蝸輪蝸桿傳動裝置原理與應(yīng)用演示柜的設(shè)計

1、畢業(yè)設(shè)計（論文）蝸輪蝸桿傳動裝置原理與應(yīng)用演示柜的設(shè)計摘要我所研究的課題是蝸輪蝸桿展示柜的設(shè)計。我之所以會選擇這樣一個課題來進(jìn)行討論，是因為在我的大學(xué)四年中，感覺到學(xué)習(xí)機制這個專業(yè)，最好的方法是看到真正的設(shè)備以及設(shè)備的運轉(zhuǎn)?？吹皆O(shè)備的運轉(zhuǎn)的最好方法就是把設(shè)備放到展示柜中，因為現(xiàn)在放到展示柜中的產(chǎn)品越來越多的被大眾所接受和理解。我這個論文分為幾大部分：一是包括展示柜的設(shè)計展示柜是用于展示物品的貨柜。顏色有金色、銀白色、啞光黑色、洋紅色、灰色等多種顏色。展示柜外觀精美，結(jié)構(gòu)牢固，拆裝容易，運輸方便，廣泛用于公司展廳、展覽會、百貨商場、廣告等，在工藝品、禮品、珠寶、手機、眼鏡、鐘表、煙酒、化妝品等行

2、業(yè)得到廣泛運用。根據(jù)合理的布局，科學(xué)的設(shè)計，還有燈光、材料的選擇，計算出一個比較符合學(xué)校實驗室的展示柜。然后，根據(jù)計算出的數(shù)據(jù)，用pro/e軟件繪出展示柜的三維立體圖。展示柜的設(shè)計部分就設(shè)計完成了。二是蝸輪蝸桿的設(shè)計根據(jù)展示柜中展示板面的大小，計算出可用面積，設(shè)計出蝸輪蝸桿的大小。參考機械設(shè)計基礎(chǔ)以及其他的參考書設(shè)計出蝸輪蝸桿。最后，也是用pro/e軟件繪出蝸輪蝸桿的三維立體模型。三是控制部分設(shè)計完成兩個三維模型，第三部分就是控制部分。利用單片機8051進(jìn)行編程。包括按鍵的選擇，語音的控制以及其他相關(guān)的東西。經(jīng)過以上三個部分的進(jìn)行，蝸輪蝸桿展示柜的設(shè)計初步完成。畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容還包括產(chǎn)品的使用說

3、明書，參考文獻(xiàn)等。緒論展示柜是商業(yè)中表現(xiàn)商品的主要載體，也是構(gòu)成商業(yè)空間視覺的主要框架。不同的商品有不同的展示柜形式與功能。商場展示柜設(shè)計與制作的優(yōu)劣，將直接影響商品的銷售和企業(yè)的品牌形象。在近幾年，展示柜在設(shè)計、制作有了較大的發(fā)展與進(jìn)步，這主要是市場競爭更趨于成熟，企業(yè)更注重塑造品牌形象的結(jié)果?，F(xiàn)如今，在展示柜中展出的商品、產(chǎn)品，不僅易于被大眾接受，并且還為商家提供了很好的商機，所以展示柜現(xiàn)在受到了很大的青睞。展示柜的有點是：開放式銷售方式，時尚，方便，展示效果好。所以商家在選擇展示自己的產(chǎn)品時，也很注重展示柜的選擇。不僅商家會選擇展示柜，像學(xué)校，博物館，都會適當(dāng)?shù)倪x擇一些展示柜，展示自己的

4、東西。在參加過的一些機械設(shè)備的展覽會中，見到了很多機械裝置的演示柜，在這些演示柜中，展示出很多的裝置。如果我想了解一個裝置的情況，我只要按下相對應(yīng)的按鍵，這樣就會出現(xiàn)對這個裝置的講解，甚至有的裝置還配合著運轉(zhuǎn)和移動。當(dāng)我學(xué)習(xí)了單片機，我似乎明白了這里面的道理。傳統(tǒng)人機信息交流為鍵盤、按鍵、各種顯示裝置等，它把人與控制系統(tǒng)限制在近距離面對面的空間里，所交換的信號基本上是數(shù)字量或者數(shù)字量的轉(zhuǎn)化形式。人機間用語言進(jìn)行交流，是人們多年的夢想。在提高工業(yè)系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)智能化水平時，人機語言對話就是最好的信息交換手段。語音對話方式可使人機界面從數(shù)字領(lǐng)域進(jìn)人到模糊領(lǐng)域。并隨著語音識別、語音合成、信息綜合、

