機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究室內(nèi)裝修畢業(yè)論文

1、河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄摘要. i緒論. .1第1章 窗的簡介.81.1 窗的種類.81.1.1 塑鋼窗.81.1.2 敞開全敞無框移動(dòng)陽.91.1.3 全能防盜卷簾窗.10第2章 材質(zhì)選擇. .122.1窗常用材.122.1.1塑鋼.122.1.2 鋁合.122.1.3 木質(zhì).13第3章 不同種類窗的優(yōu)劣.153.1 平開窗.153.2 推拉窗.153.3 外開上懸窗.16第4章 兩用窗的設(shè)計(jì).174.1機(jī)構(gòu)的簡介.17 4.1.1 構(gòu)件的自由度.18 4.1.2 運(yùn)動(dòng)副和約束.18 4.1.3 構(gòu)件的種類.194.2 兩用窗的設(shè)計(jì).204.2.1 窗的整體結(jié)構(gòu).204.2.2 窗

2、的開啟狀態(tài).204.2.3 局部結(jié)構(gòu).224.2.4 連接部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).254.2.5 窗的啟閉操作.25結(jié)論.26致謝.27參考文獻(xiàn).28附錄.29緒 論1 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)(mechanical creative design，mcd)是指充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力，利用人類已有的相關(guān)科學(xué)技術(shù)成果(含理論、方法、技術(shù)、原理等)進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思，設(shè)計(jì)出具有新穎性、創(chuàng)造性及實(shí)用性的機(jī)構(gòu)或機(jī)械產(chǎn)品(裝置)的一種實(shí)踐活動(dòng)。它包含兩個(gè)部分： (1) 改進(jìn)和完善生產(chǎn)或生活中現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)性能、可靠性、適用性等： (2) 創(chuàng)造設(shè)計(jì)出新機(jī)器、新產(chǎn)品，已滿足新的生產(chǎn)或生活的需要。由于mcd過程凝結(jié)了人

3、們的創(chuàng)造智慧，因而mcd的產(chǎn)品無疑應(yīng)是科學(xué)技術(shù)和藝術(shù)結(jié)晶的產(chǎn)物，具有美學(xué)性，反映出和諧統(tǒng)一的技術(shù)美。 mcd相對(duì)常規(guī)設(shè)計(jì)而言，它特別強(qiáng)調(diào)人在設(shè)計(jì)過程中(特別是在總體方案機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)階段)的主導(dǎo)性和創(chuàng)造性。 mcd的一般過程如圖1所示。 mcd的一般過程大體可分為四個(gè)階段： (1) 確定機(jī)械的基本原理； (2) 機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)類型綜合及優(yōu)選； (3) 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺寸綜合及其運(yùn)動(dòng)參數(shù)優(yōu)選； (4) 機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)參數(shù)綜合及其動(dòng)力參數(shù)優(yōu)選。完成上述機(jī)械原理、結(jié)構(gòu)學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析與綜合的四個(gè)階段，便形成了機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的優(yōu)選方案。 mcd不是簡單的模仿或技術(shù)改造，而是一個(gè)復(fù)雜的過程，為了了解這復(fù)雜的過程，需要理順

4、思維，充分利用mcd中一些常用的方法。關(guān)于mcd中一些常用的方法，大致可總結(jié)為以下幾種： (1) 群智集中法，這是一種發(fā)揮集體智慧的方法，又稱頭腦風(fēng)暴法，是1938年由美國人提出來的一種方法，我國的很多大型發(fā)明創(chuàng)造都使用了這種方法。 (2) 仿生創(chuàng)新法，即是通過對(duì)自然界生物機(jī)能的分析和類比，創(chuàng)新設(shè)計(jì)新機(jī)器。如仿人機(jī)械手，就是仿生設(shè)計(jì)的產(chǎn)物。 (3) 功能設(shè)計(jì)創(chuàng)新法，即根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定功能目標(biāo)后，再擬定實(shí)施技術(shù)方案，從中擇優(yōu)設(shè)計(jì)。第三章“方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)及其在雙桶洗衣機(jī)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)中的應(yīng)用”就是利用此方法進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究。 (4) 類比求優(yōu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)法，就是把同類產(chǎn)品相對(duì)比較，研究同類產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn)，

5、設(shè)計(jì)同類產(chǎn)品中性能最好、成本最低的優(yōu)良產(chǎn)品。第四章“機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)及其在雙桶洗衣機(jī)聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用”就是利用此方法進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究。 (5) 反求設(shè)計(jì)創(chuàng)新法，是指在引入先進(jìn)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，加以分析、改進(jìn)、提高，最終創(chuàng)新設(shè)計(jì)出新產(chǎn)品的過程。第五章。反求創(chuàng)新設(shè)計(jì)及其在雙桶洗衣機(jī)剎車控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用”就是利用此方法進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究。 圖1 mcd的一般過程 (6) 移置技術(shù)創(chuàng)新方法，是把一個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)移置到另一個(gè)領(lǐng)域，或把一種產(chǎn)品內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到另一種產(chǎn)品中，從而獲得新產(chǎn)品。這類創(chuàng)新方法的應(yīng)用很成功，例如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究就是將生物學(xué)的研究創(chuàng)新地應(yīng)用到其它領(lǐng)域。 mcd所涉及的主要內(nèi)容有

