移動(dòng)雙桌繪圖桌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究
時(shí)間:2022-02-13 08:24:49
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【摘要】設(shè)計(jì)出一種新型移動(dòng)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(dòng)部分由齒輪齒條機(jī)構(gòu)組成,通過(guò)軸的轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)小桌面升降和大桌面水平移動(dòng)可以同時(shí)進(jìn)行。通過(guò)對(duì)三個(gè)方面的調(diào)節(jié),可以適合每一位繪圖者的習(xí)慣。
【關(guān)鍵詞】繪圖桌;鏈傳動(dòng);齒輪齒條機(jī)構(gòu)
隨著中學(xué)素質(zhì)教育不斷推進(jìn),學(xué)生具有較好理論知識(shí)的同時(shí),還需其具備較強(qiáng)的創(chuàng)新能力及其技術(shù)運(yùn)用能力[1]。因此學(xué)校在高中階段組織學(xué)生參加各種奧林匹克競(jìng)賽的同時(shí),積極開展創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué),鼓勵(lì)學(xué)生積極參加全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽、“明天小小科學(xué)家”獎(jiǎng)勵(lì)活動(dòng)、中小學(xué)電腦制作活動(dòng)等,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。本文主要闡述新型多功能移動(dòng)雙桌繪圖桌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
1繪圖桌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及意義
目前繪圖桌是一種建筑、美術(shù)、園林及其機(jī)械繪制圖中廣泛應(yīng)用的輔助工具[2],使用相當(dāng)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(xué)合力抬起桌腳并對(duì)孔插銷,桌面的角度不能調(diào)整;(2)抽屜過(guò)小,致使學(xué)生的教材、設(shè)計(jì)圖紙、電腦等學(xué)習(xí)工具容納不下;(3)由于抽屜固定,閱讀對(duì)照時(shí)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(jì)圖紙磨黑影響圖紙美觀[3-5]。多功能移動(dòng)雙桌繪圖桌(圖1)從人機(jī)工程角度來(lái)設(shè)計(jì),試圖解決上述問(wèn)題。繪圖者搖動(dòng)手柄,通過(guò)齒輪齒條的嚙合,繪圖桌面水平移動(dòng)并與水平面形成一定夾角,通過(guò)鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)鏈條傳動(dòng),達(dá)到與其固定置物臺(tái)升降的效果。因此,新型移動(dòng)雙桌繪圖桌的設(shè)計(jì)具有較高的研究意義和研究?jī)r(jià)值,能解決繪圖人士在工作學(xué)習(xí)上的諸多不便,從而提高工作及學(xué)習(xí)的效率。
2繪圖桌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.大桌面;2.齒條;3.拉桿;4.固定桿;5.軸;6.小桌面(置物臺(tái));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(dòng)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(duì)于傳統(tǒng)繪圖桌,多功能雙桌繪圖桌具有以下特點(diǎn):(1)完全放棄桌體的升降功能,固定桌體的高度,通過(guò)調(diào)節(jié)繪圖者座椅的高度達(dá)到舒適繪圖的目的;(2)放棄繪圖桌的抽屜,用一塊置物臺(tái)取代,可使容納空間增大;(3)置物臺(tái)可以升降,繪圖者可以坐在原位進(jìn)行繪圖與參考的轉(zhuǎn)換;(4)繪圖桌面可以向遠(yuǎn)離繪圖者水平移動(dòng),同時(shí)置物臺(tái)上升,從而能夠同時(shí)查閱資料和對(duì)照?qǐng)D紙,此時(shí)參考資料不會(huì)遮住或磨花圖紙。通過(guò)齒條、鏈輪、鏈條等幾個(gè)簡(jiǎn)單傳動(dòng)機(jī)構(gòu)給傳統(tǒng)繪圖桌增添了新的功能。2.1繪圖桌設(shè)計(jì)方案多功能移動(dòng)雙桌繪圖桌是作為一種更為方便的繪圖工具而設(shè)計(jì)的,圖3為其設(shè)計(jì)方案圖。通過(guò)繪圖者搖動(dòng)手柄,手柄帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),與齒輪嚙合的齒條向后移動(dòng),因繪圖桌面與齒條固定,故繪圖桌面也會(huì)向遠(yuǎn)離繪圖者的方向平移;軸轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),與軸固接的飛輪帶動(dòng)鏈條把置物臺(tái)拉上或下降,通過(guò)三折鋼珠滑軌固定置物臺(tái)使得置物臺(tái)能水平升降。圖3設(shè)計(jì)方案圖2.2大桌面(繪圖桌面)平移設(shè)計(jì)。通過(guò)繪圖者搖動(dòng)手柄,手柄帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),與齒輪嚙合的齒條向后移動(dòng),因繪圖桌面與齒條固定,故繪圖桌面也會(huì)向遠(yuǎn)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(jī)構(gòu)2.3小桌面(置物臺(tái))升降設(shè)計(jì)。根據(jù)圖2,飛輪和鏈條安裝成一個(gè)三角形。搖動(dòng)手柄,齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),齒條向后移動(dòng),軸轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),與軸固接的飛輪帶動(dòng)鏈條把小桌面拉上或下降,通過(guò)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(dòng)2圈,小桌面移動(dòng)300mm行程,取傳動(dòng)比i=2??紤]到小桌子需要上下移動(dòng),上下移動(dòng)的小桌面受力較小,傳動(dòng)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(lái)傳動(dòng)。鏈條型號(hào)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(jì)。圖5為繪圖桌面旋轉(zhuǎn)機(jī)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(qiáng),不會(huì)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(yǔ)
這款繪圖桌根據(jù)操作者繪圖習(xí)慣及不同繪圖環(huán)境做了人性化調(diào)整:(1)新型移動(dòng)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(kuò)大了儲(chǔ)物空間,取物便捷方便;(4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,材料便宜,具有很強(qiáng)的推廣性。
參考文獻(xiàn)
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作者:肖澤宇 單位:吉安第一中學(xué)高二(4)班