脚踏式垃圾桶设计说明

工业设计机械基础课程设计脚踏式垃圾桶设计吉林化工学院工业设计课程设计说明书I目录目录...............................................................................................................I摘要............................................................................................................II第一章脚踏式垃圾桶介绍...................................................................................11.1脚踏式垃圾桶外观类型...........................................................................11.2脚踏式垃圾桶的功能..............................................................................31.3脚踏式垃圾桶的组成..............................................................................4第二章脚踏式垃圾桶的原理...............................................................................52.1连杆装置..................................................................................................52.2脚踏式垃圾桶的原理分析......................................................................62.3脚踏式垃圾桶的工程图..........................................................................7第三章脚踏式垃圾桶的装配图...........................................................................83.1脚踏式垃圾桶的装配图..........................................................................83.2杆件的各装配形式..................................................................................8第四章连杆机构受力情况...................................................................................94.1连杆受力分析...........................................................................................94.2杆件的强度分析....................................................................................104.3提高压杆稳定性的方法........................................................................11第五章脚踏式垃圾桶的改进.............................................................................125.1改进方案................................................................................................125.2脚踏式垃圾桶的人机设计....................................................................13第六章脚踏式垃圾桶注意事项及保养.............................................................146.1注意事项................................................................................................146.2保养方法................................................................................................14结语...............................................................................................................15参考文献.........................................................................................................16吉林化工学院工业设计课程设计说明书II摘要随着人们生活水平的提高，人们对生活素质的要求也越来越高。