6、：機(jī)械系統(tǒng)方案的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，其包含機(jī)構(gòu)組合創(chuàng)新、機(jī)構(gòu)演化變異創(chuàng)新、機(jī)構(gòu)再生運(yùn)動(dòng)鏈創(chuàng)新等，在第四章中將作詳細(xì)理論分析和應(yīng)用研究。反求創(chuàng)新設(shè)計(jì)，在第五章中將作詳細(xì)理論分析和應(yīng)用研究。 綜上所述，機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是建立在現(xiàn)有機(jī)械設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)上，吸收科技哲學(xué)、認(rèn)識(shí)學(xué)、思維科學(xué)、設(shè)計(jì)方法學(xué)、發(fā)明學(xué)、創(chuàng)造學(xué)等相關(guān)科學(xué)的有益成分，經(jīng)過交叉而成的一種設(shè)計(jì)技術(shù)和方法。2 課題的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r和研究的意義(1) 國外研究現(xiàn)狀 創(chuàng)新理論是由美籍經(jīng)濟(jì)學(xué)家熊彼特(jascnumpter)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展論一書中首次提出的，為科技與經(jīng)濟(jì)結(jié)合提供了比較系統(tǒng)的理論觀點(diǎn)、思路、途徑和方法。之后各國的研究者針對(duì)倒新設(shè)計(jì)也開展

7、了大量的研究工作，如shenaojuinnchioll，sridhar kotu在1999年mechanism and machine theory上發(fā)表了automated conceptual design ofmechanism，進(jìn)一步剖析創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論，重點(diǎn)研究機(jī)械系統(tǒng)方案的創(chuàng)新設(shè)計(jì)：hsiang-tang ching，jahau lewis chen在2004年advances in engineering software)上發(fā)表了the conflict-problem solving cad software integrating triz intoecoinnovation，

8、詳細(xì)研究和指導(dǎo)如何應(yīng)用triz方法進(jìn)行解決問題和創(chuàng)新設(shè)計(jì)等。在世界進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代，世界各國都在調(diào)整經(jīng)濟(jì)政策、科技政策和發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)高科技領(lǐng)域的創(chuàng)新給予了高度的重視。未來世界的國家分成三種類型：制造大國、發(fā)現(xiàn)大國、設(shè)計(jì)大國。制造大國，在許多情況下使用廉價(jià)勞動(dòng)力和資源就能做到，但這要付給發(fā)現(xiàn)大國和設(shè)計(jì)大國大量的專利權(quán)費(fèi)(即知識(shí)產(chǎn)權(quán)費(fèi))。發(fā)現(xiàn)大國是靠尖端科技人才發(fā)現(xiàn)自然和社會(huì)規(guī)律，從而改變?nèi)祟惷\(yùn)，這需要超級(jí)入才和實(shí)驗(yàn)成本。設(shè)計(jì)大國使用最聰明、最不受傳統(tǒng)約束的頭腦做事情，并使發(fā)現(xiàn)的價(jià)值最大限度地突現(xiàn)出來，最終決定制造大國出產(chǎn)產(chǎn)品能不能成為市場的賣點(diǎn)。因此制造大國實(shí)際上很可能被發(fā)現(xiàn)大國和設(shè)計(jì)大國控

9、制。歐美各國，特別是美國憑借其強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)后盾，支持、激勵(lì)和推進(jìn)現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新發(fā)展，從審美、使用、技術(shù)、材料、工藝、裝備、管理等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新，通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)鞏固其經(jīng)濟(jì)地位，把其占據(jù)優(yōu)勢的高新科技轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品占領(lǐng)全球市場。1997年，英國首相布萊爾上任不久就制定了激勵(lì)設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的政策，認(rèn)為英國的設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展非常重要，曾在19世紀(jì)被譽(yù)為世界工廠的英國正期望成為21世紀(jì)的世界設(shè)計(jì)工作室。日本在戰(zhàn)后把設(shè)計(jì)作為國策之一，從政治、經(jīng)濟(jì)、文化、國家建設(shè)等一系列重大問題上引入“設(shè)計(jì)先導(dǎo)”的理念，強(qiáng)化設(shè)計(jì)教育，提倡創(chuàng)造學(xué)，提出了“科技創(chuàng)新立國”的新方針。韓國借1988年的漢城奧運(yùn)會(huì)提出“設(shè)計(jì)立國”口號(hào)，經(jīng)

10、過20多年的發(fā)展，目前在許多領(lǐng)域中的水平已接近日本。(2) 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 古代有四大發(fā)明的中國，是一個(gè)長于發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的國家，有能力有志氣做自主創(chuàng)新的發(fā)現(xiàn)大國和設(shè)計(jì)大國。我國是世界制造大國，還不是制造強(qiáng)國；制造技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，創(chuàng)新能力不強(qiáng)；產(chǎn)品以低端為主；制造過程資源、能源消耗大，污染嚴(yán)重。我國企業(yè)的產(chǎn)品“創(chuàng)新能力”遠(yuǎn)低于“生產(chǎn)能力”。產(chǎn)品創(chuàng)新已成為我國從“制造大國”走向“制造強(qiáng)國”的關(guān)鍵。解決產(chǎn)品的產(chǎn)量之大和創(chuàng)新能力之低的矛盾，已成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。開展產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的研究，大力開發(fā)新產(chǎn)品，努力把高技術(shù)、高質(zhì)量、最具發(fā)展前途的新產(chǎn)品推向市場是我國企業(yè)迫切需要解決的關(guān)鍵問題之一，也是我國產(chǎn)業(yè)

