机械原理课程设计--半自动晾衣架

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1、机械原理课程设计设计题目：半自动晾衣架目录一简介二设计概述1.基本目的2.设计要求与基本条件三设计方案及方案的确定1.设计方案一的原理及结构简图2.设计方案二的原理及结构简图3.设计方案三的原理及结构简图4.设计方案四的原理结构见图及相关的构件尺寸四方案的具体说明与分析1零件的详细说明2杆件分析3方案的功能与运动分析五心得体会六参考文献一简介：晾晒衣服是频繁而单调的工作。面对现在市场上一些所谓的自动晾衣架，其实在很多方面并没有完全自动化甚至符合生活需求，只是适当的减少了工作量。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

2、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。即便近期出现的自动晾衣架，大多也只能通过升降来简化凉衣服的工作量，还不能同时实现升降并且伸缩屋内外这两方面的功能。根据这样的现实情况我们小组决定运用《机械原理》的知识设计一款实用的半自动晾衣架，我们希望为所有的家庭主妇们带来便利。现在市场上已经出现了许多款自动或半自动晾衣架，但它们仅仅能实现衣服放入自动的升降，不能使衣服伸出或缩回，所以这种晾衣架注定不会受到广大家居人

3、的追捧。因此一种功能全面的自动晾衣架必将应运而生。我们按照晾衣架的总体功能要求，分析了现代家庭式阳台的主要的格局以及相应的尺寸，在保证自动晾衣架的升降和伸缩功能的前提下尽量保证了阳台的美观，设计出一种平稳的半自动晾衣架。下面我将介绍我们设计的详细过程。二设计概述1.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

4、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。2.设计要求和条件：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。三设计方案及方案的确定1.方案一（1）机构组成:机构的主体是四杆的曲柄摇杆机构。其主要构件包括：杆1×2、杆2×2、杆3×2、齿轮1

5、、齿轮2和晾衣杆A。齿轮1上装有摇把，齿轮2与杆1是相对静止的。连接处均为铰链连接。（2）结构简图：（侧面图）（3）工作原理：此机构的主要工作机构是有杆1、2、3与阳台墙面组成曲柄摇杆机构，曲柄杆1是主动件，杆3为连杆，杆2为摇杆。晾衣杆A由杆2带动实现升降与伸缩。次四杆机构利用它的“顶死”特性，当杆2和杆1处于在同一条直线上时，晾衣杆处于最外最高处，此时在干2的顶端档子阻止杆1继续沿顺时针转动，但可以倒转，这样就可以实现顶死。使杆1主动是通过一对啮合的齿轮1、2的传动来实现，考虑到时杆1转动的力特别大，所以设计齿轮1的齿数要远大于齿轮2的齿数。这

6、样摇动齿轮1是会非常省力。2.方案二（1）机构组成:此种设计主要用到锥齿轮1、2、3、4，导轨、丝杠、滑轮、绳索、杆1、螺母，可绕绳的滑轮导槽及固定机构、晾衣杆A。杆与滑轮的链接为铰链连接。（2）机构简图：（侧面图）（3）工作原理：此机构的工作部分是由可绕绳的滑轮、导轨、丝杠、绳索、定滑轮、杆1与晾衣杆组成。可绕绳滑轮的前进一方面缠绕绳索，另一方面使杆1前进。缠绕的绳索通过定滑轮将晾衣杆A上提，这样就实现衣架的前进和上升。传动方面依靠丝杠的转动来是螺母前进和后退来推动绕绳滑轮的前后移动。而丝杠的转动则是靠锥齿轮的的传动。另外丝杠有自锁特性，因此不用

7、设置制动装置。但它运动很难实现，不容易控制，容易出现卡死现象。3方案三（1）机构组成：机构的主要构件为杆件，包括驱动杆杆EG、从动杆ED、DH、DB、AC，C处为晾衣杆。各杆件连接均为铰链连接。（2）结构简图：（侧面图）（3）工作原理：这种设想主要用到连杆的“顶死”特性，转动杆EG推动从动杆AC到达AC1位置，使杆GE1、E1D1杆CD、BD都处于相应的各同一直线上，出现顶死。但此种机构不稳定，会出现急回现象而且占地面积过大且不是非常美观。另外这种机构是非常费力的。4方案四（1）结构简图：（侧面图）（2）机构组成：此机构包括驱动传动机构和工作部分。

8、驱动传动部分包括摇把、锥齿轮、连杆、丝杠和螺母。工作部分包括滑轮、导轨，折叠衣架。（3）工作原理：本机构运用折叠杆自由伸缩