機械創(chuàng)新設(shè)計結(jié)課論文

1、機械創(chuàng)新設(shè)計結(jié)課論文 課 程 名 稱 機械創(chuàng)新設(shè)計 院（系、部、中心） 機械工程學(xué)院 專 業(yè) 過程裝備與控制工程 班 級 過程裝備121 姓 名 XXX 學(xué) 號 201121221 題 目 便攜式筆記本電腦桌的創(chuàng)新設(shè)計起 止 日 期 2015-5-272015-6-22 任 課 教 師 XXX 便攜式筆記本電腦桌的創(chuàng)新設(shè)計作者：XXX（南京工程學(xué)院機械工程學(xué)院，南京211167）摘要：當(dāng)前的筆記本電腦桌普遍為平板四肢式，雖然用起來小巧方便，但是僅限于室內(nèi)使用，便攜性差。為解決這一問題，筆者引入“折疊”元素，結(jié)合手提箱的構(gòu)造，對現(xiàn)有電腦桌進行改進，使之既能滿足便攜要求，又能作為電腦包使用。大大提

2、高了筆記本電腦桌的實用性。關(guān)鍵詞：電腦桌改進；折疊；手提箱；電腦包1 引言筆記本電腦桌，簡單地講就是可以在多個場合（床上，沙發(fā)上，腿上，桌子上，陽臺上）放置筆記本電腦并使用的一種多功能小桌子。筆記本電腦桌現(xiàn)在市面上主要以ABS塑膠、實木和多層板 幾種材質(zhì)為主，目前多數(shù)的塑料外殼筆記本電腦都是采用ABS工程塑料做原料的。采用新ABS工程塑料好處有，做工精細、堅固耐用、抗拉抗壓、不老化、永不褪色，重量僅僅為普通木質(zhì)電腦桌重量的1/4，避免了家具的的笨重。實木的又以橡膠木為高檔產(chǎn)品，配合家裝顏色材質(zhì)，但其缺點是處理不好容易變形；而多層板就解決了變形問題，但買要買品牌的，因為多層板多用含有甲醛的膠。學(xué)

3、生族使用的筆記本電腦桌以平板四肢式為主，它造型小巧，又很實用，而且價格不高，深受學(xué)生的喜愛，如圖1所示。圖1 平板四肢式筆記本電腦桌折疊元素很常見,并作為一個自然法則早已存在于自然界中。但是在設(shè)計領(lǐng)域,“折疊”一詞,往往是指上升到哲學(xué)層面上的“折疊”概念。哲學(xué)家就是通過揭示隱藏的自然法則,對其進行高度地凝練和概括,才創(chuàng)造出哲學(xué)層面上的“折疊”概念的。哲學(xué)家創(chuàng)造了概念,把折疊帶到了一個全新的高度,而設(shè)計師們則紛紛從他們那里汲取營養(yǎng)。其中德勒茲的折疊概念是其哲學(xué)體系中的核心之一,并最初引申于萊布尼茲的“單子論”。折疊在現(xiàn)代設(shè)計領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。2 筆記本電腦桌造型與功能概況筆記本電腦桌按功能來分

4、主要有以下幾類：1、可折疊。折疊起來后大小只有14寸筆記本電腦大小，方便節(jié)省空間。2、可升降。對于不同身材的人都可以舒適的使用，這已經(jīng)成為現(xiàn)在筆記本電腦桌的一大特色。3、散熱性。筆記本電腦桌因為是于筆記本電腦接觸最多的產(chǎn)品，故散熱功能也變?yōu)橹髁?。常見的散熱主要是由散熱孔來完成。?dāng)然也有的產(chǎn)品加裝了散熱風(fēng)扇，通過從筆記本的usb接口取電，來達到散熱的目的。如圖2.1、圖2.2、圖2.3所示。圖2.1 可折疊筆記本電腦桌圖2.2 可升降筆記本電腦桌圖2.3 可散熱筆記本電腦桌以上這些電腦桌雖然造型獨特，功能多樣，但是它們都過于追求功能多樣性，導(dǎo)致它們的構(gòu)造及其復(fù)雜，容易損壞，同時不便于加工制作，或

5、者它們的體型龐大，失去了原本小巧、方便、實用的特性。3 筆記本電腦桌的改進設(shè)計本課題擬設(shè)計的筆記本電腦桌在普通的平板四肢式電腦桌的基礎(chǔ)上，結(jié)合手提箱的外形構(gòu)造，將電腦桌的一個平板分成平板，通過活頁連接，內(nèi)部中空，用于放置筆記本電腦。打開時可以作為電腦桌使用，合上后可以作為電腦包使用，既解決了電腦桌的不便攜帶的問題，也解決了目前布料電腦包不能防摔抗壓的問題。利用三維工程軟件UG進行繪圖，設(shè)計結(jié)構(gòu)立體圖，機構(gòu)部件圖，建立模型等。其整體機構(gòu)如圖3.1所示。圖3.1 合攏時的筆記本電腦桌圖3.2 半開狀態(tài)的筆記本電腦桌圖3.2 全開狀態(tài)的筆記本電腦桌4 具體部件設(shè)計及基本參數(shù)4.1 箱板結(jié)構(gòu)主體的箱板

