便携式户外晾衣架设计含proe及14张CAD图
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便携式户外晾衣架的设计 任务书 一、选题意义及背景随着人们外出旅游越来越多,户外用品不可少的,离不开身,开车出去自驾游,野外用餐,登山等累了,在外洗了衣服怎么晾干,这就需要晾衣架,可是晾衣架种类很多,这就需要设计一款可以折叠,又可以方便携带的晾衣架,本设计对户外用品进行创新设计,培养学生观察能力及创新意识,同时利用AutoCAD、SolidWorks等辅助设计软件让学生更加直观的表达出设计构想及加强对工程实践的意识,通过综合运用所学理论知识,搜集和查阅相关资料,更加锻炼学生严谨求实的工作态度和敢于创新精神,学习科研论文的撰写格式和方法。 二、毕业设计(论文)主要内容: 1、查阅资料,产品调研; 2、产品方案设计; 3、产品图纸设计; 4、编写毕业设计(论文)说明书。三、计划进度:第1周 查阅资料,产品调研,初步方案设计第2周 详细方案设计 第3-4周 图纸设计 第5周 修改完善设计 第6周 完成毕业设计全部资料四、毕业论文(设计)结束应提交的材料: 1、毕业论文(设计)说明书2、设计图纸 指导教师 教研室主任 年 月 日 年 月 摘要 晾晒衣物这个生活中最常见的事情,是每个家庭中必不可少的一部分,随着人们外出旅游越来越多,户外用品不可少的,离不开身,开车出去自驾游,野外用餐,登山等累了,在外洗了衣服怎么晾干,这就需要晾衣架,可是晾衣架种类很多,如室内晾衣架的设计现有产品远不能满足人们的需求,这就需要设计一款可以折叠,又可以方便携带的晾衣架,本设计对户外用品进行创新设计,设计一种更为便捷的户外晾衣架,成为必然趋势。本文通过广泛搜集、查阅相关文献,针对洋房露台晾衣架使用方式展开实地调查,进而设计了一款新型晾衣架。根据晾衣杆的使用环境对晾衣杆的选材以及受力情况进行分析。作为晾衣架的基础件,晾衣杆要满足一定强度、硬度以及抗蚀性,以简支梁为依据借助SolidWorks的分析,以美观为基础进行晾衣架主要部件选择和优化设计。为了能够进行晾衣杆使用,支撑材料选择后利用SolidWorks对晾衣杆的支撑件进行三维建模,对主要部件进行优化设计,增加晾衣架结构平衡性,最终确定旋转型晾衣架。以晾衣杆整体为基础进行细节优化,设计出一款户外晾衣架,折叠,空间小,结构简单,外观美丽,便于携带的晾衣架。关键词:户外 折叠 晾衣架 SolidWorks 许用应力 Abstract Drying clothes, the most common thing in life, is an essential part of every family. As people travel more and more, and outdoor supplies are indispensable, they cannot be separated from their bodies. They are tired of driving out on their own, eating in the wild, climbing mountains, etc. How to dry clothes outside wash, which requires clothes hangers, but there are many kinds of clothes hangers, for example, the design of indoor clothes hangers is far from meeting the needs of people, which requires the design of a foldable clothes rack. It is an inevitable trend to design a more convenient clothes rack for outdoor products. This article through extensive search Collect, consult the related literature, carry out a field investigation on the use of balcony clothes rack, and then design a new clothes rack. According to the application environment of clothesbar, the material selection and stress condition of clothesbar