手機支架的設(shè)計

CDIO課程設(shè)計項目名稱：手機支架小組成員：謝坤挺業(yè)班級：13機械（3）指導(dǎo)教師：楊起耀目錄圖1.2車載支架由于在生活中，車載支架和自拍桿存在了一些不便之處以及一些不安全性，所以此次的設(shè)計我們選擇了手機支架。在設(shè)計時，設(shè)計要求要增加對支架的指標(biāo)和限制，如果沒有，那么各個小組會有較大的隨意性，甚至設(shè)計的時候，會粗心大意，并不能完成老師的要求。另外，要明確對設(shè)計時，要有一定的可行性和操作性。手機支架的設(shè)計要求：1.公桌面使用，體積適當(dāng)，可以調(diào)整角度；2.結(jié)構(gòu)簡單，外觀較好，操作方便；3.穩(wěn)定性好，強度足夠，能承受手機重量。本篇設(shè)計闡述的就是手機支架的制作以及市場調(diào)查及市場前景的分析和調(diào)查。設(shè)計任務(wù)：1.學(xué)會使用3D建模軟件，學(xué)會繪畫生活中的一些日常用具。2.熟悉設(shè)計一個簡單結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮的主要因素，并能根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行簡單的結(jié)構(gòu)設(shè)計。3.熟悉常見的剛連接件和鉸連接件，能選擇合理的連接件并實現(xiàn)簡單結(jié)構(gòu)的連接要求。第二章整體方案設(shè)計2.1機構(gòu)要實現(xiàn)的功能本機構(gòu)主要實現(xiàn)的功能有：實現(xiàn)手機的支撐，手機支架的固定及支撐，手機的夾裝。2.2主要結(jié)構(gòu)介紹1手機夾頭2轉(zhuǎn)動裝置3支架軟管4底座支架5內(nèi)置彈簧2.3材料選擇彈簧：我們采用的是金屬彈簧。由于彈簧的使用頻率過多，使用金屬彈簧，可以確保整個手機支架的質(zhì)量，以及使用時間。手機塑料夾頭：內(nèi)裝金屬彈簧，可以固定手機的角度，使其不會掉落，更不會移動，方便使用。內(nèi)夾面夾口貼有保護軟膠層，防止刮傷手機面，起到保護手機的作用。支架部分：采用萬向軟管，用橡膠表層，方便使手機支架可以任意彎曲，并且有一定的硬度，當(dāng)支架夾住手機時，沒有外力接觸時，手機支架不會下落，或者往其他方向的移動，可以固定在使用者滿意的角度。底部夾子：采用工程塑料，同樣貼有保護軟膠層，表面采用防滑設(shè)計，固定支架底部的位置，也裝有金屬彈簧，確保不能任意移動。2.4實用性考察該手機支架可以隨意變形，且手機夾頭部分可以隨意變換方向，夾子內(nèi)表面有保護軟膠，防止損壞手機屏幕，內(nèi)部裝有金屬彈簧，采用了適宜的夾緊力，防止夾緊力過小，使得手機脫落，同樣防止夾緊力過大，從而損傷手機。支架部分由于采用萬向軟管，可以適當(dāng)調(diào)節(jié)角度，底部夾子采用同樣材料及設(shè)計，防止損壞夾裝面，采用能提供夾緊力較大的彈簧，以防止夾裝后脫落。軟管支架剛度較好，可以保證在使用過程中不變形，能保持一個良好的使用狀態(tài)，當(dāng)調(diào)整好一個角度之后便可以持續(xù)保持該狀態(tài)。另外，該手機支架可以在許多地方使用，但只限于表面較薄且可以夾持的地方。夾持之后較為穩(wěn)固，因此實用性較好。使用的材料較為經(jīng)濟，且功能性良好，因此較為經(jīng)濟實用。具體零件設(shè)計3.1夾頭建模圖示為支架夾頭，單面的三維繪圖以及整體配合好的三維圖。其顯示出來的槽口的作用是與連接件的螺栓進(jìn)行配合，可以緊固在一起，使夾頭可以螺栓與螺帽的配合下，連接萬向軟管。起作用會在下面表達(dá)出來。夾子的后面裝有彈簧，在此沒有顯示出來。圖一是夾頭打開時的狀態(tài)，圖二是閉合時的狀態(tài)。圖3.1夾頭圖3.2夾頭3.2連桿的設(shè)計與建模連桿采用萬向軟管，可以進(jìn)行形變，任意角度的移動。圖3.3軟管3.3其他零件建模圖為夾子和接頭處中的圓球滾珠，并用螺帽經(jīng)過配合，使其連接在夾頭上。