伸縮拖把設(shè)計(jì)說明書

《伸縮拖把》設(shè)計(jì)說明書功能介紹：可以方便改變拖把拖進(jìn)面積的拖把，在拖大塊區(qū)域地面時(shí)拖地部分呈長(zhǎng)條形的，而在拖小塊區(qū)域如凳子底下區(qū)域時(shí)，可方便地將拖把的寬度縮小，以適用于在較小區(qū)域拖地工作。由于這一拖把能夠根據(jù)拖地面積的大小靈活的改變拖把的寬度，我們稱之為“伸縮拖把”。一、設(shè)計(jì)背景在日常衛(wèi)生打掃和保潔過程中，我們往往需要使用到拖把。目前市場(chǎng)上，常見的拖把種類大致可分為兩大類：一類是拖地部分是較大面積的長(zhǎng)條型拖把（如圖1所示），這類拖把適用于在寬大區(qū)域進(jìn)行拖洗工作，工作效率較高，但在小區(qū)域上就顯得比較笨重；另一類是拖地部分是球形的球型拖把（如圖2所示），這類拖把適用于在較小區(qū)域進(jìn)行擦洗工作，靈活性強(qiáng)，但在大區(qū)域內(nèi)就顯得工作效率太低了。圖1圖2在日常生活中，拖地區(qū)域往往同時(shí)由大塊區(qū)域和小塊區(qū)域構(gòu)成，如教室走廊等屬于大塊區(qū)域，而座椅下面則屬于小塊區(qū)域。長(zhǎng)條型拖把在座椅下面就難以進(jìn)入，球型拖把在大塊區(qū)域上顯現(xiàn)的工作效率較低。為此，我們?cè)O(shè)想了一種可以方便改變拖把拖進(jìn)面積的拖把，在拖大塊區(qū)域地面時(shí)拖地部分呈長(zhǎng)條形的，而在拖小塊區(qū)域如凳子底下區(qū)域時(shí)，可方便地將拖把的寬度縮小，以適用于在較小區(qū)域拖地工作。由于這一拖把能夠根據(jù)拖地面積的大小靈活的改變拖把的寬度，我們稱之為“伸縮拖把”。二、設(shè)計(jì)方案方案主要解決的問題為：如何使上部扭轉(zhuǎn)力促使下部四邊形有效面積發(fā)生變化？主要通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)或手動(dòng)驅(qū)動(dòng)兩種方式來完成上述過程。考慮到社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，我們選擇了用手動(dòng)驅(qū)動(dòng)的形式來完成上述過程1、拖把設(shè)計(jì)針對(duì)上述的需要，把拖把設(shè)計(jì)成與現(xiàn)有的拖把的形狀基本相同。變形拖把由兩部分組成：一是拖把柄，二是拖地部分。拖地部分的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是使機(jī)構(gòu)能方便地改變其寬度；拖把柄除了提供工作者的握持外，應(yīng)增加拖把變形所需的操縱功能。拖地部分設(shè)計(jì)平行四邊形：圖3優(yōu)點(diǎn)：a、變形比例為3：1，大大的提高了變形的范圍；b、四邊形機(jī)構(gòu)加工簡(jiǎn)易，適合大批量加工，有利于推廣市場(chǎng)。所以，選用平行四邊形的結(jié)構(gòu)較為合適。在設(shè)計(jì)變形拖把時(shí)，應(yīng)盡量不增加拖把上的復(fù)雜機(jī)構(gòu)，而且手桿的形狀為桿狀，符合人們的使用習(xí)慣。拖把柄的設(shè)計(jì)：圖5外桿和心軸直接插入平行四邊形的交點(diǎn)處（如圖4圖5內(nèi)桿通過銷與下方的平行四邊形的聯(lián)桿機(jī)構(gòu)連接。外桿也通過支座與上方的平行四邊形聯(lián)桿機(jī)構(gòu)連接。外桿起到支撐作用，心軸產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力。聯(lián)桿機(jī)構(gòu)在心軸的帶動(dòng)下改變形狀，使拖地部分形狀得以改變，圖四從而改變了拖把的清潔面積。圖五然而它是直接插入拖地部分的聯(lián)桿機(jī)構(gòu)，導(dǎo)致外桿和心軸不能傾斜，只能豎直拖地，顯然不符合現(xiàn)實(shí)需要。通過圓環(huán)來解決外桿圖五和心軸的同時(shí)傾斜的問題（如圖5所示），并對(duì)原有的性能進(jìn)一步改進(jìn)，提高拖把的綜合性能。