5、模糊控制技術(shù)的發(fā)展，它的前景非常光明。展示柜是用于展示物品的貨柜。顏色有金色、銀白色、啞光黑色、洋紅色、灰色等多種顏色。展示柜外觀精美，結(jié)構(gòu)牢固，拆裝容易，運輸方便，廣泛用于公司展廳、展覽會、百貨商場、廣告等，在工藝品、禮品、珠寶、手機、眼鏡、鐘表、煙酒、化妝品等行業(yè)得到廣泛運用?？繅[放的展柜背板為不透光板，可選與柜體外觀一樣的顏色、白色或者鏡面。頂部可裝燈箱片，柜內(nèi)燈可選日光燈、射燈，頂部帶燈箱。高度，寬度，長度可以根據(jù)使用調(diào)整。方形的展示柜一般為四邊透光玻璃，適合以展示珠寶、首飾、手表、手機等小件物品，還可以展示柜用于展示禮品、工藝品、電子產(chǎn)品、筆，煙酒等較大件物品。演示柜與展示柜的意思

6、是一樣的，演示柜比展示柜更加注重演示。匯集了單片機的應(yīng)用和展示柜的一些優(yōu)點，方便理解。演示柜是結(jié)合視覺、聽覺等各種感覺為一體的多功能展示柜。展示柜作為常見的產(chǎn)品，展示出的產(chǎn)品不僅能展示企業(yè)的形象，并且還會給企業(yè)帶來一定的收益。演示柜也是一樣，并且現(xiàn)在的演示柜更多的應(yīng)用于大企業(yè)的展覽自家的機械設(shè)備以及其他產(chǎn)品的演示。（一）演示柜的結(jié)構(gòu)介紹：演示柜由演示柜的外殼體、內(nèi)部演示部分（蝸輪蝸桿）以及控制部分組成。演示柜的外殼體包括：展示區(qū)域、操作區(qū)域還有電機的儲存區(qū)域。展示區(qū)域是整個演示柜中最為重要的區(qū)域，因為它擺放著我們要演示的裝置。這個區(qū)域的設(shè)計是依據(jù)人體的一般高度還有視線的范圍，合理的設(shè)計出的，設(shè)

7、計原理符合人機工程學(xué)。操作區(qū)域的安放，也是按照舒適的人體操作方法設(shè)計的。這個演示柜的操作平臺在操作者身體的中下部，也就是相當(dāng)于操作者一伸手，就能接觸到操作平臺。這樣不會是操作者的操作過于勞累。電機的儲存區(qū)域放在了最底下。原因有二，其一是由于電機的體積過大，重量過重，如果放在演示柜的上端會出現(xiàn)“頭重腳輕”的后果。其二是把電機放在演示柜的最下端，演示柜整體的效果會顯得整齊美觀一些。（二）演示柜的控制部分介紹：控制系統(tǒng)：單片機8051進(jìn)行控制。控制功能：包括按鍵選擇、語音講解、模型演示?？刂品绞剑喊存I控制。第一章 演示柜設(shè)計第一節(jié)、演示柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計依據(jù)一、人機工程學(xué)人機工程學(xué)是研究“人-機-環(huán)境”系

8、統(tǒng)中人與機以及人與環(huán)境之間相互關(guān)系的學(xué)科。這里，“機”主要是指人制造出來的產(chǎn)品，包括用品、器械、界面乃至建筑等；“人”是這些產(chǎn)品的使用者和操作者；“環(huán)境”則包括影響人與產(chǎn)品發(fā)生作用的溫度、濕度、照明和噪聲等外部的因素。研究人機工程學(xué)的目的，是根據(jù)人的生理、行為、認(rèn)知、心理乃至情感等各方面的特性，運用系統(tǒng)工程的觀點和方法分析研究人與產(chǎn)品、人與環(huán)境之間的相互作用，合理的設(shè)計和安排人們生產(chǎn)與生活中的信息顯示、操縱控制、作業(yè)器具、作業(yè)空間、作業(yè)方式、作業(yè)環(huán)境，以保障人的安全與健康，提高人的工作效率與質(zhì)量，實現(xiàn)人的舒適與愉悅，使人、機、環(huán)境的配合達(dá)到最佳狀態(tài)。人機工程學(xué)在現(xiàn)代社會的日常生活到勞動生產(chǎn)中都

