移動雙桌繪圖桌結構設計研究

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【摘要】設計出一種新型移動雙桌繪圖桌。本產品主要由小桌面升降、大桌面平移、桌面旋轉三部分組成。小桌面升降部分由飛輪和鏈條組成，繪圖桌面的水平移動部分由齒輪齒條機構組成，通過軸的轉動，實現小桌面升降和大桌面水平移動可以同時進行。通過對三個方面的調節，可以適合每一位繪圖者的習慣。

【關鍵詞】繪圖桌；鏈傳動；齒輪齒條機構

隨著中學素質教育不斷推進，學生具有較好理論知識的同時，還需其具備較強的創新能力及其技術運用能力[1]。因此學校在高中階段組織學生參加各種奧林匹克競賽的同時，積極開展創新實踐教學，鼓勵學生積極參加全國青少年科技創新大賽、“明天小小科學家”獎勵活動、中小學電腦制作活動等，培養學生創新意識和實踐能力。本文主要闡述新型多功能移動雙桌繪圖桌的結構設計。

1繪圖桌結構設計現狀及意義

目前繪圖桌是一種建筑、美術、園林及其機械繪制圖中廣泛應用的輔助工具[2]，使用相當頻繁。傳統繪圖桌具有明顯的不足之處：（1）大部分桌體不可以升降，即使少數能夠升降，至少需要兩名同學合力抬起桌腳并對孔插銷，桌面的角度不能調整；（2）抽屜過小，致使學生的教材、設計圖紙、電腦等學習工具容納不下；（3）由于抽屜固定，閱讀對照時參考資料必須從抽屜中拿出放在桌面上，容易導致設計圖紙磨黑影響圖紙美觀[3-5]。多功能移動雙桌繪圖桌（圖1）從人機工程角度來設計，試圖解決上述問題。繪圖者搖動手柄，通過齒輪齒條的嚙合，繪圖桌面水平移動并與水平面形成一定夾角，通過鏈輪的轉動帶動鏈條傳動，達到與其固定置物臺升降的效果。因此，新型移動雙桌繪圖桌的設計具有較高的研究意義和研究價值，能解決繪圖人士在工作學習上的諸多不便,從而提高工作及學習的效率。

2繪圖桌結構設計

1.大桌面；2.齒條；3.拉桿；4.固定桿；5.軸；6.小桌面（置物臺）；7桌腳；8.桌腳；9.剛架；10.鏈條；11.飛輪；12.齒輪。圖2繪圖桌的結構圖如圖2移動雙桌繪圖桌主要由大桌面、小桌面、齒輪、齒條、鏈條、飛輪、手柄等組成，另配有座椅。針對于傳統繪圖桌，多功能雙桌繪圖桌具有以下特點：（1）完全放棄桌體的升降功能，固定桌體的高度，通過調節繪圖者座椅的高度達到舒適繪圖的目的；（2）放棄繪圖桌的抽屜，用一塊置物臺取代，可使容納空間增大；（3）置物臺可以升降，繪圖者可以坐在原位進行繪圖與參考的轉換；（4）繪圖桌面可以向遠離繪圖者水平移動，同時置物臺上升，從而能夠同時查閱資料和對照圖紙，此時參考資料不會遮住或磨花圖紙。通過齒條、鏈輪、鏈條等幾個簡單傳動機構給傳統繪圖桌增添了新的功能。2.1繪圖桌設計方案多功能移動雙桌繪圖桌是作為一種更為方便的繪圖工具而設計的，圖3為其設計方案圖。通過繪圖者搖動手柄，手柄帶動齒輪轉動，與齒輪嚙合的齒條向后移動，因繪圖桌面與齒條固定，故繪圖桌面也會向遠離繪圖者的方向平移；軸轉動的同時，與軸固接的飛輪帶動鏈條把置物臺拉上或下降，通過三折鋼珠滑軌固定置物臺使得置物臺能水平升降。圖3設計方案圖2.2大桌面（繪圖桌面）平移設計。通過繪圖者搖動手柄，手柄帶動齒輪轉動，與齒輪嚙合的齒條向后移動，因繪圖桌面與齒條固定，故繪圖桌面也會向遠離繪圖者的方向平移。直齒輪與齒條相嚙合（如圖4），直齒輪與齒條的配合為H7r6，與直齒輪配合的齒條采用m=1.5，壓力角200，齒寬30，齒距30mm，材料為45#鋼[6]，圖4大桌面平移機構2.3小桌面（置物臺）升降設計。根據圖2，飛輪和鏈條安裝成一個三角形。搖動手柄，齒輪轉動，齒條向后移動，軸轉動的同時，與軸固接的飛輪帶動鏈條把小桌面拉上或下降，通過三折鋼珠滑軌固定小桌面使得小桌面能水平升降。根據手柄轉動2圈，小桌面移動300mm行程，取傳動比i=2。考慮到小桌子需要上下移動，上下移動的小桌面受力較小，傳動距離小，并且不需要特別高的安裝精度，因此選擇了成本低的滾子鏈來傳動。鏈條型號16A-1；鏈輪齒數為Z1=17；鏈節數Lp=82，中心距a=890mm[7]。2.4大桌面（繪圖桌面）旋轉設計。圖5為繪圖桌面旋轉機構，采用B019六檔帶角鐵，角鐵規格為58×50，∅16孔。該升降拉桿可以自行伸縮，不需要借助人力，自由調節繪圖桌面與水平夾角，且穩定性強，不會傷到手。繪圖桌面選用質地輕盈的三聚氰胺板作為桌面板材，尺寸為b×h×L=700×15×800mm，節約材料且綠色環保。

3結語

這款繪圖桌根據操作者繪圖習慣及不同繪圖環境做了人性化調整：（1）新型移動雙桌繪圖桌材料質低碳綠色環保；（2）可調節大桌面角度0°-45°，避免危害操作者的健康；（3）擴大了儲物空間，取物便捷方便；（4）結構簡單，材料便宜，具有很強的推廣性。

參考文獻

[1]尹樂鄭,旭東,趙風龍,等.全方位運動繪圖桌的設計與研究[J].科技創新導報,2015,23(2):121-123.

[2]黃曉林,李增煜,蔡偉雙,等.一種新型變形課桌的結構設計[J].現代機械,2016(1):82-84.

[3]喻國盈,李旭,劉蘇瑤,等.便攜式多功能繪圖桌設計研究[J].科技創新導報,2010,15(5):2-3.

[4]桂偉,葉園,李燈,等.新型伸縮繪圖桌的結構設計[J].裝備制造技術,2015(3):114-116.

[5]江微微.多功能繪圖書桌的改良設計[D].貴州師范大學,2015.

[6]陳鐵鳴.新編機械設計課程設計圖冊[M].北京:高等教育出版社,2003.

[7]械設計手冊編委會.機械設計手冊[M].北京:機械工業出版社,2005.

作者:肖澤宇 單位:吉安第一中學高二（4）班