6、結(jié)構(gòu)采用長與寬4:3的比例，以市面上14寸筆記本電腦的尺寸大小進行設(shè)計。內(nèi)部有裝筆記本電腦的主槽、支架槽以及活頁安裝槽，棱邊進行圓角處理。結(jié)構(gòu)如圖4.1所示。圖4.1 單箱板結(jié)構(gòu)市面上14寸筆記本電腦尺寸：宏基4750G系列尺寸為長342MM，寬245mm厚34.2mm華碩X84系列尺寸為長348MM，寬242mm厚36.9mm聯(lián)想Y470系列尺寸為345mm寬239mm厚32.8mm戴爾靈越系列尺寸為長376mm寬260mm厚35.2mm箱板的具體尺寸如圖4.2所示，即筆記本電腦桌合上時，長、寬、高位400*300*60，尺寸比一般的電腦包還要小，便于攜帶，電腦桌展開時，長、寬為600*40

7、0,尺寸比一般的平板四肢式筆記本電腦桌略大一些，完全可以滿足使用者的要求，同時在電腦槽中長、寬、高方向還分別留有5mm的余量，如果使用者擔(dān)心板材太硬，損壞電腦，可以在里面敷上一層布料，來減少摩擦和碰撞。圖4.2 單箱板平面圖4.2支架結(jié)構(gòu)支架是筆記本電腦桌的支承結(jié)構(gòu)，既要求結(jié)構(gòu)小巧輕便，又要有一定的強度與剛度要求。為了節(jié)省空間，此處將四個支架安裝在單箱板的兩側(cè)，通過銷柱過盈連接，尺寸為260*15*20，為了便于支架展開，支架首端設(shè)計成圓柱狀，棱邊為2mm圓弧過度。結(jié)構(gòu)如圖4.3所示。圖4.3 支承結(jié)構(gòu)圖4.3連接結(jié)構(gòu)筆記本電腦桌的兩箱板的連接結(jié)構(gòu)有很多種，此處考慮到連接結(jié)構(gòu)不僅要起到連接作用

8、還要起到一定的支承作用，而且要保證筆記本電腦桌合上時密閉，沒有縫隙，所以采用內(nèi)嵌式活頁結(jié)構(gòu)作為連接件。結(jié)構(gòu)如圖4.4所示。圖4.4 活頁結(jié)構(gòu)活頁的具體設(shè)計尺寸如圖4.5。圖4.5 活頁平面圖5 總結(jié)本設(shè)計前期主要是在學(xué)生中進行調(diào)研，對便攜式筆記本電腦桌的實用性進行評估，然后查閱了大量的論文、期刊、書籍，主要涉及到便攜式家具的宜人化設(shè)計、各種折疊方式的實現(xiàn)方法等，總結(jié)前人的設(shè)計經(jīng)驗。設(shè)計中期以具體結(jié)構(gòu)設(shè)計、參數(shù)的確定為主，通過取舍，以市面上最常見的，用戶使用最多的14寸筆記本電腦的尺寸為藍本來確定便攜式筆記本電腦桌的相關(guān)尺寸。設(shè)計后期以三維工程軟件UG建模和參數(shù)調(diào)整為主。通過對筆記本電腦桌的零部

9、件進行建模，到最后組裝成實物圖，可以看出本款便攜式筆記本電腦桌具有良好的工藝性和很好的實用性。在室內(nèi)，這款筆記本電腦桌不僅可以放置電腦，還可以放置茶具，象棋盤等，特別是當(dāng)使用者需要坐在床上使用電腦時，筆記本電腦桌的價值就體現(xiàn)出來了。在室外，當(dāng)三五好友一起出去野營游玩，用手提箱式的筆記本電腦桌裝著筆記本電腦，就不用擔(dān)心筆記本電腦被別的物件壓壞或者有磕磕碰碰，當(dāng)需要使用筆記本電腦時，直接展開筆記本電腦桌就可以使用了，非常方便。當(dāng)然，這款便攜式筆記本電腦桌也是需要經(jīng)常去實地考察的設(shè)計者的好幫手。通過完成此次課題，我也認識到了一個創(chuàng)新作品的誕生也不是我們想象中的那么難，只要我們留心生活中的點點滴滴，發(fā)現(xiàn)生活和工作中的難題和不便，運用我們所學(xué)的知識或者通過收集處理相關(guān)資料來提出解決方案，那我們就會很容易創(chuàng)作出一些意想不到的好作品。同時通過用三維工程軟件UG建模，我又進一步熟悉了UG的相關(guān)用法，但也發(fā)現(xiàn)自己在使用UG建模時，還是不太熟練，這就需要我今后還要好好學(xué)習(xí)，掌握作為一名機械工程師所需的基本技能。參考文獻1 侍冰雪,朱家明,朱韶東,魏慧茹. 創(chuàng)意平板折疊桌優(yōu)化設(shè)計方案J. 浙江科技學(xué)院學(xué)報,2014,12:2-4.2 張美麟,張有忱,張莉彥.機械創(chuàng)新設(shè)計M.化學(xué)工業(yè)出版社.2010.3 李穎.折