9、有著非常廣泛的應(yīng)用范圍。小到一柄牙刷、一把剪刀、大到一輛汽車、一臺機床；小到一副桌椅、一間辦公室，大到一棟住宅、一條流水線。這些都需要運用人機工程學(xué)的原理和方法協(xié)調(diào)其中人與產(chǎn)品、環(huán)境之間的關(guān)系。目前人機工程學(xué)已經(jīng)在工業(yè)設(shè)計、機械設(shè)計、服裝設(shè)計、環(huán)境設(shè)計、建筑設(shè)計、城市規(guī)劃等眾多學(xué)科中成為重要的支柱。人機工程學(xué)的根本研究方向是通過界似乎和運用人、機、環(huán)境之間相互關(guān)系的規(guī)律，以達(dá)到確保人-機-環(huán)境系統(tǒng)總體性能的最優(yōu)化。人-機-環(huán)境系統(tǒng)的整體屬性不等于各部分內(nèi)容的簡單相加，而是取決于系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)同坐擁程度。因此，它的研究內(nèi)容包括人、機、環(huán)境各因素，特別是個因素之間的相互關(guān)系。人是人-

10、機-環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)。這些研究為人-機-環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計和改善以及制定有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提供了科學(xué)依據(jù)，使設(shè)計的工作系統(tǒng)及機器、作業(yè)、環(huán)境都更好的適應(yīng)人，創(chuàng)造安全、健康、高效和舒適的工作和生活條件。二、人體尺度人體尺度是產(chǎn)品體量和空間環(huán)境設(shè)計的基礎(chǔ)依據(jù)，合理的設(shè)計首先要符合人的形態(tài)和尺寸，使人感到方便和舒適。人體尺度可分為構(gòu)造尺寸和功能尺寸：構(gòu)造尺寸是指靜態(tài)的人體尺寸，它是人體處于固定的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下測量的。包括不同的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)和不同部位，入手比長度、圖長度、座高等對于人體直接關(guān)系密切的物體有較大關(guān)系，如家具，服裝和手動工具等，主要為人體各種裝具設(shè)備提供數(shù)據(jù)；功能尺寸是指動態(tài)的人體尺寸，是人在進(jìn)行某種功能活動是

11、肢體所能達(dá)到的空間范圍，它是動態(tài)的人體狀態(tài)下測得的，是由關(guān)節(jié)的活動、轉(zhuǎn)動多產(chǎn)生的角度與肢體的長度協(xié)調(diào)產(chǎn)生的范圍尺寸，用以解決許多帶有空間范圍、未知的位置的問題，入室內(nèi)空間等。根據(jù)gb/t57031999用于技術(shù)設(shè)計的人體測量基礎(chǔ)項目（代替gb39751983人體測量術(shù)語和gb57031985人體測量方法）和gb/t57042008人體測量儀器等我國國家標(biāo)準(zhǔn)，可以展開人機工程學(xué)使用的有關(guān)人體尺度的測量。gb100001988中國成年人人體尺寸是1989年7月開始實施的我國成年人人體尺度國家標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)人機工程學(xué)要求提供了我國成年人人體尺寸的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，它是用于工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計、建筑設(shè)計、軍事工業(yè)及

12、工業(yè)的技術(shù)改造、設(shè)備更新及勞動安全保護(hù)。標(biāo)準(zhǔn)中共列出47項我國成年人人體尺寸的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，按男女性別分開，且分為3個年齡段：1825（男、女），2635（男、女），3660（男），55（女），用7幅圖分別表示項目的部位，別用表列出相應(yīng)的百分位數(shù)。（下圖） 年齡分段1860歲1825歲測量項目 百分位數(shù)1 5 10 50 90 95 991 5 10 50 90 95 994.1.1身高1543 1583 1604 1678 1754 1775 18141554 1591 1611 1686 1764 1789 18304.1.2體重/kg44 48 50 59 71 75 8343 47 50

13、57 66 70 784.1.3上臂長279 289 294 313 333 338 349279 289 294 313 333 339 3504.1.4前臂長206 216 220 237 253 258 268207 216 221 237 254 259 2694.1.5大腿長413 428 436 465 496 505 523415 432 440 469 500 509 5324.1.6小腿長324 338 344 369 396 403 419327 340 346 372 399 407 421三、人的視覺機能視覺機能視覺器官對客觀事物識別能力的總稱，包括視角、視力、視野、對

