机械原理课程的设计折叠伞.doc

机械原理课程设计说明书 —— 折叠伞 学 院： 机械工程学院 班 级： 机 英 1002 组 员： 尹 鑫（201061824） 李 宇（201061836） 指导教师： 董 惠 敏 2013年11月9日 摘 要 我们组课程设计的题目是折叠伞。我们首先研究了有关伞结构方面的背景材料，结合自己手中的伞，对折叠伞的结构和大体尺寸有了初步的了解。然后查阅了有关伞结构方面的相关专利，从中选取了一个感兴趣的进行了机构再生运动链设计。在设计过程中，考虑到伞的运动过程和实际中使用的情况，提出了若干条件和要求。在这些条件和要求的约束下，最后得出了六种可能的实现的结构，其中一种是原形结构。在对5种新结构进行结构分析后，选取了其中一种最合理的结构，进行了尺寸设计，使之能完成整个伞张开和伞关闭的运动。并用Inventor软件进行了运动仿真，得出了关键点位移、速度、加速度与时间的关系图，证明了整个方案可行可靠。 关键词：机构运动链再生设计；结构分析；运动仿真 Abstract Our group’s curriculum design subject is about folding umbrellas. To get a general knowledge of the structure and dimension of the umbrellas, we study the background information of them, combining with our own ones at the meanwhile. Then we look up some related patents and pick some interested in out to do regeneration of kinematic design. Considering practical situations and the motor process, we come up with several requirements and finally get six structures available concluding the original one. After analysis and discussion, we choose the most reasonable one and design dimensions, in order to make the umbrella possible to complete the motor process. Last, we use Inventor to do the motion simulation to prove the project feasible. 目 录 摘 要 I Abstract II 1 题目介绍 1 1.1 背景材料 1 1.2 折叠伞的基本结构 2 1.3 原始数据和设计要求 2 2 现有结构分析 3 2.1 现有结构分析 3 2.2 相关专利举例 4 3 机构创新 9 3.1 原形机构 9 3.2 主运动链的一般化 9 3.3 主运动链数综合 10 3.4 主运动链特定化 11 4 机构设计 15 4.1 机构的选择过程 15 4.2 尺寸要求 16 4.3 图解过程 16 5 运动仿真 21 5.1 机构运动与仿真 21 6 参考文献 23 7 心得体会 24 8 小组分工 25 9 机械原理搭接实验图片 26 1 题目简介 1.1背景材料 伞是一种提供阴凉环境或遮蔽雨、雪的工具。 按伞面收起后伞的骨架（龙骨）可以折的叠次数，伞具市场目前主要分为四大类：直杆伞（一折）、两（二）折伞、三折伞、五折伞。 下面简要分析一下，各种类形伞具的优缺点。 直杆伞：或者叫一折伞。其优点是伞骨一般都为钢架，结实耐用。缺点是较长，一般携带不是很方便，占空间。 两折伞：这个折数一般多为高档遮阳伞、洋伞。它们一般骨架设计稳固，主要优点：质量好，外形漂亮，携带方便，防风防晒效果好。缺点：比五折、三折伞重量大。 三折伞：三折伞分布甚广，一般大部分雨伞、阳伞都是这样设计的。这是比较中庸的设计，从质地、使用等方面来看都是比较适中的设计。质量好，使用寿命较长，防晒防风较好，重量适中，长短也适中。整体也是适中，是比较大众化、实用化的设计理念。 五折伞：这类伞以短小精悍、携带方便著称。主要争对一般伞具长而沉的毛病，由树脂骨、高级铝合金骨架设计而成。主要弊病就是伞骨的承受力，风雨的情况下，伞骨是很难承受住的。 我们小组在学完《机械原理》的相关课程后