窗外扇形伸缩式晾衣架 论文 机械原理 机械设计 理论力学 材料力学_.pdf

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1、Created with SmartPrinter trail version www.i-窗外窗外扇形扇形伸缩式晾衣架伸缩式晾衣架 重庆理工大学重庆理工大学 摘要摘要：本产品为本产品为生活实用生活实用型产品型产品，其由扇形杆件机构和支承机构所组其由扇形杆件机构和支承机构所组成成，所述扇形杆件机构由支座所述扇形杆件机构由支座、导向杆及杆上滑块导向杆及杆上滑块、若干根晒杆及杆若干根晒杆及杆上滑块和若干根活动杆所组成上滑块和若干根活动杆所组成。本实用新型本实用新型晒杆可根据需晾晒衣物的晒杆可根据需晾晒衣物的多少一杆一杆推出多少一杆一杆推出，吊挂或收取衣物时近窗操作吊挂或收取衣物时近窗操作，不仅使用

2、方便不仅使用方便、省省力力，而且安全可靠而且安全可靠。关键词关键词：支承机构支承机构 扇形杆件扇形杆件 滑块滑块 窗外窗外 伸缩伸缩 生活实用型窗外伸缩式晾衣架其由扇形杆件机构和支承机构所组成，所述扇形杆件机构由支座、导向杆及杆上滑块、若干根晒杆及杆上滑块和若干根活动杆所组成；支座及导向杆固定在窗下的墙上，晒杆依次铰接在支座上，活动杆一端铰接在晒杆的杆端、另一端铰接在与其相邻晒杆上的滑块上，与近墙一根晒杆铰接的活动杆的另一端铰接在导向杆上的滑块上。支承机构为悬吊机构或为撑杆机构。在此作品中使用的是撑杆机构。本实用新型采用了扇形杆件机构，晒杆可根据需晾晒衣物的多少一杆一杆推出，吊挂或收取衣物时近

3、窗操作，晾晒时移动滑块活动杆将晒杆推出，还可根据太阳的照射方向随时调整最佳位置。本实用新型不仅使用方便、省力，而且安全可靠，尤其适用于高层建筑室外使用。1、机构简图 该机构包括扇形杆件机构和支承机构两部分。Created with SmartPrinter trail version www.i-Created with SmartPrinter trail version www.i-1.1、该机构的扇形杆件机构主要由四杆机构复合而成，包括机架 1、摇杆 2、连杆 3 以及滑块 4，其中滑块为主动件；在 B 的四杆机构中摇杆 2 演变成了机架，同样滑块为主动件。扇形杆件机构工作位置如下：图

4、1 该机构由三个滑块摇杆机构复合而成 A 的自由度：可动构件 n=3；低副LP=4（三个转动副、一个移动副）；高副HP=0；自由度 F=3n-2LP-HP=1。原动件为 1（滑块）等于自由度。1.2、下图支承机构简图，撑杆 5 和机架 1，2 就是上图中的摇杆。Created with SmartPrinter trail version www.i-Created with SmartPrinter trail version www.i- 图 2 2、零件图 其由扇形杆件机构和支承机构所组成，所述扇形杆件机构由支座1、导向杆 1、若干根晒杆 2、若干根活动杆 3、杆上滑块 4、撑杆5 以及

5、连接铆钉组成。所有铰链孔直径均为 8.8mm，杆件直径需在强度校核时确定。实物图及尺寸如下：2.1、支座 Created with SmartPrinter trail version www.i-Created with SmartPrinter trail version www.i- 主视图 俯视图 图 3 2.2、导向杆：底座 80mm*80mm，导向杆长 600mm。图 4 2.3、晒杆：两铰链中心距 915mm，总长 935mm。图 5 2.4、活动杆：两铰链中心距 460mm，总长 480mm。图 6 2.5、滑块：Created with SmartPrinter trail