14、比感度、顏色辨認(rèn)等。1.視角視角是觀察物體時，從物體兩端（上下或者左右）引出的光線在射入眼球時的相交角度。視角的大小與觀察距離l和被看物體上兩端點的直線距離d有關(guān)。眼睛能分辨被看物體最近兩點的視角，被稱為臨界視角，正常眼睛的臨界視角約為l。2.視力視力是指分辨細(xì)小的或者遙遠(yuǎn)的物體極細(xì)微部分的視覺能力。臨床醫(yī)學(xué)上講能區(qū)分兩點的最小距離稱為視力。在眼前一定距離內(nèi)（5米）能夠分辨兩點之間距離越小，說明視力越好。應(yīng)用國際標(biāo)準(zhǔn)視力表遠(yuǎn)視力表檢測，國際正常視力標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為1.0（用標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)視力表檢查時為5.0），即臨界視角為l。視力隨著照度、背景亮度和物體與背景的對比度的增加而增大，隨著年齡的增加而下降。3

15、.視野視野即眼球向正前方注視時，所能看到的空間范圍。視野按眼球的工作狀態(tài)可分為靜視野、注視野和動視野3類。靜視野是指在頭部固定、眼球靜止不動的狀態(tài)下自然可見的范圍；注視野是指在頭部固定，而轉(zhuǎn)動眼球注視某一中心點時所見的范圍；動視野是指頭部固定而自由轉(zhuǎn)動眼球時的可見范圍。在人的3種視野中，注視野范圍最小，動視野范圍最大。人機工程設(shè)計中，一般以靜視野為依據(jù)設(shè)計視覺顯示器等有關(guān)部件，以減少人眼的疲勞。不同顏色對眼的刺激能引起感覺的范圍也不同，稱為顏色視野，白色的視野最大，其次是黃、藍(lán)、紅、綠等。人的視野內(nèi)有一個高分辨率的區(qū)域，該區(qū)域位于正常閱讀距離處，比一張紙略小，在該區(qū)域內(nèi)人的視覺感受色彩的能力強

16、，能清晰的分辨物體，稱為中央視覺。中央視覺外的視野感受色彩的能力較差或者不能感受，分辨物體的能力差，但由于這部分視覺對光強的變化和運動的物體敏感，視野范圍廣，故能用于觀察空間范圍和正在運動的物體，稱為周圍視覺。在一般情況下，既要求作業(yè)者的中央視覺良好，同時也要求其周圍視覺正常。而對視野各方面都縮小到10以內(nèi)這成為工業(yè)盲。兩眼中心視力正常而有工業(yè)盲事業(yè)缺陷者，不宜從事駕駛飛機、車、船、工程機械等要求具有較大視野范圍的工作。4.視距視距是指人眼與被觀察物之間的距離。視距的遠(yuǎn)近直接影響著認(rèn)知的速度和準(zhǔn)確性，適宜一般操作的視距為380760mm，其中以560mm為佳。不同性質(zhì)的操作對最佳視距的要求也有

17、不同。不同產(chǎn)品、場所和國家對視距的要求也有一些具體規(guī)范，例如家用電視的最佳視距，根據(jù)國際無線電咨詢委員會（ccir）的定義，當(dāng)觀看距離為屏幕高度的3倍時，高清晰度電視系統(tǒng)（如液晶和等離子電視）顯示效果應(yīng)該等于或者接近于一名正常視力者在觀看原視景物或演示時的臨場感覺，而純平面crt電視的最佳觀看距離是平面高度的5倍，即標(biāo)稱屏幅50英寸的16:9寬屏電視，實際屏幕高度約為610mm，其最佳視距為18303050mm。而汽車駕駛員認(rèn)讀車內(nèi)儀表的視距為，根據(jù)美國標(biāo)準(zhǔn)的推薦值，轎車最大視距為711mm，最小視距為450mm，最佳視距為550mm；卡車視距為700880mm。5.對比感度物體與背景顏色或者

18、亮度之間有一定對比度時，人眼才能分辨其形狀。人辨別顏色的能力叫色覺，既視網(wǎng)膜對不同波長光的感受特性，只要可見光波長相差35nm，人眼即可分辨。亮度對比指當(dāng)背景亮度由0增加到100cd/m2時，視力呈線性增加，而超過600cd/m2后增加背景亮度，對視力的影響較小。人眼剛能辨別物體時，背景與物體之間最小的亮度差稱為臨界亮度差；臨界亮度差與背景亮度之比稱為臨界對比；臨界對比的倒數(shù)稱為對比感度。對比感度通常因人而異，視力好的人，其對比感度可到達(dá)100，能夠辨別微小的亮度對比。6.顏色辨認(rèn)人眼對色彩的感覺有色調(diào)、亮度、色彩度（飽和度）3種性質(zhì)，正常人色覺光譜的范圍約為400nm（紫色）760nm（紅色