11、結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展所提出的亟待解決的問題。目前國內(nèi)有很多學(xué)者展開了產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的研究工作，并取得了一定的成績，如中國科技大學(xué)孔凡讓教授，其研究方向就有“創(chuàng)新與發(fā)明方法學(xué)的研究”，提出“創(chuàng)新語法學(xué)”和適合在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的概念設(shè)計(jì)理論，把總的技術(shù)目標(biāo)分解為多個(gè)小目標(biāo)，把技術(shù)問題分解成一系列的基本問題，把解決問題的各種方法分解為基本方案庫，各種方案被進(jìn)一步按功能封裝，利用過濾器、模糊數(shù)學(xué)的隸屬度函數(shù)和專家經(jīng)驗(yàn)規(guī)則幫助搜索、篩選。(3) 課題的意義 創(chuàng)新是人類社會(huì)文明進(jìn)步的原動(dòng)力，創(chuàng)新是一個(gè)國家一個(gè)民族的靈魂，國力的發(fā)展是創(chuàng)造出的，不是安排出來的。新產(chǎn)品是設(shè)計(jì)出來的，不是模仿出來的。當(dāng)前，隨著

12、市場經(jīng)濟(jì)競爭機(jī)制滲透到各個(gè)領(lǐng)域，世界先進(jìn)的制造業(yè)企業(yè)已經(jīng)走過了以產(chǎn)量和質(zhì)量占領(lǐng)市場的兩個(gè)階段，進(jìn)入到了以創(chuàng)新占領(lǐng)市場的嶄新階段，如何創(chuàng)新，如何發(fā)展科技和經(jīng)濟(jì)，世界各國都在研究對(duì)策，如： a 大力提倡創(chuàng)造性。包括新的思維方式、新原理、新理論、新方案、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新材料、新工藝、新儀器等等。對(duì)于發(fā)展一個(gè)國家的國民經(jīng)濟(jì)來說，創(chuàng)造性是永恒主題； b 研究和應(yīng)用新的設(shè)計(jì)理論、方法去改造和完善傳統(tǒng)的技術(shù)和方法，以便既快又好地設(shè)計(jì)出新型產(chǎn)品； c 把計(jì)算機(jī)應(yīng)用廣泛地引入產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)的全過程(預(yù)測、決策、管理、設(shè)計(jì)制造、試驗(yàn)、銷售服務(wù)等)中，以達(dá)到這些過程的一體化、智能化和自動(dòng)化； d 研究反求工程理論

13、及其應(yīng)用，在高的起點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新。另外，許多企業(yè)紛紛打出“成本制勝”的口號(hào)，在滿足產(chǎn)品基本功能、品質(zhì)、產(chǎn)品外觀等諸多方面要求的前提下，盡可能地降低產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造成本。企業(yè)，無論所有制形式如何，產(chǎn)權(quán)歸屬于誰，追求利潤最大化是所有企業(yè)的宗旨。利潤=售價(jià)一成本一費(fèi)用，由此可知利潤的取得取決于產(chǎn)品的售價(jià)、設(shè)計(jì)制造成本、過程費(fèi)用。換言之，利潤來源于銷售經(jīng)營、設(shè)計(jì)水平和制造成本。成本的高低，是企業(yè)經(jīng)營質(zhì)量的集中反映。把成本控制在較低水平是實(shí)現(xiàn)企業(yè)利益最大化的基礎(chǔ)，是贏得市場份額的重要舉措。這也是每個(gè)常青企業(yè)永恒的管理主題。增收節(jié)支，開源節(jié)流是撬動(dòng)市場，開拓市場的支點(diǎn)，是參與市場競爭，確保企業(yè)生

14、存發(fā)展的法寶。“成由儉，敗由奢”，“克勤于邦，克儉于家”古來有之。一個(gè)企業(yè)的降成本最終都會(huì)匯聚到對(duì)細(xì)節(jié)的關(guān)注，關(guān)注細(xì)節(jié)降低成本不是企業(yè)一時(shí)興起或是僅為了應(yīng)付一時(shí)的競爭壓力的行為，相反，降低成本時(shí)關(guān)注細(xì)節(jié)是一項(xiàng)長期的工程。第1章 窗的簡介窗戶的作用，不只是用來看一看外面風(fēng)光的，在很大程度上，決定了我們生活的質(zhì)量，但有時(shí)， 圖1-1許多問題我們根本不會(huì)注意得到。圖1-1窗的示意圖。 家是我們的棲息之所，是我們自己營造的一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的小環(huán)境，擋風(fēng)避雨，遮陽隔音，保護(hù)自己不受到任何來自外界的因素侵?jǐn)_。說是相對(duì)的獨(dú)立，是因?yàn)槲覀儾豢赡芡耆撾x外界的環(huán)境而獨(dú)自生活，我們需要室內(nèi)室外能有一個(gè)合理的交流與互換

