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此类住房有一共性，即住房而积较小，大都被控制在35平米到80平米之间。

“蜗居"

便成了当下社会的一个流行词。

井且，随着人们对未来生活品质要求的提高，如何高效利用小而积住房的空间也成了当下一个热议话题.

高效利用室内空间应该包括两个方面：

一、尽量减少储物框架本身占空率；

二、储存统一化规整化。

而目前市场上虽然储物架众多，但大都为固定框架，不能根据实际需求减少储物架本身所占用空间，对小而积居民房和集体宿舍造成放置压力，如：

使用一个一般储物架来储藏冬被，那在冬季被褥使用时，储物架处于空這状态白白占用室内空间。

并且,现有储物架都只具备单一储物功能，如：

鞋架、书架、衣帽架等.零散放置在室内，显得

杂乱无章，既浪费空间又不符合人们对髙整洁度品质生活的迅求。

而我们设汁和制作的蜗居多功能储物架主要为解决以上两个问题.对现有储物架的

一种改良与创新。

针对性解决现今广为推行的小户型居住房以及集体宿舍的空间利用率和整洁度问题。

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目前市场常见的储物架

常见鞋架

2.蝎居多功能储物架总体方案设计2-1蜗居多功能储物架总体结构装配及总体功能简图:

1、蜗居多功能储物架总体装配如图24所示:

伸展状态

收缩状态

图2・1蜗居多功能储物架装配图

2-2蜗居多功能储物架总体功能简介

蜗居多功能储物架主要包括储物架主体、平行四边形结构储被架、丝杆自锁分层台、简易电脑桌，垃圾桶移出装宜、翻转鞋架、四杆雨伞架及接水装置、旋转晾衣架。

储物架主体有四层。

底层：

右侧装有垃圾桶移出装置，可将垃圾桶放置在该装置上，使用时踩下踏板，垃圾桶即可旅出，松开踏板，垃圾桶即可自动收回底层：

左侧设讣双层鞋架，踩下踏板，待鞋架翻转出后即可取放鞋。

第一层：

可放置行李箱等闲宜的大型物品:

第二层：

常态时可与普通架子没有太大差别，但在滑轨的辅助作用下可以向水平方向移出,此时第二层即为一简易电脑桌，并制造出了更多储物空间，即第一层顶层和第二层顶层也可做暂时储物层。

第二层底部布宜有双摇杆雨伞架，常态时其收缩并置于第二层底部，遇雨天需悬挂湿雨伞时，只需推出第二层并掰下隐藏于苴底下的四杆伞架和拉出接水装置即可。

第三层：

为丝杆自锁分层台，转动摇柄可实现分层台上升与下降。

储物架杆上还装有三个

储被架：

位于储物架主体的后侧，分为两层，毎层由三排平行四边形机构组成。

冬季被褥被使用，不再需要储被架，只需掰下两根支杆，利用平行四边形机构即可将储被架收缩至紧贴储物架主体而不占用空间.

