毕业设计（论文）-多功能婴儿餐桌椅的设计（全套图纸三维）.pdf

本本 科科 毕毕 业业 设设 计计 题 目 多功能婴儿餐桌椅的设计多功能婴儿餐桌椅的设计 学 院 工业制造学院工业制造学院 专 业 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 学生姓名 学 号 年级 11 指导教师 职称 讲师讲师 2015 年 4 月 16 日 I 多功能婴儿餐桌椅的设计 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 专 业： 学 号： 学 生： 指导教师： 摘要：随着现代生活水平的提高，婴儿餐桌椅结构的单一性，导致了限制婴儿兴趣爱好的 成因存在，这在任何国家都会是一个问题。对这个问题解决的程度如何，反映着一个社会从科技 水平到人文关怀等各方面的发达程度。 我国对这种现状的重视程度还是不够，而对传动的婴儿餐 桌椅进行创新设计，实现“一椅多用”，能够改善以上情况。 因此，本文首先就方案的选择进行了研究。通过设计者掌握的专业基础知识，互联网上的相 关资料以及国内外已有的设计种类的现状， 经过详细的方案调查，为本次毕业设计设计出了一套 实用的多功能婴儿餐桌椅。 论文方案选择的论证开始，详细介绍了方案分析、设计流程和计算流程，并进行了必要的动 力系统总体结构设计。主要用于实现方便于婴儿吃饭，玩耍的设计，进一步体现人文关怀。 关键词： 婴儿餐桌椅；方案；结构；设计 II II The design of multifunctional dining table and chair baby Specialty： Student Number： Student： Supervisor： Abstract： With the improvement of our living standard, single seat structure for baby dining table, leads to the limitation of interest in babies, which would in any country is a problem. How to solve this problem, which reflects the level of development of a society from the level of science and technology to the humanistic care and other aspects of. China attaches great importance to the status of the degree is not enough, and the baby chair to drive innovation design, to achieve a chair, to improve the above situation. Therefore, this paper carries on research on scheme selection. Through the professional knowledge of the designer to master the relevant information on the Internet, as well as the current situation at home and abroad, the design scheme, after a detailed investigation, this graduation design is to design a set of practical multifunctional baby chair. The paper begins with the argument, introduces in detail the scheme analysis, design process and calculating process, and has carried on the essential power of the overall structure of the system design. Mainly used for the realization of convenient for baby to eat, play, to further reflect the humane care. Key words：Machine manufacture;Crankshaft;Processing craft;Fixture; III 目 录 绪论 . 1 1. 引言 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 2. 国内外的研究现状 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3. 多功能婴儿餐桌椅的发展趋势 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4. 本课题的主要研究内容 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5. 