文档介绍：产品创新设计方案书
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产品创新设计课程作品
“多功能储物架”设计方案书
组员：李文喜 09机械2班 0900101237
陈 涛 09机械1班 090080方案的实现
如图3-1-1所示，整个装置通过轴承座固定在储物架主体上，踩下踏板后，连接踏板与锥齿轮的轴被带动，锥齿轮旋转。通过同模数锥齿轮带动与之相连的竖直杆做大约120度转动，固定在锥齿轮底部的垃圾桶托盘随之旋转，从而实现垃圾桶移出功能。
图3-1-1垃圾桶移出锥齿轮装置
该机构主要运用在储被架上，利用的是平行四边形易变性。当夏季需要储被时，拉开储被架，平行四边形伸展至大约45cm，再掰起每层两根支杆（支杆以转动副形式连接在储物架主体上）用于固定即可放置被褥；冬季，又可合起将储被架收缩至紧贴储物架主体而不占用空间。
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图3-1-2剪叉机构
3-1-3丝杆自锁机构
如图3-1-5所示，框架内部由分层台隔开，底部及两侧装有丝杆自锁升降机构，转动摇柄可实现丝杆的前进与后退。下面仅以分层台的升起为例简述机构原理。逆时针转动摇柄，丝杆后退，根据相对运动与丝杆呈一定角度相连的两根轴角度变大，带动俩平行轴以相同速率向外侧运动。滑块沿光轴以相同速率也沿外侧滑动，从而带动与滑块相连
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的轴向上运动，支起分层台。
下降时状态
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升起后状态
图3-1-3丝杆自锁机构
如图3-1-4所示滑轨连接第一层顶端与第二层低部，以及第二层顶端与第三层底部，需要时，拉出滑轨即可，从而实现第二层滑出动作。
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未滑出状态
滑出状态
图3-1-5滑轨机构
3-1-6双摇杆机构
如图3-1-5所示，不使用时向上推动两根平行轴直至俩连架杆与连杆重合，即伞架收缩第二层底部；当俩连架
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杆与连杆垂直伞架处于使用状态。
伞架收缩
伞架使用
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图3-1-6双摇杆机构
4-1锥齿轮传动计算
由于齿轮工作可靠、使用寿命长、传动比稳定、传动效率高、且可将将水平旋转运动转换为垂直旋转，因此作品的传动采用锥齿轮传动。传动几何计算如下：
一、选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数
1． 根据传动方案的设计，选用锥齿轮传动；
2．垃圾桶移出装置，速度低，故选用8级精度（GB10095-18）；
3． 材料选择。查表齿轮选用40cr（调质）硬度280HBS；
4． 传动比：i=2；
5． 齿轮齿数:40,20。
二、按齿面接触强度设计直齿圆柱齿轮
由设计计算公式进行计算，即：
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1．确定公式内的各计算数值
1）选载荷系数K=；
2）齿轮传递的转距=2000N×mm；
3）查表齿宽系数=1；
4）齿轮接触强度极限；
5）由于垃圾桶移出装置需长时间使用，接触疲劳寿命系数=；
6）计算接触疲劳许用应力。
取安全系数S=1
=1×550 =550
查表，得材料的弹性影响系数
2． 计算
1）计算齿轮分度圆直径d；
=
d≥
2）取模数m=2，实际齿轮分度圆直径d1=m×z=2×20=40＞.；
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d2= m×z=2×40=80＞
3）按照齿根弯曲强度校核，齿轮满足设计要求（详细过程从略）。
丝杆的连接、紧固示意图如下：
图4-3 丝杆连接紧固示意图
根据上图，得出丝杆受力图如下：
图4-4 丝杆受力图
其中：
丝杆大径d=8mm；
小径 =7mm；
梯形螺纹螺距p=2mm，材料为45号钢，螺母材料铸铁整体式；
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螺杆全长L=220