2-3蜗居多功能储物架采用的机构及传动分析

表2-3蜗居多功能储物架所用机构及传动的性能分析表

机构类型

所属部件

功用及性能

锥齿轮传动

将水平旋转运动转

换为垂直旋转的装

置

传动平稳，效率高，行程大：

该机构能较精确、

平稳地实现主动轴与从动轴同步旋转。

丝杆自锁机构

升降装置

具有自锁性能，实现升降与停止

滑轨机构

滑轨及其支撑构

件

实现平行移出的动作

双摇杆机构

杆状结构及其支

撑构件

机构简单，制作方便

平行四边形机构

铝条及其固是件

利用平行四边形易变性，不使用时合起节省空间

杠杆机构

3原理方案的实现3.1机械部分设计3丄1垃圾桶移出锥齿轮装置

如图3・1・1所示，整个装置通过轴承座固定在储物架主体上.踩下踏板后，连接踏板

与锥齿轮的轴被带动，锥齿轮旋转。

通过同模数锥齿轮带动与之相连的竖直杆做大约120

度转动，固定在锥齿轮底部的垃圾桶托盘随之旋转，从而实现垃圾桶移出功能。

图3-1-1垃圾桶移出锥齿轮装置

3.1.2平行四边形机构

该机构主要运用在储被架上，利用的是平行四边形易变性。

当夏季需要储被时•拉开

储被架，平行四边形伸展至大约45cm,再掰起毎层两根支杆（支杆以转动副形式连接在储

物架主体上）用于固企即可放置被褥；

冬季•又可合起将储被架收缩至紧贴储物架主体而不占用空间。

图3-1-2剪叉机构

34・3丝杆自锁机构

如图3-1-5所示，框架内部由分层台隔开，底部及两侧装有丝杆自锁升降机构，转动摇柄可实现丝杆的前进与后退。

下面仅以分层台的升起为例简述机构原理。

逆时针转动摇柄,丝•杆后退，根据相对运动与丝杆呈一泄角度相连的两根轴角度变大，带动俩平行轴以相同速率向外侧运动。

滑块沿光轴以相同速率也沿外侧滑动，从而带动与滑块相连的轴向上运动，支起分层台。

下降时状态

升起后状态图3-1-3丝杆自锁机构

3.1.5滑轨机构

如图3-1-4所示滑轨连接第一层顶端与第二层低部，以及第二层顶端与第三层底部・需要

时，拉出滑轨即可，从而实现第二层滑出动作。

30

II

未滑出状态

滑出状态

图3-1-5滑轨机构

3-1-6双摇杆机构

如图3・1・5所示，不使用时向上推动两根平行轴直至俩连架杆与连杆重合.即伞架收缩

第二层底部：

当俩连架杆与连杆垂直伞架处于使用状态。

4•理论设计计算

4-1锥齿轮传动计算

一、选泄齿轮类型，精度等级，材料及齿数

1.根据传动方案的设计，选用锥齿轮传动:

3・材料选择。

査表齿轮选用40cr（调质）硬度280HBS：

4・传动比:

1=2：

5・齿轮齿数:

40,20。

二、按齿而接触强度设计宜齿圆柱齿轮

由设计计算公式进行计算，HP：

1.确定公式内的各计算数值

1）选载荷系数K“2

由于垃圾桶移出装置需长时间使用，接触疲劳寿命系数K,=0.95；

6）计算接触疲劳许用应力。

取安全系数S=1

[b]=K\xb=d550M巧=550M巧

s

査表,得材料的惮性影响系数乙=y/lS9.9MPa

2.讣算

1）计算齿轮分度圆直径d；

AT|

“宀迨慘4保~沁』［（回）八2严'

"

20。

。

□須

\切"

半\550」1*［（1-0・5*1）人2］*2

d>

30,12mm

2）取模数m=2,实际齿轮分度圆直径di=mx2=2x20=40>

30.12mm.：

d2=mx2=2x40=80>

30.12mm

3）按照齿根弯曲强度校核，齿轮满足设计要求（详细过程从略九

4.4丝杆传动的强度校核计算

线杆的连接、紧固示意图如下:

图4・3纟幺杆连接紧固示意图

根据上图，得出丝杆受力图如下:

尖中:

线杆大径d=8mm：

小径厶=7mm：

■

梯形螺纹螺距p=2mm.材料为45号钢，螺僻材料铸铁整体式:

螺杆全长L=220mm：

有效行程H=130mm.

431丝杆耐磨性验算

査阅机械设计手册，螺旋传动中滑动螺旋传动il•算部分的工作压强p=—「

切2片1"

式中H,=0.5rP=1.5mm>

n=H/P=60,代入上式中得:

P=5.74N/tiuir,

线杆往复移动速度较低，査机械设讣手册，取Pp=8N/mm-.即p＜外

线杆耐燃性符合要求，选用合理。

441丝杆耐磨性验算

査阅机械设计手册，螺旋传动中滑动螺旋传动il•算部分的工作压强p=—

式中//,=0.5rP=1.5mm>

P=5・74N/“”沪，

丝杆往复移动速度较低，查机械设讣手册，取=8N/即卩＜卩“

线杆耐磨性符合要求，选用合理。

5.创新点及预计应用前景5.1创新点

[•现有的储物架不论用与不用都以固定结构占用空间，而蜗居多功能储物架可按具体需求可逐个取出特崔功能的储存装置使用，而在不需要某项储存功能时又可将该部分隐藏在储物架主体里，提高空间利用率:

2•突破了储物架传统意义上的单一储物功能，而将储物、整理、淸洁融为一体:

3.设计了平行四边形结构的专用储被架。

5.2市场前景

随着房价的高涨不下以及国家经济适用房等政策的出台，小户型居民房必将成为一大购房趋势。

而且，在现有基础上更好地改善集体宿舍拥挤也是一个亟待解决的问题。

现在我们需要解决的不是拓展居住面积而是妥善地规划整理物品并且最大程度地提髙室内空间利用率。

蜗居多功能储物架通过将鞋架、伞架、书架、垃圾桶架合理规整至一个储物架主体,突破传统意义上单一储物功能，使储物、整理、淸洁一步到位•一举多得。

同时，在不需使用某项储存功能时，空架占用地被自动腾出，达到空间利用率最优化。

故将成为集体宿舍和正在崛思的小户型经济适用房这一类消费者青睐的朝阳产品。

参考文献

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机械工业出版社,2004.

何铭新，钱可强，机械制图鳥匕京：

机械工业出版社」999.

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陈于萍，周兆元，机械工业出版社,2008.

⑸范钦珊殷雅俊，材料力学•北京：

淸华大学出版社，2004.