移動雙桌繪圖桌結(jié)構(gòu)設(shè)計研究

時間:2022-02-13 08:24:49

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移動雙桌繪圖桌結(jié)構(gòu)設(shè)計研究

【摘要】設(shè)計出一種新型移動雙桌繪圖桌。本產(chǎn)品主要由小桌面升降、大桌面平移、桌面旋轉(zhuǎn)三部分組成。小桌面升降部分由飛輪和鏈條組成,繪圖桌面的水平移動部分由齒輪齒條機構(gòu)組成,通過軸的轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)小桌面升降和大桌面水平移動可以同時進行。通過對三個方面的調(diào)節(jié),可以適合每一位繪圖者的習慣。

【關(guān)鍵詞】繪圖桌;鏈傳動;齒輪齒條機構(gòu)

隨著中學素質(zhì)教育不斷推進,學生具有較好理論知識的同時,還需其具備較強的創(chuàng)新能力及其技術(shù)運用能力[1]。因此學校在高中階段組織學生參加各種奧林匹克競賽的同時,積極開展創(chuàng)新實踐教學,鼓勵學生積極參加全國青少年科技創(chuàng)新大賽、“明天小小科學家”獎勵活動、中小學電腦制作活動等,培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和實踐能力。本文主要闡述新型多功能移動雙桌繪圖桌的結(jié)構(gòu)設(shè)計

1繪圖桌結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)狀及意義

目前繪圖桌是一種建筑、美術(shù)、園林及其機械繪制圖中廣泛應(yīng)用的輔助工具[2],使用相當頻繁。傳統(tǒng)繪圖桌具有明顯的不足之處:(1)大部分桌體不可以升降,即使少數(shù)能夠升降,至少需要兩名同學合力抬起桌腳并對孔插銷,桌面的角度不能調(diào)整;(2)抽屜過小,致使學生的教材、設(shè)計圖紙、電腦等學習工具容納不下;(3)由于抽屜固定,閱讀對照時參考資料必須從抽屜中拿出放在桌面上,容易導(dǎo)致設(shè)計圖紙磨黑影響圖紙美觀[3-5]。多功能移動雙桌繪圖桌(圖1)從人機工程角度來設(shè)計,試圖解決上述問題。繪圖者搖動手柄,通過齒輪齒條的嚙合,繪圖桌面水平移動并與水平面形成一定夾角,通過鏈輪的轉(zhuǎn)動帶動鏈條傳動,達到與其固定置物臺升降的效果。因此,新型移動雙桌繪圖桌的設(shè)計具有較高的研究意義和研究價值,能解決繪圖人士在工作學習上的諸多不便,從而提高工作及學習的效率。

