一款多用途折叠式行李拉车的设计、行李车设计【附赠CAD图纸】

附赠CAD图纸和三维图纸、说明书,领取加Q 197216396 或 11970985 本科毕业设计（论文） 题 目 一款多用途折叠式行李拉车的设计学 院 机械与汽车工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 学 号 学生姓名 指导教师 下达日期 摘 要本设计是一种多功能行李推车，可以充当行李车、购物车、物品架等功能，很好的解决了目前人们日常生活中出行中经常遇到的问题。设计中融入了人性化、实用性设计理念，在多功能基础上进行创新设计，通过严格的材料选择和力学分析进行设计。本设计过程主要依靠电脑绘图，利用大量三维图片将每个结构的设计和模型以图文并茂形式进行了详细的分析和阐述。本文将分析设计的整个过程，以及每个零件的制作和设计过程进行了详尽的描述，充分体现了针对大众进行设计的方向，将人性化设计贯穿整个设计的始终，在开发多功能的同时也提高了产品的实用性。关键词：行李车、产品 、多功能 、设计22Abstract This design is a multi-purpose ladder cart, a comprehensive general ladder, trolleys, Ping Banche, lift truck features, this one for the four functions of integration and unique features climbing stage, a very good solution of the current daily life In the handling of the goods in the often encountered problems. Integrated into the design of humanity, practical design, multi-function on the basis of innovative design, a rigorous analysis of material selection and mechanical design. The design process relied mainly on computer graphics, use of large three-dimensional image of each design and structure of the model illustrated in the form of a detailed analysis and elaboration. This paper will analyse the whole process of design, and every part of the design and production process of a detailed description, fully embodies the general public for the design direction, humanity will run through the entire design has always been designed, in the development of multi-function while Enhance the usefulness of the product. Key words: product-design目 录1 绪论 11.1 研究背景 11.2 研究目的及意义 11.3 设计理念 21.4 前期准备 22 前期总体结构分析设计 4 2.1 多功能产品设计中的常见问题 42.1.1 多功能产品使用过程中，功能之间相互影响 42.1.2 多功能造成成本的浪费 42.1.3 多功能造成功能浪费 42.2 产品的人性化设计方法 42.2.1 设计思维 52.2.2 功能规划 52.2.3 造型语意 52.2.4 材料选择 62.2.5 色彩运用 62.2.6 操作界面 62.3 行李车材料的选择 62.4 行李车的设计 72.4.1 三种推车示意图 82.4.2 转向问题 102.4.3 锁轮功能 113 具体结构分析设计 143.1行李车架主要部件： 143.1.1 可折叠拉杆部分 143.1.2拉杆固定件部分 143.1.3底座固定架部分 153.1.4底座支撑架部分 163.1.5连接器的设计 173.1.6受力分析 174 装配图18结论 20致谢 21参考资料 221绪论1.1 研究背景目前，很多功能单一的常规产品已经不能再满足人们生活多元化需要，功能单一的产品由于其功能的局限性，让人们为了需要不得不购买很多此类产品，浪费金钱、占用空间、使用不方便，给人们的生产、生活带来了很多不便。