19、），期間大約可以區(qū)別出16個色相。在明視條件下，人眼最敏感的波長是555nm（黃色）；在暗視條件下，人眼最敏感的波長是507nm（綠色）。7.立體視覺人用單眼視物時，只能看到物體的平面，即只能看到物體的高度和寬度。當(dāng)雙眼同時注視物體，視線交叉于一點（注視點）是，人兩眼之間的距離造成兩眼看到的影響略有差異，這兩點將信號轉(zhuǎn)入大腦是中樞合成一個物體完整的像，便可以感覺到物體的空間方位，包括距離、深淺、凹凸、前后、高低等相對位置，形成立體視覺，又稱雙眼深度覺。能引起深度感知的最小視差為立體視銳度，通常用秒角（”）表示。四、聽覺聲波作用與聽覺器官，使其感受細(xì)胞興奮并引起聽神經(jīng)的沖動發(fā)放傳入信息，經(jīng)各級聽

20、覺中樞分析后形成聽覺。其形成過程為：聲源耳廓（收集聲波）外耳道（使聲波通過）鼓膜（將聲波轉(zhuǎn)換成震動）耳蝸（將振動轉(zhuǎn)換成神經(jīng)沖動）聽神經(jīng)（傳遞沖動）大腦聽覺中樞（形成聽覺）。聽覺是人獲得外界信息的重要途徑，其獲得的信息量僅次于視覺。在所有的感覺中，由聽覺獲得的信息占全部信息的10%。聽覺以在時間上的連續(xù)性為特點，沒有視覺產(chǎn)生那么直接，但視覺往往受到環(huán)境的空間和亮度的限制，而聽覺則可以彌補和配合其他感官。人耳對聲音的主觀感覺有響度、音調(diào)和音色三個參數(shù)，稱為聲音三要素，而相對的物理概念是聲波的振幅（強度、聲強）、頻率和波形（頻譜）。但是前者是主觀的感受（心理量），后者是客觀的量度（物理量），兩者并不

21、完全一對一相互對應(yīng)。1.聲強與響度聲壓的強度即聲強，是人們測量聲音大小、強弱的客觀標(biāo)準(zhǔn)。響度也稱音量，是人耳對聲音強弱和大小的主觀感受尺度，是客觀存在在主觀上的反應(yīng)，是物理現(xiàn)象（聲壓）和生理現(xiàn)象（聽覺）的綜合反映，但聲強和響度并不完全等同，對聲音的強弱大小主觀感覺和客觀標(biāo)準(zhǔn)并不完全統(tǒng)一。因為響度還要受頻率的影響，人耳的聽覺感受還要隨頻率的變化而變化。同樣的，聲壓強度因頻率的不同，人耳感到的響度也不同。聲強的單位是w/m2，響度的計量單位為db。2.頻率與音調(diào)人耳對聲音高低的感覺稱為音調(diào)。音調(diào)主要與聲音的基音頻率有關(guān)，但不成比例，而與響度一樣，也成對數(shù)關(guān)系。影響音調(diào)的因素還有聲音的聲壓級和聲音的

22、持續(xù)時間。3.頻譜與音色音色是聽覺上區(qū)別具有同樣響度和音調(diào)的兩個聲音的主觀感覺，也成為音品。音色主要由聲音的頻譜結(jié)構(gòu)決定，即由聲音的基頻和諧波的數(shù)目以及它們之間的相互關(guān)系來決定。由于各種發(fā)聲體的材料和形狀結(jié)構(gòu)不同，發(fā)生機理也不盡相同，即使他們發(fā)出相同音調(diào)、相同響度的聲音，在基頻相同的情況下，諧波的成分和幅度也會有所區(qū)別，人耳聽到的主觀感受就是音色不同。每個人講話都有自己的音色，每種樂器也都有自己的音色。人的聽覺也具有方位感、響度感、音調(diào)感等特性，以及聚焦效應(yīng)、掩蔽效應(yīng)等現(xiàn)象。五、觸覺皮膚受到機械刺激所產(chǎn)生的感覺。觸覺按刺激的強度可分為按觸覺和壓覺。輕輕地刺激皮膚就會產(chǎn)生接觸覺；當(dāng)刺激強度增大時