多功能婴儿餐桌椅的总体方案设计 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.1 多功能婴儿餐桌椅的方案图的确定 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.2 多功能婴儿餐桌椅的设计原理. 19 5.3 各个组成部分的结构材料设计. 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.3.1 支腿的结构和材料分析. 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.3.2 座垫的结构和材料分析. 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.3.3 悬挂件的材料分析 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 6. 机械零部件的设计计算 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 6.1 轴承的设计计算 . 23 6.2 支腿升缩的设计计算 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 7. 多功能婴儿餐桌椅的三维建模 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 7.1 管套的三维建模 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 7.2 脚轮的三维建模 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 7.3 多功能婴儿餐桌椅的三维建模 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 8. 三维软件设计总结 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 9. 结论 . 28 参考文献 . 29 致谢 . 30 IV 1 绪论 1 引言 婴儿餐桌椅婴是婴幼儿日常生活起居离不开的产品，始终伴随着婴儿的成长过程 中，婴儿从 6 个月学会坐立开始，身体发育每一天都有新的进步，一日三餐是婴儿成长 大事，婴儿餐椅帮助婴儿成功从一对一的喂饭过程过渡到与父母长辈同桌进餐，不仅让 父母更加轻松照顾婴儿，也能让婴儿自己在吃饭的过程中找到乐趣(很多家庭有了婴儿 之后都是家长抱着婴儿轮流吃饭的)。 婴儿一般 3 个月学会翻身，6 个月学会坐立，从 翻身到坐立的过程也是脊柱生长发育的过程，还不能完全坐立的婴儿说明脊柱还很柔弱 需要良好的保护。 而 3-4 个月的婴儿渐渐开始加入辅食，不能坐立又要解决吃辅食的 问题，婴儿餐椅全部都考虑到了，可以单独调整靠背的功能实现了两边兼顾的功能，半 躺角度一方面保护婴儿尚未发育完全的脊柱，保护脊柱不受身体重量压力导致的问题。 另一方面又能轻松安全的帮助婴儿从纯母乳或牛奶过渡到添加辅食再到独自进餐的学 习吃饭全过程，轻松又安全。由于机械工程的知识总量已经远远超越个人掌握所有，一 些专业知识是必不可少的。但是过度的专业知识分割，使视野狭隘，可以多多参加技术 交流，和参加科研项目，缩小范围，提升新技术的进步和整个块的技术，提高外部条件 变化的适应能力。封闭的专业知识的太狭隘，考虑的问题太特殊，在工作中协调困难， 不利于自我提高。因此，自上世纪第二十年代末，出现了一体化的趋势。人们越来越重 视基础理论，拓宽领域，对专业合并的分化。机械工程可以增加产量，提高劳动生产率， 提高生产的经济效益为目标，并研制和发展新的机械产品。在未来，新产品的开发，降 2 低资源消耗，清洁的可再生能源，成本的控制，减少或消除环境污染作为一个超级经济 目标和任务。机器能完成人的手和脚，耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任务。 现代机械工程机械和机械设备创造出更多、更精美的越来越复杂，很多幻想成为过去的 现实。人类现在能成为天空的上游和宇宙，潜入海洋，数十亿光年的密切观察，细胞和 分子。电子计算机硬件和软件，人类的新兴科学已经开始加强，并部分代替人脑科学， 这是人工智能。这一新的发展已经显示出巨大的作用，但在未来几年还将继续创造出不 可思议的奇迹。 人类智慧的增长并没有减少手的效果， 而是要求越来越精致， 手工制作， 更复杂的工作，从而促进手功能。又一方面实践促进人脑智力。在人类的进化过程中， 以及在每个人的成长过程中，大脑和手是互相促进和平行进化。 大脑和手之间的人工智能和机械工程的近似关系，唯一不同的是，智能硬件还需要 使用机械制造。在过去，各种机械离不开人类的操作和控制，反应速度和运算精度的进 化是非常缓慢的大脑和神经系统，人工智能将消除这种限制。相互促进，计算机科学和 机械工程进展之间的平行，将在更高层次的新一轮发展的开始使机械工程。在第十九世 纪，机械工程的知识总量仍然是有限的，大学在欧洲，它与一般的土木工程是一门综合 性的学科， 称为土木工程， 下半场的第十九个世纪成为一门独立的学科。 