6、version www.i-Created with SmartPrinter trail version www.i- 图 7 2.6、撑杆：杆长 1273mm。图 8 2.7、连接铆钉：图 9 3、装配图 Created with SmartPrinter trail version www.i-Created with SmartPrinter trail version www.i- 图 10 4、机构的运动分析 本实用新型采用了扇形杆件机构，采用以滑块为主动件，该机构的工作位置是活动杆与晾杆垂直时，此位置是机构的死点，从而可以防止晾晒衣服时机构的活动，并且晒杆可根据需晾晒衣物的多少一

7、杆一杆推出，吊挂或收取衣物时可实现近窗操作，从而增加了晾晒衣服时的安全性，并且方便、省力，晾晒时移动滑块活动杆将晒杆推出，Created with SmartPrinter trail version www.i-Created with SmartPrinter trail version www.i-还可根据太阳的照射方向随时调整最佳位置。5、机构各构件的强度分析 该机构的材料为普通钢材 45 钢（p=280MPa，s=350MPa，E=210GPa）。考虑到晾晒的是湿衣服并且会有阴雨天出现，假设晾衣杆上分布的为均布力，大小为 q=0.1kg/mm=1000N/m。受力图如下：图 11 由

8、静力平衡方程可以求出晾杆 2 上铰链 A、B 的受力 FA，的大小。由作用力和反作用力撑杆 5 受到压力BBFF=对点 A、B 取矩方程 =0AM,=0BM；Created with SmartPrinter trail version www.i-Created with SmartPrinter trail version www.i-即09.0451212=oCOSFqB；09.09.0211.02122=+AFqq 由矩方程求出:AF=444N；BF=786N 由此可以看出晾杆 2 受力情况为拉弯组合，应该校核该杆的强度，取晾杆的许用强度=100MPa，直径 D；撑杆 5（L=1273

9、mm）为压杆，因此要校核该杆的稳定性，取压杆的安全系数 nst=5，直径 D。CB 段弯矩方程:xqxxM50021)(2=(0 x0.1m）BA 段弯矩方程:56556500)1(21)1()(22+=xxxqxFxMA(0.1x=3.1274；因此该杆为细长杆。假设正确，可以用欧拉公式，因此取撑杆 5Created with SmartPrinter trail version www.i-Created with SmartPrinter trail version www.i-的直径D=10mm。6、结束语 现代社会中的一些实际问题，房价越来越贵，住房面积日趋急缺，故设计了简单、实用、

10、制造方便，最重要的是可以节约住房内的空间，更能有效地利用空间，并且可以让衣服更能充分接受阳光。本实用新型采用了扇形杆件机构，晒杆可根据需晾晒衣物的多少一杆一杆推出，吊挂或收取衣物时近窗操作，晾晒时移动滑块活动杆将晒杆推出，还可根据太阳的照射方向随时调整最佳位置。7 7、参考文献参考文献 1 1 孙桓孙桓、陈作模陈作模、葛文杰葛文杰编编 机械原理机械原理 高等教育出版社高等教育出版社 20062006 年年 5 5 月第月第 7 7 版版 2 2 刘鸿文刘鸿文主编主编 材料力材料力学学 高高等教育出版社等教育出版社 2004 2004 年年 1 1 月第月第 4 4 版版 3 3 杨裕根杨裕根、诸世敏诸世敏主编主编 现代工程图学现代工程图学 北京邮电大学出版社北京邮电大学出版社 20072007 年年 4 4 月第月第 3 3 版版 4 4 陈默陈默、陈雨龙陈雨龙 窗外扇形伸缩式晒衣架窗外扇形伸缩式晒衣架 P P 中国专利信息中心中国专利信息中心 5 5 濮良贵濮良贵、纪名刚纪名刚主编主编 机械设计机械设计 高等教育出版社高等教育出版社 20062006 年年 5 5 月第月第 8 8 版版 Created with SmartPrinter trail version www.i-