折疊桌機械創(chuàng)新設(shè)計

1、寢室便捷桌機械創(chuàng)新設(shè)計設(shè)計目的與意義為提高在校學(xué)生學(xué)習(xí)效率，為解決學(xué)生在八人寢室學(xué)習(xí)過程中帶來的諸多不便， 我們設(shè)計了寢室便捷桌，該新型折疊桌的三大功能可以很好地解決學(xué)生學(xué)習(xí)生活 中在床上學(xué)習(xí)出現(xiàn)的問題，從而實現(xiàn)學(xué)生在寢室學(xué)習(xí)的便捷。目前市場上還沒有 出現(xiàn)一種能夠?qū)崿F(xiàn)在八人寢室中上下鋪可以使用的書桌，因此寢室便捷桌的發(fā)展 和應(yīng)用顯得越發(fā)重要。此外我國初高中學(xué)生均住八人寢室，學(xué)生在寢室學(xué)習(xí)有諸 多不便，提高學(xué)生在寢室的學(xué)習(xí)效率勢在必行，而推廣經(jīng)濟實用的寢室便捷桌， 對促進我國學(xué)生學(xué)習(xí)效率具有重要意義。一、設(shè)計的目標和任務(wù)1、折疊功能：本作品采用機械原理中四桿機構(gòu)模型，利用死點位置作為支 撐點，并

2、且使四桿恰好重疊在同一直線上， 然后固定在床管上從而可以做到不多 占空間，不用時可以折疊收起，用到時還原即可，簡單易行，使用方便。2、調(diào)節(jié)功能：本作品可以隨著個人身高進行隨意調(diào)節(jié)高度，并且不妨礙同 學(xué)正常就寢，適合任何身高人群使用。固定打開后，由丁尺寸比一般小桌子較大 可以滿足擺放日常書籍和電腦，同時在一旁寫作業(yè)的需求，桌面能承受 30 - 35 公斤的重量，收回折疊后可作為床頭靠墊以便休閑之需。二、機構(gòu)設(shè)計便捷桌為實現(xiàn)在床鋪上給人以實用方便乂節(jié)省空間的特點，此設(shè)計作品固定 在床管兩側(cè)（用管卡相互固定），其主要設(shè)計理念源自機械原理曲柄搖桿結(jié)構(gòu)， 桌板通過連桿機構(gòu)實現(xiàn)折疊與展開，圖 1為便捷桌的

3、結(jié)構(gòu)圖。123456r/z11r II 1 II II 1 III 1 ILlILUab1-床管2-桌板3-拉桿4-曲柄5-連桿6-機架圖1便捷桌結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，便捷桌由桌板2、拉桿3、曲柄4、連桿5以及機架6構(gòu)成，其中 卡箍安裝在機架的直徑26的圓管上，另一頭與床管1聯(lián)接。當(dāng)撐起桌面至水平 面時（圖1b所示），曲柄恰好到達死點位置，實現(xiàn)桌面功能；當(dāng)收起桌面時， 連桿機構(gòu)的四桿可處丁完全重合狀態(tài)，使桌面垂直放置，以節(jié)約空間。為實現(xiàn)上述功能，必須對四桿機構(gòu)進行設(shè)計計算，計算各桿長度。圖2所示ab圖2四桿機構(gòu)設(shè)計 為四桿機構(gòu)的機構(gòu)簡圖，其中AB為曲柄、BC為連桿、CD為桌板、DA為機架, 設(shè)其長

4、度分別為a、b、c、d,則為滿足曲柄存在條件，應(yīng)滿足桿長條件：a c _ b da而在圖2的a位置，桌板水平放置時，機構(gòu)形成一直角三角形，則應(yīng)有如下關(guān)系：222.(a b) = cdb在圖2的b位置，桌板豎直放置，則四桿應(yīng)能在同一直線上，此時應(yīng)滿足如下關(guān) 系：a c = b dc上述三式通過整理得：如下兩式：(a +b)2 = c2 + d2a +c = b +d由丁桌板c的長度受桌板實際寬度限制，所選桌板寬為 400mm,考慮到實 際安裝問題，選c=300mm。此時，若給定曲柄a的值，則根據(jù)式，可聯(lián)立 解出連桿b和機架d的值。本設(shè)計應(yīng)用MATLAB進行數(shù)據(jù)運算處理(程序見附錄)，通過反復(fù)試算

5、， 選取當(dāng) a=180mm 時，b=d=225mm。在圖1b中，當(dāng)桌面恰好水平時，連桿 5與曲柄4在同一直線上，考慮到重 力作用連桿連接點會向下轉(zhuǎn)動，故在連接點處焊接一擋板，結(jié)構(gòu)如圖 3所示：圖3連桿結(jié)構(gòu)為實現(xiàn)便捷桌與床管連接，在機架旁分別焊接一圓管，從而用卡箍將機架與 床管相互連接，結(jié)構(gòu)如圖4所示圖5為本設(shè)計的三維結(jié)構(gòu)圖acf圖5便捷桌的三維模型三、設(shè)計總結(jié)1, 、本設(shè)計主體采用四桿機構(gòu)，轉(zhuǎn)動機構(gòu)和滑動機構(gòu)，簡單實用的四桿機構(gòu)降低 了作品的成本，同時達到了折疊的效果。轉(zhuǎn)動機構(gòu)實現(xiàn)了可以適用稍微有差距的 床鋪使用?；瑒訖C構(gòu)達到了可以調(diào)節(jié)高度的作用， 從而實現(xiàn)廣泛適用丁不同高度 人群使用。本作品

6、從經(jīng)濟上和實用性上考慮，其簡單而易丁加工的特點決定了 它的低成本性，從而為大批量生產(chǎn)時成本壓縮奠定基礎(chǔ)，因而具有較大市場價值。2、產(chǎn)品的主要創(chuàng)新點(1) 采用四桿機構(gòu)的死點原理起到支撐桌面， 不至丁桌面在使用中自動折疊。(2) 從空間利用角度考慮，本作品利用上下鋪之間的有效空間，不使用時可 以折疊起來，不占用過多空間。(3) 采用轉(zhuǎn)動機構(gòu)使桌子的適用寬度可以調(diào)節(jié)，適用丁寬度差距不大的床鋪 之間。3、應(yīng)用前景(1) 該寢室便捷桌只需人為的進行折疊，安放。而且結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟可行而 且不占用過多空間在學(xué)生寢室用具中能擔(dān)當(dāng)重要角色，因而具有較大市場價值。(2) 該作品技術(shù)含量高，成本低，加工簡單，工作可靠。附錄四桿機構(gòu)計算的MATLAB程序：cleara=180;b=300;%(x+a)A2=bA