在第二十世纪， 随着机械工程和知识增长的发展开始分解，机械工程专业，有分支机构。在第二十世纪 中期趋势分解，在时间之前和之后的第二次世界大战结束时达到的峰值。由于机械工程 的知识总量已经远远从个人掌握所有，一些专业是必不可少的。但是过度的专业知识使 分割，视野狭隘，可以查看和统筹大局和全球工程和技术交流，缩小范围，新技术的进 3 步和整个块的技术，外部条件变化的适应能力差。封闭的专业知识的专家太狭，考虑的 问题太特殊，在工作协调困难，不利于自我提高。因此，自上世纪第二十年代末，出现 了一体化的趋势。人们越来越重视基础理论，拓宽领域，对专业合并的分化。综合职业 分化和发展知识循环过程的合成，是合理和必要的。从不同的专业和专业知识的专家， 也有综合的知识了解不够，看看其他学科和项目作为一个整体，从而形成一种相互强烈 的集体工作。综合和专业水平。有机械工程全面而专业的冲突；在综合性工程技术也有 综合和专业问题。在人类所有的知识，包括社会科学，自然科学和工程技术，有一个更 高的水平，更广泛的综合性和专业性的问题。 2 国内外的研究现状 机械工业是一个国家的重要产业，机械工业的发展无时不刻都在影响着国家经 济的发展，人类的进步离不开机械工业的发展。在全球经济发展的大环境下，中国 各个行业被其他国家的先进技术影响的同时，越来越多的外国企业和品牌传播到中 国已经成为现实。在新的市场需求的推动下，对多功能餐桌椅进行改良和优化是当 务之急。有大型餐桌椅生产企业对设备的安全指标的有着一定生产的严格要求。在 生产设备的企业，充分考虑到在设备运行中可能出现的问题，从而减少噪声污染引 起的振动或不当操作设备的现象等。国内多功能餐桌椅设备的研发及制造要与全球 号召的高效经济、安全稳定主题保持一致。多功能餐桌椅的发展与人类社会的进步 和科学技术的水平密切相关。 近期对家居生活中餐桌椅的使用情况进行了调查，发现在餐桌椅的使用在每个 有孩子的家庭都有，所以多功能餐桌椅就扮演着非常重要的较色，这就要求对于它 们的外观和质量要求就格外严格。本次的毕业设计课题的是多功能餐桌椅的设计。 4 本文介绍了多功能餐桌椅的结构组成、工作原理以及主要零部件的设计，该多功能 餐桌椅的优点是轻盈，经济，并且安全系数高，运行平稳。 据新华社天津 3 月 30 日电，首批多功能婴儿餐桌椅将亮相天津。即将投入使用 的多功能婴儿餐桌椅，将通过多种结构结合为一体的形式来满足家长对婴幼儿起居 生活的需要，同时解决了餐桌椅因为结构单一功能单一等难题。据介绍，此次投入 使用的多功能婴儿餐桌椅将全部新添“玩具悬挂”功能。此外，还增加了可伸缩结 构，可折叠结构以及行走制动结构等等。图 2-1、2-2、2-3 为当前的婴儿餐桌椅的 各种类型。 图 2-1 图 2-2 图 2-3 而充分体现对婴幼儿餐桌椅结构改革创新的深圳，记者从有关部门获悉，正在 着力组织研究团队研究开发新型多动能 婴儿餐桌椅。这种餐桌椅能够实现全自动功 能，自动行走，自动拾取玩具到婴儿手中等等创新式设计将会一一出现。早在80年 代初，深圳就拉开了婴幼儿餐桌椅技术改革的序幕，为婴幼儿人群提供尽可能的便 利。 同样，作为婴幼儿餐桌椅设计研发部门，也应该在设计方面体现人性化设计因 5 素：以全自动智能化婴儿餐桌椅为例来看我国婴儿餐桌椅设计的发展趋势，在人性 化设计方面需要加强。 随着社会经济的蓬勃发展，我们国家正以空前的速度进入了全自动智能化时代。 社会的发展进步，也给婴儿的独立起居能力和生活环境创造了更多的机会。 3 多功能婴儿餐桌椅的发展趋势 随着我国经济餐饮的蓬勃发展， 对家庭餐桌出了更高的要求， 工作面临跟上 时代发展步伐的 严峻压力；另一方面，为尽早实现多功能餐桌广泛走入市场创造经 济的目标，要求当今的技 术以未来餐桌视野的眼光， 站在多功能餐桌的前沿， 把 握先进技术的最新发展动态和材料运 用，以推动我国餐桌市场的持续健康地发展。 其中，多功能婴儿餐桌椅的发展趋势主要体现在以下几个方: 1）全新可拉伸玻璃餐桌，可以伸缩，台面喷油钢化玻璃，四周 45 度磨边处理， 给你最安全的呵护,表面饰面采用高温钢化制作而成。实用大方。（材质，装饰 效 果好。 （2）紧贴半岛桌、以橱柜门板弧度造型的简餐台构思巧妙，为纯净的白色 空间 画上了一道优美的弧线。 （3）花瓣造型的玻璃餐桌。 餐桌的设计灵感来自于折纸。她是由 5 个花瓣造型 的多层板来支撑玻璃台面，不 需要使用额外的螺丝钉或螺栓。 4 本课题的主要研究内容 本论文主要研究运用 SolidWorks 对多功能婴儿餐桌椅进行设计。在设计过程 中，了解 SolidWorks 的各种功能。 SolidWorks 公司成立于 1993 年， 由 PTC 公司的技术副总裁与 CV 公司的副总裁 发起，总部位于马萨诸州的康克尔郡（Concord,Massachusetts）内。当初的目标是 6 希望在每一个工程师的桌面上提供一套具有生产力的实体模型设计系统。从 1995 年 推出第一套 SolidWorks 三维机械设计软件至今已经拥有位于全球的办事处，并经由 300 家经销商在全球 140 个国家进行销售与分销该产品。1997 年，Solidworks 被法 国达索（Dassault Systemes）公司收购，作为达索中端主流市场的主打品牌。 