机械创新设计结课论文(DOC)

《机械创新设计》结课论文课程名称《机械创新设计》院（系、部、中心）机械工程学院专业过程装备与控制工程班级过程装备121姓名XXX学号201121221题目便携式笔记本电脑桌的创新设计起止日期2015-5-27~2015-6-22任课教师XXX1便携式笔记本电脑桌的创新设计作者：XXX（南京工程学院机械工程学院，南京211167）摘要：当前的笔记本电脑桌普遍为平板四肢式，虽然用起来小巧方便，但是仅限于室内使用，便携性差。为解决这一问题，笔者引入“折叠”元素，结合手提箱的构造，对现有电脑桌进行改进，使之既能满足便携要求，又能作为电脑包使用。大大提高了笔记本电脑桌的实用性。关键词：电脑桌改进；折叠；手提箱；电脑包1引言笔记本电脑桌，简单地讲就是可以在多个场合（床上，沙发上，腿上，桌子上，阳台上）放置笔记本电脑并使用的一种多功能小桌子。笔记本电脑桌现在市面上主要以ABS塑胶、实木和多层板几种材质为主，目前多数的塑料外壳笔记本电脑都是采用ABS工程塑料做原料的。采用新ABS工程塑料好处有，做工精细、坚固耐用、抗拉抗压、不老化、永不褪色，重量仅仅为普通木质电脑桌重量的1/4，避免了家具的的笨重。实木的又以橡胶木为高档产品，配合家装颜色材质，但其缺点是处理不好容易变形；而多层板就解决了变形问题，但买要买品牌的，因为多层板多用含有甲醛的胶。学生族使用的笔记本电脑桌以平板四肢式为主，它造型小巧，又很实用，而且价格不高，深受学生的喜爱，如图1所示。图1平板四肢式笔记本电脑桌折叠元素很常见,并作为一个自然法则早已存在于自然界中。但是在设计领域,“折叠”一词,往往是指上升到哲学层面上的“折叠”概念。哲学家就是通过揭示隐藏的自然法则,对其进行高度地凝练和概括,才创造出哲学层面上的“折叠”概念的。哲学家创造了概念,把折叠带到了一个全新的高度,而设计师们则纷纷从他们那里汲取营养。其中德勒兹的折叠概念是其哲学体系中的核心之一,并最初引申于莱布尼兹的“单子论”。折叠在现代设计领域发挥着重要作用。2笔记本电脑桌造型与功能概况笔记本电脑桌按功能来分主要有以下几类：1、可折叠。折叠起来后大小只有14寸笔记本电脑大小，方便节省空间。2、可升降。对于不同身材的人都可以舒适的使用，这已经成为现在笔记本电脑桌的一大特色。3、散热性。笔记本电脑桌因为是于笔记本电脑接触最多的产品，故散热功能也变为主流。常见的散热主要是由散热孔来完成。当然也有的产品加装了散热风扇，通过从笔记本的usb接口取电，来达到散热的目的。如图2.1、图2.2、图2.3所示。2图2.1可折叠笔记本电脑桌图2.2可升降笔记本电脑桌图2.3可散热笔记本电脑桌以上这些电脑桌虽然造型独特，功能多样，但是它们都过于追求功能多样性，导致它们的构造及其复杂，容易损坏，同时不便于加工制作，或者它们的体型庞大，失去了原本小巧、方便、实用的特性。3笔记本电脑桌的改进设计本课题拟设计的笔记本电脑桌在普通的平板四肢式电脑桌的基础上，结合手提箱的外形构造，将电脑桌的一个平板分成平板，通过活页连接，内部中空，用于放置笔记本电脑。打开时可以作为电脑桌使用，合上后可以作为电脑包使用，既解决了电脑桌的不便携带的问题，也解决了目前布料电脑包不能防摔抗压的问题。利用三维工程软件UG进行绘图，设计结构立体图，机构部件图，建立模型等。其整体机构如图3.1所示。图3.1合拢时的笔记本电脑桌3图3.2半开状态的笔记本电脑桌图3.2全开状态的笔记本电脑桌4具体部件设计及基本参数4.1箱板结构主体的箱板结构采用长与宽4:3的比例，以市面上14寸笔记本电脑的尺寸大小进行设计。内部有装笔记本电脑的主槽、支架槽以及活页安装槽，棱边进行圆角处理。