are analyzed. As the basic part of the clothes rack, the drying rod should satisfy certain strength, hardness and corrosion resistance. The selection and optimization design of the main parts of the clothes rack should be carried out on the basis of SolidWorks analysis with the aid of SolidWorks. In order to be able to use the clothes drying rod, the SolidWorks was used to model the supporting parts of the clothes drying rod and the main components were optimized after the selection of the supporting materials. Design, increase the balance of the structure of the clothes rack, and finally determine the rotation type clothes rack. Based on the detail optimization of the clothesbar, an outdoor clothes rack with small space, simple structure, beautiful appearance and easy to carry is designed. Keywords:Outdoor fold airer SolidWorks; allowable stress 目录摘要IAbstract II第一章 选题背景及意义11.1选题背景11.2 便携式户外晾衣架的要求21.3 现有产品调研21.3.1 露天阳台晾衣架21.3.2 室内阳台晾衣架31.3.3 户外折叠晾衣架31.4 选题意义3第二章 晾衣架结构方案设计42.1 晾衣架的工作原理42.2 晾衣架的总体结构6第三章 晾衣架结构建模设计73.1 产品尺寸的确定73.2 晾衣架底架的结构设计73.2.1 晾衣架底架模型73.2.2 晾衣架底架模型的建立过程83.2.3 晾衣架底架材料的选用103.3 晾衣架上支架的三维模型建立103.3.1上支架建模103.3.2 上支架材料的选用113.4 晾衣架外活动关节模型建立123.4.1 外活动关节建模133.4.2 外活动关节材料的选用133.5晾衣架活内活动关节三维模型143.5.1 内活动关节二建模143.5.2 内活动关节材料的用.143.6 晾衣架的装配结构153.6.1晾衣架总体装配模型16第四章 晾衣架的受力分析184.1 晾衣架结构受力分析184.2 晾衣架的强度校核18第五章 总结参考文献20附 录21致 谢22II第一章 选题背景及意义1.1选题背景晾衣架是人们日长生活常见的,常用的,离不开的物品,其结构简单,便于安装。晾衣架的价格不贵,他的作用晾晒毛中、床单、被罩、农物生活用品。有阳光的就有温暖,晾衣服离不开晾衣架,晾衣架成为家用生活的必不可少的部分。随着人们外出旅游越来越多,户外用品不可少的,离不开身,开车出去自驾游,野外用餐,登山等累了,现有室内晾衣架已经满足不了人们的需求,需要设计一种方便组装,可拆性,这样便于安装与搬放。晾衣架不仅要满足挂衣的功能,在对空间的利用上也要进行再设计,同时还要满足视觉上的美观要求。 现有种类;手摇式、墙壁悬挂式拉神晾衣架、交叉形晾衣架等使用较为普遍。手摇升降式晾衣架价格便宜.凭借超高的性价比成为市场上使用度最高的晾衣产品,但功能很少,安装较为复杂,只适用于室内。墙壁悬挂式拉神晾衣架安装在墙上,便于收缩不占空间,室内室外都可使用,但是影响建筑的美观,所以在低档小区使用率较高。交叉形晾衣架结构简单,需要材料少,安装方便,主要是站用空间,在屋内遮挡视线,发展空间不是很大,随着生活水平的提高,人们居住的房子越来越高档,高层的晾衣架设计已经日趋完善,而针对洋房露台的晾衣架设计种类较少,局限性较大。相较于阳台,三面临空的露台阳光更充足,晾晒效果更好,设计便捷的户外晾衣架有重要的现实意义。其主要是外出旅游可以携带,以晾衣杆整体为基础进行细节优化,设计出一款户外晾衣架,折叠,空间小,结构简单,外观美丽,便于携带的晾衣架必然性。 