23、，就會產(chǎn)生壓覺。這種區(qū)分只是相對的，實際上二者通常結(jié)合在一起，統(tǒng)稱為觸壓覺或觸覺。除觸壓覺以外，還有觸摸覺。觸摸覺是皮膚感覺和肌肉運動感覺的聯(lián)合，因此也稱為皮膚-運動覺或觸覺-運動覺。觸摸覺為人手所獨有，是人類在長期勞動過程中形成的。由于有人手主動運動的參與，觸摸覺又稱作主動觸覺；觸壓覺因為沒 這種主動運動參與，而稱作被動觸覺。主動觸覺在許多方面優(yōu)于被動觸覺。在用觸覺感知物體的形狀和大小時，主要依靠手的主動觸覺。人手不僅是勞動的產(chǎn)物和勞動器官，也是認(rèn)識的器官。項目優(yōu)勢局限應(yīng)用實例視覺信息顯示可以直觀的傳達(dá)比較復(fù)雜、抽象的信息；傳遞速度快；傳遞距離遠(yuǎn)；顯示時間可持續(xù)對視力、色彩分辨能力有要求；可

24、能造成誤解；信息量過大時，人無法同時處理告示牌、顯示器、信號燈聽覺信息顯示信息傳遞速度快；傳遞裝置可配置在任意方向上；用語言通話時應(yīng)答性良好對聽力有要求；信息容量有限；傳遞距離有限；語音提示、汽笛觸覺信息顯示可接受信息的人體器官多；不會影響其他人信息容量有限；必須與人體接觸鍵盤定位鍵、盲道六、選材 1、外箱體的材料：可選擇的材料有：玻璃、有機玻璃（亞克力）、金屬型材。這些材料有不同的好處，比如玻璃，所謂玻璃其實是鋼化玻璃，他是普通平板玻璃經(jīng)過再加工處理而成一種預(yù)應(yīng)力玻璃。其好處是強度是普通玻璃的數(shù)倍，抗拉度是其的3倍以上，抗沖擊是5 倍以上。這種材料不容易破碎，即使破碎也會以無銳角的顆粒形式碎

25、裂，對人體傷害大大降低。有機玻璃也稱亞克力，聚甲基丙烯甲酯（pmma）板材，它是由甲基丙烯酸甲酯單體（mma）聚合而成。它的特點是高度透明性。有機玻璃是目前最優(yōu)良的高分子透明材料，透光率達(dá)到92，比玻璃的透光度高。機械強度高。重量輕。易于加工。經(jīng)過不同的方面，我選用的材料是有機玻璃。這種材料亞克力以其輕便、牢固、美觀等特點獲得了人們的喜愛。這種材料不僅造價較便宜，并且造型豐富多樣。但是它也有自己的缺點，它的表面容易被硬物弄花。金屬型也就是材鐵或鋼以及具有一定強度和韌性的材料(如塑料,鋁,玻璃纖維等)通過軋制,擠出,鑄造等工藝制成的具有一定幾何形狀的物體。其中工字鋼、槽鋼、角鋼、方鋼廣泛應(yīng)用于工

26、業(yè)建筑和金屬結(jié)構(gòu)。2、照明的材料：（1）熱輻射光源白熾燈：白熾燈是一種內(nèi)裝鎢質(zhì)燈絲熱輻射燈具。其工作原理是電流通過鎢絲等金屬物體時產(chǎn)生的熱能，達(dá)到白熾化程度而發(fā)光的。白熾燈發(fā)光效率為10 lm/w-15 lm/w、色溫2800k左右、顯色性好、額定壽命為1000小時、額定功率從15w到1000w不等。燈頭有螺口式和卡口式兩種。白熾燈具有結(jié)構(gòu)簡單、使用靈活、開關(guān)方便、價格便宜等優(yōu)點。普通的白熾燈由螺旋鎢絲和密閉的波殼組成。其形狀有普通型、光澤型、燭型，以及管狀、指示燈型、櫥窗展覽型、長線狀裝飾形等。反射型白熾燈的光束定向發(fā)射，光能利用率高。常見反射型白熾燈是一部分玻殼磨砂，另一部分涂有白色薄涂層

27、。（2）氣體放電發(fā)光光源低壓汞熒光燈低壓汞熒光燈簡稱熒光燈，俗稱日光燈，是一種預(yù)熱式低壓汞蒸汽放電燈。它由一根在其兩端各封接一個電極和內(nèi)部含有低壓汞蒸氣及少量幫助啟動的惰性氣體的管形波殼組成。其工作原理是：當(dāng)電流通過后啟輝器開始工作，使兩端電極之間產(chǎn)生高的電壓脈沖，發(fā)射大量的電子，發(fā)出紫外線光，紫外線輻射到內(nèi)表面涂有熒光粉的燈管壁上，熒光粉則把這種輻射轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽?。熒光燈是良好的室?nèi)照明光源。高顯色熒光燈采用三基色熒光粉。其特點主要有三個：第一，使用壽命長。壽命一般為1500-5000小時。第二，顯色性能好。熒光燈的顯色指數(shù)可達(dá)80以上。第三，光效率高。熒光燈的發(fā)光效率大大高于白熾燈，一般為3