2繪圖桌結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.大桌面;2.齒條;3.拉桿;4.固定桿;5.軸;6.小桌面(置物臺);7桌腳;8.桌腳;9.剛架;10.鏈條;11.飛輪;12.齒輪。圖2繪圖桌的結(jié)構(gòu)圖如圖2移動雙桌繪圖桌主要由大桌面、小桌面、齒輪、齒條、鏈條、飛輪、手柄等組成,另配有座椅。針對于傳統(tǒng)繪圖桌,多功能雙桌繪圖桌具有以下特點:(1)完全放棄桌體的升降功能,固定桌體的高度,通過調(diào)節(jié)繪圖者座椅的高度達到舒適繪圖的目的;(2)放棄繪圖桌的抽屜,用一塊置物臺取代,可使容納空間增大;(3)置物臺可以升降,繪圖者可以坐在原位進行繪圖與參考的轉(zhuǎn)換;(4)繪圖桌面可以向遠離繪圖者水平移動,同時置物臺上升,從而能夠同時查閱資料和對照圖紙,此時參考資料不會遮住或磨花圖紙。通過齒條、鏈輪、鏈條等幾個簡單傳動機構(gòu)給傳統(tǒng)繪圖桌增添了新的功能。2.1繪圖桌設(shè)計方案多功能移動雙桌繪圖桌是作為一種更為方便的繪圖工具而設(shè)計的,圖3為其設(shè)計方案圖。通過繪圖者搖動手柄,手柄帶動齒輪轉(zhuǎn)動,與齒輪嚙合的齒條向后移動,因繪圖桌面與齒條固定,故繪圖桌面也會向遠離繪圖者的方向平移;軸轉(zhuǎn)動的同時,與軸固接的飛輪帶動鏈條把置物臺拉上或下降,通過三折鋼珠滑軌固定置物臺使得置物臺能水平升降。圖3設(shè)計方案圖2.2大桌面(繪圖桌面)平移設(shè)計。通過繪圖者搖動手柄,手柄帶動齒輪轉(zhuǎn)動,與齒輪嚙合的齒條向后移動,因繪圖桌面與齒條固定,故繪圖桌面也會向遠離繪圖者的方向平移。直齒輪與齒條相嚙合(如圖4),直齒輪與齒條的配合為H7r6,與直齒輪配合的齒條采用m=1.5,壓力角200,齒寬30,齒距30mm,材料為45#鋼[6],圖4大桌面平移機構(gòu)2.3小桌面(置物臺)升降設(shè)計。根據(jù)圖2,飛輪和鏈條安裝成一個三角形。搖動手柄,齒輪轉(zhuǎn)動,齒條向后移動,軸轉(zhuǎn)動的同時,與軸固接的飛輪帶動鏈條把小桌面拉上或下降,通過三折鋼珠滑軌固定小桌面使得小桌面能水平升降。根據(jù)手柄轉(zhuǎn)動2圈,小桌面移動300mm行程,取傳動比i=2??紤]到小桌子需要上下移動,上下移動的小桌面受力較小,傳動距離小,并且不需要特別高的安裝精度,因此選擇了成本低的滾子鏈來傳動。鏈條型號16A-1;鏈輪齒數(shù)為Z1=17;鏈節(jié)數(shù)Lp=82,中心距a=890mm[7]。2.4大桌面(繪圖桌面)旋轉(zhuǎn)設(shè)計。圖5為繪圖桌面旋轉(zhuǎn)機構(gòu),采用B019六檔帶角鐵,角鐵規(guī)格為58×50,∅16孔。該升降拉桿可以自行伸縮,不需要借助人力,自由調(diào)節(jié)繪圖桌面與水平夾角,且穩(wěn)定性強,不會傷到手。繪圖桌面選用質(zhì)地輕盈的三聚氰胺板作為桌面板材,尺寸為b×h×L=700×15×800mm,節(jié)約材料且綠色環(huán)保。

3結(jié)語

這款繪圖桌根據(jù)操作者繪圖習慣及不同繪圖環(huán)境做了人性化調(diào)整:(1)新型移動雙桌繪圖桌材料質(zhì)低碳綠色環(huán)保;(2)可調(diào)節(jié)大桌面角度0°-45°,避免危害操作者的健康;(3)擴大了儲物空間,取物便捷方便;(4)結(jié)構(gòu)簡單,材料便宜,具有很強的推廣性。

參考文獻

[1]尹樂鄭,旭東,趙風龍,等.全方位運動繪圖桌的設(shè)計與研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2015,23(2):121-123.

[2]黃曉林,李增煜,蔡偉雙,等.一種新型變形課桌的結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].現(xiàn)代機械,2016(1):82-84.

[3]喻國盈,李旭,劉蘇瑤,等.便攜式多功能繪圖桌設(shè)計研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2010,15(5):2-3.

[4]桂偉,葉園,李燈,等.新型伸縮繪圖桌的結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].裝備制造技術(shù),2015(3):114-116.

[5]江微微.多功能繪圖書桌的改良設(shè)計[D].貴州師范大學,2015.

[6]陳鐵鳴.新編機械設(shè)計課程設(shè)計圖冊[M].北京:高等教育出版社,2003.

[7]械設(shè)計手冊編委會.機械設(shè)計手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2005.

作者:肖澤宇 單位:吉安第一中學高二(4)班