手机支架的设计.docx

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手机支架的设计

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手机支架的设计（总24页）

CDIO课程设计

项目名称：

手机支架

小组成员：

谢坤明

闫挺旺

王浩

专业班级：

13机械（3）

指导教师：

杨起耀

方案选择.....................................................................................2

第二章整体方案设计............................................................................6

实用性考察.................................................................................7

整体图.........................................................................................14

市场调查....................................................................................17

第一章概述

设计任务

随着现代社会经济的发展，手机成为了人们必不可少的随身之物。

在现代的社会生活中，无论是吃饭睡觉，还是学习娱乐，使用手机俨然已成为一种习惯。

那么随之而来必不可少的就是由于手机行业的发展，而衍生出来的其他行业。

手机支架行业就是其中一种。

手机支架在日常生活中的应用有许多，例如：

车载手机支架，自拍杆，床上手机支架等。

手机支架的创造灵感来源于生活中，有很多时刻人们并不方便用手去拿手机，那么就需要一种载体，去将手机支撑住，并且能够使人正常的观看屏幕或者是使用。

方案选择

自拍杆在生活中，在自拍的过程中能有效地解决了拍照的距离问题，让自拍不在显得比例失调，而且解决了拍照的角度问题，只要把自拍杆往高处一摆，双下巴就可以不见了。

但是自拍杆一旦进入公共场合，特别是人群比较拥挤的地方，其弊端也很明显，容易对他人造成危险，发生不必要的危害和纠纷。

自拍杆也有其可能出现的危害；一是损坏无价之宝。

如果某人在使用自拍杆的时候，不小心碰到了文物，将会产生不可挽回的损失。

所以在很多的博物馆，或者文物展览时禁止使用自拍杆。

二是可能存在辐射。

韩国在2014年时下达了“自拍杆禁令”，并规定自拍杆必须经过测试验证，确保不会干扰其他电子设备，并且输出的电磁波不会对人体产生危害。

三是一秒变武器。

阿森纳和托特纳姆热刺两支球队禁止观众将自拍杆带进球场的，球队担心球迷在比赛时容易激动。

一旦出现骚乱或太过于兴奋，自拍杆就会带来安全隐患。

图自拍杆

车载支架是我们在行驶时用到的一种手机支架。

车载支架在我们使用手机导航时，会给我们极大的帮助，也能很清楚的查看地图。

但是当我们在行驶过程过使用手机支架看电视，或者打电话都会使我们分散注意力，不能集中精神驾驶汽车。

图车载支架

由于在生活中，车载支架和自拍杆存在了一些不便之处以及一些不安全性，所以此次的设计我们选择了手机支架。

在设计时，设计要求要增加对支架的指标和限制，如果没有，那么各个小组会有较大的随意性，甚至设计的时候，会粗心大意，并不能完成老师的要求。

另外，要明确对设计时，要有一定的可行性和操作性。

手机支架的设计要求：

1.公桌面使用，体积适当，可以调整角度；

2.结构简单，外观较好，操作方便；

3.稳定性好，强度足够，能承受手机重量。

本篇设计阐述的就是手机支架的制作以及市场调查及市场前景的分析和调查。

设计任务：

1.学会使用3D建模软件，学会绘画生活中的一些日常用具。

2.熟悉设计一个简单结构应考虑的主要因素，并能根据设计要求进行简单的结构设计。

3.熟悉常见的刚连接件和铰连接件，能选择合理的连接件并实现简单结构的连接要求。

第二章整体方案设计

机构要实现的功能

本机构主要实现的功能有：

实现手机的支撑，手机支架的固定及支撑，手机的夹装。

主要结构介绍

1手机夹头2转动装置3支架软管4底座支架5内置弹簧

材料选择

弹簧：

我们采用的是金属弹簧。

由于弹簧的使用频率过多，使用金属弹簧，可以确保整个手机支架的质量，以及使用时间。

手机塑料夹头：

内装金属弹簧，可以固定手机的角度，使其不会掉落，更不会移动，方便使用。

内夹面夹口贴有保护软胶层，防止刮伤手机面，起到保护手机的作用。

支架部分：

采用万向软管，用橡胶表层，方便使手机支架可以任意弯曲，并且有一定的硬度，当支架夹住手机时，没有外力接触时，手机支架不会下落，或者往其他方向的移动，可以固定在使用者满意的角度。

底部夹子：

采用工程塑料，同样贴有保护软胶层，表面采用防滑设计，固定支架底部的位置，也装有金属弹簧，确保不能任意移动。

实用性考察

该手机支架可以随意变形，且手机夹头部分可以随意变换方向，夹子内表面有保护软胶，防止损坏手机屏幕，内部装有金属弹簧，采用了适宜的夹紧力，防止夹紧力过小，使得手机脱落，同样防止夹紧力过大，从而损伤手机。