15、。在這個(gè)小環(huán)境中，我們需要有合適的溫度、濕度、空氣和光線，還要有適合自己的聲音環(huán)境。 我們需要窗戶能透進(jìn)光線吧，那么隨著陽光而來的就會(huì)是多余的熱量。 我們需要窗戶能通風(fēng)吧，那么隨著流通的空氣而來的，也許就是灰塵和蚊蟲。 問題往往會(huì)隨著你的需要而來，所以，對(duì)于自家的窗戶，千萬馬虎不得。 1.1 窗的種類1.1.1 塑鋼窗 塑鋼窗是近幾年從木窗、鋼窗、鋁合金窗之后發(fā)展起來的，它具有節(jié)約能源和鋼材、防腐蝕、隔音、密封性好、開啟靈活、清潔方便、裝飾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，為第四代新型門窗。它與一般塑料制品有明顯的區(qū)別,以聚氯乙烯（pvc）與氯化聚乙烯共混樹脂為主體，加上一定比例的添加劑，經(jīng)擠壓加工成型材。然后通過

16、切割、鉆孔、熔接等方法，制成窗框，裝上五金配件等制品。為了增加型材的鋼性、在塑料異型材內(nèi)腔中填入增加拉彎作用的鋼襯（加強(qiáng)筋）組成，所以稱為塑鋼窗。因?yàn)樗粌H具有塑料制品的特性，而且物理、化學(xué)性能、防老化能力大為提高。它不僅具有窗的基本功能，其裝飾性也可與鋁合金門窗媲美，并且具有保溫、隔熱的特性，使居室更加舒適、清靜，更具有現(xiàn)代風(fēng)貌。另外還具有耐酸，耐堿、耐腐蝕、防塵、阻燃自熄、強(qiáng)度高、不變形、色調(diào)和諧等優(yōu)點(diǎn)，裝置時(shí)無須防腐油漆，經(jīng)久耐用，而且其氣密性、水密性比一般同類門窗大25倍。據(jù)有關(guān)專家推算，我國北方地區(qū)如有15住宅建筑采用塑鋼門窗，可節(jié)約煤14萬噸、節(jié)約電1.3億度，節(jié)約鋼6.5萬噸。

17、塑鋼門窗的開啟方式主要有推拉、外開、內(nèi)開、內(nèi)開上懸等，新型的開啟方式有推拉上懸式。不同的開啟方式各有其特點(diǎn)，一般講，推拉窗有立面簡潔、美觀，使用靈活，安全可靠，使用壽命長，采光率大，占用空間少，方便帶紗窗等優(yōu)點(diǎn)。外開窗有開啟面大、密封性、通風(fēng)透氣性、保溫抗?jié)B性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。目前用得較多的還是推拉式，其次為外開式。 敞開無框陽臺(tái)窗：現(xiàn)代人越來越重視居室的裝潢。在裝修中把作為人們眺望外界景觀和休息的陽臺(tái)，一般都由住戶封裝起來的占了大多數(shù)，目的是為了擋風(fēng)遮雨、防塵埃、噪音等，使陽臺(tái)窗戶更加整潔美觀，增強(qiáng)陽臺(tái)的實(shí)用性。從早期的木窗、鋼窗到鋁合金窗，以及目前流行的塑鋼窗，從窗的材料和式樣都有了很大的發(fā)展

18、。但這樣封裝后的陽臺(tái)，在很大程序上削弱了陽臺(tái)作為敞開的休閑空間的特征和功能。 針對(duì)陽臺(tái)這一特殊空間所具有的特性，現(xiàn)在又有了一種突破性的變化，那就是敞開無框陽臺(tái)窗。1.1.2敞開全敞式無框移動(dòng)陽臺(tái)窗 這種新型窗采用高強(qiáng)度鋼化玻璃、相應(yīng)的五金配件聯(lián)結(jié)大截面鋁合金結(jié)構(gòu)制成，它的全新設(shè)計(jì)，使每扇窗戶都既能左右移動(dòng)，又能呈90o180o弧度開啟逐塊排列，而且整個(gè)陽臺(tái)窗能根據(jù)住戶的需要全面敞開，也可全部封閉，充分保留了陽臺(tái)應(yīng)有的特性和功能。敞開無框陽臺(tái)窗使陽臺(tái)具有很強(qiáng)的實(shí)用性，它能非常有效地?fù)躏L(fēng)遮雨，隔斷塵埃和噪音；合理的結(jié)構(gòu)使每扇窗都能夠向內(nèi)開啟，不必把身體探出外面擦窗，清洗十分安全、簡單；因?yàn)闆]有垂直

