一种多功能遥控书桌设计说明书001.doc

一种多功能遥控书桌设计说明书001

一种多功能遥控书桌设计说明书

设计者：张艳亮 蒋君伟 韩仁强

指导教师：刘娟

目录

作品简介………………………………………………………………3
1 研究背景及意义……………………………………………………4
1.1 研制背景………………………………………………………4
1.2 研制意义………………………………………………………5
2 设计方案……………………………………………………………6
2.1 产品设计………………………………………………………6
2.2 产品原理………………………………………………………10
3 使用方法和性能分析………………………………………………12
3.1 使用方法………………………………………………………12
3.2 性能分析………………………………………………………12
4 理论设计计算………………………………………………………13
5 创新点及应用………………………………………………………17
参考文献………………………………………………………………18

作品简介

在当今时代，传统书桌已经不能满足广大学生、办公人员、家长
的需求。它只能实现学生写作业和盛放学习用品的目的，并且有挪动
费劲，高度一致等问题，功能较单一，存在很多不足之处，比如：书
桌没有智能化功能、没有机电一体化功能等。为此我们设计了“一种
多功能遥控书桌”。该产品尽可能的满足了人们对书桌的需求。

1 研究背景及意义
1.1 研制背景
经广大学生及家长等反应，目前现有的书桌缺乏创新性，针对国家对教育事业的高度重视程度，如今现有的书桌设备已经满足不了人们。经调查，大多数人们希望可以改进传统书桌，制造出更先进，更新颖的设备。传统书桌见下图1：

图1 传统书桌实物图

1.2 研制意义
随着时代的发展，人们对技术的应用更加灵活，可以制造出对人们更加方便的设备。我们设计的“多功能遥控书桌”就是在这样的背景下研发的，本产品操作简单，功能实用。经调查，受到人们的一致好评，是广大学生的必备品。我们相信，这种更实用、更方便、更舒适的创新性课桌，更能满足新时代学生及家长的需求。

2 设计方案
2.1 产品设计
本作品为“一种多功能遥控书桌”，解决了以上诸多问题。用遥控器可实现功能操作，操作简单实用。功能包括：桌腿升降和折叠，书桌遥控移动，智能化平板电脑，自动化灯光，自动化风扇，伸缩文具盒和音响，电动桌箱，时间等。桌腿升降应用了电动推杆装置，折叠功能运用了折叠锁，书桌可以遥控移动类似遥控车，可遥控移动。台灯可遥控升降调整合适的高度，灯头可四面旋转，便于读者调节光线，并且可以遥控调节亮暗和亮度。最下方的一节推杆可插入书桌内层，这样就可将灯具嵌入桌面。风扇功能同样可遥控，包括扇箱升降，风力有无以及风力大小，和灯光功能大同小异。书桌正面含有伸缩文具盒，可装一些学习用品，伸缩也是可遥控的，类似电脑机箱的光驱盒。书桌侧面音响，含有USB插口，学习疲劳时可听听音乐放松一下。该装置同样可以遥控使用，实现启动，关闭音响，切换音乐，电台收音，以及音量调节功能。电动桌箱可以盛放书本，工作原理和伸缩文具盒的原理类似，用遥控器可以控制桌箱的进出。其次，桌面上方上侧嵌入电子表，时间功能得以体现。主要技术在于实现了机电一体化，自动化，智能化的结合。此项发明的目的是尽量满足广大学生对教学设备的需求和办公人员的工作需求，给人们提供了便利，方便了人们的生活。

图2 多功能遥控书桌三维图

图3 书桌遥控器三维图

图3 桌腿轮胎三维图

图4 桌体二维图

图5 书桌电路图

图6 遥控器电路图

2.2 产品原理
遥控功能的实现应用了传感器，它是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化等。是遥控书的桌重要原件，进而实现作品的各种功能。

图7 传感器实物图
电动推杆可以改变书桌高度以及台灯、风扇的升降。它是一种将电动机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的电力驱动装置。可用于各种简单或复杂的工艺流程中作为执行机械使用，以实现远距离控制、集中控制或自动控制。在本作品里，通过遥控器控制电机的正反转来实现推杆的伸缩。

图8 电动推杆实物图

图9 电动推杆原理图
电动桌箱、平板电脑舱、伸缩文具盒内部靠电机传动，通过遥控电机的正反转实现箱体的进出。音响的控制键全部在遥控器上，可切换音乐、播放电台。桌面的电子表可显示时间。其次，书桌的移动靠轮子实现，通过电机带动轮子，运动过程中控制两组轮子的转速即可实现转向。

3 使用方法和性能分析
3.1使用方法
在使用之前先要确保书桌蓄电池和遥控器电池电量充足，确保无误之后，先按书桌后面的电源按钮，再用遥控器对准书桌的遥控接收窗，按不同的按键即可实现书桌的各种功能。功能包括：桌腿升降和折叠，书桌遥控移动，智能化平板电脑，自动化灯光，自动化风扇，伸缩文具盒和音响，电动桌箱，时间等。
3.2 性能分析
多功能遥控书桌结构设计简单，无复杂的零件，已与加工，成本低，可装配性与工艺性好；设备操作简单、方便、新颖、实用；对人体健康无影响、节能环保。如果此产品被推广，将会是书桌类的一大亮点。

