題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項目名稱：
- 自鎖型撐衣桿
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 通過實(shí)驗(yàn)，設(shè)計了一款易于家庭使用的撐衣桿。該設(shè)計在傳統(tǒng)撐衣桿的基礎(chǔ)上增加了一彈簧鏈接裝置，同時將U型槽下端活動化，用鉸鏈連接，使用時就解決了傳統(tǒng)撐衣桿可能出現(xiàn)的麻煩。衣物掛好之前，即使撐衣桿傾斜，衣架不會脫離撐衣桿。掛牢后，鱷口自動張開，撐衣桿自動脫離衣架，然后就可輕易取下?lián)我聴U。收取衣物時，可同時收取多件，過程與前者相反。
- 詳細(xì)介紹：
- 自鎖式撐衣桿設(shè)計介紹 通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計了一種使用于家庭內(nèi)以及小型公共場所的自鎖型撐衣桿。傳統(tǒng)的撐衣桿是采用U型疊加式制成，在我們使用時會出現(xiàn)以下一個問題：在光線不好或者所取衣服太多時，無法確定衣架是否能準(zhǔn)確落入U型槽中，容易造成衣服落于地上或者傷人，在高層建筑的陽臺上如果出現(xiàn)此類狀況，后果將可想而知。我們設(shè)計的自鎖型撐衣桿在U型槽內(nèi)加以彈簧鏈接裝置，并且將U型槽下端活動化，用鉸鏈連接，使用時就解決了傳統(tǒng)撐衣桿可能出現(xiàn)的問題。另外，改進(jìn)型撐衣桿可以方便的更換上的部分零件，從而可以實(shí)現(xiàn)一定程度的互換性，使其的使用壽命得到了進(jìn)一步的延長。 該作品運(yùn)用了機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)學(xué)科的相關(guān)知識，同時也結(jié)合我院開設(shè)的金工實(shí)習(xí)科目中的知識制作而成。 第1章 緒論 1.1 研制背景和意義 目前，市面上及生活中使用最普遍的晾衣桿，只僅僅起到一些支撐作用。而生活中我們會經(jīng)常遇到這樣一個問題，剛剛洗好的衣服在準(zhǔn)備掛在晾衣架上時，由于個人粗心或者視力不好衣架掛鉤并沒有掛好，而導(dǎo)致干凈的衣服落到地上變臟。這樣的問題或多或少地困擾著生活中的一些人，特別是對那些年齡偏大，視力下降的老人們，他們的勞動成果來之不易，衣服落到地上意味著他們又得耗費(fèi)自己寶貴的精力。針對這種情況，我們設(shè)計一種自鎖晾衣桿，能夠十分有效的解決以上生活中的問題，讓大家在晾衣服時，沒有后顧之憂。 據(jù)統(tǒng)計中國60歲以上的人口已經(jīng)達(dá)到1.44億，這是一個龐大的人群。而且據(jù)統(tǒng)計，到本世紀(jì)中葉，大概到2045年左右，中國60歲以上人口將占到30%。大多數(shù)多的老年人視力不佳或者身體不適，他們洗完衣服后該怎樣涼衣服呢？這引發(fā)了我的思考：我們有沒有更好的設(shè)計理念，設(shè)計出一種更方便的撐衣桿呢？要是能有個這樣的產(chǎn)品幫助收取衣服該多好啊!故我設(shè)計的這種結(jié)構(gòu)十分簡明，操作異常簡單而成本又十分低廉的撐桿的目的就是為了體現(xiàn)人文關(guān)懷，方便我們的生活。 第2章 作品原理簡圖 2.1 作品三視圖和局部視圖 2.2 圖紙注解 1.固定卡口 2.螺栓M6-12 3.螺栓M6-12 4.長桿 5.墊片（兩個） 6. 螺栓M8-12 7.活動卡口 8.彈簧 第3章 設(shè)計方案 3.1活動鱷口與自鎖 常用的撐衣桿，鱷口大多數(shù)是固定的。因而在使用時會出現(xiàn)衣架脫離撐桿的現(xiàn)象。這樣不僅會浪費(fèi)人力，還會浪費(fèi)水資源，落下的衣物可能砸壞陽臺上的花草。總之會給生活帶來很多不便?，F(xiàn)在設(shè)計的這種撐桿，可以有效的幫您免去不必要的麻煩，給您帶來不少便捷。 市場上的大多數(shù)撐桿在使用時必須保持撐桿與地面接近九十度，否則衣物就會脫落。這一方面限制了使用范圍，另一方面也增加了使用難度?，F(xiàn)在這種產(chǎn)品不僅能滿足原來的要求，而且更方便。它的主要優(yōu)點(diǎn)在于它可以實(shí)現(xiàn)自鎖。