19、窗框，關(guān)上窗戶時(shí)視線也毫無阻擋，最大限度地透人光亮，接近自然，帶給你融于自然的清新感受，使陽臺(tái)成為充分休閑的陽光室；而且從整個(gè)建筑的外形看，無框陽臺(tái)窗完全不破壞建筑立面，使建筑物外形更顯美觀。 安全防盜卷簾窗：近年來，沿海大城市一些住宅小區(qū)、居民新村中住宅、別墅、公寓獨(dú)門獨(dú)戶的家庭居室，為了防止小偷潛入居室，撬窗偷竊，紛紛在窗戶外加裝鐵柵欄進(jìn)行保護(hù)，以防發(fā)生意外，但給城市中住宅小區(qū)環(huán)境容貌，帶來了不美觀的印象。 1.1.3全能防盜卷簾窗 為了適合現(xiàn)代建筑物的配套，加強(qiáng)安全防范措施，采用全能防盜卷簾窗裝置在窗戶，能節(jié)省空間，又能起到安全防范作用。這種新穎卷簾窗采用無線電遙控操縱，在30米距離內(nèi)任

20、意控制；窗框用u字型導(dǎo)軌，滑動(dòng)時(shí)不會(huì)卡住，輕便無噪聲；卷簾片采用鋁合金和鋼板制成雙層圓弧形，有彈性、不反翹；中間空隙處內(nèi)填充高密度泡沫聚胺脂隔音材料，可以防止陽光照射，兼有高效隔熱、儲(chǔ)熱、節(jié)能、防曬、隔音、耐冷、耐熱、耐撞擊等效果。并且還有兩種功能，第一，有通風(fēng)孔，當(dāng)卷簾窗設(shè)到底部關(guān)閉，需要通風(fēng)時(shí)不須將窗簾打開，只須將窗簾向上提升數(shù)厘米，有通風(fēng)性能良好的通風(fēng)孔，就能吹進(jìn)陣陣涼風(fēng)。當(dāng)陌生人敲窗門談話，不打開卷簾窗也可通過通風(fēng)孔看到對(duì)方面部進(jìn)行談話。其次，使用的五金制品和門鎖全部采用不銹鋼和有色金屬制成，在軸芯中配有防后退自鎖控制機(jī)構(gòu)，有效地控制防撬、燃燒導(dǎo)熱后變形的膨脹變化，使盜竊者無法將其撬開

21、，達(dá)到窗戶外部不再需要另裝柵欄進(jìn)行安全防范保護(hù)。 由于該防盜卷簾窗廣泛使用于各類建筑物，如新舊公寓、別墅、住宅、商住樓、旅游休閑房、車庫等均可安裝，并且其使用材料由傳統(tǒng)鐵質(zhì)改為鋁合金，有輕便堅(jiān)固的骨架和卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)，抗風(fēng)性強(qiáng)，外表噴涂烤漆的顏色可與建筑物墻面協(xié)調(diào)配套，日曬雨淋不脫落、不龜裂、耐磨擦、易保養(yǎng)、易清洗、造型堅(jiān)固美觀，表面光潔細(xì)膩，格調(diào)新穎高雅，是賓館、商住樓、公寓、住宅等建筑物提高防盜、防撬能力的理想選擇。第2章 材質(zhì)選擇選一扇好窗戶，不亞于選一個(gè)好房間，材質(zhì)、工藝、結(jié)構(gòu)、形式，以及一些細(xì)致入微的方方面面都要考慮得到。如圖2-1 圖2-1我們經(jīng)常會(huì)首先注意到的第一個(gè)問題總會(huì)是材質(zhì)。 對(duì)

22、于窗戶的材質(zhì)，并不難選擇，總的來說，可分成三大類木質(zhì)、塑鋼、鋁合金。三者各有所長。 2.1窗常用材質(zhì)2.1.1塑鋼因?yàn)槭撬芰喜馁|(zhì)，所以重量小，隔熱性能好，而且價(jià)格相對(duì)較低。因?yàn)榻?jīng)常要面對(duì)風(fēng)吹雨打太陽曬，所以最讓人關(guān)心的是塑鋼窗的防老化問題。實(shí)際上，高品質(zhì)的塑鋼窗的使用年限可達(dá)一百年左右。 2.1.2鋁合金 因?yàn)槭墙饘俨馁|(zhì)，所以不會(huì)存在老化問題，而且堅(jiān)固，耐撞擊，強(qiáng)度大。但鋁合金窗最容易被攻擊的一個(gè)弱點(diǎn)就是隔熱性能，因?yàn)榻饘偈菬岬牧紝?dǎo)體，外界與室內(nèi)的溫度會(huì)隨著窗的框架傳遞。 但值得疑問的是，在一扇窗戶上框架所占的比例并不很大，窗戶并不是一塊金屬板，而是鑲著框的玻璃，通過框架邊條傳遞的熱量究竟會(huì)對(duì)

