折叠桌机械创新设计

1、寝室便捷桌机械创新设计设计目的与意义为提高在校学生学习效率，为解决学生在八人寝室学习过程中带来的诸多不便， 我们设计了寝室便捷桌，该新型折叠桌的三大功能可以很好地解决学生学习生活 中在床上学习出现的问题，从而实现学生在寝室学习的便捷。目前市场上还没有 出现一种能够实现在八人寝室中上下铺可以使用的书桌，因此寝室便捷桌的发展 和应用显得越发重要。此外我国初高中学生均住八人寝室，学生在寝室学习有诸 多不便，提高学生在寝室的学习效率势在必行，而推广经济实用的寝室便捷桌， 对促进我国学生学习效率具有重要意义。一、设计的目标和任务1、折叠功能：本作品采用机械原理中四杆机构模型，利用死点位置作为支 撑点，并

2、且使四杆恰好重叠在同一直线上， 然后固定在床管上从而可以做到不多 占空间，不用时可以折叠收起，用到时还原即可，简单易行，使用方便。2、调节功能：本作品可以随着个人身高进行随意调节高度，并且不妨碍同 学正常就寝，适合任何身高人群使用。固定打开后，由丁尺寸比一般小桌子较大 可以满足摆放日常书籍和电脑，同时在一旁写作业的需求，桌面能承受 30 - 35 公斤的重量，收回折叠后可作为床头靠垫以便休闲之需。二、机构设计便捷桌为实现在床铺上给人以实用方便乂节省空间的特点，此设计作品固定 在床管两侧（用管卡相互固定），其主要设计理念源自机械原理曲柄摇杆结构， 桌板通过连杆机构实现折叠与展开，图 1为便捷桌的

3、结构图。123456r/z11r II 1 II II 1 III 1 ILlILUab1-床管2-桌板3-拉杆4-曲柄5-连杆6-机架图1便捷桌结构图如图1所示，便捷桌由桌板2、拉杆3、曲柄4、连杆5以及机架6构成，其中 卡箍安装在机架的直径26的圆管上，另一头与床管1联接。当撑起桌面至水平 面时（图1b所示），曲柄恰好到达死点位置，实现桌面功能；当收起桌面时， 连杆机构的四杆可处丁完全重合状态，使桌面垂直放置，以节约空间。为实现上述功能，必须对四杆机构进行设计计算，计算各杆长度。图2所示ab图2四杆机构设计 为四杆机构的机构简图，其中AB为曲柄、BC为连杆、CD为桌板、DA为机架, 设其长

4、度分别为a、b、c、d,则为满足曲柄存在条件，应满足杆长条件：a c _ b da而在图2的a位置，桌板水平放置时，机构形成一直角三角形，则应有如下关系：222.(a b) = cdb在图2的b位置，桌板竖直放置，则四杆应能在同一直线上，此时应满足如下关 系：a c = b dc上述三式通过整理得：如下两式：(a +b)2 = c2 + d2a +c = b +d由丁桌板c的长度受桌板实际宽度限制，所选桌板宽为 400mm,考虑到实 际安装问题，选c=300mm。此时，若给定曲柄a的值，则根据式，可联立 解出连杆b和机架d的值。本设计应用MATLAB进行数据运算处理(程序见附录)，通过反复试算

5、， 选取当 a=180mm 时，b=d=225mm。在图1b中，当桌面恰好水平时，连杆 5与曲柄4在同一直线上，考虑到重 力作用连杆连接点会向下转动，故在连接点处焊接一挡板，结构如图 3所示：图3连杆结构为实现便捷桌与床管连接，在机架旁分别焊接一圆管，从而用卡箍将机架与 床管相互连接，结构如图4所示图5为本设计的三维结构图acf图5便捷桌的三维模型三、设计总结1, 、本设计主体采用四杆机构，转动机构和滑动机构，简单实用的四杆机构降低 了作品的成本，同时达到了折叠的效果。转动机构实现了可以适用稍微有差距的 床铺使用。滑动机构达到了可以调节高度的作用， 从而实现广泛适用丁不同高度 人群使用。本作品

6、从经济上和实用性上考虑，其简单而易丁加工的特点决定了 它的低成本性，从而为大批量生产时成本压缩奠定基础，因而具有较大市场价值。2、产品的主要创新点(1) 采用四杆机构的死点原理起到支撑桌面， 不至丁桌面在使用中自动折叠。(2) 从空间利用角度考虑，本作品利用上下铺之间的有效空间，不使用时可 以折叠起来，不占用过多空间。(3) 采用转动机构使桌子的适用宽度可以调节，适用丁宽度差距不大的床铺 之间。3、应用前景(1) 该寝室便捷桌只需人为的进行折叠，安放。而且结构简单，经济可行而 且不占用过多空间在学生寝室用具中能担当重要角色，因而具有较大市场价值。(2) 该作品技术含量高，成本低，加工简单，工作可靠。附录四杆机构计算的MATLAB程序：cleara=180;b=300;%(x+a)A2=bA