旋转木马结构设计与动态仿真

KeyWordsCarousel,Dynamic simulation, Security,Structural design
2.4 减震滚轮的设计.................................................... - 29 -
3.2.1 旋转木马的实体造型............................................ - 31 -
儿童玩具的设计要针对儿童的胜利和心理特征，在材料的选用上满足儿童物质与精神需求进行产品设计，使儿童在使用这些玩具的过程中，从打开到使用，既有安全保障，又能培养其认识、情感的想象力。
本设计中的旋转木马是一种3-6岁儿童使用的室内游乐设备，由于儿童年龄较小，缺少自我保护能力，因此安全是最主要的，本设计正是基于此设计的。就目前国内市场上所设计的旋转木马，存在较大的安全问题，比如在出现突发情况时，没有紧急制动措施；转盘距离地面的高度较高，给儿童带来了安全隐患。除此之外，旋转木马还存在稳定性差、震动大、噪音大、缺乏防过载措施等问题，给儿童的成长带来了负面影响。所以本设计针对旋转木马存在的这些问题进行改进和创新设计，主要有：在保证转盘有足够的承载能力的前提下，降低了距离地面的高度，能确保儿童在玩耍的过程中的安全；为应对突发情况，电机采用制动电机，可及时进行转盘制动；为防止转盘意外逆转（只能蜗杆带动涡轮转，反过来不行），损伤电机的情况发生，采用大传动比蜗轮蜗杆减速器；为防止过载，采用扭矩限制联轴器；滚轮采用球面滚轮，增加与转盘的接触面积，减小了接触应力，提高了转盘转动的平稳性及滚轮的使用寿命；滚轮处采用弹簧减震装置，保证滚轮与转盘实接触，既克服了转盘在制造安装中产生的水平度误差对转盘运行平稳性的影响，又起到了很好的减震、降噪的效果。
关键词旋转木马，动态仿真，安全性，结构设计
Abstract
This design is largely based on common carousel in the past some of the security problems of structural design and dynamic simulation, to achieve the aim of increased security. During the design process, present problems, again to improve its structure and design, and AutoCAD is the overall structure of assemblies and individual parts, providing drawings for manufacturing process physical basis, and then through the Pro/E for solid modeling and Assembly, to achieve dynamic simulation. All papers in addition to summary, graduation assignments, also has detailed descriptions of principles and basic requirements of the various design options based on secondary reducer of worm gear design, including selection of motor, transmission parameters calculation, design of transmission parts, parts select check on calculation of shafts and shaft, lubricating ana brake motor, in response to emergency situations, enabling rapid braking; at the same time reduce the height of the turntable from the ground, greatly improve the security of the carousel. In addition, the device has add torque limiting couplings, to prevent overloading; wheel with spherical wheel, thus increasing the contact area, and spring damping equipment at the wheel. These designs, the carousel while improving security, improved stability and service life, lower noise.
3.2.2 旋转木马的动态仿真............................................ - 32 -
引 言
本设计的设计题目是旋转木马结构设计与动态仿真。毋庸置疑，国外的畅销玩具产品，无不符合市场潮流的设计思想，激发创新思维，在很大程度上，我们对他们的借鉴弥补了中国玩具设计的薄弱点，但是一味的模仿，是本国玩具立足的不利因素之一，此外，我国玩具设计中存在换汤不换药的现象，很多看似相似又有区别的玩具产品，除了在外观上有所变化，其本质没有发生任何变化。如：形状认知盒。因此我们需要全面的市场调研，了解国际玩具潮流趋势，确定自己的风格，设计出创新性的高质量、高安全性的玩具产品。
摘 要
本设计主要基于以往普通旋转木马存在的一些安全问题而进行的结构设计和动态仿真，以达到提高安全性的目的。在设计的过程中，针对存在的问题，对其结构进行改进和重新设计，并对主轴进行加工工艺设计，再通过AutoCAD会出整体结构的装配图和各个零件图，为制造加工实物提供图纸依据，然后通过Pro/E进行实体建模和装配，以实现动态仿真。全文除了摘要、毕业设计任务书之外，还详细的说明了各种零件设计选择的基本要求和原则依据，如蜗轮蜗杆二级减速器的设计，主要包括电机的选择，传动参数计算，传动零件设计，轴的计算及轴上零件的选择校核，润滑和密封等。本设计采用了制动电机，为应对突发情况，实现快速制动；同时降低了转盘距地面的高度，大大提高了旋转木马的安全性。此外，在该装置中添加了扭矩限制联轴器，起到防过载的作用；滚轮采用球面滚轮，从而增加了接触面积，同时在滚轮处采用弹簧减震装置等。这些设计，使旋转木马在提高安全性的同时，提高了稳定性和使用寿命，降低了噪声。