1.2便携式户外晾衣架的要求便捷性便携式户外晾衣架只需单人操作,因人累了需要打开时,使用时应不费力,方便操作,便携式户外晾衣架应具可以折叠的功能,重量轻,体积小,便于携带。实用性便携式户外晾衣架应当拥有较长的寿命,因为它经常展开晾衣后在折叠起放好,所以需要晾衣架不会轻易变形、损坏,且使用时间长,不轻易生锈受腐蚀。美观性在现代人的生活中,便携式户外晾衣架是不仅实用性,也是一个装饰性的产品,所以它的颜色要与周围环境相融合,不使用时收放方便,更不会影响美观。1.3 现有产品调研 1.3.1 露天阳台晾衣架 墙壁悬挂式拉神晾衣架如图所示,这种晾衣架是安装在墙壁上的,可以推拉的装置,由左右两个可收张的支架承托数根横杆构成,主要用于室内和露天阳台的地方,材料通常有不锈钢,铝合合金。一般固定在墙壁上。适用安装于阳台外墙上,但破坏了建筑整体的美规性,对于外观有要求的洋房,高等小区来说并不适宜。 1.3.2 室内阳台晾衣架 室内阳台升降手摇晾衣如图所示,属于直线型晾衣架,按有导轨。利用钢丝绳采用导轨式升降不止占地范围广,因为是固定在室内天花板上,双排并列升降,其日常保养非常麻烦,导轨极易锈蚀,可见直线型晾衣架并不合适。 1.3.3 户外折叠晾衣架 便携式户外晾衣架如图所示。便携式户外晾衣架是一种直接放在地上的晾衣架,比较常见的材质有木质、塑料、金属等,可以用于室内或室外,但占地面积不大,收拾不方便,可以折叠,质量轻,四角稳定,适宜在露台使用。最大优点便于携带,折叠后空间尺寸小,适合外出旅游,是旅游携带的必备用品。 设计现代旅游年轻人喜欢的产品,是本设计研究的产品。 1.4 选题意义 由于晾衣架使用方便,便于携带,在外出郊游或者野外项目中,它常常能够发挥不一般的作用。有些人会在外出的时候带上帐篷以解决睡觉问题,但人们也可以带上晾衣架,这样就可以利用最小的空间享受最舒适的家居体验。普通的升降式晾衣架一般安装于阳台。固定于刚台的顶部。洋房露白因四面临空,没有房顶,阳光无遮挡,正是晾睛衣物的好地方。普通固定于星项的升降眼表架在露天无法安装。如何设计种晾衣架,让我们在室内和户外都可以方便使用,解决晾衣方便,又可以外出携带是本设计的关键。 第二章 晾衣架结构方案设计2.1 晾衣架的工作原理 2.2 晾衣架的总体结构在晾衣架结构的设计过程中,它的支架结构伸开后在同一个平面上,保证整个晾衣架平稳,通过锁套,活动关节,小支架连接,该操作方便,右侧支腿设计成活的了,可以向拆开,内侧扣回,上面两侧支架可以向内侧扣回,它的总体平面图如图2-1所示。图2-1 晾衣架总体结构平面图第三章 晾衣架结构建模设计3.1 产品尺寸的确定在晾衣架的结构设计过程中,需要大概确定它的尺寸,根据分析可以得知可以得知该晾衣架的外部尺寸。由于晾衣架经常需要外出携带,所以它的结构应该尽可能的小,不仅可以通过手提的方式进行携带,还可以放在汽车的后备箱中,随时可以携带在身边。在设计晾衣架过程中,需要对它的外部结构尺寸进行设计。考虑到晾衣架的使用便携性,将它的外部结构尺寸设计为: 晾衣架合拢时的尺寸:1238x550x35晾衣架张开时的尺寸:1810x1078x550在晾衣架的结构设计过程中,需要根据它的外部尺寸建立它的三维结构模型,通过借鉴原有市面上晾衣架结构的设计特点,以及总结市场上现有的晾衣架结构,设计出如图3-1所示的三维结构模型。图3-1 晾衣架的三维结构模型 3.2 晾衣架底架的结构设计3.2.1 晾衣架底架模型在晾衣架底架的结构设计过程中,需要使用三维建模软件建立底架的三维模型。通常它的底架采用钢管进行加工制造,使用钢管结构经过折弯成圆弧,支腿采用同样方法,通过通过锁套,活动关节,小支架连接相连。在SolidWorks软件的建模模块中,建立钢管结构的三维模型。在晾衣架结构中,选用钢管不仅结构简单,而且轻巧,而且加工制造成本低,它的三维结构模型如图3-2所示。图3-2 晾衣架底架3.2.2 晾衣架平支架模型的建立过程在三维建模软件的草绘模块中,首先需要进行草绘得到晾衣架的平支架草绘图,经过拉伸扫描得到长度为1038mm的圆形钢管结构,如图3-3所示。为了使晾衣架的结构更加轻巧,所使用的钢管结构壁厚非常薄。 图3-3 晾衣架底架平支架在晾衣架结构中,晾衣架底架管需要依靠支承结构。在晾衣架底架结构的底部设计有两个具有一定倾斜角度的左右支腿,该结构采用圆形钢管结构,其中左侧支腿三维结构如图3-4所示。图3-4 晾衣架斜角度左侧支腿结构模型在晾衣架底架结构的三维建模过程中,除了左侧支腿,设计了右侧支腿,不但增强整个结构的稳定性,而且可以通过锁套,活动关节灵活拆开,满足整个底架拆开折叠的使用要求,图3-5 晾衣架斜角度右侧支腿下结构模型 图3-6 晾衣架斜角度右侧支腿上结构模型 3.2.3 晾衣架底架材料的选用在设计晾衣架底架的过程中,不仅需要设计出晾衣架底架的三维结构模型,还要选择合适的材料。