可升降書架說明書

1、 長春工程學院慧魚組可升降書架設計說明書長春工程學院2011年12月1日目 錄一、參賽人員基本信息 1二、創(chuàng)新構思與設計 1 1、設計目的 1 2、創(chuàng)新構思 2 三、設計方案 2 四、工作原理 3 1、機構原理說明 3 （1）升降機構 3 （2）書欄機構 4 （3）傳動機構 4 （4）手自動轉換機構 5 2、控制原理示意圖 5 3、控制原理說明 6 五、主要功能指標與應用前景 7 1、功能指標 7 2、應用前景 7 六、實物照片 8 一、參賽人員基本信息設計題目：可升降書架學生姓名：趙旭 張宇強 朱賢虎 郭彭昱所學專業(yè)：機械設計制造及其自動化 機械電子工程所在班級：本科 機制09級、11級 機

2、電09級、11級指導老師：楊達毅 劉大為 二、創(chuàng)新構思與設計1、設計目的書籍是人類進步的階梯，而書架則是人們儲存書籍的重要工具。由于傳統(tǒng)書架一般為固定、不可動的，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），從而給人們的學習和生活帶來了不便。由此觀之，傳統(tǒng)書架實用性差，使其逐漸淪落為一種居家擺設。而這時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)，設計了一種可升降書架，來達到找書、取書方便的目的，以滿足不同人群的不同需求。2、創(chuàng)新構思本小組設計的可升降書架的主要創(chuàng)新點包括以下幾點：（1）當人們需拿取書架高處或低處的圖書時，自動升降書架可

3、以根據人們的控制，通過鏈條滾動使高處或低處的圖書滾動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)滾動的特點，可以充分利用上層空間，提高了空間利用率。同時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）提供了手搖傳動與電機帶動兩種選擇方式，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、設計方案首先，書架的兩側采用鏈條、齒輪式結構，上下兩側四個異型鏈輪在電動機的帶動下使得承重鏈條循環(huán)滾動，形成傳送帶，從而帶動鏈條上安插的書架板自由升降并前后循

4、環(huán)滾動。其次，在承重鏈條外側更安有傳送鏈條，使得承重齒輪的同步性更加精確，不會出現(xiàn)書架傾斜的情況。再者，在此機構中與電動機相連的還有一個手搖柄，可在電機帶動和手柄之間切換，既實現(xiàn)人們選擇的多樣化，也有效防止了停電時書架停用的情況。最后，書架板采用類似于籃式三腳架V型的結構，使得書架板更具穩(wěn)定性，從而使此機構更具可行性。四、工作原理1、機構原理說明（1）升降機構升降機構主要由兩條異形鏈機構組成，每個鏈節(jié)的大小與每兩個書欄的空隙一致。每個鏈節(jié)中心設有與書欄連接的軸孔。每個鏈節(jié)間用鉸鏈連接。其主要工作優(yōu)點是: u 不僅可以完成鏈傳動的循環(huán)特點，而且比鏈的承重能力更大。u 可以實現(xiàn)每欄書的有間隔的運動

5、，使運動有停頓感。u 使人們操作更方便，使每次運動后的書架層次情況完全一致，書欄的排列更合理。u 每次移動一格后能達到自我平衡，使書架在沒有外力的情況下不會自己滑落。u 配合書欄的結構使書架整體更有美感，容納的體積更大。（2）書欄機構書欄結構的設計模仿摩天輪的結構。首先由通軸連接兩側的升降機構。然后通軸下方懸掛編織成的籃式結構。籃式結構組成v形槽式書籍能以一定角度朝上。其主要優(yōu)點是:u 能使書在上升下降過程中始終以同樣的角度運行，不會因為運動而使書籍掉落，使運行更平穩(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是俯視而不是仰視，使用戶更舒服，更符合人機工程學。（3）傳動機構傳動機構有

6、兩部組成第一部分包括電機傳動和手輪傳動。u 電機傳動主要由蝸輪蝸桿，優(yōu)點是可以提供較大的傳動比，使運行平穩(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。可以自由改變齒輪轉速，從而達到自動調節(jié)功能。第二部分包括上升機構的上下傳動和左右傳動u 上下傳動由鏈傳動實現(xiàn)，優(yōu)點是傳動距離長，傳動相對精確，承載力增大。u 左右傳動由通軸和齒輪完成，使升降機構中左右兩條異形鏈運行同步。（4）手自動轉換機構轉換機構由四連桿機構實現(xiàn)。機構簡圖如下：當手柄抬起時裝置利用自重下滑實現(xiàn)手柄齒輪的嚙合。當手柄按下時裝置上升，同時連桿機構到達死點實現(xiàn)自鎖。電機的蝸輪蝸桿機構實現(xiàn)嚙合。2、控制原理示意圖3、控制原

7、理說明自動狀態(tài)：首先按下手柄，使系統(tǒng)開關（開關1）閉合，運行自動程序。此時按下上升按鍵（開關2）書架上升翻動。松手時停止運動。同理，按下下降按鍵（開關3）時書架下降翻動。松手停止運動。手動狀態(tài)：首先抬起手柄，使系統(tǒng)開關（開關1）斷開，停止自動程序。手輪的后轉實現(xiàn)書架的上升翻動。手輪的前轉實現(xiàn)書架的下降翻動。按鍵不再起作用。五、 主要功能指標與應用前景 1、功能指標占地面積： 1.5m2運行速度： 0.3ms每層板承受重量：15kg單面書架板數： 4層總共書架板數： 8層書架高度： 2m2、應用前景人類的進步離不開書籍，基本每個家庭都會有一個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，讓人們在找書、取書、整理書籍或書架這幾方面產生了很大的麻煩，這時就需要一個可升降書架來解決人們存在的這些問題?？缮禃艿闹饕獎?chuàng)新點在于實現(xiàn)了書架的靈活升降，讓書架服務顯得更加人性化與方便化。本書架采用最易實現(xiàn)的鏈條齒輪裝置，造價低廉，結構安全牢固，書架板也采用最穩(wěn)定的三腳架式結構，使得本產品在整體運行上安全可靠。另外配有的手柄和電機切換裝置解決了沒電時書架的運行問題。本產品從結構，動力上均做了嚴格的分析，并對可能出現(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。本產品不僅在家庭上得到充分利用，在各個有書籍的地方，例如圖書館，書店等，都能體現(xiàn)這種書架的價值