可升降書架說明書

1、 長(zhǎng)春工程學(xué)院慧魚組可升降書架設(shè)計(jì)說明書長(zhǎng)春工程學(xué)院2011年12月1日目 錄一、參賽人員基本信息 1二、創(chuàng)新構(gòu)思與設(shè)計(jì) 1 1、設(shè)計(jì)目的 1 2、創(chuàng)新構(gòu)思 2 三、設(shè)計(jì)方案 2 四、工作原理 3 1、機(jī)構(gòu)原理說明 3 （1）升降機(jī)構(gòu) 3 （2）書欄機(jī)構(gòu) 4 （3）傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 4 （4）手自動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu) 5 2、控制原理示意圖 5 3、控制原理說明 6 五、主要功能指標(biāo)與應(yīng)用前景 7 1、功能指標(biāo) 7 2、應(yīng)用前景 7 六、實(shí)物照片 8 一、參賽人員基本信息設(shè)計(jì)題目：可升降書架學(xué)生姓名：趙旭 張宇強(qiáng) 朱賢虎 郭彭昱所學(xué)專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 機(jī)械電子工程所在班級(jí)：本科 機(jī)制09級(jí)、11級(jí) 機(jī)

2、電09級(jí)、11級(jí)指導(dǎo)老師：楊達(dá)毅 劉大為 二、創(chuàng)新構(gòu)思與設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)目的書籍是人類進(jìn)步的階梯，而書架則是人們儲(chǔ)存書籍的重要工具。由于傳統(tǒng)書架一般為固定、不可動(dòng)的，找書取書不方便，（如圖所示：無法滿足不同人群的使用要求（老人、小孩、孕婦等），從而給人們的學(xué)習(xí)和生活帶來了不便。由此觀之，傳統(tǒng)書架實(shí)用性差，使其逐漸淪落為一種居家擺設(shè)。而這時(shí)就需要一種能夠讓人們找書、取書方便的書架。因次，我們從人性化的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)了一種可升降書架，來達(dá)到找書、取書方便的目的，以滿足不同人群的不同需求。2、創(chuàng)新構(gòu)思本小組設(shè)計(jì)的可升降書架的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)包括以下幾點(diǎn)：（1）當(dāng)人們需拿取書架高處或低處的圖書時(shí)，自動(dòng)升降書架可

3、以根據(jù)人們的控制，通過鏈條滾動(dòng)使高處或低處的圖書滾動(dòng)到人們的水平視野中，使人們找書取書變得方便、快捷。（2）解決了特殊人群（老人、小孩、孕婦等）找取高層與底層書籍的問題。（3）由于本書架具有循環(huán)滾動(dòng)的特點(diǎn)，可以充分利用上層空間，提高了空間利用率。同時(shí)也增加了圖書的利用率。（4）采用類似三腳架形狀的書架板，比傳統(tǒng)書架更具有穩(wěn)定性與安全性。（5）提供了手搖傳動(dòng)與電機(jī)帶動(dòng)兩種選擇方式，解決了停電、沒電地方的書架的使用問題，使其更具有可行性。三、設(shè)計(jì)方案首先，書架的兩側(cè)采用鏈條、齒輪式結(jié)構(gòu)，上下兩側(cè)四個(gè)異型鏈輪在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下使得承重鏈條循環(huán)滾動(dòng)，形成傳送帶，從而帶動(dòng)鏈條上安插的書架板自由升降并前后循

4、環(huán)滾動(dòng)。其次，在承重鏈條外側(cè)更安有傳送鏈條，使得承重齒輪的同步性更加精確，不會(huì)出現(xiàn)書架傾斜的情況。再者，在此機(jī)構(gòu)中與電動(dòng)機(jī)相連的還有一個(gè)手搖柄，可在電機(jī)帶動(dòng)和手柄之間切換，既實(shí)現(xiàn)人們選擇的多樣化，也有效防止了停電時(shí)書架停用的情況。最后，書架板采用類似于籃式三腳架V型的結(jié)構(gòu)，使得書架板更具穩(wěn)定性，從而使此機(jī)構(gòu)更具可行性。四、工作原理1、機(jī)構(gòu)原理說明（1）升降機(jī)構(gòu)升降機(jī)構(gòu)主要由兩條異形鏈機(jī)構(gòu)組成，每個(gè)鏈節(jié)的大小與每?jī)蓚€(gè)書欄的空隙一致。每個(gè)鏈節(jié)中心設(shè)有與書欄連接的軸孔。每個(gè)鏈節(jié)間用鉸鏈連接。其主要工作優(yōu)點(diǎn)是: u 不僅可以完成鏈傳動(dòng)的循環(huán)特點(diǎn)，而且比鏈的承重能力更大。u 可以實(shí)現(xiàn)每欄書的有間隔的運(yùn)動(dòng)