根据分析可知晾衣架底架结构需要结实,轻巧,因此,需要采用钢管进行制造。一般用加工的零部件,采用不锈钢钢板管比较合适,这种结构制造起来容易,采用不锈钢钢板管结构进行焊接加工和热烤加工,可以采用标准的钢管结构进行切割,但是容易生锈,损坏衣服质量,架子使用寿命底。采用镀锌钢管是我们在生活中常见的种材料, 镀锌可增加钢管的抗腐蚀能力,延长使用寿命但是钢管 鍍锌之后虽然可以增加抗腐蚀性,严重危害人体的健康。采用不锈钢管,不锈钢管是工业中应用最广泛有色金属结构材料,密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢塑性好可加工成各种型材,具有优良的导电性,导热性和抗蚀性。可以采用标准的钢管结构进行切割,然后进行折弯加工得到它的结构。通过对比以上几种材料,得出优选不锈钢管最佳,强度高,塑性好,易于加工,防止腐蚀性好。3.3 晾衣架上支架的三维模型建立3.3.1晾衣架上支架建模在晾衣架的结构设计过程中,需要使用三维建模软件对它的晾衣架上支架结构进行三维建模,首先需要使用草绘、拉伸,使用该软件进行拉伸切除,建立晾衣架上支架的三维结构如图3-7所示。图3-7 晾衣架上支架三维结构模型3.3.2 晾衣架上支架材料的选用由于晾衣架使用方便,便于携带,便携式户外晾衣架只需单人操作,因人累了需要打开时,考虑到使用时应不费力,方便操作,便携式户外晾衣架应具有软性的,重量轻,体积小,便于携带。采用不锈钢管,不锈钢管是工业中应用最广泛有色金属结构材料,密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢塑性好可加工成各种型材,具有优良的导电性,导热性和抗蚀性。可以采用标准的钢管结构进行切割,然后进行折弯加工得到它的结构。不锈钢管具有强度高塑性好易于加工防止腐蚀性好的性能。 3.4晾衣架外活动关节模型建立3.4.1外活动关节建模在晾衣架的结构中,为了晾衣架底架斜角度右侧支腿上下相连,故设计外活动关节装置,使用三维建模软件建立外活动关节结构。首先需要使用草绘、拉伸,使用该软件进行拉伸切除,建立外活动关节的三维结构如图3-10所示。 图3-10外活动关节三维模型3.4.2 外活动关节材料的选用在设计晾衣架外活动关节的过程中,不仅需要设计出晾衣架外活动关节的三维结构模型,还要选择合适的材料。根据分析可知晾衣架外活动关节结构需要结实,轻巧,因此,需要采钢板冲压进行制造。一般用加工的零部件,采用不锈钢钢板板比较合适,这种结构制造起来容易,采用不锈钢钢板板结构进行冲压成型,钻孔加工加工得到它的结构。3.5晾衣架内活动关节模型建立3.5.1内活动关节建模在晾衣架的结构中,为了晾衣架底架斜角度右侧支腿上下相连,故设计内活动关节装置,使用三维建模软件建立内活动关节结构。首先需要使用草绘、拉伸,使用该软件进行拉伸切除,建立内活动关节的三维结构如图3-10所示。 图3-10内活动关节三维模型3.5.2 内活动关节材料的选用在设计晾衣架内活动关节的过程中,不仅需要设计出晾衣架内活动关节的三维结构模型,还要选择合适的材料。根据分析可知晾衣架内活动关节结构需要结实,轻巧,因此,需要钢板进行制造。采用不锈钢钢板板比较合适,这种结构制造起来容易,通过冲压成型,钻孔加工得到它的结构。3.6 晾衣架的装配结构晾衣架的三维设计是采用 SolidWorks软件进行绘制的,此设计整体模型应用 SolidWorks进行造型设计、装配、装配模型如图所示晾衣架三维模型第四章 晾衣架的受力分析4.1 晾衣架结构受力分析在晾衣架的结构设计过程中,需要对它的结构进行受力分析。在晾衣架机构中,它的中间将会受到衣物的作用力,在设计过程中,需要对它的晾衣架结构进行受力分析,晾衣架的中间受到重力作用,它的支腿受到向上的支承力。图4-1晾衣架的受力分析图根据图4-1所示的晾衣架受力分析图,可知该结构的上面受到重力G,这个主要是晾衣架在使用过程中将受到衣物的重力。它的支腿受到向上的支承力。4.2 晾衣架的强度校核在晾衣架的结构中,需要对它的强度进行校核,圆管直径为16mm,圆钢管的厚度为1mm,它的受力分析如图4-2所示。图4-2 晾衣架的受力图在晾衣架的受力分析过程中,需要根据它的受力情况进行力矩分析,通过分析可以得到如图4-3所示。通过查找机械设计手册可知不锈钢的屈服强度大小为 250MPa,根据该材料的相关性能参数且处于静止状态,可以查找出ns=2,则得材料的许用应力大小为125MPa 2MPa 式中:晾衣架的受力大小; A晾衣架的横截面积大小。 