机械原理课程设计折叠伞
机械原理机构设计作业 PPT
圣诞节快乐
老焱若，名景璜。出生于1883年，北 海村人。历任总工程师，美术系教授、 工艺系金工学教授。一生创造发明甚多。 少时入京深造机械技术。民国时期，历 任农商部度量衡研究所技正、总工程师， 北京艺术学院实用美术系教授、北京师 范大学工艺系金工学教授。1951年退休 后，受北京市工业局邀聘，担任20多家 工厂技术顾问。一生创造发明甚多，主 要有蜂窝煤自动压制机、折叠伞、三用 真空抽水机、自动电话回轮齿及各种自
雨伞的三维图
折叠伞的结构分析
折叠伞动态图
折叠伞简图
N=5 Pl=7 ph= 0 P’= 0 F’=0 F= 3*5-2*7=1
折叠伞的运动分析
如图，已知 AB=AD=BDCE=DH=EI=2, C为AD中点，H为EI中点， FH=ＧＩ＝１，在Ｂ点有一 向上速度ＶＢ＝０．１ｍ／ｓ， 求图中各点速度。
图中Ｐ点为速度瞬心， 已知ＶＢ=０．１ｍ／ｓ， 求得： ＶＤ＝０．０５８ｍ／ｓ ＶＦ＝０．０５２ｍ／ｓ ＶＨ＝０．０５８ｍ／ｓ 方向如图所示
VE=VＨ＋VＨＥ＝VＣ＋VＣＥ 解得： VCE=VH=0.058m/s VＨＥ＝VＣ＝0.029m/s VE=0.05m/s
同理可计算出： VI=0.077m/s ωAD=0.029rad/s ωCE=0.029rad/s ωEI=0.029rad/s ωBH=0.041rad/s
折叠伞工作原理
伞架是由一个移动副和多个转到副组成的平面连杆 机构 连杆机构构件运动形式多样，如可实现转动、摆动、 移动和平面或空间复杂运动，从而可用于实现已知 运动规律和已知轨迹。
这是一把自动折叠伞，蓝色所指的这根拉杆（称 为A）与弹簧（称为B）及相关的一段伞骨（称为 C）组成一个三角形，当用力将伞收起来时，在A、 C作用下（A、C相互靠近），B变短即弹簧受压 缩。 一旦将开关打开，被压缩的弹簧伸长，即B的长 度增加，A、C间夹角增大，带动B段向伞顶移动， 伞自动打开，并因弹簧力量维持打开状态，直到 用手拉回收伞，弹簧再受压缩准备下次打开。 如果将它全部拿掉，伞就不会自动开，且伞不能 维持打开状态，除非用其他办法撑着。
雨伞的折叠原理
雨伞的折叠原理
雨伞的折叠原理可以简单描述为以下几个步骤：
1. 将伞面收拢：当不使用伞时，首先要将伞面收拢起来。
这一步通常通过按下伞杆顶部的按钮或推动下部的滑块来完成，释放锁定机构并让伞面自动折叠。
2. 伞骨的折叠：伞骨是支撑伞面的金属或纤维杆。
在伞面收拢后，需要将伞骨叠合起来。
这一步通常通过旋转伞把上方的旋钮，使伞骨向内折叠，直到它们完全叠合为止。
3. 收拢伞杆：在完成伞骨的折叠后，轻轻压下伞把上的按钮，并同时将伞杆向下推。
这样做可以将伞杆收拢起来，使整个雨伞变得更加紧凑。
总的来说，雨伞的折叠原理是通过依次收拢伞面、折叠伞骨以及收拢伞杆来实现。
这种设计可以让人们更便捷地携带和使用雨伞，尤其在需要快速打开或折叠伞的情况下。
机械原理
成绩：机械原理机构分析大作业姓名：赵秋霞班级：过控02班学号：201302070727时间：2015年3月28目录第一章折叠雨伞装备简介 (3)第二章结构分析 (4)第三章运动学分析 (5)第四章力学分析 (6)第五章缺点及改进措施 (7)第一章折叠雨伞装备简介伞架是由一个移动副和多个转动副组成的平面连杆机构；连杆机构构件运动形式多样，可实现转动、摆动、移动和平面或空间复杂运动，从而可用于实现已知运动规律和已知轨迹。
第二章结构分析折叠伞的结构简图如下：活动构件数：7低副：10高副：0自由度：F=3n-(2Pl+Ph)F=3*7-2*10=1第三章运动学分析第四章力学分析第五章缺点及改进措施缺点：要用手撑，骑自行车打伞不方便,也不安全;刮风下大雨时容易被雨淋湿下半身,还影响视线,也不安全;刮大风时,逆风顶不住,顺风又往前翻,伞架结构不稳定。
改进：上面这些缺点目前已经有一些专利的新型的雨伞正在在不断改进1 一种新形的伞骨结构目的：提高整个伞具的抗翻的强度；特征：一种新形的伞骨结构,令撑杆形成为其连动性的撑合构造,在改变两者枢接支点及距离下,并藉由伞面所能达到的有效距离变化,使伞支骨与撑骨间,产生高抗性弹力,由此提高整个伞具的抗翻的强度。
2 新形自行车雨伞目的：解决骑车遇到雨不好避雨的技术问题特征：固定伸缩节螺栓固定安装在车后座的后部位置，转动器螺钉安装在固定伸缩节的上部位置，伸缩杆内置穿孔安装在转动器的中心位置，并以不锈钢为材料。
3 无柄三折方伞目的：一种无需手撑的无柄三折方伞，涉及日用品中的雨具领域，也适合人们户外烈日暴雨下的各种活动。
特征：本伞固定在身的原理是，利用伞骨钢丝、伞带橡筋和伞垫橡胶的弹性，通过挎在腋下的伞带对伞骨向下的拉力与头部对伞垫向上的反作用顶力相持平衡形成的绷力使伞能紧紧固定在身上。
使用时，只要移动头上的伞垫就可调节伞向；拉紧伞成流线形还可抵御狂风暴雨；伞用完后三折收拢，携带轻松。
反向防风折叠伞的设计研究
反向防风折叠伞的设计研究反向防风折叠伞，是近年来新兴的一种伞具设计，其突出的特点在于可以轻松地打开和关闭，同时对于强风天气也有很好的抗风性能。
反向防风折叠伞在设计上突破了传统伞具的局限性，给用户带来更加便捷和实用的使用体验，其设计上的优势也被逐渐发掘和完善。
本文便着重介绍反向防风折叠伞的设计研究，从多个角度深入探讨其设计的理念和实践。
1.设计原则首先，反向防风折叠伞的设计原则得以明确，这有助于拟定设计方案和具体实施。
反向防风折叠伞的设计原则包括以下几个方面：（1）安全：反向防风折叠伞设计的最初目的是为了解决使用传统折叠伞携带时容易滑落、难以装入背包等问题，并在加强用户体验和便捷度的同时，也提高了使用时的安全系数。