4 理论设计计算
该设计作品最大的特点在于其提供了双重保障，既考虑到学生的学习方面，也考虑到他们的学习效率方面，使人可以在学习的时候放松下来。考虑到作品用于学习的特殊性，所以只有其结构尺寸合理才能保证其有效可靠及其安全性。
4.1 作品外形尺寸
为了尽可能的减小作品的体积、质量、成本，使其便携，购买性强，但又不对其功能、可靠性、安全性上打折扣，所以我们将作品的长度定在100cm、宽度60cm、厚度15cm。桌面的总质量4kg

4.2 作品的内部重要零部件规格：
桌腿电动推杆参数设计及其说明：
型号:SD901
输入电压：12V
最大负载：100N(大于桌体重量）
速度：4mm/s
行程：100~600mm
最短安装距离：详见各型号标注安装距离
工作温度：5~38℃
保护等级：IP43
工作频率：S2—20min 10%

4.3 减速机的原理性计算
当电动推杆在压力作用下下降时，由于杠杆增力机构顶上的液压预紧力F，所以使用者在遥控缩短推杆的时候不会因为承受着重力而导致推杆快速下降，这也是我们的一大创新点，既考虑到使用者的安全，同时也考虑到使用者的使用体验。
减速机扭矩：
T=9550×P÷n×i×KS
T（扭矩）
P (电机功率）
n (转速）
i (速比）
KS (使用系数）
KS=8×30×12÷（24×30×12）=0.33
T=9550×1.5KW÷3r/s×2.5nN/nL×0.33=3939.375

风扇与台灯微型电动推动杆设计特点及规格：
　　智能化微型推杆应用在台灯和风扇上，此推杆力矩大、体积小，安装、使用方便。套筒为铝合金材料，材质好，质量轻。推杆采用直流电机，系统自带过电流保护功能，安全性能良好。

　　 灯杆，扇杆技术参数：
　　1、工作电压：DC 9V±10%
　　2、工作电流：1.0A
　　3、电杆行程：200mm
　　4、推拉力：10N（大于灯箱，扇箱重量）
　　5、运行速度：20mm/s
　　6、保护等级：IP32
　　7、环境温度：-25℃to＋50℃

灯管参数：
型号：9W四方针单H荧光灯管
灯源种类：荧光灯
接口类型：四方针
灯光功率：9W
电压频率：12V
发光颜色：白色
色温：5000K
尺寸：18*4*3CM
风扇参数
风叶：超薄工程塑胶风叶
尺寸：15*15*6CM
额定电压：DC 5V
电机：无刷电机
材质：风叶（塑胶）网罩（铁）
音响参数
额定功率：2.3W
最大输入：（L）300ＭＶ＋（Ｒ）３００ＭＶ
音乐格式：ＭＰ３，WMA
额定电压：DC 5V
比特率：8K bps-320k bps
失真度：<0.55%
尺寸：5*5*4CM
平板电脑参数
型号：P70 3G八核
屏幕尺寸：7.0英寸
处理器型号：MT8392
内存：1GB
磁盘容量：8GB
分辨率：1280*800
操作系统：安卓
电池容量：3200MAH
核心数量：8核

5 创新点及应用

本作品的先进性在于书桌可遥控，用遥控器就可实现功能操作，操作简单实用。功能包括：桌腿升降和折叠，书桌遥控移动，智能化平板电脑，自动化灯光，自动化风扇，伸缩文具盒和音响，电动桌箱，时间等。实现了机电一体化，自动化，智能化的结合。起到了小物质，大用处，小空间，大范围的作用。它顺应时代发展，能够超越目前产品，并且是发展浪头上的生意。目前现有的书桌没有此种书桌功能全面。现有的书桌不能更有效地给人们提供更多的便利。而本产品做出了大大的改进，具有集多种功能于一身的特点。实现更多新型的组合功能。无论在技术上还是在使用性方面都要远远超越目前现有的书桌。根据以上对本作品的创新介绍，可知它的应用范围也是特别广泛的，因为它不仅适合学生、办公人员，而且也适合每一个习惯用课桌的人。这种技术的组合用在一起以强有力的的广告宣传攻势拓展市场，为产品准确定位，突出产品特点，采取差异化营销策略，以产品主要消费群体为产品的营销重点，建立起点广面宽销售区域等。通过产品市场机会与问题分析，提出合理的产品策略建议，形成有效的4P组合，达到最佳的效果。以整体营销宣传策略，树立产品形象，同时注重树立公司形象，在一定时段上应推出一致的广告宣传。选择广告宣传媒体多样式化的同时注重抓宣传效果好的方式，不定期的配合阶段性的促销活动，掌握适当时机，及时、灵活的进行，如重大节假日，公司有纪念意义的活动等。这种新型的产品对占领市场有一定的优势。进而经济效益也应该能很乐观。

参考文献
【1】大连理工大学工程图书教研室。机械制图，第六版，高等教育出版社，2007
【2】西北工业大学机械原理及机械零件教研室编，机械设计，第八版
【3】机械设计综合实践教程，杨卓娟，陈如娜主编，西南交通大学出版社，2006
【4】刘宏文主编，材料了学Ⅰ第四版，高等教育出版社，2004
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