自动晾衣架的设计.docx

机械创新设计课程作业

论文题目：自动晾衣杆的设计
院系：机电工程学院
专业班级：车辆1102班
指导教师：王明旭
完成日期：2013年12月15

小组成员：
李开201115910420
余金201115910424
吴波201116040115
高岩201115210124
邢爱娟201115210126
成员分工：
李开：制作创新计划书
余金：创意理论分析
吴波：设计并制作PPT
高岩：数据分析及计算
邢爱娟：画图及原理校核

一、设计来源：

现在的居家生活大家大部分家庭都是像图一这样晾衣服，我相信大家都知道这种晾衣服比较累，但是这样的晾衣服也有优点的就是将衣架设置在房顶可以增加自己在家里面的活动面积，现在的房子是越来越小，这样可以节省一定的空间
图一图二
而还有一种晾衣服的方式就是自己在阳台上做一个衣架，如图二，这样我们可以不像上面那样每次都将衣服举那么高，但是这样就占用了我们整个阳台的面积，减少了阳台的利用率，所以也不是很好
因为这两方面的原因，所以我们小组设计的是挂衣服的时候将衣架降下来，挂完衣服后再将衣架升到顶端，这样的装置既可以不累，也可以增加我们的居住空间
本设计主要针对的是下面这样的凹式阳台：
图三

图四

将晾好衣服的衣架伸出到凹式窗台外边以便衣服能够有更多的阳光和风

晾衣杆可以自动升降以便于挂衣服

本设计主要体现的功能
二、本设计主要体现的功能：

图五
晾衣杆可以在竖直导轨上下运动，还可以利用剪刀片的开合进行伸缩运动。如图五
三、晾衣杆的升降运动：
对于晾衣架升降，我们采用车床中丝杠传动原理，利用丝杠的转动，转化为晾衣架的自动上升和下降，而丝杠还具有反向自锁功能，避免晾衣架在升上去之后而由于重力作用回落。如图六
图六

图七
在步进电机的带动下，传动轴开始转动，通过传动轴上的两个锥齿轮，把水平运动传动丝杠，使丝杠在竖直方向转动。如图七

图八

四、晾衣架的伸缩运动：

图九 图十
要实现晾衣架的伸缩运动，我们选择常用的剪刀片结构。这种结构是利用剪刀片的开合来实现晾衣架的伸缩运动

图十一

性能参数：
最大承载升降高度伸缩长度50kg900mm500mm剪刀片强度校核：
衣物取50kg经强度计算远小于45钢的承载强度，符合设计要求
材料45钢数量8剪刀片长200mm剪刀片宽10mm剪刀片厚10mm总的升降高度：
L=6L1（cos15。-cos75。）=6*200（0.97-0.26）=852mm
符合晾衣服时的高度
主动轴从动轴强度校核：
主动轴强度验算：
扭矩Tmax=F/2*tan75°*0.1*0.03=1.34N*m
根据第三强度理论
б=[（M/W）²+4（T/Wt）½]½=18.4mpa<40mpa
满足要求
从动轴强度验算：
Tmax=F/2*tan75°*0.1*0.03=1.34N*m符合要求

螺纹副自锁验算：
TanΨ=p/(d2*π)=0.056
所以Ψ=arctan0.056
ρ=arctanf=5.7°
Ψ<ρ,故满足要求