23、有著暖器、空調(diào)的室內(nèi)溫度產(chǎn)生多大的影響？ 但還是有備無患的好，為了防止這個(gè)問題，在有的鋁合金窗戶上采用了“斷橋”技術(shù)，即在鋁合金窗框中加一層樹脂材料，徹底斷絕了導(dǎo)熱的途徑。 2.1.3木質(zhì)相對(duì)來說，木質(zhì)應(yīng)該是最為完美的窗體框架材質(zhì)，無論從隔熱、隔音等角度來說都有明顯的優(yōu)勢，而且與生俱來的質(zhì)感和自然花紋更為讓人心動(dòng)。雖然是木質(zhì)，但實(shí)際上有的用于做窗框的實(shí)木已經(jīng)經(jīng)過了層層特殊的處理，不僅沒有了水分，要求更高的甚至被吸去了脂肪，這樣一來，所謂的木質(zhì)實(shí)際 窗2-2上已經(jīng)如同化石一樣，經(jīng)過處理后的實(shí)木，只保留了木材的外表，品質(zhì)卻完全不一樣了，不會(huì)開裂變形，更不用擔(dān)心遭蟲咬、被腐蝕，而且，強(qiáng)度也大大增加。

24、如圖2-2 此外，還有一種框架結(jié)構(gòu)被稱作鋁包木，木質(zhì)框架的戶外部分為一層鋁合金結(jié)構(gòu)，實(shí)際上，這是綜合了木質(zhì)框架的隔熱性好以及鋁合金強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，合二為一，揚(yáng)長避短。木質(zhì)窗唯一的一個(gè)缺點(diǎn)就是造價(jià)太高。 綜上比較成本及可塑性，本兩用窗的設(shè)計(jì)用的材料為鋁合金。第3章 各種類窗的優(yōu)劣 3.1平開窗 平開窗是最為常見的一種窗，窗扇通過鉸鏈與窗框結(jié)合，窗扇可以旋轉(zhuǎn)開啟。這種窗的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單，整扇窗可以100%打開，關(guān)閉時(shí)氣密性好，建筑熱工性能高，在建筑節(jié)能要求越來越高的今天，平開窗將成為市場的主流。平開窗的缺點(diǎn)是窗扇開啟后要占據(jù)一定的空間，在某些特別狹窄的位置沒有足夠的空間容納開啟的窗時(shí)不宜采用。 平開

25、窗根據(jù)鉸鏈的位置可以分為側(cè)開窗和懸窗兩種。側(cè)開窗水平方向開啟，窗扇在開啟過程中始終保持平衡，不必?fù)?dān)心在重力影響下自行運(yùn)動(dòng)造成危險(xiǎn)，一般用于面積較大的主窗；懸窗由于是垂直方向開啟，開啟角度受到限制，一般用于廚房、衛(wèi)房間等的通風(fēng)換氣。目前較新型的平開窗可以兼具側(cè)開窗和懸窗兩者于一身，允許雙向開啟。小結(jié)定義：利用合頁或鉸鏈，使窗扇向外旋轉(zhuǎn)打開。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、密封性好，不占用室內(nèi)空間?？墒故覂?nèi)有較大的通風(fēng)量。 缺點(diǎn)：占用室外空間。風(fēng)大時(shí)，易發(fā)生窗扇墜落的事故。使用在寫字樓、酒店等高層建筑時(shí)顯得不是很美觀。3.2推拉窗 推拉窗采用裝有滑輪的窗扇在窗框上的軌道滑行，這種窗的優(yōu)點(diǎn)是窗無論在開關(guān)狀態(tài)下均不

26、占用額外的空間，構(gòu)造也較為簡單。但由此帶來的缺點(diǎn)是最多只有50%的窗扇可以打開，關(guān)閉時(shí)氣密性差。近年來有采用新技術(shù)的改進(jìn)型推拉窗，可以將多個(gè)窗扇推至一側(cè)折疊。同時(shí)也有提高氣密性的推拉窗，但總體來說仍然無法達(dá)到平開窗的熱工性能，能耗較高，所以在先進(jìn)國家很少采用這種窗。 在中國建筑市場上推拉窗非常普遍，隨著建筑節(jié)能要求的提高各地也相應(yīng)出臺(tái)了限制推拉窗的規(guī)定，如天津市就規(guī)定，從2006年8月1日起，新建、改建、擴(kuò)建的公共建筑禁止使用推拉窗；新建、改建、擴(kuò)建居住建筑的外窗禁止使用推拉窗。 小結(jié) 優(yōu)點(diǎn)：不占用室內(nèi)外空間、隨意控制開啟面積、操作輕便。特別適用在窗臺(tái)。 缺點(diǎn)：最大開啟度只能達(dá)到整個(gè)窗戶面積的

27、12； 在風(fēng)雨天，窗戶只能關(guān)閉而無法換氣； 清洗比較困難，要擦到玻璃朝外的一面很困難； 密封性差、濕氣、灰塵容易進(jìn)入。窗框下滑軌來回滑動(dòng)，上有較大的空間，下有滑輪間的空隙，形成較大的熱損失。3.3 外開上懸窗通過操作窗扇的執(zhí)手手柄，帶動(dòng)五金件傳動(dòng)器的相應(yīng)移動(dòng)，使窗扇能向室內(nèi)平開或向室內(nèi)傾倒開啟一定角度。小結(jié) 優(yōu)點(diǎn)：能夠防風(fēng)防塵，在下雨天，又能防止雨水進(jìn)入室內(nèi)，同時(shí)保持室內(nèi)良好的通過條件。 缺點(diǎn)：開啟度小，通風(fēng)能力差。外開的窗扇阻擋了人的視線。以上就是生活常見的三種窗。為了增強(qiáng)三種窗的優(yōu)點(diǎn),彌補(bǔ)其缺點(diǎn),將三種窗的機(jī)構(gòu)進(jìn)行組合,就有推拉-外平開窗、推拉-外開上懸窗、外平-外開上懸窗。第4章 兩用窗