5、，使運(yùn)動(dòng)有停頓感。u 使人們操作更方便，使每次運(yùn)動(dòng)后的書架層次情況完全一致，書欄的排列更合理。u 每次移動(dòng)一格后能達(dá)到自我平衡，使書架在沒有外力的情況下不會(huì)自己滑落。u 配合書欄的結(jié)構(gòu)使書架整體更有美感，容納的體積更大。（2）書欄機(jī)構(gòu)書欄結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)模仿摩天輪的結(jié)構(gòu)。首先由通軸連接兩側(cè)的升降機(jī)構(gòu)。然后通軸下方懸掛編織成的籃式結(jié)構(gòu)?；@式結(jié)構(gòu)組成v形槽式書籍能以一定角度朝上。其主要優(yōu)點(diǎn)是:u 能使書在上升下降過程中始終以同樣的角度運(yùn)行，不會(huì)因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)而使書籍掉落，使運(yùn)行更平穩(wěn)。u 由于書籍和豎直平面成一定角度，使用戶在查找書籍時(shí)是俯視而不是仰視，使用戶更舒服，更符合人機(jī)工程學(xué)。（3）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有

6、兩部組成第一部分包括電機(jī)傳動(dòng)和手輪傳動(dòng)。u 電機(jī)傳動(dòng)主要由蝸輪蝸桿，優(yōu)點(diǎn)是可以提供較大的傳動(dòng)比，使運(yùn)行平穩(wěn)，體積較小。而且有自鎖功能。u 手輪部分主要由齒輪組傳動(dòng)。可以自由改變齒輪轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。第二部分包括上升機(jī)構(gòu)的上下傳動(dòng)和左右傳動(dòng)u 上下傳動(dòng)由鏈傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)，優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)距離長(zhǎng)，傳動(dòng)相對(duì)精確，承載力增大。u 左右傳動(dòng)由通軸和齒輪完成，使升降機(jī)構(gòu)中左右兩條異形鏈運(yùn)行同步。（4）手自動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)由四連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：當(dāng)手柄抬起時(shí)裝置利用自重下滑實(shí)現(xiàn)手柄齒輪的嚙合。當(dāng)手柄按下時(shí)裝置上升，同時(shí)連桿機(jī)構(gòu)到達(dá)死點(diǎn)實(shí)現(xiàn)自鎖。電機(jī)的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)嚙合。2、控制原理示意圖3、控制原

7、理說明自動(dòng)狀態(tài)：首先按下手柄，使系統(tǒng)開關(guān)（開關(guān)1）閉合，運(yùn)行自動(dòng)程序。此時(shí)按下上升按鍵（開關(guān)2）書架上升翻動(dòng)。松手時(shí)停止運(yùn)動(dòng)。同理，按下下降按鍵（開關(guān)3）時(shí)書架下降翻動(dòng)。松手停止運(yùn)動(dòng)。手動(dòng)狀態(tài)：首先抬起手柄，使系統(tǒng)開關(guān)（開關(guān)1）斷開，停止自動(dòng)程序。手輪的后轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)書架的上升翻動(dòng)。手輪的前轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)書架的下降翻動(dòng)。按鍵不再起作用。五、 主要功能指標(biāo)與應(yīng)用前景 1、功能指標(biāo)占地面積： 1.5m2運(yùn)行速度： 0.3ms每層板承受重量：15kg單面書架板數(shù)： 4層總共書架板數(shù)： 8層書架高度： 2m2、應(yīng)用前景人類的進(jìn)步離不開書籍，基本每個(gè)家庭都會(huì)有一個(gè)書架來放置家里的書籍，但是傳統(tǒng)的書架大而笨重，不能靈活移動(dòng)，讓人們?cè)谡視?、取書、整理書籍或書架這幾方面產(chǎn)生了很大的麻煩，這時(shí)就需要一個(gè)可升降書架來解決人們存在的這些問題?？缮禃艿闹饕?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)了書架的靈活升降，讓書架服務(wù)顯得更加人性化與方便化。本書架采用最易實(shí)現(xiàn)的鏈條齒輪裝置，造價(jià)低廉，結(jié)構(gòu)安全牢固，書架板也采用最穩(wěn)定的三腳架式結(jié)構(gòu)，使得本產(chǎn)品在整體運(yùn)行上安全可靠。另外配有的手柄和電機(jī)切換裝置解決了沒電時(shí)書架的運(yùn)行問題。本產(chǎn)品從結(jié)構(gòu)，動(dòng)力上均做了嚴(yán)格的分析，并對(duì)可能出現(xiàn)的一些問題提出了解決方案，使得本書架更具有可行性與普及性。本產(chǎn)品不僅在家庭上得到充分利用，在各個(gè)有書籍的地方，例如圖書館，書店等，都能體現(xiàn)這種書架的價(jià)值