 1 1 1 1、设计思路、设计思路 从既可以升降又可以收缩这一方向，我们首先想到的是四杆机构，如图 1 通过双摇杆机构 （1）与（3）带动（2）由竖直位置转动到水平位置，以实现升降的过程， （2）上带有导轨， 可以实现收缩的功能，在水平位置时，通过（4）挡板，使其固定。 图 1 讲到固

5、定的问题，我们又想到了四杆机构中的死点，如图 2 用摇杆作为原动件可以使其固 定在阳台外侧。 图 2 5 传动问题，我们想到可以用直齿轮传动、蜗轮蜗杆、斜齿轮传动等。原动力的提供，可以 通过电机，或者人工手柄的形式。图 3 蜗轮蜗杆传动： 图 3 综合以上的想法，我们有了初步的目标，即通过电动机的带动，使蜗轮蜗杆传动，带动 四杆转动，从而带动衣架上升，再利用死点使其固定在最高点。再通过拉动绳索通过滑轮使装 在带有导轨的连杆上的晾衣杆运动。 图 4 是在最低点时挂衣服状态。 图 4 6 挂好衣服后，通电后，电动机工作，带动晾衣架转动到最高点。图 5 是在最高点并且在阳 台外侧晾晒的状态。若为阴天

6、，则可以通过手动的方式，转动手柄，利用摩擦力的作用，使得 绳子带动晾衣杆（2）运动到阳台内侧，避免淋雨。 图 5 图 6 7 图 6 侧为俯视图，此时晾衣杆在阳台内侧。右侧的图为手动机构以解决滑动的问题。 2 2、工作原理、工作原理 过程一： 过程二： 过程一通过（9）综合箱体（含有电动机和减速器）的作用，带动（10）蜗杆运动，从而 带动（8）涡轮的运动。焊接在蜗轮上的（5）摇杆也随着蜗轮运动，就带动整个晾衣架的运动， 现升降的问题。在最高点时处于在阳台外侧工作状态。 阴天时，不让衣物在阳台外侧，通过过程二，通过手柄的摇动，使蜗杆转动，带动蜗轮转 动，黏贴在蜗轮上的（14）圆盘也随着涡轮的转动而转动， （18）绷直的绳子在摩擦力的作用 下带动（2）杆（晒衣杆）滑动。从而实现收缩的功能。 3 3、机构运动简图（图、机构运动简图（图 7 7 图 7 电动机 减速器 蜗杆 衣架转动 手柄 蜗杆 蜗轮 圆盘 晒衣杆滑动