28、0lm/w-60lm/w,光效高的80lm/w。熒光燈的形狀有直管、彎管、u形管等數(shù)種形式。常用的直管型熒光的功率從6w到40w，最高可達(dá)12w。良好的混合照明方式可以做到：增加展區(qū)的照度，減少展區(qū)的陰影和光斑；在垂直面和傾斜面上獲得較高的照度；減少照明設(shè)施總功率，節(jié)約能源。 3、按鍵的設(shè)計：按鍵的基本尺寸：用食指按壓直徑一般為35mm，用拇指按壓直徑一般為1830mm。按鍵設(shè)計注意事項（1）顏色:“停止”、“斷電”優(yōu)先用紅色，“通電”、“啟動”優(yōu)先用綠色，也可用白色、灰色或黑色。按壓中反復(fù)變換功能的按鈕，忌用紅色和綠色。（2）按鈕的作用是完成兩種工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，某些使用條件下應(yīng)附加顯示狀態(tài)的

29、信號燈。（3）按鈕的上表面，即有手指接觸的表面多為微凸的球面，操作手感好。按鈕高度視情況而定，有的要高出操作平面，有的要與操作平面平齊。（4）確定產(chǎn)品上的按鈕如何安置，還要分析操作時的手型，讓操作者操作便利。第二節(jié)、演示柜的設(shè)計方案一、演示柜尺寸的確定經(jīng)過對人機工程學(xué)的學(xué)習(xí)，我了解到演示柜的有效陳列區(qū)域應(yīng)離地面0.6-1.9 米；儲存區(qū)域也就是電機的儲存區(qū)域應(yīng)在0.6 米以下；導(dǎo)示、廣告區(qū)域在1.9 米以上；這樣的區(qū)域分配既能合理的運用空間又能把蝸輪蝸桿的傳動裝置合理的分配。依據(jù)這樣的數(shù)據(jù)，和學(xué)校實地的考察，我設(shè)計的這個演示柜的尺寸是： 1100cm*400cm*1900cm。二、演示柜材料的

30、確定演示柜的材料有很多種，根據(jù)不同種類的優(yōu)點和缺點，外箱體的材料選用金屬型材，為了不妨礙演示柜的演示，在演示區(qū)域需在放上一個玻璃門，這樣的效果首先是能保護(hù)好演示區(qū)域展示的蝸輪蝸桿傳動裝置，又能更好的進(jìn)行顯示活動。但是玻璃門的材料也有不同種的選擇，經(jīng)過分析不同材料的優(yōu)點，演示區(qū)域的玻璃門要選擇有機玻璃，也就是亞克力，這種材料主要就是強度比較高。三、演示柜燈光的確定因為熒光燈的有著不少的優(yōu)點：1）光較率高，發(fā)光效率4050 lmw，而白熾燈316 lmw，光線柔和；2）壽命長 (5000小時)3）呈線面型發(fā)光體4）溫度較低(6500k)5）光源(色溫)接近大陽光，色溫高，帶藍(lán)色雖然也有不少的缺點：

31、1）費用較高2）對環(huán)境影響大，(溫度、濕度、電壓等影響大)3）有射頻干擾4）線路較多，需輔助器件5）壽命與開關(guān)次數(shù)有關(guān)，(開關(guān)次數(shù)多，壽命縮短)6）通電發(fā)光時間較長這種燈不僅能節(jié)省能源，又能創(chuàng)造出很適宜的光能源。經(jīng)過對這些燈具的優(yōu)缺點的討論，這個演示柜的燈光運用熒光燈。第三節(jié)、演示柜的繪制一、繪圖軟件的介紹：pro/engineer是美國ptc公司研制的一套由設(shè)計至生產(chǎn)的機械自動化軟件，是新一代產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個參數(shù)化、基于特征的實體造型系統(tǒng)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫功能。pro/engineer有以下功能：1特征驅(qū)動（例如：凸臺、槽、倒角、腔、殼等）；2參數(shù)化（參數(shù)=尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊

