旋转伸缩桌设计与实现.docx

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1、作品名称：旋转伸缩桌右边的轴上有个凸出结构，是与左边的转盘配合。轴的上 端与第三层桌面板配合。当轴与圆盘配合好后，第三层桌面 板就会随着转盘的旋转而转动。但第三层桌面板只转动不会 上下移动。这个设计主要是保证旋转盘转动后，第三层桌面 板与第一、二层桌面板啮合成一个面。桌面支架零件图连接杆连接杆桌面支架图一图二局部装配图上面通过两个螺丝固 定桌板，下面连杆与 底盘的刀片零件连中心轴装配图局部放大图中心轴是介于底盘和旋转盘之间的结构，中间是两个配 合的圆筒（对应于两层桌面（总共三层桌面板），上面的圆 筒与第一层桌面连接，下面的圆筒与与第二层桌面连接）。 圆筒的两侧对称装有两个滑轮结构装置。我们设计

2、的滑轮装 置在底下的凸形环槽运动。当小圆筒下降一层时，大圆筒下 降两层。因而，当旋转盘旋转的时候，带动圆筒的的运动。 这时候，大圆筒带动第一层桌面板下降两层一一与第三层平 齐。小圆筒带动第二层桌面板下降一层一一与第三层平齐。 从而使得桌面处于伸张状态。桌面板结构装置图第一层桌面板第二层桌面板第三层桌面通过旋转盘的转动，使得桌面板的伸张或者收缩，从而实 现根据具体需要进行桌子的大小调节。其他局部零件图三、本设计创新点这个研究课题主要是从我们日常生活出发，解决传统桌子 存在的缺乏之处。我们的设计最主要的创新点在于能够实现 伸缩，根据在生活中的具体情况需要调节桌子的大小。通过 旋转转盘，带动底盘上的

3、刀片结构转动，使其完全展开。而 第一层桌面和第二层桌面随着刀片零件的转动而实现伸张， 增大桌子的面积。节省空间是我们这个设计的第二个创新 点。我们设计的这个桌子可以实现两个到三个传统桌子的功 能，而它只占用一张传统桌子的空间。所以我们设计的桌子 大大节省空间，方便舒适。第三个创新点是操作简单，先比 与其他设计,他们结构比拟复杂，不够方便。而结构越是简 单就越耐用，使用寿命长。桌子为我们的生活提供了很大的作用，提高了我们的生 活水平。我们们每天都要用到它。因而，选取一个好的制作 材料，对生产桌子来说尤为重要。(1)桌子的脚支架及桌面板材料桌子的脚支架与地面接触，而桌面是我们经常接触的地 方。所以

4、，从人机工程学和美学角度考虑，它们的材料要耐 用、美观、平安、环保等。同时我们也要从实际出发，考虑 材料的造价尽可能低，质量尽量减少。所以，桌子的脚支架 和桌面板一般选用实木材料，一般以松木为主。（2）旋转收缩结构材料机械零件的首选材料是金属材料。而钢的品种多，性能好, 是机械零件最常用的材料。在各种钢制材料中，我们首选碳 素钢，因为它生产批量大，价格廉价，供应量足。在我们设 计的旋转伸缩机构装置，我们也主要是选用碳素钢。由于旋 转盘受力不大，基本承受的是静载荷零件，所以我们选用的 是Q235或者Q255钢材。这类钢材只要考虑机械性能就行, 不需要考虑化学成分。对于底座上的刀片零件，它要承受较

5、 大的力，所以对材料的要求相对较高。我们选用的是硅镒合 金钢。因为加入硅锦的钢材强度大，耐磨性能好，弹性极限 较高。可以提高桌子的使用寿命。对于旋转底盘，我们采用 灰铸铁。灰铸铁的抗压强度高于抗拉强度，切削性能好，但 不宜承受冲击载荷。常用用于受压作用的零件。如机器底座、 支架等。对于对机械性能要求较高的中心轴结构件，我们选 用含碳量在25%60%的中碳钢，中碳钢既有较高的强度，又 有较好的塑性和韧性。综合力学性能好，常用来制造螺栓、 螺母、齿轮、键、轴等零件。五、重要结构的分析在设计中，分析重要零件是必不可少的一个环节。为 了进一步说明这个产品的科学性，我们通过有限元分析了一 些主要零件。(

6、1)对底盘进行有限元分析，符合设计原理模型名林模型名林露例名称图解类型变形比例W 1岸态格应力应力11. 75436e+006. 17,968.0，一 16,470. 7L 14,973.4.13,476. 111,978. 810,481. 58, 984. 17, 486. 85, 989. 54, 492. 22, 994 . 91,497.60. 2一甩眼力：620, 422, 000. 0(2)中间的轴的有限元分析(2)中间的轴的有限元分析von Mises （N/m*2）von Mises （N/m*2）3,639, 247.0，3, 335, 982. 8L 3, 032, 71