因此生活用品变呈多样化发展，性能就变得尤为重要。垃圾桶是每个家庭必不可少的必需品，然而简单的垃圾桶却远远不能满足人们的需求了，脚踏式垃圾桶便在生活中脱颖而出，变得尤为重要。它不仅方便人们使用，而且造型多样化使它具有装饰作用。关键字：脚踏式垃圾桶方便造型多样化性能吉林化工学院工业设计课程设计说明书1第一章脚踏式垃圾桶介绍1.1脚踏式垃圾桶外观类型(1)普通造型：图1-1塑料材质垃圾桶图1-2不锈钢材质垃圾吉林化工学院工业设计课程设计说明书2（2）仿生造型：图1-3青蛙造型图1-4蘑菇造型图1-5小猫造型吉林化工学院工业设计课程设计说明书31.2脚踏式垃圾桶的功能脚踏式垃圾桶的功能是用来盛放垃圾的工具。脚踏式垃圾桶的种类很多，有室外用的分类垃圾桶，室内用的生活垃圾桶等，但是它们的使用方法基本相同。都是用脚踩垃圾桶的底部的踏杆部分，通过连杆机构可以将垃圾桶盖打开，方便快捷。图1-6垃圾桶工作时的状态吉林化工学院工业设计课程设计说明书41.3脚踏式垃圾桶的组成脚踏式垃圾桶是由外筒、内筒、筒盖、支架、连杆、踏杆等部分组成。此桶包括相互枢接的桶体和桶盖，该桶盖连接一用以控制桶盖开合的传动机构，其特征在于：所述传动机构包括一脚踏件、一杠杆结构及一连杆，所述脚踏件设于桶体底部并位于桶体外，所述杠杆结构包括固定座及杠杆，该杠杆一端连接脚踏件，另一端连接连杆，中部连接固定座，所述连杆纵向设于桶体外部，连杆的另端枢接所述桶盖，且该枢接处位于所述桶盖与桶体枢接处的内侧。本设计的垃圾筒设计简单，结构合理，且可做成各种不同外观造型、既适于家用、又适于公共场所。图1-8垃圾桶的组成图吉林化工学院工业设计课程设计说明书5第二章脚踏式垃圾桶的原理2.1连杆装置图2-1连杆机构图2-12杆件的运动简图吉林化工学院工业设计课程设计说明书62.2脚踏式垃圾桶的原理分析脚踏式垃圾桶采用杠杆原理结构。筒盖的支架与连杆和踏杆连接，通过带有踏杆的杠杆，可驱动连杆和支架使筒盖沿筒口弧边平滑地沿到筒体侧边使筒盖全部掀开。由于这样特殊的设计，本实用的垃圾筒可以全方位向筒内倾倒垃圾。图2-2脚踏式垃圾桶的形体模拟图2-21脚踏式垃圾桶的分解结构吉林化工学院工业设计课程设计说明书72.3脚踏式垃圾桶的工程图图2-3连杆主视图图2-31连杆俯视图吉林化工学院工业设计课程设计说明书8第三章脚踏式垃圾桶的装配图3.1脚踏式垃圾桶的装配图图3-1装配图3.2杆件的各装配形式图3-2机构装配图吉林化工学院工业设计课程设计说明书9第四章连杆机构受力情况4.1连杆受力分析图4-1受力图图4-1为脚踏式垃圾桶的受力图可知DEF是省力杠杆：E为支点，DE水平投影为阻力臂，杆BD对D端的压力是阻力；EF水平投影为动力臂，施加于F上的力是动力。ABC为费力杠杆。C为支点，盖的重心到C距离的水平投影为阻力臂，盖的重力为阻力；BC的水平投影为动力臂，杆BD作用在B点的支持力是动力。吉林化工学院工业设计课程设计说明书104.2杆件的强度分析此垃圾桶的杆件在工作状态时还受到压力、剪切力的作用。所以应该注意杆件的应力的作用。一、压杆应力理论与实践证明，在等直杆轴向拉压的条件下，横截面的内力是均匀分布的。于是有F/A式中，N为横截面上的轴力值；A为横截面的面积。二、切应力与剪力对应的应力称为切应力，以希腊字母“”表示，公式：=Q/A式中，Q为剪切力，A为剪切面的面积。不发生剪切破坏的条件，即抗剪强度条件应表示为=Q/A≤[]式中，[]为许用切应力。吉林化工学院工业设计课程设计说明书114.3提高压杆稳定性的方法1.选择合理的截面形状，提高截面的惯性矩I让材料不要聚集在截面中性轴附近，而是较多的分布在离中性轴距离较大一些的位置，是提高截面惯性矩的基本方法。2.改善支座情况1）从压杆的稳定性来说，固定端最佳，铰支座次之，自由端最差。2）如有可能，应增加支座数量，缩短支座间的距离。3.材料的合理利用影响压杆稳定性的材料性能参量是弹性模量，而与材料的强度参数基本没有直接关系。所以合理选材是衡量设计水准的重要方面。4.合理安置载荷如有可能，将载荷分散安置和尽量让载荷靠近支座，都有利于减少弯曲变形。吉林化工学院工业设计课程设计说明书12第五章脚踏式垃圾桶的改进5.1改进方案新型的特征为筒盖上设有支架，支架通过连杆与设于外筒底部的杠杆的横杆连接；杠杆呈Ｔ字型，长边伸出筒体为踏杆，杠杆短边有一横杆，横杆两端设有与外筒底部两个缺口匹配的凸耳，横杆上还设有安装弹簧的孔，杠杆经轴孔与设于筒底内部的轴座连接。避免垃圾桶的盖被打开后不能自动盖上这一缺点。图5-1改进后垃圾桶吉林化工学院工业设计课程设计说明书135.2脚踏式垃圾桶的人机设计对于脚动操纵器的踏板应注意悬空踩踏的踏板的高度与操纵力。若操纵力较小，操作时小腿与地面可成接近90度的较大角度，对于脚踏式垃圾桶的设计应符合操纵力较小的操纵装置。对于脚踏式垃圾桶功能尺寸的设定应符合人机工程，设定公式如下：产品最小功能尺寸=相应百分位数的人体尺寸+功能修正量产品最佳功能尺寸=相应百分位数的人体尺寸+功能修正量+心里修正量=产品最小功能尺寸+心里修正量所以对垃圾桶的大小设计应根据人的需求不同，设计出更适合大众需求的产品。吉林化工学院工业设计课程设计说明书14第六章脚踏式垃圾桶注意事项及保养6.1注意事项1.远离火源，以免烤焦变形2.请勿放置尖锐物品，以免划伤3.请勿用强腐蚀性的化学溶剂清洁产品外壳（如洁厕剂），以免造成外观表面损坏、变形。4.使用时请勿用力猛踩脚踏板，以免损坏产品。6.2保养方法1.将油性物质的生活垃圾用塑料袋密封好再放入垃圾桶中，以免将垃圾桶的内筒内沾上油渍，给清洗带来不便。同时，易变质腐烂的垃圾应该及扔掉，否则后有异味产生。2.选择浴室内的垃圾桶应尽量选择塑性好的塑料垃圾桶，钢性垃圾桶放置时间较长后被腐蚀生锈。3.在使用时应尽量用轻轻踩踏，用力过猛会将垃圾桶踏翻，因为垃圾桶的质量还过轻，稳定性不是太好4.在向垃圾桶内扔垃圾时，质量较大的垃圾应尽量轻