可升降书架说明书.doc

.
CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
长春工程学院慧鱼组
可升降书架
设计说明书
长春工程学院
2 0 11年12月1日
一、 参赛人员基本信息 错误!未定义书签。
二、 创新构思与取书变得方便、快捷。
(2) 解决了特殊人群(老人、小孩、孕妇等)找取高 层与底层书籍的问题。
(3) 由于本书架具有循环滚动的特点,可以充分利用 上层空间，提高了空间利用率。同时也增加了图 目的利用率。
(4) 采用类似三脚架形状的书架板，比传统书架更具 有稳定性与安全性。
(5) 提供了手摇传动与电机带动两种选择方式，解决 了停电、没电地方的书架的使用问题，使其更具有可 行性。
、设计方案
首先，书架的两侧采用链条、齿轮式结构，上下 两侧四个异型链轮在电动机的带动下使得承重链条 循环滚动，形成传送带，从而带动链条上安插的书架 板自由升降并前后循坏滚动。其次，在承重链条外侧 更安有传送链条，使得承重齿轮的同步性更加精确，不 会出现书架倾斜的情况。再者,在此机构中与电动机 相连的还有一个手摇柄,可在电机带动和手柄之间切 换，既实现人们选择的多样化，也有效防止了停电时书 架停用的情况。最后，书架板采用类似于篮式三脚架V 型的结构，使得书架板更具稳定性，从而使此机构更 具可行性。
四、工作原理
1、机构原理说明
(1)升降机构
升降机构主要由两条异形链机构组成，每个链节 的大小与每两个书栏的空隙一致。每个链节中心设有 与书栏连接的轴孔。每个链节间用较链连接。其主要 工作优点是：
♦不仅可以完成链传动的循环特点，而且比链的承重 能力更大。
♦可以实现每栏书的有间隔的运动，使运动有停顿 感。
♦使人们操作更方便，使每次运动后的书架层次情况 完全一致，书栏的排列更合理。
♦每次移动一格后能达到自我平衡，使书架在没有外 力的情况下不会自己滑落。
♦配合书栏的结构使书架整体更有美感，容纳的体积
更大。
(2)书栏机构
书栏结构的设计模仿摩天轮的结构。首先由通轴 连接两侧的升降机构。然后通轴下方悬挂编织成的篮 式结构。篮式结构组成V形槽式书籍能以一定角度朝 上。其主要优点是：
♦能使书在上升下降过程中始终以同样的角度运行， 不会因为运动而使书籍掉落，使运行更平稳。
♦由于书籍和竖直平面成一定角度，使用户在查找书 籍时是俯视而不是仰视,使用户更舒服，更符合人机 工程学。
(3 )传动机构
传动机构有两部组成
第一部分包括电机传动和手轮传动。
♦电机传动主要由蜗轮蜗杆，优点是可以提供较大的 传动比，使运行平稳，体积较小。而且有自锁功能。
♦手轮部分主要由齿轮组传动。可以自由改变齿轮转 速，从而达到自动调节功能。
第二部分包括上升机构的上下传动和左右传动
♦上下传动由链传动实现，优点是传动距离长，传动 相对精确,承载力增大。
♦左右传动由通轴和齿轮完成，使升降机构中左右两 条异形链运行同步。
(4)手自动转换机构
转换机构由四连杆机构实现。机构简图如下：
当手柄抬起时装置利用自重下滑实现手柄齿轮的啮 合。
当手柄按下时装置上升,同时连杆机构到达死点实现 自锁。电机的蜗轮蜗杆机构实现啮合。
2、控制原理示意图
3、控制原理说明
自动状态：首先按下手柄，使系统开关（开关1） 闭合，运行自动程序。此时按下上升按键（开关2）书 架上升翻动。松手时停止运动。同理，按下下降按键 （开关3）时书架下降翻动。松手停止运动。
手动状态:首先抬起手柄，使系统开关（开关1）断 开，停止自动程序。手轮的后转实现书架的上升翻动。 手轮的前转实现书架的下降翻动。按键不再起作用。
五、主要功能指标与应用前景
1、功能指标
占地面积：
l・5m2
运行速度：
0. 3m /
每层板承受重量5 kg
单面书架板数：
4层
总共书架板数：
8层
书架高度：
2m
s
2、应用前景
人类的进步离不开书籍，基本每个家庭都会有一 个书架来放置家里的书籍，但是传统的书架大而笨重, 不能灵活移动，让人们在找书、取书、整理书籍或书 架这几方面产生了很大的麻烦，这时就需要一个可升 降书架来解决人们存在的这些问题。可升降书架的主 要创新点在于实现了书架的灵活升降,让书架服务显 得更加人性化与方便化。
本书架采用最易实现的链条齿轮装置，造价低 廉，结构安全牢固，书架板也采用最稳定的三脚架式 结构，使得本产品在整体运行上安全可靠。另外配有 的手柄和电机切换装置解决了没电时书架的运行问 题。本产品从结构，动力上均做了严格的分析，并对 可能出现的一些问题提出了解决方案,使得本书架更 具有可行性与普及性。
本产品不仅在家庭上得到充分利用，在