机械创新设计-寝室便捷桌机械创新设计

提供全套，各专业毕业设计井冈山大学机械创新设计说明书寝室便捷桌机械创新设计指导老师：学 院：机电工程学院班 级：12 机制本（1）班姓 名：学 号：江西省吉安市青原区井冈山大学2014.11.17目录摘要 .3The general description of the design .4一、设计构思与前景分析 .4二、机构设计步骤 .61、功能分析 .62、功能求解 .83、三维设计图展示： .11三、设计总结 .13四、参考文献 .14摘要根据机械创新课程设计要求，要求每个学生以自己创新思维为依据，结合软件工具设计出自己的机械创新设计作品。本文结合课程设计要求针对设计作出三个部分分析：第一部分为创意构思与市场分析，主要分析寝室便捷桌创意构思，创新思想结合市场需求，还对机械结构作出简单的介绍；第二部分为设计步骤，具体主要介绍了便捷桌的机械结构，通过要实现的便捷功能，实现便捷功能的原理，还具体详细的结合了示意图分析的每次转化机构的具体的情况；第三部分结合主要对三维软件（solidworks）设计作品的结果进行展示，让作品清晰明了的展现在读者面前。关键字：寝室便捷桌、机械结构、课程设计、三维软件The general description of the designAccording to mechanical innovation design curriculum requirements, it is required that every student based on their creative thinking, combined with the software tools to design their own mechanical innovation design work. Curriculum design requirements, this paper analyses design made of three parts: the first part is the creative conception and the market analysis, analysis the main bedroom is convenient table of creative ideas, innovative ideas combined with market demand, also make simple introduction to the mechanical structure; The second part is the design steps and specific mainly introduced the mechanical structure of the table is convenient, through convenient to realize the function, principle of realizing the function of convenient, also detailed schematic diagram analysis of the combination of the specific situation of each transformation institutions; The third part mainly discusses the 3 d software (solidworks) to display the results of design works, works to clear the show in front of the readers.Key word ：the hostel is convenient table; mechanical structure; curriculum design; three-dimensional software.一、设计构思与前景分析为提高在校学生学习效率，和解决学生在八人寝室学习过程中带来的诸多不便，我设计了寝室便捷桌，该新型折叠桌的三大功能可以很好地解决学生学习生活中在床上学习出现的问题，从而实现学生在寝室学习的便捷。寝室便捷桌的发展和应用显得重要，此外我国初高中学生均住十人寝室，学生在寝室学习有诸多不便，提高学生在寝室的学习效率势在必行，而推广经济实用的寝室便捷桌，对促进我国学生学习效率具有重要意义。本作品采用机械原理中四杆机构模型，利用死点位置作为支撑点，并且使四杆恰好重叠在同一直线上，然后固定在床管上从而可以做到不多占空间，不用时可以折叠收起，用到时还原即可，简单易行，使用方便。 本作品可以随着个人身高进行随意调节高度，并且不妨碍同学正常就寝，适合任何身高人群使用。固定打开后，由于尺寸比一般小桌子较大可以满足摆放日常书籍和电脑，同时在一旁写作业的需求，桌面能承受 3035 公斤的重量，收回折叠后可作为床头靠垫以便休闲之需。该寝室便捷桌只需人为的进行折叠，安放。而且结构简单，经济可行而且不占用过多空间在学生寝室用具中能担当重要角色，因而具有较大市场价值。该作品技术含量高，成本低，加工简单，工作可靠。二、机构设计步骤1、功能分析便捷桌为实现在床铺上给人以实用方便又节省空间的特点，此设计作品固定在床管两侧（用管卡相互固定），其主要设计理念源自机械原理曲柄摇杆结构，桌板通过连杆机构实现折叠与展开，图 1 为便捷桌的结构图。如图 1 所示，便捷桌由桌板 2、拉杆 3、曲柄 4、连杆 5 以及机架 6 构成，其中卡箍安装在机架的直径 26 的圆管上，另一头与床管 1 联接。当撑起桌面至水平面时（图 1b 所示），曲柄恰好到达死点位置，实现桌面功能；当收起桌面时，连杆机构的四杆可处于完全重合状态，使桌面垂直放置，以节约空间。 2、功能求解为实现上述功能，必须对四杆机构进行设计计算，计算各杆长度。图 2 所示为四杆机构的机构简图，其中 AB 为曲柄、BC 为连杆、CD 为桌板、DA 为机架，设其长度分别为 a、b、c、d，则为满足曲柄存在条件，应满足杆长条件：a+cb+d a 而在图 2 的 a 位置，桌板水平放置时，机构形成一直角三角形，则应有如下关系： (a+b)²=c²+d² b 在图 2 的 b 位置，桌板竖直放置，则四杆应能在同一直线上，此时应满足如下关系： a+c=b+d c 上述三式通过整理得：如下两式： (a+b)²=c²+d² a+c=b+d 由于桌板 c 的长度受桌板实际宽度限制，所选桌板宽为 400mm，考虑到实际安装问题，选 c=300mm。此时，若给定曲柄 a 的值，则根据式，可联立解出连杆 b 和机架 d 的值。 本设计应用 MATLAB 进行数据运算处理，通过反复试算，选取当 a=212mm 时，b=212mm,d=300mm。 在图 1b 中，当桌面恰好水平时，连杆 5 与曲柄 4 在同一直线上，考虑到重力作用连杆连接点会向下转动，故在连接点处焊接一挡板，结构如图 3 所示：为实现便捷桌与床管连接，在机架旁分别焊接一圆管，从而用卡箍将机架与床管相互连接，3、三维设计图展示：图 5 桌子展开 图 6 桌子收起图 7 挡板 图 8 桌子展开装配至床图 9 桌子收起装配至床 图 10 桌子下移三、设计总结本设计主体采用四杆机构，转动机构和滑动机构，简单实用的四杆机构降低了作品的成本，同时达到了折叠的效果。转动机构实现了可以适用稍微有差距的床铺使用。滑动机构达到了可以调节高度的作用，从而实现广泛适用于不同高度人群使用。本作品从经济上和实用性上考虑，其简单而易于加工的特点决定了它的低成本性，从而为大批量生产时成本压缩奠定基础，因而具有较大市场价值。这是我第一次把所学的知识和应用联系起来。从选题到定方案，到结构图的绘制，到三维画图，说明书的编写，都是我自导自写。其中有过困难，有过挫折。创新和解决问题的能力在这一次的课程设计中得到提高。无论我的设计是怎样一个水平，我想我得到了一个宝贵的经验。四、参考文献1袁文杰，孙桓，机械原理.西北：高等教育出版社 20052濮良贵，陈国定，机械设计.西北：高等教育出版社3张春林，机械创新设计，北京：机械工业出版社