产品的多功能化已经成为现代设计的主流，多功能产品的市场占有率逐日上升，已经成为人们日常选择产品的主要考虑方向。多功能产品即一种产品在原有功能的基础上同时又增加了其他功能。然而在现代产品设计中，很多产品一味注重产品的多功能，而忽略了产品本身应该实现的功能。更不可置信的是，很多产品的功能之间根本不存在任何联系，从而造成了消费者使用中的障碍。常用的手推车、平板车、铲车，只具有其各自功能。常见车子都比较大，不适合家用，传统行李箱作为储存衣物工具具备其他出行工具不可替代的功能，但是现在火车上拥挤现状严重切行李箱被盗现象也十分严重，因此设计一种占地面积小、轻便、防盗、时尚的可折叠行李车就显得十分有必要。1.2 研究目的及意义本毕业设计课题正是针对上述功能目标提出的，任务是设计一款可折叠式的行李拉车，以实现人们日常生活出行的劳动力的解放。本设计的意义在于：通过将多个单一功能产品的功能进行合理拆组，设计出新的具有多功能的产品，实现产品的多功能应用，以及产品的更新换代。并且通过设计过程，提高自己对机械设计制造方面知识的丰富和认识的提高，检验自己学习过的成绩，为以后学习工作积累经验。1.3 设计理念根据设计目的和设计意义，以实用性为中心，以创新为思想，对项目进行设计。在设计过程中，不但要考虑到将各个产品的单一功能进行整合方法，并且要考虑到整合后的具体实用性。尽量避免各个功能之间的影响，尽量让某些重复的结构用一个结构代替，尽量考虑到人体工学，尽量从整体的角度审视整个设计，尽量寻找和合理解决设计中出现的问题。做到以最简约的结构设计，得到最强大而多样化的功能。坚持以人为本，完善人性化设计，做出最让民众喜欢和乐于接受的商品。1.4前期准备在毕业论文设计的初期，查阅了大量的相关书籍，深入了解多功能产品设计的相关知识，了解了多功能产品现实特性，参考了手推车、铲车、平板车等资料，尤其是功能合成后的整体设计做了分析。在设计之前，参考了关于产品的多功能设计以及产品的人性化设计等资料，为设计的总体结构方向进行了定位；在设计的过程中，先将各种功能结构进行整理，并提出了学者最新提出的三点接触比例的新概念，并用图示的方式表达；总结出该模型存在的问题。为了将各个功能实现的问题更好的提出和解决，将设计预分为了前期设计和具体设计两部分。前期设计部分，是根据设计的总体理念提出问题，并通过查阅资料等方式尝试解决问题和进行思路上的总体方向设计。具体设计部分，是在前期设计的基础上按照各个功能和步骤进行的细节设计，并且在设计中不断发现和解决新的问题，力求将设计做到完美。2 前期总体结构分析设计2.1 多功能产品设计中的常见问题我们可以从以下几个方面进行分析：2.1.1 多功能产品使用过程中，功能之间相互影响人们在使用多功能产品的时候，定义在任何特定任务中，都只用到一种功能，而在使用这种功能的时候，其他的功能处于闲置状态，而且会在一定程度上影响正常功能的使用，因此会形成一定的不便。2.1.2 多功能造成成本的浪费多功能产品在实现多功能的时候，势必要考虑功能之间的整合，以及相对位置关系，使用中的相互影响作用，因此就会无形中增加了造型的成本，2.1.3 多功能造成功能浪费产品都是针对特定消费者进行设计的，对于产品的功能，同样需要根据具体消费者的特点进行考虑，如果产品的功能过多，势必会造成目标人群的不满意，因为他们在选择一个产品的同时也购买到这个产品的其他附属功能，而当他们不需要这些功能的时候，就造成了产品的浪费。 在之后的设计中，一定要注意并避免以上3点。2.2 产品的人性化设计方法人性化设计要求产品在满足基本的物质性功能以外,还要更多地关注产品的综合社会价值,关注人的精神和情感需求的满足,在操作上产品与人的关系应该更加友好,对产品的使用与拥有能给人带来过程的愉悦和精神上的享受。这就要求设计师在对消费者进行针对性研究的基础上,还必须将目光放到对产品被使用过程中的情景和状态进行研究,并且就产品与使用者的非物质性关联因素也要进行考究与推敲,对产品在物质与精神层面进行全方位的设计。