7、8. 5.2, 729, 454. 5.2,426, 190. 3.2, 122, 926. 0.1, 819,662. 01, 516, 397. 8.1, 213, 133.6.909, 869. 5.606,605. 3.303, 341.2.77. 0底股力:620, 422, 000. 0(3)凸形滑道的曲率分析六、主要参考文献窦忠强等，工业产品设计与表达 北京：高等教育出版社2006黄靖元等，机械设计学北京:机械工业出版社，1999刘朝儒等，机械制图北京：高等教育出版社，2001目录第一章：绪论1、1研制背景及意义1.2设计准备3研究思路第二章：旋转伸缩的神奇桌设计2、1设计原那么

8、2、2旋转伸缩桌子具体零件设计第三章：本设计创新点第四章：材料的选取桌子的脚支架及桌面板材料1.1 旋转收缩结构材料第五章：重要结构的分析第五章：主要参考文献一绪论1、1研制背景及意义桌子是我们不可或缺的生活工具，在生活中处处可见， 给我们带来了便利、舒适等很多作用。然而，桌子又分为很 多种类。就桌子的具体作用来说，可以分为吃饭用的饭桌， 教室里面的课桌，电脑桌、办公桌等等。根据桌子的大小又 可以分为很多种。正是桌子在生活中的普遍性和强大作用， 以及人们生活水平的不断提高，人们对桌子的要求越来越 高，传统的桌子已经不能很好地满足人们的需求，市场对新 类型的桌子的需求量不断增加。所以，设计一种新

9、类型的桌 子是非常有市场和价值的。传统的桌子不够灵活，占据空间 大，功能单一。我们身边常常会发生这样的例子：当我们家 里来客人以后，传统的饭桌这时就暴露出它的缺点了一一一 张桌子无法容纳这么多人。我想，这个时候是多么的尴尬。 如果是你，你也应该很想让这种事不再发生吧。因此，就有 了我们这次设计的课题。这一次，是从人的需求出发的人性化设计；这一次，是为了节省空间的绝妙设计；这一次，是本着发现机遇，提高生活水平，创造美好生活为目的的设计；这一次，是真正从我们身边出发，发现问题一一分析问 题一一解决问题，源于生活又高于生活的设计。做到真正人 性化的设计。我们设计的桌子主要是针对传统桌子单一固定而设计

10、 的。我们的桌子，可以通过旋转来时实现桌面大小的调节。 这样我们就可以根据在生活中的具体需要，来控制桌子的大 小。这样方便简洁，又大大节省了空间。传统桌子图片1.2设计准备在设计这次课题之前，我们采用了实地调查和网络调查两 种调查方式。主要是设计了一份关于桌子缺乏之处以及对可 调节大小桌子的看法和建议的社会调查报告。实地调查中， 我们主要采访了我们的老师、同学以及学校的后勤工作人 员。同时我们也将调查报告写成电子稿在网上进行调查报 告。通过最后统计结果显示，有将近75.6%的人，非常支持可调节大小的桌子设计。1. 3研究思路要想弥补上面这些课桌的缺点，实现可调节大小的桌 子，就要打破原有的一些

11、结构和方式，有所创新。构思出可以根据具体情况调节大小的桌子的基本结 构组成，再测量一些数据和查询行业相关标准数据。细节设计相关功能实现过程中的结构、零件，并且注 意使之符合人体工程学的相关要求。通过solidworks三维建模，模拟并分析。再对发现的问题进行改进，初步定好相关尺寸。选购所需要的相关材料，并进行模型的加工制造。最后完善细节，包括平安因素的考虑以及美学设计。二、旋转伸缩桌设计设计原那么我们在传统桌子的基础上，进行创新和改进，实现了通 过旋转的简单操作调节桌子的伸缩。结构简单、方便快捷、 节省空间，平安、舒适，符合人机工程学。具体设计原那么为：舒适，符合人机工程学，从我们身边实际出发

12、。方便操作，调整简单精准。在满足桌子所要要实现的功能的基 础上，尽量使结构简单，使生产本钱最低;零件工艺设计要保证加工难度适宜，考虑到实际生产的水平, 尽量设计制造工序简单的结构零件；2. 2旋转伸缩桌子具体零部件设计整体效果图、收缩时的整体图二、伸张时的整体图装配爆炸图(1)桌子支架设计桌子的支架有三个脚，相邻两个脚的角度为120度。其中每 个脚接地的位置呈稍小于90度的弧度设计，这样的设计，受力性能 好，不易损坏。足够支撑较大的压力。(2)旋转伸缩结构的设计这是这个产品最核心的部位。只需要旋转一下,这是这个产品最核心的部位。只需要旋转一下,即可实现伸缩。核心装配图一一旋转伸缩局部倾斜的立体图倾斜的立体图倒置的立体图底盘装配图底盘装配图底盘：圆形底盘，装有12个刀片零件（现在是收缩状态）刀片零件一头接底盘，一头与桌面支架的下面的杆连接。通过桌面支架的旋转带 动刀片零件的转动，使它完 全展开，从而带动桌面展开。刀片零件：可以通过旋转, 使这些刀片零件展开。旋转盘局部图旋转支架通过“连杆”在旋转盘的槽和空隙局部运动。对规 范旋转支架的运动途径起了重大作用。整个旋转盘有两个经过处 理的圆盘组成（上旋转盘和下旋转盘）。