（2）抗风：反向防风折叠伞采用的设计理念是将伞撑转向伞面内部，改变了传统伞具的使用方式。
该设计方案具有更强大的耐风能力，使用户在恶劣天气下使用更加轻松自如。
（3）易用：反向防风折叠伞的设计追求轻巧，简洁。
在日常使用中，设计方案需要具有良好的易用性，使其使用起来更加方便。
（4）美观：反向防风折叠伞的设计追求不仅是实用性，而且需要与其他因素协调。
例如色彩、造型，设计师需要注重细节，使整个产品实现人性化设计和出色外观。
2.设计要素分析在反向防风折叠伞的设计中，整个设计要素是十分重要的。
通过对设计要素的分析和研究，可以更好地理解设计的本质和要求。
（1）伞骨：反向防风折叠伞的伞骨是相对传统折叠伞而言，设计更加合理。
其特色在于将伞撑转向伞面内部，在抗风的同时减轻整体重量，获得更好的使用体验。
（2）伞面：伞面是反向防风折叠伞的另一个重要要素。
通过采用高密度的聚酯材料，保证了伞布的整体品质和使用寿命。
同时，二层伞面的设计也强化了它们的耐风性和防雨性能。
（3）手柄：反向防风折叠伞的手柄也是设计中的一个重要要素。
设计师通常会考虑到手柄的质感、外观和实用性。
不同的材质、不同的制作方式都会影响到反向防风折叠伞的手柄外观和功能。
折叠伞的机构分析[1]1
![折叠伞的机构分析[1]1](https://img.taocdn.com/s3/m/9f8a7fdb84254b35eefd348b.png)
1957年，北京师范大学老焱若教授从人 体肘关节能曲能伸受到启发，想到若能 根据这个原理，制造一种像人的肘关节 一样伸曲灵活的折叠伞，人们携带起来 就方便多了，于是，他对现行伞进行改 进，设计出了图纸，并亲手制定出加工 工艺及模具设计，最后与北京一家机械 加工厂——中孚工厂达成协仪，由该厂 承制并销售。折叠伞因其携带方便而深 受广大群众欢迎，没过多久，便在全国 各地流行开来。
折叠伞工作原理
伞架是由一个移动副和多个转到副组成 的平面连杆机构 连杆机构构件运动形式多样，如可实现 转动、摆动、移动和平面或空间复杂运 动，从而可用于实现已知运动规律和已 知轨迹。
折叠伞的结构分析
折叠伞动态图
折叠伞简图
折叠伞的运动分析
如图，已知AB=AD=BDCE=DH=EI=2, C为AD中点，H为EI中点，FH=ＧＩ ＝１，在Ｂ点有一向上速度ＶＢ＝ ０．１ｍ／ｓ，求图中各点速度。
图中Ｐ点为速度瞬心， 已知ＶＢ=０．１ｍ／ｓ， 求得： ＶＤ＝０．０５８ｍ／ｓ ＶＦ＝０．０５２ｍ／ｓ ＶＨ＝０．０５８ｍ／ｓ 方向如图所示
VE=VＨ＋VＨＥ＝VＣ＋VＣＥ 解得： VCE=VH=0.058m/s VＨＥ＝VＣ＝0.029m/s VE=0.05m/s
同理可计算出： VI=0.077m/s ωAD=0.029rad/s ωCE=0.029rad/s ωEI=0.029rad/s ωBH=0.041rad/s
折叠伞的力学分析
其中CE和FG为二力杆
杆ACD受力分析
杆BDFH受力分析
杆EHI受力分析
小结
通过对折叠伞的结构分析，运动分析， 力学分析，我们认识了折叠伞的基本作 用原理和力学性能。让我对机械设计有 了初步的认知，为以后的设计课做好铺 垫。
全自动折叠伞结构原理
全自动折叠伞结构原理
全自动折叠伞结构原理
全自动折叠伞结构原理
全自动折叠伞是一种常见的便携式遮阳工具，其结构原理比较简单。
一般来说，全自动折叠伞的结构主要由伞柄、伞骨、伞布、伞顶和伞尖等部分组成。
伞柄是全自动折叠伞的核心部件，其内部设有弹簧装置。
当伞柄处于松开状态时，弹簧处于张开状态，而当伞柄处于闭合状态时，弹簧处于压缩状态。
伞骨是支撑伞布的骨架，通常由六到八根钢骨构成。
伞骨与伞柄相连，通过弹簧的作用，使得伞骨可以自动展开和收起。
伞布则是伞的遮阳部分，通常采用涂层尼龙布制成。
伞布与伞骨相连，通过伞骨展开和收起的运动，实现了全自动折叠伞的开合功能。
伞顶和伞尖则是全自动折叠伞的辅助部件，其作用是使伞布在开合时更加平稳。
伞顶和伞尖通常由金属或者塑料材料制成，其形状和大小也是不同的。
总之，全自动折叠伞的结构原理是通过伞柄内部的弹簧装置，使得伞骨能够自动展开和收起，从而实现伞布的开合功能。
这种结构原理简单而实用，使得全自动折叠伞成为了人们日常生活中不可或缺的遮阳工具之一。
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全自动折叠伞结构原理
全自动折叠伞结构原理
1.骨架结构：全自动折叠伞的骨架由伞面、伞骨、伞柄、伞骨连接器等组成。
伞面是由布料制成的，而伞骨则通常是由轻质金属或合成材料制成的。
伞柄和伞骨连接器是将伞柄和伞骨连接在一起的部件，通常是由塑料或金属制成的。
2. 自动开合系统：全自动折叠伞的自动开合系统是其最大的特点。
它通常由弹簧、连杆、齿轮和电机等组成。
当按下伞柄上的按钮时，电机会带动齿轮转动，齿轮再带动连杆移动，从而将伞骨逐一张开。
当需要收起伞时，电机会反向转动，将伞骨逐一收起。
3. 折叠结构：全自动折叠伞的折叠结构通常由伞骨连接器、伞
骨和折叠骨架等部件组成。
当电机开启时，伞骨连接器和伞骨会展开，而折叠骨架则会自动展开，并将伞骨连接器和伞骨折叠起来。
当电机关闭时，折叠骨架会自动收回，将伞骨连接器和伞骨展开。
4. 控制系统：全自动折叠伞的控制系统通常由电子控制器、电池、电机和开关等部件组成。
当按下伞柄上的按钮时，控制系统会启动电机，从而控制伞骨的开合。
此外，控制系统还可以通过电子控制器来实现自动智能控制，例如可以根据天气情况自动开关伞。
总之，全自动折叠伞的结构原理是由骨架结构、自动开合系统、折叠结构和控制系统等部分组成的。
