2018 中职 工业产品设计与创客实践 水车.pdf

水车设计 ［产品描述］ 水车是中国古代劳动人民发明的灌溉工具，作为农耕文化的重要组成 部分，体现了中华民族的创造力。图3-3 为中国古代科技著作《天工开物》 所记载的提水水车——筒车。筒车是一种以水流作动力，取水灌田的工具。 筒车在水流的作用下转动，将低处的水旋转至高出并泄入收集装置，为农 耕提供水源；当水流较慢无法推动筒车旋转时，亦可使用人力带动筒车旋 转实现提水功能。 请设计一款使用平板拼插方式制造，包含转动手柄及齿轮机构的提水 水车模型，模拟提水水车从河中取水并将水运送到较高位置水槽的过程。 ［设计要求］ 1. 产品尺寸要求 整体尺寸在200mm ×200mm ×120mm至400mm ×400mm ×300mm 范 围内，且可由给定的4 块板材加工制造。 图 3-3 提水水车（筒车） 2. 产品功能要求 产品可模拟提水水车从河中取水并将水运送到较高位置水槽的过程，且必须配备手柄，可通过转动手柄使水 车转动。具体要求包括： （1） 水车主体包括能将水从低处运往高出的储水结构。 （2 ） 水车必须配备手柄，按照手柄转 2 周，水车同方向转 1 周的规律转动手柄模拟水车运动。 （3 ） 手柄带动水车转动的运动通过以下齿轮中的若干齿轮实现，齿轮模型已给出，请选择合适的组合装入 所设计的产品；齿轮模型仅可打孔，其余结构不可改变，相同规格的齿轮可重复使用。 表 3-2 可供选择的齿轮 齿轮名称 A B C D E F 模数（mm ） 1 1 1 1 1.25 1.25 齿数 15 20 30 40 30 40 3. 产品拼装要求 为满足用户自行拼装要求，板材之间须设置卡槽式连接。 4. 设计变更要求 （1） 由于板材厚度待定，基础模型应满足“一键选择厚度”的要求，即通过参数表中一步调整便可修改全 部板材相应结构的尺寸数据；板材厚度可选择为 3mm 或 5mm 。 （2 ） 为满足不同用户需求，基础模型应满足“一键调整储水结构数量”的要求，即通过参数表中一步调整 便可更改储水结构数量，并生成全部相关板材；储水结构数量可选择为 6 或 8 。 （3 ） 上述设计变更要求仅在基础模型体现即可；零部件、动画使用板厚 3mm、储水结构数量 6 生成即可。 5. 产品制造要求 产品使用平板、圆柱棒及圆柱套管经切割制造，具体材料为： 第 1 页，共3页 平板 提供 4 块厚度待定 （可能为3mm 或 5mm ），大小为500mm ×500mm 的平板可供使用，除轴外的全部 零部件均由相同厚度 （3mm 或 5mm 的某一种厚度）板材搭建，且全部零部件可由4 块 500mm×500mm 的板切割 完成。 圆柱棒 提供总长总长度为 1000mm、直径 5mm 圆柱棒供制作轴类零件，圆柱棒总长度为 1000mm。 圆柱套管 提供总长为长度为 500mm，外径 6mm、内径5.5mm 圆柱套管，以避免板材在轴上的左右滑动。 ［加工图要求］ 1. 直接使用提供的工程图文件“加工图.idw”完成板类零件加工图，加工图无需标题栏，无需添加中心 线与尺寸标注。 2. 激光切割机将直接根据加工图中的零件轮廓进行加工，故全部图样必须使用 1 : 1 比例。 3. 加工图中需包含全部零件；当某一形状、尺寸的板材需被多次 （如两次）使用时，则加工图需多次 （两次）出现该零件轮廓。 4. 考虑拼装方便，所有零件图形须编号，如为“实体 1”对应的图形编号为“1”，如图3-4 。 图 3-4 板材加工图编号要求