32、界條件等）；3通過零件的特征值之間，載荷 /邊界條件與特征參數(shù)之間（如表面積等）的關(guān)系來進(jìn)行設(shè)計；4支持大型、復(fù)雜組合件的設(shè)計（規(guī)則排列的系列組件，交替排列， pro/program的各種能用零件設(shè)計的程序化方法等）；5貫穿所有應(yīng)用的完全相關(guān)性（任何一個地方的變動都將引起與之有關(guān)的每個地方的變動），其它輔助模塊將進(jìn)一步提高擴展pro/engineer的基本功能。這次使用的pro/e軟件是野火版3.0。它是現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用的pro/e繪圖軟件。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，cad/cam/cae技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。如今的工程技術(shù)人員，必須要清楚的認(rèn)識到cad/cam/cae技術(shù)在現(xiàn)代工程中的重要性

33、，并努力掌握其中的一種或幾種設(shè)計軟件的使用方法及技巧。在所有的cad設(shè)計軟件中pro/e無疑是一款深受用戶推崇的全方位三維產(chǎn)品開發(fā)軟件，它以全參數(shù)化的設(shè)計思想著稱。pro/e功能強大，集成了零件設(shè)計、組件設(shè)計（產(chǎn)品裝配）、模具開發(fā)、鈑金件設(shè)計、數(shù)控加工機構(gòu)模擬等功能模塊，廣泛應(yīng)用于機械、汽車、模具、工業(yè)設(shè)計、家用電器、消費電子及玩具等各行業(yè)。這次使用的pro/e軟件是野火版3.0。它是現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用的pro/e繪圖軟件。相對于以前的版本，加入了更多提高個人效率的功能，如快速草繪工具，快速制圖，快速cam等，流程效率是pro/e wildfire3.0改進(jìn)的第二個方面，其重要功能包括：智能流程向

34、導(dǎo)，智能模塊，只能共享等。pro/e野火版3.0新增加的草繪調(diào)色板以及智能流程向?qū)?、共享等功能，大大提升了設(shè)計的效率。二、演示柜的繪制：（圖）第二章、蝸輪蝸桿傳動裝置的設(shè)計及演示區(qū)域的分配一、蝸輪蝸桿傳動的介紹蝸桿傳動是由蝸桿和蝸輪兩外形完全不同的傳動元件構(gòu)成的傳動副，是一種典型的空間嚙合傳動。通常蝸桿外徑較小，其齒形像螺紋一樣分布在一條或數(shù)條螺旋線上；蝸輪外徑較大，齒形傾斜。蝸桿傳動一般用來傳遞兩空間交錯軸之間的運動或動力，但以兩軸垂直交錯的情況最為常見。（一）三種直紋面蝸桿的形成原理：1、阿基米德蝸桿（za型蝸桿） 阿基米德蝸桿是用具有直線刃的梯形刀具在車床上加工而成。加工時刀具前刀面要安

35、裝在過蝸桿軸線的水平位置上，刀具的左右兩個直線刀刃同時切削蝸桿齒槽的兩個側(cè)面。因此，蝸桿的齒形精度直接取決與刀具的精度，由于受刀具刃磨等方面的影響，顯然這種方法加工出的蝸桿齒形精度不易保證，但另一方面這種方法加工蝸桿十分容易，工藝也比較簡單，目前在國內(nèi)仍有一些單位在應(yīng)用。用這種方法加工的蝸桿，由于工件的旋轉(zhuǎn)及刀具的移動一般是勻速的，刀具又是直線刃，因此蝸桿的端面齒形為阿基米德螺旋線，蝸桿也由此得名。用同樣的方法加工蝸輪的滾刀，顯然滾刀基本螺旋面的軸截面齒形必然是直線刃的齒條。因此，用這種滾刀加工出的蝸輪在中心平面內(nèi)必然是漸開線齒形，進(jìn)一步考察阿基米德蝸桿與蝸輪的嚙合關(guān)系，顯然在過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面（一般稱為主平面）上類似于齒條與漸開線齒輪的嚙合。2、法向直廓圓柱蝸桿（zn型蝸桿）如果將梯形刀具傾斜，延齒槽的法向剖面不值得加工方案，這樣加工出來的蝸桿在法向截面內(nèi)是直線齒廓，因此稱為法向直廓圓柱蝸桿。理論分析證明，這種我干在軸截面內(nèi)的齒形是圖形曲線，端面齒形式一種延伸漸開線。（3）.漸開線蝸桿（zi型蝸桿）如果把加工阿基米德蝸桿的左右兩個齒槽側(cè)面分別加工，且刀具的兩刀刃一個升高，一個下降，升高與下降的距離均為db/2（db基圓直徑），則切出的齒面在平面內(nèi)是直線齒形，但其軸面齒形是凸形齒。用這種方法加工出的蝸桿其端面齒形為漸開線，蝸桿因此而被稱為漸開線