摇篮婴儿车说明书.doc

1 作品立项背景
随着的不断提高,婴儿车已演变成为婴儿成长过程中的必需品。每个孩子都是父母的心头肉,父母们都希望孩子能拥有一个健康舒适的成长环境。即从孩子出生那一刻起,便希望他能享受到舒适的环境,而这种环境的起始点便是婴儿车。现在的婴儿车虽然多种多样,但具有一定的局限性,因为这种婴儿车仅在行驶中起一定的作用,而在家时,人们一般使用摇篮或婴儿床,那么婴儿车放在家里既占据空间,而且适用价值又不大,这就造成了资源的浪费。
因此,我们设计了这种集方便性、操作简便性、舒适性等多功能于一体的摇篮婴儿车。它的问世不仅可以增强婴儿在车内的舒适度,而且还可以营造有利于婴儿健康成长的环境。
所以,我们所设计的婴儿车是符合时代背景的,是具有较高价值的实用设计。
2 现状分析与改进
目前婴儿车的现状
目前市面上的婴儿车主要有A型和B型两种婴儿车,如图2-1、2-2所示,A型车适合于外出散步,B型车适合外出购物。而这些婴儿车都有一定的局限性,功能单一,给人们带来一定的不便。

图2-1 A型婴儿车图2-2 B型婴儿车
目前的婴儿车只能在行驶状态中起到作用,不能在静止中对即将入睡的婴儿体现其价值。并且目前的婴儿车睡篮大多数都较低,当行驶在马路时,婴儿很容易吸入汽车尾气,这有害于婴儿的健康。
目前的婴儿车无上、下楼省力功能,在上、下楼时,人们负担较重。
目前的婴儿车只有锁止功能无刹车功能。这对于正处下坡路的婴儿车而言,具有一定的危险性。
作品改进及创新
本摇篮婴儿车通过曲柄滑块机构与平行四边形机构的结合,实现轻微、平稳、可控摆动;当婴儿车运动时,通过牙嵌式离合器使主动轴与从动轴结合,再采用齿轮作为传动装置,那么车轮的滚动将使主动轴随之运动,从而带动曲轴转动,再带动曲柄滑块机构运动,最终实现摇篮的摆动;当婴儿车静止时,通过牙嵌式离合器使主动轴和从动轴分离,然后采用单独的脚踏装置,以脚踩踏的方式来控制曲轴的转动,曲轴的转动将带动曲柄滑块机构运动起来,最终也可实现摇篮的摆动。并且在踩踏板的时候,各零部件连接处的摩擦等阻力的存在又可以反馈到动力源去,从而使人们达到健身的效果。本摇篮婴儿车利用平行四边形的不稳定性还可实现座椅与摇篮间的相互转变,从而达到婴儿车多用化的目的。
本摇篮婴儿车通过在车轮上附加行星轮机构,使其具有上下楼梯更加省力、平稳的功能,并且可以利用摇篮下的平行四边机构的不稳定性在上下楼梯时,因重力作用始终使摇篮在同一水平面,即增加了它的平稳性。
本摇篮婴儿车通过手动减速装置和脚刹装置的分别应用,使其能适用于不同情况下的减缓速度或停止,使本作品操作更加灵活。
3 作品原理介绍
材料的选择
本作品的车体与摇篮是由的不锈钢管加工而成,其重量轻,除拥有良好的塑性及加工性能外,还拥有良好的力学性能、可回收性、以及较高的耐磨性,能承受机构变形时所产生的压力。
曲柄滑块机构
曲柄滑块机构的概述
平面连杆机构是由若干个杆件通过低副连接而成的机构,又称为平面低副机构。由四个构件通过低副连接而成的平面连杆机构,称为平面四杆机构。如果低副均为转动副,那么这种四杆机构就称为铰链四杆机构。它是平面四杆机构的基本形式,曲柄滑块机构可以看作是在它的基础上演化而成的。
曲柄滑块机构广泛应用于各种机械中,其主要优点有:
(1) 曲柄滑块机构实现直线运动比较简单,滑块可以左右或者上下往复运动。
(2) 运动副均为低副,底副的两运动副元素为面接触,压强较小,可承受较大的载荷,并且有利于润滑,运动副元素的几何形状较简单,便于加工制造。
其主要缺点是要求耐磨性能、平面度等较高。
曲柄滑块机构的设计
根据上述曲柄滑块机构的概述及优缺点总结,我们可以将其利用于我们的摇篮婴儿车上。特此,我们为摇篮婴儿车量身设计了一种曲柄滑块机构,此机构是用曲柄和滑块来实现转动和移动相互转换的平面连杆机构,如机构示意图3-1、三维图立体3-2所示,就是将曲柄的回转运动变换为滑块的往复直线运动。曲柄滑块机构中的与机架构成移动副的构件为滑块,通过转动副A、B连接曲柄和滑块的构件为连杆。
曲柄滑块机构作为核心机构运用于本作品中。Ox点与曲轴相连,曲轴带动曲柄a做回转运动,从而带动滑块做往复直线运动。转动副在连杆b的带动下同时做转动和移动,最终使得连杆c缓慢做曲线摆动,从而达到让婴儿车的摇篮平稳摆动的目的。
图3-1 曲柄滑块机构的机构示意图
图3-2 曲柄滑块机构的三维立体图
曲柄滑块机构自由度的计算
曲柄滑块机构的设计是根据已知条件来确定机构各构建的尺寸,其可以归纳为两种基本类型。
(1) 实现给定的运动规律;
(2) 实现给定的运动轨迹。
我们根