结构如图4.1所示。图4.1单箱板结构市面上14寸笔记本电脑尺寸：宏基4750G系列尺寸为长342MM，宽245mm厚34.2mm华硕X84系列尺寸为长348MM，宽242mm厚36.9mm联想Y470系列尺寸为345mm宽239mm厚32.8mm戴尔灵越系列尺寸为长376mm宽260mm厚35.2mm4箱板的具体尺寸如图4.2所示，即笔记本电脑桌合上时，长、宽、高位400*300*60，尺寸比一般的电脑包还要小，便于携带，电脑桌展开时，长、宽为600*400,尺寸比一般的平板四肢式笔记本电脑桌略大一些，完全可以满足使用者的要求，同时在电脑槽中长、宽、高方向还分别留有5mm的余量，如果使用者担心板材太硬，损坏电脑，可以在里面敷上一层布料，来减少摩擦和碰撞。图4.2单箱板平面图4.2支架结构支架是笔记本电脑桌的支承结构，既要求结构小巧轻便，又要有一定的强度与刚度要求。为了节省空间，此处将四个支架安装在单箱板的两侧，通过销柱过盈连接，尺寸为260*15*20，为了便于支架展开，支架首端设计成圆柱状，棱边为2mm圆弧过度。结构如图4.3所示。图4.3支承结构图4.3连接结构笔记本电脑桌的两箱板的连接结构有很多种，此处考虑到连接结构不仅要起到连接作用还要起到一定的支承作用，而且要保证笔记本电脑桌合上时密闭，没有缝隙，所以采用内嵌式活页结构作为连接件。结构如图4.4所示。图4.4活页结构5活页的具体设计尺寸如图4.5。图4.5活页平面图5总结本设计前期主要是在学生中进行调研，对便携式笔记本电脑桌的实用性进行评估，然后查阅了大量的论文、期刊、书籍，主要涉及到便携式家具的宜人化设计、各种折叠方式的实现方法等，总结前人的设计经验。设计中期以具体结构设计、参数的确定为主，通过取舍，以市面上最常见的，用户使用最多的14寸笔记本电脑的尺寸为蓝本来确定便携式笔记本电脑桌的相关尺寸。设计后期以三维工程软件UG建模和参数调整为主。通过对笔记本电脑桌的零部件进行建模，到最后组装成实物图，可以看出本款便携式笔记本电脑桌具有良好的工艺性和很好的实用性。在室内，这款笔记本电脑桌不仅可以放置电脑，还可以放置茶具，象棋盘等，特别是当使用者需要坐在床上使用电脑时，笔记本电脑桌的价值就体现出来了。在室外，当三五好友一起出去野营游玩，用手提箱式的笔记本电脑桌装着笔记本电脑，就不用担心笔记本电脑被别的物件压坏或者有磕磕碰碰，当需要使用笔记本电脑时，直接展开笔记本电脑桌就可以使用了，非常方便。当然，这款便携式笔记本电脑桌也是需要经常去实地考察的设计者的好帮手。通过完成此次课题，我也认识到了一个创新作品的诞生也不是我们想象中的那么难，只要我们留心生活中的点点滴滴，发现生活和工作中的难题和不便，运用我们所学的知识或者通过收集处理相关资料来提出解决方案，那我们就会很容易创作出一些意想不到的好作品。同时通过用三维工程软件UG建模，我又进一步熟悉了UG的相关用法，但也发现自己在使用UG建模时，还是不太熟练，这就需要我今后还要好好学习，掌握作为一名机械工程师所需的基本技能。参考文献[1]侍冰雪,朱家明,朱韶东,魏慧茹.创意平板折叠桌优化设计方案［J］.浙江科技学院学报,2014,12:2-4.[2]张美麟,张有忱,张莉彦.机械创新设计［M］.化学工业出版社.2010.[3]李颖.折叠网壳的初步设计评述［J］.山西建筑,2010,36:45-46.[4]史丽,高瞩.笔记本电脑桌的设计换代［J］.设计探讨,2006,11.155-157.[5]纪晓彤.论现代家具中的折叠及其在现代设计中的应用［D］.昆明:昆明理工大学.2011.[6]申爱民.UGNX6.0机械设计（实战篇）［M］.中国铁道出版社.2010.