所以,产品人性化设计的方法除了围绕功能、造型、材料和色彩等4大要素而展开的功能规划的人性化设计、造型语意的人性化设计、材料选择的人性化设计和色彩运用的人性化设计,还应该包括:设计思维的人性化设计与操作界面的人性化设计2个方面。2.2.1 设计思维设计思维人性化的一个重要的方面是不能忽视对人类自身的关怀。在环保意识越来越增强的今天,设计师也应增强自己的环保意识,要以尽可能小的资源代价,获取最大的使用价值。利用绿色设计的理念来指导我们的设计,为人类的生存和未来承担起最基本的责任和直接的义务。设计思维的人性化也强调设计师与消费者双方的沟通、联系和交流,深度挖掘超越产品基本功能以外,能够满足各种不同消费群体更深层次的心理与精神的需求,实现产品与人的更加和谐的关系。除了在产品设计工作中实现产品的人性化,给产品一个恰到好处的命名,往往会成为设计人性化的“点睛”之笔。2.2.2 功能规划在这里定义的产品功能规划是指预测产品的发展并协调各种新旧功能以适应其发展的过程,当然在此过程中要综合考虑社会需求、科技因素、价格因素、使用因素等等问题。归根到底功能是为用户服务的,功能的增加必需要增加用户的使用方便性,假设不能达到,那就证明这个功能是多余的无用的功能,这就体现了功能规划的人性化因素。2.2.3 造型语意通过设计的造型语意,引发人的情感体验和心理感受,是人性化设计的重要方法之一。人们对产品的第一印象就是通过造型来实现的,设计中的造型要素是人们对设计最关注的一方面。而所有的功能、使用方式最终也必须通过造型而得以明确与实现。2.2.4 材料选择材料的人性化设计包括:选用绿色材料使产品具备人性化特征;发挥材料的表面肌理特性体现人性化;从文化与审美层面选择材料体现人性化;从安全的角度选择材料体现人性化;从环境适应性角度选择材料体现人性化。2.2.5 色彩运用艺术心理学家认为,色彩能直接诉诸人的情感体验,它是一种情感语言,它所表达的是一种人类内心中某些极为复杂的感受。梵高说:“没有不好的颜色,只有不好的搭配。”对于产品设计也是一样,色彩是最能直接反应人们感受的一种方式,色彩也是设计人性化表达的重要方法。色彩对人引起的视觉效果反应在物理性质方面,如冷暖、远近、轻重、大小等,色彩的物理作用在产品设计中极为重要。2.2.6 操作界面操作界面的人性化实际上也属于功能规划的人性化中间的一部分,但是它非常重要, “强调一切为人所使用的物,都必须适合于人”, 确立了“以人为本”的造物原则,从此人类的产品创造步入人性化设计的时代。在界面设计中不光功能的规划很重要,还要从易于识别、易于使用的角度对产品的人机关系进行全面的思考与审视,实现产品的人性化。2.3 行李车材料的选择制作行李车，首先需要考虑行李车可以承载的重量，即行李车的材料以及尺寸选择。经过查询和对比，行李车的材料选择铝合金。铝合金在现代机械制造中的应用占有很大的比例，是制作此类产品的最佳选择。以下是目前市场常用铝合金材料的一些相关信息：图1铝合金的分类与性能特征图2铝及铝合金管材的品种和规格范围根据这些信息，在本设计中，铝合金材料我选择7A04：超硬铝合金。选择理由是这种材料室温强度最高，很常用，各项性能优越。管材我选择 厚壁圆管。选择理由是其性能指标刚好适合本设计使用。2.4 行李车的设计：行李车形态是本设计的第二个特色，行李车主要由折叠拉杆、支撑拉杆、可折叠底座、底座支撑架、等构成，如图3图5所示：2.4.1 行李车的三种情况示意图图3 折叠起的行李车图4 半展开的行李车图5 展开的行李车由以上3图可以发现，车的结构主要是行李车主要由折叠拉杆、支撑拉杆、可折叠底座、底座支撑架、等构成，前面已经叙述过了。首先我们对小车的轮子进行分析因为我们的小车不存在转向问题故采用耐磨的PVC内置轴承轮图6 PVC轴承轮效果图和结构图2.4.2 转向问题：本设计在铲车形态下，仅有一组轮着地，因此不存在转向问题。然而，在实际生活中我们会遇到很多种情况的设计，所以我们需要对各种轮子进行了解，如图14所示：图7 普通万向轮结构2.4.3各种转向轮的功能手推车和平板车形态下，当停靠在带有坡度的道路上时，若无人看管，很容易自动滑行。为了避免这种情况，后轮脚轮将加入手动锁轮功能。常用锁轮结构有两种，如图15、图16所示：图8 自锁脚轮1图9 自锁脚轮2综合考虑上述两种功能，后轮脚轮将被设计为带有转向和手动锁轮功能，如图17所示：图10 自锁万向轮以图17为例，这种模型不但具有万向轮功能，而且在轮轴上带有一个手动柄的锁轮功能，当手动柄处于图17位置时，轮子可以正常旋转；如果转动手动柄，将手动柄上两个凸起旋转到轮子两边的金属轮框上，由于凸起的挤压作用，使得金属轮框发生形变，从而挤压到轮子，使金属轮框与轮子之间产生较大摩擦，实现锁轮功能。