机械原理课程设计-折叠伞设计

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1、机械原理课程设计说明书——折叠伞学院：机械工程学院班级：机英1002组员：尹鑫（201061824）李宇（201061836）指导教师：董惠敏2013年11月9日机械原理课程设计——折叠伞摘要我们组课程设计的题目是折叠伞。我们首先研究了有关伞结构方面的背景材料，结合自己手中的伞，对折叠伞的结构和大体尺寸有了初步的了解。然后查阅了有关伞结构方面的相关专利，从中选取了一个感兴趣的进行了机构再生运动链设计。在设计过程中，考虑到伞的运动过程和实际中使用的情况，提出了若干条件和要求。在这些条件和要求的约束下，最后得出了六种可能的实现的结构，其中一种是原形结构。在对5种新结构进行结构分析后，选取了

2、其中一种最合理的结构，进行了尺寸设计，使之能完成整个伞张开和伞关闭的运动。并用Inventor软件进行了运动仿真，得出了关键点位移、速度、加速度与时间的关系图，证明了整个方案可行可靠。关键词：机构运动链再生设计；结构分析；运动仿真机械原理课程设计——折叠伞AbstractOurgroup’scurriculumdesignsubjectisaboutfoldingumbrellas.Togetageneralknowledgeofthestructureanddimensionoftheumbrellas,westudythebackgroundinformationofthem,co

3、mbiningwithourownonesatthemeanwhile.Thenwelookupsomerelatedpatentsandpicksomeinterestedinouttodoregenerationofkinematicdesign.Consideringpracticalsituationsandthemotorprocess,wecomeupwithseveralrequirementsandfinallygetsixstructuresavailableconcludingtheoriginalone.Afteranalysisanddiscussion,wec

4、hoosethemostreasonableoneanddesigndimensions,inordertomaketheumbrellapossibletocompletethemotorprocess.Last,weuseInventortodothemotionsimulationtoprovetheprojectfeasible.II机械原理课程设计——折叠伞目录摘要IAbstractII1题目介绍11.1背景材料11.2折叠伞的基本结构21.3原始数据和设计要求22现有结构分析32.1现有结构分析32.2相关专利举例43机构创新93.1原形机构93.2主运动链的一般化93.3

5、主运动链数综合103.4主运动链特定化114机构设计154.1机构的选择过程154.2尺寸要求164.3图解过程165运动仿真215.1机构运动与仿真216参考文献237心得体会248小组分工259机械原理搭接实验图片26IV机械原理课程设计——折叠伞IV机械原理课程设计——折叠伞1题目简介1.1背景材料伞是一种提供阴凉环境或遮蔽雨、雪的工具。按伞面收起后伞的骨架（龙骨）可以折的叠次数，伞具市场目前主要分为四大类：直杆伞（一折）、两（二）折伞、三折伞、五折伞。下面简要分析一下，各种类形伞具的优缺点。直杆伞：或者叫一折伞。其优点是伞骨一般都为钢架，结实耐用。缺点是较长，一般携带不是很方便

6、，占空间。两折伞：这个折数一般多为高档遮阳伞、洋伞。它们一般骨架设计稳固，主要优点：质量好，外形漂亮，携带方便，防风防晒效果好。缺点：比五折、三折伞重量大。三折伞：三折伞分布甚广，一般大部分雨伞、阳伞都是这样设计的。这是比较中庸的设计，从质地、使用等方面来看都是比较适中的设计。质量好，使用寿命较长，防晒防风较好，重量适中，长短也适中。整体也是适中，是比较大众化、实用化的设计理念。五折伞：这类伞以短小精悍、携带方便著称。主要争对一般伞具长而沉的毛病，由树脂骨、高级铝合金骨架设计而成。主要弊病就是伞骨的承受力，风雨的情况下，伞骨是很难承受住的。我们小组在学完《机械原理》的相关课程后，对各种

7、单人折叠伞的构造产生了浓厚的兴趣。因此选择“折叠伞”作为我们课程设计的题目。26机械原理课程设计——折叠伞1.2折叠伞的基本结构①折叠伞处于完全折叠的状态，忽略伞面上的褶皱，大体上可以看做一个Φ50mm，长260mm的圆柱体。②将拉杆拉开。拉杆是两段式。拉开后拉杆总长约为560mm。③将拉杆上的滑块向伞顶滑动可以将伞撑开。可以看到，伞面上的骨架，全都是一些杆结构。④将伞完全撑开后，伞面是八边形。这个八边形的外接圆的直径长为520mm⑤拉杆上有一