28、的設(shè)計(jì)任何一個(gè)設(shè)計(jì),其首要工作應(yīng)明確設(shè)計(jì)目的和設(shè)計(jì)任務(wù)以及設(shè)計(jì)出機(jī)構(gòu)應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能。機(jī)械系統(tǒng)的功能分析是機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)中非常重要的環(huán)節(jié),是后續(xù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。最基本的功能分析是確定輸入、輸出運(yùn)動(dòng)形式和相關(guān)約束條件,從而總結(jié)出為實(shí)現(xiàn)所需功能所需的機(jī)構(gòu)自由度、各類型構(gòu)件數(shù)目、機(jī)構(gòu)中各類運(yùn)動(dòng)副的分配情況等。在進(jìn)行機(jī)械裝置的功能分析之后,可根據(jù)現(xiàn)有的單鉸運(yùn)動(dòng)鏈圖譜找出滿足機(jī)構(gòu)自由度要求和基本功能要求的單鉸運(yùn)動(dòng)鏈,且這些僅含連桿與轉(zhuǎn)動(dòng)副的所有單鉸運(yùn)動(dòng)鏈原型可作為下一步創(chuàng)新綜合的基礎(chǔ)。現(xiàn)舉一個(gè)實(shí)例說明。要求設(shè)計(jì)一個(gè)能較精確地實(shí)現(xiàn)預(yù)期運(yùn)動(dòng)規(guī)律(將轉(zhuǎn)動(dòng)變換為移動(dòng))的傳動(dòng)系統(tǒng)凸輪控制機(jī)構(gòu)。則可確定凸輪為原動(dòng)件,滑塊為輸

29、出構(gòu)件,該凸輪要求恒速轉(zhuǎn)動(dòng),以驅(qū)動(dòng)滑塊沿固定導(dǎo)軌移動(dòng),而滑塊要按規(guī)定的行程作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。按以上要求分析,機(jī)構(gòu)的自由度為1,應(yīng)選擇f=1的運(yùn)動(dòng)鏈,而滿足需求的最簡單運(yùn)動(dòng)鏈為平面四桿鏈。假若要求有力(力矩)及運(yùn)動(dòng)的擴(kuò)大(縮小)等功能,則必須增加主從動(dòng)件間的中間傳動(dòng)系統(tǒng)。機(jī)構(gòu)從凸輪滑塊機(jī)構(gòu)擴(kuò)大為凸輪-齒輪-滑塊機(jī)構(gòu),此時(shí)機(jī)構(gòu)至少應(yīng)增加2個(gè)中間桿件,則機(jī)構(gòu)至少為六桿運(yùn)動(dòng)鏈。f=1的六桿單鉸運(yùn)動(dòng)鏈僅有瓦特鏈與斯蒂芬森鏈2種,如圖4-1。圖4-14.1 機(jī)構(gòu)簡介 我們將機(jī)構(gòu)中所有構(gòu)件都在一平面或相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)稱為平面機(jī)構(gòu)。4.1.1構(gòu)件的自由度 如圖42 所示，一個(gè)在平面內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件，有沿x

30、 軸移動(dòng)，沿y 軸移動(dòng)或繞a 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)三種運(yùn)動(dòng)可能性。我們把構(gòu)件作獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的可能性稱為構(gòu)件的“自由度”。所以，一個(gè)在平面自由運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件有三個(gè)自由度?？捎萌鐖D41 所示的三個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)參數(shù)x、y、表示。 圖4-2 圖4-34.1.2運(yùn)動(dòng)副和約束 平面機(jī)構(gòu)中每個(gè)構(gòu)件都不是自由構(gòu)件，而是以一定的方式與其他構(gòu)件組成動(dòng)聯(lián)接。這種使兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接，稱為運(yùn)動(dòng)副。兩構(gòu)件組成運(yùn)動(dòng)副后，就限制了兩構(gòu)件間的部分相對(duì)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)副對(duì)于構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的這種限制稱為約束。機(jī)構(gòu)就是由若干構(gòu)件和若干運(yùn)動(dòng)副組合而成的，因此運(yùn)動(dòng)副也是組成機(jī)構(gòu)的主要要素。兩構(gòu)件組成的運(yùn)動(dòng)副，不外乎是通過點(diǎn)、線、面接觸來實(shí)現(xiàn)的。根