这种伞具有自动化、智能化的特点，不仅方便使用，而且能够在不同的天气条件下有效保护人们的安全。
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折叠雨伞伞柄伸缩原理
折叠雨伞伞柄伸缩原理
折叠式雨伞的伞柄伸缩原理是利用一个可以伸缩的杆状结构，使得伞柄可以在需要的时候延长或缩短。
具体而言，折叠式雨伞的伞柄由多个密切相连的圆柱形节段组成。
每个节段都有一个小于或等于其直径的圆柱形空心凹槽，上下两端通过一根弹簧连接。
伞柄最内侧的节段与雨伞的伞柄固定连接，最外侧的节段则与雨伞的伞骨连接。
当需要使用伞时，向上推动伞柄，弹簧收缩使得伞柄的长度减小。
推动到最顶端时，伞柄长短可以与伞骨及伞面对应起来，形成一个稳定的整体结构。
在使用过程中，通过扭转或按压伞柄上的按钮来解锁和锁定伞柄长度，以调整伞柄的伸缩程度。
当不需要使用伞时，按下解锁按钮并向下轻轻按压伞柄，弹簧会再次展开，使得伞柄的长度增加。
继续按压，直到伞柄完全展开并与雨伞的伞骨分离。
此时，可以将伞折叠起来，方便存放和携带。
通过这种伞柄伸缩原理，折叠式雨伞在使用时可以根据需要灵活调节伞柄的长度，以提供更好的使用体验和方便性。
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两折伞：这个折数一般多为高档遮阳伞、洋伞。它们一般骨架设计稳固，主要优 点：质量好，外形漂亮，携带方便，防风防晒效果好。缺点：比五折、三折伞重量 大。
三折伞：三折伞分布甚广，一般大部分雨伞、阳伞都是这样设计的。这是比较中 庸的设计，从质地、使用等方面来看都是比较适中的设计。质量好，使用寿命较长， 防晒防风较好，重量适中，长短也适中。整体也是适中，是比较大众化、实用化的设.............................................................................................................. 错误!未定义书签。 Abstract .................................................................................................................... 错误!未定义书签。 1 题目介绍 .............................................................................................................. 错误!未定义书签。
机械原理课程设计折叠伞
The pony was revised in January 2021
机械原理课程设计说明书
—— 折叠伞 学 院： 机械工程学院 班 级： 机 英 1002 组 员： 尹 鑫（4）
李 宇（6） 指导教师： 董 惠 敏
2013 年 11 月 9 日
摘要
我们组课程设计的题目是折叠伞。我们首先研究了有关伞结构方面的背景 材料，结合自己手中的伞，对折叠伞的结构和大体尺寸有了初步的了解。然后 查阅了有关伞结构方面的相关专利，从中选取了一个感兴趣的进行了机构再生 运动链设计。在设计过程中，考虑到伞的运动过程和实际中使用的情况，提出 了若干条件和要求。在这些条件和要求的约束下，最后得出了六种可能的实现 的结构，其中一种是原形结构。在对 5 种新结构进行结构分析后，选取了其中 一种最合理的结构，进行了尺寸设计，使之能完成整个伞张开和伞关闭的运 动。并用 Inventor 软件进行了运动仿真，得出了关键点位移、速度、加速度与 时间的关系图，证明了整个方案可行可靠。
6 参考文献 ................................................................................................................................................. 23 7 心得体会 ................................................................................................................................................. 24 8 小组分工 ................................................................................................................................................. 25 9 机械原理搭接实验图片......................................................................................................................26