三、變形拖把的原理設(shè)計(jì)1、結(jié)構(gòu)組成如圖5為變形拖把的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖：變形拖把由兩部分組成：一是拖把柄，二是拖地部分。拖把柄由外桿和心軸組成，拖地部分由平面聯(lián)桿機(jī)構(gòu)和抹布構(gòu)成。心軸起到支撐的作用；拖地部分為四邊形結(jié)，扭轉(zhuǎn)外桿，帶到四邊形伸縮，進(jìn)一步使拖地部分的四邊形有效面積發(fā)生變化。2、平面聯(lián)桿機(jī)構(gòu)的伸縮原理扭轉(zhuǎn)外桿，帶動(dòng)外桿上的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。在兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副上連接了兩個(gè)帶圓環(huán)的聯(lián)桿機(jī)構(gòu)。兩個(gè)聯(lián)桿機(jī)構(gòu)發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，促發(fā)了四邊形的有效面積發(fā)生變化。（1）運(yùn)動(dòng)副的設(shè)計(jì)：運(yùn)動(dòng)副的設(shè)計(jì)的主要要求是：如何將拖把柄上的力偶轉(zhuǎn)化為拖地部分的水平力。這時(shí)，可以通過曲柄滑塊完成將拖把柄上的力偶轉(zhuǎn)化為拖地部分的水平力的要求。（如圖6）圖6（2）帶槽圓環(huán)的設(shè)計(jì)：進(jìn)一步將運(yùn)動(dòng)副上的水平力傳遞到改變四邊形的形狀的力。并且設(shè)計(jì)成圓環(huán)，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)副、外桿和心軸同時(shí)傾斜。帶槽圓環(huán)可以成功地將其與四邊形結(jié)點(diǎn)用鉚釘鉚住，以此將其所承受的力轉(zhuǎn)加到帶槽圓環(huán)上，從而進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為水平方向上的力，提高力的利用率。（3）帶環(huán)的圓柱銷的設(shè)計(jì)：用帶環(huán)的圓柱銷與轉(zhuǎn)動(dòng)副的槽相連，并讓圓柱銷的底部圓環(huán)與帶槽圓環(huán)共同串聯(lián)在長(zhǎng)銷上，形成鉸鏈。使得圓柱銷既不會(huì)滑出槽又能很好的將水平力傳遞到帶槽圓環(huán)上，并更好的在連桿上轉(zhuǎn)動(dòng)。（4）外桿和心軸的設(shè)計(jì)：將外桿分成兩段，下端部分與運(yùn)動(dòng)副相連接，心軸通過下端部分，用圓環(huán)使二者保持相對(duì)的間隔。在下端部分旋轉(zhuǎn)時(shí)，不帶動(dòng)心軸旋轉(zhuǎn)，而是帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)副進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。上段的外桿通過凸臺(tái)于心軸連接，在下端外桿發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí)，起到支撐作用。四、應(yīng)用及意義本作品緊緊圍繞節(jié)儉環(huán)保這個(gè)主題進(jìn)行設(shè)計(jì)制作。市場(chǎng)上只有幾種特定的拖把，現(xiàn)有拖把都只能在固定的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行清潔工作。本作品根據(jù)現(xiàn)有的拖把的諸多不便進(jìn)行改進(jìn)，克服了現(xiàn)有拖把功能單一的缺點(diǎn)，融入了方便、簡(jiǎn)單、快捷、高效等元素。我們成功研制出可以自由改變拖把清潔區(qū)域的變形拖把，對(duì)拖把柄施加扭轉(zhuǎn)力，使拖動(dòng)部分的形狀可以自由、方便地進(jìn)行改