SolidWorks 软件是世界上第一个基于 Windows 开发的三维 CAD 系统。由于技术创新 符合 CAD 技术的发展潮流和趋势，SolidWorks 公司于两年间成为 CAD/CAM 产业中获 利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得 SolidWorks 每年都有数十乃至数百 项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。该系统在 1995-1999 年获得全球微机平台 CAD 系统评比第一名。 从 1995 年至今， 已经累计获得十七项国际大奖。 其中仅从 1999 年起，美国权威的 CAD 专业杂志 CADENCE 连续 4 年授予 SolidWorks 最佳编辑奖，以 表彰 SolidWorks 的创新、活力和简明。至此，SolidWorks 所遵循的易用、稳定和创 新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它，设计师大大缩短了设计时间，产品 快速、高效地投向了市场。 由于 SolidWorks 出色的技术和市场表现，不仅成为 CAD 行业的一颗耀眼的明 星，也成为华尔街青睐的对象。终于在 1997 年由法国达索公司以三亿一千万美元的 高额市值将 SolidWorks 全资并购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美 元的风险投资， 获得了高额的回报， 创造了CAD行业的世界纪录。 并购后的SolidWorks 以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为 CAD 行业一家高素质的专业化公 司。SolidWorks 三维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的 CAD 产品。 由于使用了 Windows OLE 技术、直观式设计技术、先进的 parasolid 内核（由 剑桥提供）以及良好的与第三方软件的集成技术。SolidWorks 成为全球装机量最大、 最好用的软件。资料显示，目前全球发放的 SolidWorks 软件使用许可约 28 万，涉 及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐 工业、日用品/消费品、离散制造等分布于全球 100 多个国家的约 3 万 1 千家企业。 在教育市场上， 每年来自全球4， 300所教育机构的近145， 000名学生通过SolidWorks 的培训课程。 7 据世界上著名的人才招聘网站检索，与其它 3D CAD 软件相比，SolidWorks 相 关的招聘广告比其它软件的总合还要多，这一事实说明了越来越多的工程师和设计 者使用 SolidWorks 三维软件，越来越多的企业需要 SolidWorks 人才。Solidworks 软件功能强大，易于操作，界面人性化，技术创新，组件繁多是 SolidWorks 的五大 特点。 使得 SolidWorks 三维软件成为目前全球领先的三维 CAD 解决方案。 SolidWorks 在设计时能够为用户提供不同的设计方案，通过方案的筛选，工程师能从中选择合 适的方案，从而在设计过程中降低设计的错误以及提高产品质量。在目前市场上所 见到的三维 CAD 解决方案中，SolidWorks 是设计过程比较简便又通俗易懂的软件之 一。它不仅提供如此人性化的系统，同时对每个工程师和设计者，乃至整个机械行 业提供了良好的发展基础。SolidWorks 软件是世界上第一个基于 Windows 开发的三 维 CAD 系统，由于技术创新符合 CAD 技术的发展潮流和趋势，SolidWorks 公司于两 年间成为 CAD/CAM 产业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得 SolidWorks 每年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。该系统 在 1995-1999 年获得全球微机平台 CAD 系统评比第一名；从 1995 年至今，已经累计 获得十七项国际大奖，其中仅从 1999 年起，美国权威的 CAD 专业杂志 CADENCE 连续 4 年授予 SolidWorks 最佳编辑奖，以表彰 SolidWorks 的创新、活力和简明。至此， SolidWorks 所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它， 设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。由于 SolidWorks 出色 的技术和市场表现，不仅成为 CAD 行业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对 象。终于在 1997 年由法国达索公司以三亿一千万美元的高额市值将 SolidWorks 全 资并购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高 额的回报，创造了 CAD 行业的世界纪录。