可以用來任意移動來調(diào)節(jié)夾頭的方向，使得夾頭可以也處于不同的角度和位置，便于使用者使夾頭處在理想的位置，更加方便的觀看電視電影。該部分實際是與軟管相連接在一起的。圖3.4圓頭3.3.1連接支架管與夾頭的螺帽圖其中含有內(nèi)螺紋，以及夾頭的槽口（槽口在3.1中顯示出來），其作用是含有內(nèi)螺紋的零件，固定在夾頭上，使支架管與夾頭能更加牢固的連接。當(dāng)然，在不用的時候，方便拆卸，易于存放，不占用存儲空間，更加體現(xiàn)了其方便性。圖3.5螺栓圖3.6螺帽圖3.7連接件配合示意圖3.3.2圖與底部夾頭的連接圖圖3.8底部夾頭單面圖圖3.9底部夾頭3.3.3彈簧示意圖圖為夾頭處的彈簧，采用適合勁度系數(shù)的彈簧，可以提供適當(dāng)?shù)膴A緊力使得支架的夾頭既不會損傷手機，又不會使手機脫落；同樣地，在底部夾頭處，可以使夾頭既不損傷裝夾表面，又可以提供適當(dāng)?shù)膴A緊力，使得整個手機支架進(jìn)行固定。圖3.10金屬彈簧3.4整體圖整體示意三維圖。經(jīng)過夾頭與螺栓，螺栓與螺帽，萬向軟管和螺帽，以及其他零件的配合與裝配，進(jìn)行完全的整合，從而實現(xiàn)了整體。此圖整個手機支架軟管，以及連接處的球形部分，當(dāng)裝載時上夾口處的地方有一個卡槽，當(dāng)上端圓球部分插入時，即可移動任意角度并且不會脫落，此處使用了卡槽，則保證了移動至任意角度，球面與槽之間有足夠大的摩擦力，使得上夾頭固定，并可承受夾頭與手機的重量。市場分析及調(diào)查4.1市場分析隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，移動手機市場的不斷擴大，移動手機已經(jīng)成為了人們必不可少的隨身物件之一。從原來的小屏按鍵直板款，到現(xiàn)在的大屏電容觸屏式手機，隨著屏幕的加大，手的大小已經(jīng)不能滿足使用手機的需求了，因此使用便攜式手機支架已經(jīng)成為了一種趨勢，這種趨勢成為了手機的衍生行業(yè)發(fā)展的動力，手機支架行業(yè)的發(fā)展成為了必然，根據(jù)市場的調(diào)查，有超過四成的大學(xué)生使用手機支架；超過八成的車主使用車載支架，用以在車上方便對手機進(jìn)行操作。針對消費者而言，手機支架也不乏是一個比較時尚和趣味性的產(chǎn)品。在手機附屬品中的市場也比較的寬廣。從各種手機的支架可以看出，支架材料的使用也是很豐富多彩的。所以要想在競爭中取得勝利，新材料，以及新功能的出現(xiàn)是必不可少的。手機支架必然會朝著使用經(jīng)濟性，功能多樣化，以及便攜化的方向發(fā)展。4.2市場調(diào)查經(jīng)過手機支架的問卷調(diào)查，在價格，顏色，材料，使用地方，形狀以及其他的因素，我們做了一個詳細(xì)的問卷調(diào)查，并做出了詳細(xì)的分析以及對未來的手機支架的理想形式做了一個初步的方案。我們針對不同的人群，進(jìn)行了大概的調(diào)查，相對于最主要的手機支架的價格材料以及顏色等，我們做了一個柱形圖（下圖），能更加的表現(xiàn)出來我們所調(diào)研的結(jié)果，也可以對未來手機支架的發(fā)展趨勢有一個良好的建議，以及對手機支架制造商也有很好地幫助。針對消費者而言，手機支架也不乏是一個比較時尚和趣味性的產(chǎn)品。在手機附屬品中的市場也比較的廣泛，從各種手機的支架可以看出，支架材料的使用也是很豐富多彩的。所以想要在競爭中取得勝利，新材料新的使用方式的出現(xiàn)也不是必不可少的。手機支架的設(shè)計也應(yīng)該秉承著功能，科技與美的結(jié)合。第五章設(shè)計小結(jié)這次的手機支架設(shè)計讓我們學(xué)會了使用三維建模軟件，以及對手機支架有了深刻的了解.既了解到了手機支架的種類，又了解到了手機支架的市場現(xiàn)狀，更讓我們了解到當(dāng)給出一個物體，如何去自己建立三維模型。這次的課程設(shè)計讓我們了解到了團隊合作的重要性，并且學(xué)會了如何去團隊分工，一個有效率的團隊是可以創(chuàng)造出一個大于團隊人數(shù)應(yīng)有的力量的。