在衣物掛牢之前，即使撐桿傾斜，衣架不會脫離撐桿。當(dāng)衣架掛牢后，撐桿會自動脫離衣架，鱷口會自動張開。這時就可輕易取下?lián)螚U。這款產(chǎn)品對老年人更有魅力。他們不會因?yàn)橐暳Σ患讯鴵?dān)心衣服是否掛牢。即使傾斜了撐桿，也不必?fù)?dān)心，一切都可挽回。 第4章 方案原理及計算 4.1理論設(shè)計計算 T= P x 由機(jī)械設(shè)計手冊查得，當(dāng)卡口半徑為20mm時，彈簧安裝在距卡口最低端的距離為h=0.75d=1.5r=30mm時，機(jī)械最穩(wěn)定，最合理。 載荷由機(jī)械設(shè)計手冊查得：P 曲度系數(shù)k值，可按下式計算 代入?yún)?shù)，得 1.彈簧直徑 1)彈簧的旋繞比。旋繞比C=D/d=4~22時，其彈簧旋繞比c~[7~14],由于衣物較輕，取c=7 2)彈簧材料直徑d=1.6 代入?yún)?shù)得d=1.06 mm, 3)彈簧中徑按下式計算， D=C D 代入?yún)?shù)得 D=7.5 mm 4)彈簧內(nèi)徑，按下式計算 D1=D-d 代入?yún)?shù)得D1=6.40 mm 5)彈簧外徑，按下式計算 D2=D+d 代入?yún)?shù)得D2=8.56 mm 6)彈簧有效圈數(shù) 代入?yún)?shù)得 7)總?cè)?shù)n1=n+(1.5~2.0)取半圈結(jié)束 代入?yún)?shù)得n1=15.5 2.彈簧的長度 1）彈簧自由長度H0=(n+1)d+2D1 代入?yún)?shù)得H0=2706mm 2 ) 工作長度H1=HO+F1 代入?yún)?shù)得H1=39 mm 3）彈簧材料展開長度L 代入?yún)?shù)得L=363.35 mm 4）彈簧的旋向 彈簧旋向一般為右旋 3.疲勞強(qiáng)度校核 為了防止由于失穩(wěn)造成彈簧的側(cè)向撓曲，其細(xì)長比h/d應(yīng)小于2.5 彈簧截面內(nèi)的最大剪應(yīng)力為 代入?yún)?shù)得FS=477MPa ，即強(qiáng)度復(fù)合要求。 彈簧在受到拉伸負(fù)荷時，鉤環(huán)端部將受到較大的彎曲應(yīng)力和切應(yīng)力。為了緩和切應(yīng)力，建議鉤環(huán)的折彎曲率半徑 和 。 4.2技術(shù)要求 (1)材料：彈簧推薦采用GB/T4357中直徑為0.5~0.8mm的碳素彈簧鋼絲C級。 (2)制造精度：彈簧的負(fù)荷、外徑和自由長度按GB/T 1239.1規(guī)定和計算數(shù)據(jù)制造。 (3)表面處理：采用碳素鋼絲制造的彈簧，應(yīng)進(jìn)行表面氧化處理或磷化處理，但也可進(jìn)行金屬鍍層及其他化學(xué)處理。 (4)彈簧鉤環(huán)開口寬度a=D/3,或鉤環(huán)鉤部長度按GB/T 1239.1的規(guī)定。 (5)彈簧的其它術(shù)要求按GB/T 1239.1的規(guī)定。 結(jié)合生活實(shí)際，為了方便生活,當(dāng)未掛衣物時，鱷口張角為45 。 由機(jī)械設(shè)計手冊所得參考數(shù)據(jù)： [τ]=570 MPa 切變模量G=79000MPa 第5章 創(chuàng)新點(diǎn)、使用和維護(hù)說明 5.1 創(chuàng)新點(diǎn) 1.將傳統(tǒng)的撐衣桿僅有的支撐作用擴(kuò)展到自鎖作用，不用擔(dān)心衣架掛鉤是否掛牢。； 2.該撐衣桿結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計巧妙，生產(chǎn)成本低，使用方便靈活，普遍適用于每個家庭，特別有利于中老年人使用； 3.撐衣桿所利用的自鎖原理可以應(yīng)用到其它許多類似的機(jī)構(gòu)，比如吊車，起重機(jī)等對接機(jī)構(gòu)。 5.2 使用說明 本設(shè)計機(jī)構(gòu)簡明，操作簡單，詳細(xì)使用過程如下： 該撐衣桿利用彈簧與U型槽的連接使用，當(dāng)使用時彈簧受到衣架的外加作用力而拉伸，帶動活動構(gòu)件關(guān)閉U型槽，把衣架牢牢卡??