并购后的 SolidWorks 以原来的品牌和管理 技术队伍继续独立运作，成为 CAD 行业一家高素质的专业化公司，SolidWorks 三维 机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的 CAD 产品。 由于使用了 Windows OLE 技术、直观式设计技术、先进的 parasolid 内（由剑 桥提供）以及良好的与第三方软件的集成技术，SolidWorks 成为全球装机量最大、 8 最好用的软件。资料显示，目前全球发放的 SolidWorks 软件使用许可约 28 万，涉 及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐 工业、日用品/消费品、离散制造等分布于全球 100 多个国家的约 3 万 1 千家企业。 在教育市场上， 每年来自全球4， 300所教育机构的近145， 000名学生通过SolidWorks 的培训课程。 据世界上著名的人才网站检索，与其它 3D CAD 系统相比，与 SolidWorks 相 关的招聘广告比其它软件的总和还要多，这比较客观地说明了越来越多的工程师使 用 SolidWorks，越来越多的企业雇佣 SolidWorks 人才。据统计，全世界用户每年使 用 SolidWorks 的时间已达 5500 万小时。在美国，包括麻省理工学院（MIT）、斯坦 福大学等在内的著名大学已经把 SolidWorks 列为制造专业的必修课，国内的一些大 学（教育机构）如哈尔滨工业大学、清华大学、浙江工业大学、浙江大学、华中科 技大学、北京航空航天大学、大连理工大学、北京理工大学、武汉理工大学等也在 应用 SolidWorks 进行教学。Solidworks 软件功能强大，组件繁多。 Solidworks 有 功能强大、易学易用和技术创新三大特点，这使得 SolidWorks 成为领先的、主流的 三维 CAD 解决方案。SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误 以及提高产品质量。SolidWorks 不仅提供如此强大的功能，而且对每个工程师和设 计者来说，操作简单方便、易学易用。 SolidWorks 在现今社会阶段逐渐广泛应用，并且 SolidWorks 公司对中国市场 重点开发，日后 SolidWorks 应用将会更加完善，更加普遍。通过前文对 SolidWorks 的深入了解后，往后会对 SolidWorks 进行个别应用的分析，如建模，装配，工程图， 力学分析等。 5 多功能婴儿餐桌椅的总体方案设计 5.1 多功能婴儿餐桌椅的方案图的确定 本次设计的多功能婴儿餐桌椅采取的方案是：通过喷塑后的圆管作为婴儿餐桌 椅的主体来体现大气美观的设计理念，并且圆管质量轻，刚度好，方便搬运和移动。 9 该婴儿餐桌椅具有可折叠性，可收缩性，能够自由移动，并带有自锁功能，其上面 配带的座垫、靠垫均采用软性工程材料制作，这样对于保护婴儿的皮肤和安全有一 定的作用。其上面配备的塑料挂钩能够方便地挂带各种各样的玩具，例如洋娃娃等 等，本次设计，充分体现出了婴儿餐桌椅的多功能化的特点。其具体方案布局图如 下： 5.2 多功能婴儿餐桌椅的设计原理 此次设计的多功能萦绕餐桌椅，采用多样化设计，首先从材料方面入手，选择 合适的材料，例如喷塑圆管作为餐桌椅的主体，然后通过设计出可伸缩装置，可折 叠装置，以及形状结构方面的优化来实现“多功能”这个关键词的真正内涵。 婴儿是幼小的生命，是我们生命的延续还祖国未来的希望，所以针对婴儿的设 10 计是一定要复合人文科学的。本次设计就是坚守这一理念，在舒适，方便，轻载等 方面入手，采用合理的材料和结构布局来进行此次设计。 5.3 各个组成部分的结构材料设计 5.3.1 支腿的结构和材料分析 多功能婴儿餐桌椅整体材料选用喷塑圆管，为速生材。现在市场上面婴儿餐桌 椅多采用喷塑圆管作为原材料这种材料更轻盈，更加环保。传动的婴儿餐桌椅一般 都是选择实木作用主体，只是在实木清油涂饰时有少部分甲醛释放，会对于儿童较 为脆弱的体质而言是极为不利的。伴随着儿童的成长，更新淘汰的频率较高。所以 选择使用圆管作为婴儿餐桌椅的材料是十分必要，十分环保。 为了能够充分婴儿餐桌椅的外观，色泽的特征，餐椅选用的是清油涂饰，再进行 喷塑。当然为了刺激儿童的对于色彩的感知能力，也可以选择混油涂料。 5.3.2 座垫的结构和材料分析 座垫采用人性化卡通设计，呈长圆形座垫，外观好看，耐用。这中材料舒适， 柔软，容易保护婴儿的皮肤不受刺激。该产品无毒、无味、环保，耐冲击、耐腐蚀、 耐热性高、无毒无味、表面光滑美观、低密度重量轻、焊接时不会产生毒气、加工 容易。 PP 板是以聚丙烯为主体,加入无机填料及其它添加剂经挤出制得的塑料板。 耐酸 碱腐蚀,无毒,使用温度高在 100左右,物理机械性能良好.用于一般耐腐蚀材料. 颜色一般为白色。厚度：130mm PP 增强板是以聚丙烯为主体，加入一定量的玻璃 纤维母料及其它添加剂经挤出制得。玻纤增强后具有很好的强度、刚性、耐热性（在 120左右）、低温冲击性、防腐耐电弧性、低收缩率。 PP 板由聚丙烯经挤出成型的板材,具有良好的化学稳定性和耐热性及电绝缘性， 可在 90-100条件下使用，耐酸碱腐蚀,无