背景材料 ............................................................................................................................................ 1 折叠伞的基本结构.......................................................................................................................... 2 原始数据和设计要求 ..................................................................................................................... 2 2 现有结构分析 .......................................................................................................................................... 3 现有结构分析 ................................................................................................................................... 3 相关专利举例 ................................................................................................................................... 4 3 机构创新 ................................................................................................................................................... 9 原形机构 ............................................................................................................................................ 9 主运动链的一般化.......................................................................................................................... 9 主运动链数综合 ............................................................................................................................ 10 主运动链特定化 ............................................................................................................................ 11
4 机构设计 ................................................................................................................................................. 15 机构的选择过程 ............................................................................................................................ 15 尺寸要求 .......................................................................................................................................... 16 图解过程 .......................................................................................................................................... 16
1 题目简介
背景材料
伞是一种提供阴凉环境或遮蔽雨、雪的工具。
按伞面收起后伞的骨架（龙骨）可以折的叠次数，伞具市场目前主要分为四大 类：直杆伞（一折）、两（二）折伞、三折伞、五折伞。
下面简要分析一下，各种类形伞具的优缺点。
直杆伞：或者叫一折伞。其优点是伞骨一般都为钢架，结实耐用。缺点是较长， 一般携带不是很方便，占空间。
5 运动仿真 ................................................................................................................................................. 21 机构运动与仿真 ............................................................................................................................ 21
关键词：机构运动链再生设计；结构分析；运动仿真