31、據(jù)組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件之間的接觸形式，運(yùn)動(dòng)副可分為低副和高副。 （1） 低副 兩構(gòu)件以面接觸形成的運(yùn)動(dòng)副稱為低副。按它們之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是轉(zhuǎn)動(dòng)還是移動(dòng)，低副又可分為轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副。 轉(zhuǎn)動(dòng)副 組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件之間只能繞某一軸線作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副。通常轉(zhuǎn)動(dòng)副的具體結(jié)構(gòu)形式是用鉸鏈連接，即由圓柱銷和銷孔所構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)副，如圖43（a）所示。 移動(dòng)副 組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件只能作相對(duì)直線移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副，如圖43 （b）所示。由上述可知，平面機(jī)構(gòu)中的低副引入了兩個(gè)約束，僅保留了構(gòu)件的一個(gè)自由度。因轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副都是面接觸，接觸面壓強(qiáng)低，稱為低副。我們將由若干構(gòu)件用低副連接組成的機(jī)構(gòu)稱為平面連桿機(jī)構(gòu)，也稱低副機(jī)構(gòu)。

32、由于低副是面接觸，壓強(qiáng)低，磨損量小，而且接觸面是圓柱面和平面，制造簡便，且易獲得較高的制造精度。此外，這類機(jī)構(gòu)容易實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)等基本的運(yùn)動(dòng)形式及轉(zhuǎn)換，因而是在一般機(jī)械和儀器中應(yīng)用廣泛。平面連桿機(jī)構(gòu)也有其缺點(diǎn)：低副中的間隙不易消除，引起運(yùn)動(dòng)誤差，且不易精確地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。（2）高副 兩構(gòu)件以點(diǎn)或線接觸形成的運(yùn)動(dòng)副稱為高副，如圖44 所示。這類運(yùn)動(dòng)副因?yàn)榻佑|部位是點(diǎn)或線接觸，接觸部位壓強(qiáng)高，故稱為高副。圖4-44.1.3 構(gòu)件分類 機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件可分為三類。 （1）機(jī)架 它是機(jī)構(gòu)中視作固定不動(dòng)的構(gòu)件，起支撐其他活動(dòng)構(gòu)件的作用。 （2）原動(dòng)件 它是機(jī)構(gòu)中接受外部給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的活動(dòng)構(gòu)件。 （3）

33、從動(dòng)件 它是機(jī)構(gòu)中的隨原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)構(gòu)件。 為方便對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，可以撇開機(jī)構(gòu)匱與運(yùn)動(dòng)無關(guān)的因素（如構(gòu)件的形狀、組成構(gòu)件的零件數(shù)目、運(yùn)動(dòng)副的具體結(jié)構(gòu)等），用簡單線條和符號(hào)表示構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副，并按一定比例定出各運(yùn)動(dòng)副的位置，以簡圖表示出機(jī)構(gòu)各構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，這種簡圖為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。它是表示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特征的一種工程用圖） 常用運(yùn)動(dòng)副的符號(hào)（如圖45）圖4-5隨著城市化道路的不斷發(fā)展，為了滿足高層和中高層的建筑的需要。推拉窗和外開上懸窗也逐漸成為主流，而外平開窗，由于其受風(fēng)力影響而發(fā)生墜落事故，極少使用在高層建筑。但是獨(dú)立的使用這兩種窗，并不能滿足一些用戶的需要。本作品設(shè)計(jì)了一種新型的窗戶推拉-外

34、開上懸窗（下面簡稱窗）。同時(shí)具有外開上懸窗和推拉窗的功能。即在下雨和大風(fēng)天氣時(shí)上懸開啟，保證了室內(nèi)良好的通風(fēng)狀態(tài)。選擇左右推拉開啟時(shí)，又避免了上懸窗開度小的問題。4.2兩用窗的設(shè)計(jì)4.2.1 窗的整體結(jié)構(gòu)：窗高1.2米，寬1.5米。主要有窗框和兩個(gè)窗扇組成。如圖4-6圖4-6窗扇（如圖4-7）分為上梃很和窗體兩部分。窗扇寬0.6米，高1.0米，厚度0.034米。開啟角為20度。上 梃窗 體 圖 4-74.2.2 窗的開啟狀態(tài) 如圖4-8所示： 單扇開啟 兩扇開啟 推拉開啟圖4-84.2.3 局部結(jié)構(gòu) 上梃和上框滑道連接部分 圖4-9 圖4-10 圖4-11圖4-12 上梃兩側(cè)裝有滾輪座（如圖4

35、-9），滾輪座（如圖4-10）通過兩顆螺釘連接在上梃上（如圖4-11），兩個(gè)滾輪通過心軸連接在滾輪座內(nèi)，滾輪嵌在上框的滑道里（如圖4-12）。通過滾輪可以使窗體沿上框滑道左右移動(dòng)。 上梃和窗體連接部分 圖4-13 圖4-14 圖4-15 上梃兩端各有一根軸伸出（如圖4-13），和一個(gè)帶孔的部件（如圖4-14）接，該部件下端有凹槽，嵌在窗體邊梃上端相應(yīng)的槽中（如圖4-15）。 支桿和窗體連接部分 圖4-16 圖4-17 圖4-18 該部分有滑道（如圖4-16），短圓柱銷，支桿組成?；拦潭ㄟ呰枭?，滑道下端有一開口。邊梃有一斜面凹槽（如圖4-17），斜面凹槽內(nèi)裝有短圓柱銷。支桿上端有一半圓形凹槽，便于和銷固定（如圖4-18）。 支桿和下框連接部分 圖4-19 圖4-20 圖4-21 該部分主要有支桿和