支架部分由于采用万向软管，可以适当调节角度，底部夹子采用同样材料及设计，防止损坏夹装面，采用能提供夹紧力较大的弹簧，以防止夹装后脱落。

软管支架刚度较好，可以保证在使用过程中不变形，能保持一个良好的使用状态，当调整好一个角度之后便可以持续保持该状态。

另外，该手机支架可以在许多地方使用，但只限于表面较薄且可以夹持的地方。

夹持之后较为稳固，因此实用性较好。

使用的材料较为经济，且功能性良好，因此较为经济实用。

第三章具体零件设计

夹头建模

图示为支架夹头，单面的三维绘图以及整体配合好的三维图。

其显示出来的槽口的作用是与连接件的螺栓进行配合，可以紧固在一起，使夹头可以螺栓与螺帽的配合下，连接万向软管。

起作用会在下面表达出来。

夹子的后面装有弹簧，在此没有显示出来。

图一是夹头打开时的状态，图二是闭合时的状态。

图夹头

图夹头

连杆的设计与建模

连杆采用万向软管，可以进行形变，任意角度的移动。

图软管

其他零件建模

图为夹子和接头处中的圆球滚珠，并用螺帽经过配合，使其连接在夹头上。

可以用来任意移动来调节夹头的方向，使得夹头可以也处于不同的角度和位置，便于使用者使夹头处在理想的位置，更加方便的观看电视电影。

该部分实际是与软管相连接在一起的。

图圆头

连接支架管与夹头的螺帽图

其中含有内螺纹，以及夹头的槽口（槽口在中显示出来），其作用是含有内螺纹的零件，固定在夹头上，使支架管与夹头能更加牢固的连接。

当然，在不用的时候，方便拆卸，易于存放，不占用存储空间，更加体现了其方便性。

图螺栓

图螺帽

图连接件配合示意图

图与底部夹头的连接图

图底部夹头单面图

图底部夹头

弹簧示意图

图为夹头处的弹簧，采用适合劲度系数的弹簧，可以提供适当的夹紧力使得支架的夹头既不会损伤手机，又不会使手机脱落；同样地，在底部夹头处，可以使夹头既不损伤装夹表面，又可以提供适当的夹紧力，使得整个手机支架进行固定。

图金属弹簧

整体图

整体示意三维图。

经过夹头与螺栓，螺栓与螺帽，万向软管和螺帽，以及其他零件的配合与装配，进行完全的整合，从而实现了整体。

此图整个手机支架软管，以及连接处的球形部分，当装载时上夹口处的地方有一个卡槽，当上端圆球部分插入时，即可移动任意角度并且不会脱落，此处使用了卡槽，则保证了移动至任意角度，球面与槽之间有足够大的摩擦力，使得上夹头固定，并可承受夹头与手机的重量。

第四章市场分析及调查

市场分析

随着经济的不断发展，移动手机市场的不断扩大，移动手机已经成为了人们必不可少的随身物件之一。

从原来的小屏按键直板款，到现在的大屏电容触屏式手机，随着屏幕的加大，手的大小已经不能满足使用手机的需求了，因此使用便携式手机支架已经成为了一种趋势，这种趋势成为了手机的衍生行业发展的动力，手机支架行业的发展成为了必然，根据市场的调查，有超过四成的大学生使用手机支架；超过八成的车主使用车载支架，用以在车上方便对手机进行操作。

针对消费者而言，手机支架也不乏是一个比较时尚和趣味性的产品。

在手机附属品中的市场也比较的宽广。

从各种手机的支架可以看出，支架材料的使用也是很丰富多彩的。

所以要想在竞争中取得胜利，新材料，以及新功能的出现是必不可少的。

手机支架必然会朝着使用经济性，功能多样化，以及便携化的方向发展。

市场调查

经过手机支架的问卷调查，在价格，颜色，材料，使用地方，形状以及其他的因素，我们做了一个详细的问卷调查，并做出了详细的分析以及对未来的手机支架的理想形式做了一个初步的方案。

我们针对不同的人群，进行了大概的调查，相对于最主要的手机支架的价格材料以及颜色等，我们做了一个柱形图（下图），能更加的表现出来我们所调研的结果，也可以对未来手机支架的发展趋势有一个良好的建议，以及对手机支架制造商也有很好地帮助。

针对消费者而言，手机支架也不乏是一个比较时尚和趣味性的产品。

在手机附属品中的市场也比较的广泛，从各种手机的支架可以看出，支架材料的使用也是很丰富多彩的。

所以想要在竞争中取得胜利，新材料新的使用方式的出现也不是必不可少的。

手机支架的设计也应该秉承着功能，科技与美的结合。

第五章设计小结

这次的手机支架设计让我们学会了使用三维建模软件，以及对手机支架有了深刻的了解.既了解到了手机支架的种类，又了解到了手机支架的市场现状，更让我们了解到当给出一个物体，如何去自己建立三维模型。

这次的课程设计让我们了解到了团队合作的重要性，并且学会了如何去团队分工，一个有效率的团队是可以创造出一个大于团队人数应有的力量的。

我们应当多进行实物的建模分析，多进行三维软件的绘图练习，在学习机械设计的过程中，学会使用绘图软件是必不可少的。

平时就应加强这方面的练习，以便到实战中去应用。

参考文献

1.《SolidWorks使用手册》

2.《机械原理》第七版

3.《支架的设计规范》

4.论文《中国通信行业调研》