；當(dāng)其卸下衣架時，彈簧會恢復(fù)形變，卡口自動張開，取下?lián)螚U；當(dāng)取衣物時，和掛衣服有異曲同工之妙，在取衣物時之前，同樣能保證衣服不會應(yīng)失控而落地，取下衣物，卡口自動張開，取下?lián)螚U，如此就完成了一次使用過程。 5.3 產(chǎn)品維護(hù) 1.當(dāng)產(chǎn)品使用一段時間后，其U型槽內(nèi)的彈簧可能會有一定程度的變形，只需將其拆下稍加更換即可。 2. 如果彈簧損壞而一時又無法更換，可用扳手將鉸鏈固定死，則撐衣桿就又變化為傳統(tǒng)固定式撐衣桿。 第6章 主要參數(shù) 6.1 主要參數(shù) 1.彈簧直徑d=1.06 mm, 2.彈簧的長度L=363.35 mm 3. 桿體總長度L=1500mm 參考文獻(xiàn) 1.劉鴻文。簡明材料力學(xué) 高等教育出版社 2.胡仁喜。SolidWorks 2007中文版標(biāo)準(zhǔn)教程 3.機(jī)械設(shè)計手冊編委會 機(jī)械設(shè)計手冊（第二版）北京：機(jī)械工業(yè)出版社2004 4.王建石 。機(jī)械通用零部件優(yōu)先手冊 中國電力出版社 2008 5.王啟義。.機(jī)械設(shè)計大典 南昌:江西科學(xué)技術(shù)出版社,1996
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 發(fā)明目的：傳統(tǒng)的撐衣桿是采用U型疊加式制成，在我們使用時會出現(xiàn)以下一個問題：在光線不好或者所取衣服太多時，無法確定衣架是否能準(zhǔn)確落入U型槽中，容易造成衣服落于地上或者傷人。為避免以上現(xiàn)象發(fā)生，我們專門設(shè)計了自鎖型撐衣桿，能夠很有效的解決問題。這種撐衣桿的設(shè)計對中老年人更有益處，他們不會因視力不佳或者其他原因而擔(dān)心衣服是否掛牢，即使撐衣桿傾斜，他們也不必?fù)?dān)心。取衣物時，與晾衣物有異曲同工之妙，只是過程相反。 技術(shù)關(guān)鍵：該撐衣桿可以實(shí)現(xiàn)自鎖，確保安全 創(chuàng)新點(diǎn)： 1.將傳統(tǒng)的撐衣桿僅有的支撐作用擴(kuò)展到自鎖作用，不用擔(dān)心衣架掛鉤是否掛牢。 2.該撐衣桿結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計巧妙，生產(chǎn)成本低，使用方便靈活，普遍適用于每個家庭，特別有利于中老年人使用。 3.撐衣桿所利用的自鎖原理可以應(yīng)用到其它許多類似的機(jī)構(gòu)，比如吊車，起重機(jī)等對接機(jī)構(gòu)。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 這項設(shè)計利用彈簧活動鏈接實(shí)現(xiàn)自鎖，通過查閱多部相關(guān)書籍并進(jìn)行了細(xì)致的運(yùn)算檢驗(yàn)，經(jīng)過許多專業(yè)老師的指導(dǎo)與審核，通過了學(xué)校此次“挑戰(zhàn)杯”的初次篩選。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2011年5月湖北省第十二屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽參賽作品
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 通過協(xié)商技術(shù)可以轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 圖片
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 1.該撐衣桿結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計巧妙，生產(chǎn)成本低，使用方便靈活，普遍適用于每個家庭，特別有利于中老年人使用。 2.撐衣桿所利用的自鎖原理可以應(yīng)用到其它許多類似的機(jī)構(gòu)，比如吊車，起重機(jī)等對接機(jī)構(gòu)。
同類課題研究水平概述
- 無