通过上面的计算,可知该晾衣架的最大受力情况小于材料的许用应力97.5MPa,所以经过对晾衣架就按结构的校核后,可以得知该结构满足强度和刚度要求,因此晾衣架满足设计要求。第五章 总结 随着科技的进步,人类社会的发展,进入21世纪以来人们的需求不断的提高。外出旅游用品都必不可少的,离不开身,开车出去自驾游,野外用餐,登山等累了,需要休息时,晾衣架是很方便的,其主要是外出旅游可以携带,以晾衣杆整体为基础进行细节优化,设计出一款户外晾衣架,折叠,空间小,结构简单,外观美丽,便于携带的晾衣架必然性。便携式户外晾衣架只需单人操作,因人累了需要打开时,使用时应不费力,方便操作,便携式户外晾衣架应具有软性的,重量轻,体积小,便于携带。实用性,便携式户外晾衣架应当拥有较长的寿命,因为经常展开休息后折叠起放好,所以需要晾衣架不会轻易变形、损坏,且使用时间长,不轻易生锈受腐蚀。美观性,在现代人的生活中,便携式户外晾衣架是不仅实用性,也是一个装饰性的产品,所以它的颜色要与周围环境相融合,不使用时收放方便,更不会影响美观。做出一件能够应用于生活实践的产品,是一件不容易的事情,还需要很多工作要做。总之, 整个设计理念紧扣时代主题,省时、省力、高效,符合科学技术在自然界的应用发展规律,顺应建设和谐社会和和谐自然界的历史潮流,我为能设计出这件作品感到高兴和自豪,感觉大学学到的东西确实是有用的,确实能够解决实际生活中的问题。通过这次设计,使我对机械产品的研发过程有了一个总体的认识,为以后工作打下了坚实的基础。同时,也是对大学学习知识的一次检验,达到了毕业设计的根本目的。 参考文献1 庄园. 浅析机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势J. 工程技术:全文版, 2016(10):00276-00276.2 黄启佳. 浅析机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势J. 环球市场, 2016(16):92-92.3 何楠. 机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用分析J. 山东工业技术, 2016(7):148-149.4 刘玉成. 浅谈机械设计中材料的选择和应用J. 工程技术:引文版, 2016(26):00202-00202.5李天箭, 丁晓红. 创新创业教育在机械设计课程设计环节中的探索实践J. 实验技术与管理, 2016, 33(4):22-24. 6徐起贺.机械创新设计M. 北京:机械工业出版社,2010. 7王咏梅.赵俊芳.产品设计初步M.北京:海军出版社,2008. 8周玉丰.机械设计基础M. 北京:机械工业出版社,2008. 9吕仲文.机械创新设计M. 北京:机械工业出版社,2012. 10杜建根,陈庭吉.工程力学M.北京:机械工业出版社2011. 11曲玉峰,关晓平.机械设计基础M. 北京:中国林业出版社,2008. 12金大鹰.机械制图M.北京:机械工业出版社,2009.13谢忠东,机械原理M.北京:北京航空航天大学出版社,2011. 14汪超,杜文忠,徐安林. SolidWorksNGINEER Wildfire 中文版基础教程M. 北京:中国原子能出版社,2012.15钟日铭.SolidWorksNGINEER Wildfire5.0从入门到精通M.北京:机械工业出版社,2012. 16崔洪斌,肖新华. AutoCAD 2010中文版实用教程.北京:人民邮电出版社,2010. 附 录致 谢值此论文完成之际,谨向曾经关心和帮助我的老师、同事以及亲友表示衷心的感谢!论文写作是一个学习的过程,也是一个收获的过程。在论文写作期间,我一直得到导师曾德怀教授的精心指导,导师的淳淳教诲和无私的关心帮助给了我强有力的支持,使我不断鞭策自己,努力奋斗!本文的写作凝聚着导师的辛劳,从论文的选题、框架的设计,到论点的推敲、资料的选择、文字的润色,都倾注了导师的热情关怀。通过这次设计,使我对机械产品的研发过程有了一个总体的认识,为以后工作打下了坚实的基础。同时,也是对大学学习知识的一次检验,达到了毕业设计的根本目的。论文的顺利完成与导师的关心和支持是密不可分的,我从导师身上不仅学到了丰富的专业知识和科学的研究方法,而且还学习到了踏踏实实的人生态度。值此论文完成之际,我要向我的导师表示诚挚的感谢。感谢我的父母,父母之恩,天高海深。感谢他们的养育之恩和多年来对我在物质和精神上的支持,他们为我的成长付出了无尽的心血,是他们使我在风雨成长的道路上不断进取,勇往直前。感谢各位专家老师仔细审阅我的论文,渴望给予批评指正! 18 2
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