3 具体分析设计3.1 行李车车架主要部件3.1.1 可折叠拉杆部分如图11所示，杆身长1270mm，直径15mm。杆脚长30mm，在距离杆脚20mm、70mm处分别有一对孔，是安装拉杆固定架和折叠卡扣的连接轴的位置。孔直径8mm。折叠杆的顶端为推车形态下的扶手处，两端采用弧形结构。下端为装配端，采用两头翘起的弧形结构。图11 可折叠拉杆3.1.2 拉杆固定架部分如图12示，杆身长1400mm，杆管直径15mm。距离杆脚520mm处有对一孔，是安装折叠栏杆的位置，直径8mm。距离杆脚120mm处有一对孔，是安装底座固定架的位置。距离杆脚20mm处有一对孔，是安装轮子轴承杆的位置。图12 拉杆固定架部分3.1.3 底座固定架部分如图13所示，杆身长970mm，杆管直径15mm。距离杆脚20mm处有对一孔，是安装拉杆固定架的位置，直径8mm。距离杆脚300mm处有一对孔，是安装底座支撑架的位置。图13 后杆结构3.1.4底座支撑架的设计如图14所示，杆身长660mm，杆管直径15mm。距离杆脚20mm处有对一孔，是安装底座固定架的位置，直径8mm。下端为装配端，采用两头翘起的弧形结构。图14 底座固定3.1.5连接器的设计此连接器作用是连接前杆和后杆。如图15所示：图15 连接器3.1.6 受力分析 假定在平板车形态下，1000N于行李车中央，杆长1200MM，现计算弯曲应力：从上面计算可以看出，仅一只杆即可达到力学要求， 4.装配图结 论毕业设计是对大学期间所学只是的一次总的检验和巩固，是一次很好的理论练习实际的锻炼，相比以前的几次课程设计，毕业设计对所学基础知识和专业知识的涉及面更加广泛，是知识与实践的有机结合。做好本次毕业设计可以为以后的工作打下坚实的基础和积累丰富的经验，因此本次毕业设计具有很重要的意义。本次毕业设计的主要任务是设计用于日常生活的一种多功能用品-多功能行李车。毕业设计说明书对多功能行李车做了简要介绍。多功能行李车的设计是为了解决目前人们日常生活出行中经常遇到的问题。在设计过程中，遇到了很多前所未有的问题，提高了自己独立解决问题的能力。通过设计，学到了很多新的知识，熟悉了Pro ENGINEER、AutoCAD、Photo shop等设计软件的运用，对利用软件进行机械图样的设计的方式基本掌握。提高了自身技术水平，运算能力及运用计算机识图、制图和查阅手册，使用国家标准和信息资源。在设计前，采纳了关于人性化设计等方面的建议，对本设计的实用性方面有很大的帮助，让我确定了结构简单化、功能多样化、以人为本的设计理念，这对我今后的设计有很大的帮助。致 谢本论文是在指导老师*教授、*老师的悉心指导下完成的。在本设计过程中，多次经*教授、*老师的耐心指导和帮助，并一次次地给我讲解，使我2的设计思路明确、豁然开朗，同时指出设计中出现的问题而深入浅出地给我解答。两位老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。不仅使我树立了远大的学术目标，掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多道理。在此谨向老师们表示崇高的敬意和衷心的感谢！本论文的顺利完成，还离不开各位同学和朋友的关心和帮助，在此向*、*等同学表示深深的感谢！由于经验和水平都是极大的制约因素，所以在设计中难免有诸多错误和不足之处，望能得到各位老师和同学的指点和帮助，提出宝贵意见，给予批评指正！参考资料 1.刘鸿文.材料力学 2004年修订本（即第四版）M.北京：高等教育出版 社，20042.孟宪源.机构构造与应用M北京：机械工业出版社，20043.朱龙根.简明机械零件设计手册（第二版）M.北京：机械工业出版社， 20044.纪名刚.机械设计（第七版）M.北京：高等教育出版社，20045.王铎.理论力学M.北京：高等教育出版社，20046.陈秀宁.机械优化设计（第二版）浙江大学出版社，20097.顾新建，制造业信息化导论.浙江大学出版社，20098.SolidWorks工程图教程2010版北京：机械工业出版社，20109.杨随先SolidWorks2006工业设计实例精解北京：机械工业出版社， 200610. 徐娜.百变行李箱令你轻松旅行J.科学与文化,2011,(1):50-5111. 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