台灯结构设计.docx

台灯结构设计.docx

《台灯结构设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《台灯结构设计.docx（14页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

台灯结构设计

金华职业技术学院

毕业教学环节成果正文

题目新型鹦鹉形台灯创新设计

学院机电工程学院

专业计算机辅助设计与制造

班级学号计辅052班02号

姓名朱玲

指导教师倪昀

2008年2月18日

新型鹦鹉形台灯创新设计

朱玲

摘要：

本文主要介绍台灯在功能与外形上的创新设计，以及在设计过程中考虑了更多人性化的设计理念，同时还增加了时计功能和USB接口、LED节能灯。

具体内容涉及到此新型台灯的研究必要性、市场需求、整体构造与功能。

多功能的组合和不同的使用方法、充电模式给人们带来了更多方便，更扩大了产品的使用范围和使用人群以及市场未来的发展前景。

关键词：

外形创新半导体照明环保节能

Abstract：

Thistextintroducingadesklampmainlyonthefunctionandexternalformdesigns,designideahavingconsideredmorepersonalizationinthemiddledesigningprocess,ThefunctionhavingincreasedachronometerpreparestheUSBinterface,LEDenergyconservationlight.Concretecontentinvolvesincomingherenewmodeldesklampresearchnecessity,marketdemand,overallstructureandfunction.Themultifunctionaltheusageconstitutinganddifferent,batterychargingpatternhavebeenbroughtabouttheprospecthavingexpandedproductsigmatismrangemoreandhavinguseddevelopmentofcrowdandmarketplacefuturestillmoreconvenientlybypeople.

Keywords：

Shape;Function;Semiconductorilluminates;Environmentalprotectionenergyconservation

引言

随着社会的不断发展，台灯从笨重呆板的外形到现在随身携带拆卸方便的小产品，从功能单一到多元化组合，一系列的创新概念，人性化设计，都符合现代消费者的要求。

台灯设计的起步阶段人们只要求在黑暗中能够找到一处亮光，并不考虑它看起来是否美观，用起来是否舒适方便，更不会考虑到除了照亮黑暗之外还有什么用途。

与日光灯比也许它还不够亮，但在网络时代的现在，USB成为另一个新的突破，对于一些电脑工作者，自由职业者，一款新颖独特的台灯会成为首选。

一些年轻工作者，往往喜欢接触新事物，喜欢突破原有的固定模式，寻求新的创新,在体验了功能上的作用外,也会注重产品在特定环境中的装饰效果。

而现在随着创新、环保、节能等名词的不断出现,节能和环保将是未来社会发展的总趋势，在产品的设计上也应着重考虑这些元素，设计一些真正具有实用价值的产品，实现多功能化和智能化。

1传统台灯的外形构造和功能分析

在进行台灯改良创新分析前，首先应了解传统台灯原有的外形构造和使用功能，分析存在的问题，解决问题，并在原有的基础上添加新的元素和设计理念进行创新设计。

传统台灯的外形构造分析

1.1.1台灯底座

一般台灯的底座是一块体积比较大的底盘，它往往是与台身结合在一起不能拆卸。

通常开关按钮设置在底座上。

1.1.2台灯灯罩

台灯一般采用白炽灯泡，白炽灯一般用40w～60w，发热量大、耗电、发光效率较低、使用寿命短。

在灯泡外面增加一个灯罩，整体感觉比较笨重呆板，携带不方便。

传统台灯的功能分析

传统台灯的功能比较单一，只能单方面照明，而且传统白炽灯一般采用热发光技术，浪费了９０％的能源，并且只能采用电源充电，使用局限性比较大。

2新型鹦鹉形台灯整体构造功能综述

台灯的外形设计

把台灯的外形设计成鹦鹉形状，打破原来的呆板模式。

台身与底座可以拆卸，方便携带和使用。

鹦鹉头部设计成可旋转的，直接把它作为开关按钮，可以节省一定的空间。

三大创新功能

2.2.1台灯的时计功能

把台灯与液晶表结合在一起，超薄透明的液晶屏幕直接显示时间，使人们在工作、学习中更方便的了解到准确时间，不仅实现了台灯与时钟的组合，而且精美透明的液晶材料也增加了视觉效果。

2.2.2使用LED节能灯

白炽灯的发光机理是电能将发光钨丝进行加热而发光的，经过相当长时间的加热，钨丝就会老化甚至烧断，至此，白炽灯泡的寿命也就此告终了，而发光二极管（LED）的发光机理是由二极管特殊的组成结构决定的，二极管主要由PN结芯片、电极和光学系统组成，当在电极上加上正向偏压之后，使电子和空穴分别注入P区和N区，当非平衡少数载流子和多数载流子复合时，就会以辐射光子的形式将多余的能量转化为光能。

其发光过程包括三个部分：

正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。

由此可见二极管主要是靠载流子的不断移动而发光的，不存在老化和烧断的现象，其特殊的发光机理决定了它的发光寿命长达5-10万个小时。

LED光源的方向性与传统光源大面积照射不同，LED台灯处于正常工作位置时，以光源光中心在桌面上的垂直投影点为中心，测量到正中心处的照度一般可以达到700lx以上。

照射范围也能够满足阅读、写字的要求；在有效的照射范围之内，其照度均匀，无频闪。

根据LED发光强度不同，在其中分布几个至几十颗LED。

由于LED发出的光线集中于一个较小的立体角范围，在某些场所已经可以满足局部照明的需要。

半导体照明具有节能、长寿命、免维护、环保等优点。

2.2.3USB接口充电

除了可以使用电源充电以外还可以使用电池和USB充电。

使用USB特别适合经常守在电脑前的人，晚上上网又不想把灯开得太亮，或者想关灯看片子而又需要一些光线，又或者晚上睡觉想留一盏灯方便使用，那么这款新型台灯都可以满足您的要求。

USB直接取电，最大的特点就是，即使您关闭了电脑，它照样正常工作。

3产品设计

产品外观效果图

图1整体手绘图

图2台灯头部闭合状态

三维零件图

3.2.1UG软件介绍

利用UG软件画出产品各部分的零件。

清楚表现各部件的构造，再进行组装，表现产品的整体效果。

Unigraphics（简称UG）是当前世界上最先进的面向制造行业的CAD/CAM/CAE高端软件。

作为一个集成的全面产品工程解决方案，UG软件家族使得用户能够数字化地创建和获得三维产品定义，UG软件被当今许多世界领先的制造商用来从事概念设计、工业设计、详细的机械设计以及工程仿真和数控加工等各个领域。

UG一个在二和三维空间无结构网格上使用自适应多重网格方法开发的一个灵活的数值求解偏微分方程的软件工具。

其设计思想足够灵活地支持多种离散方案。

因此软件可对许多不同的应用进行再利用。

一个给定过程的有效模拟需要来自于应用领域（自然科学或工程）、数学（分析和数值数学）及计算机科学的知识。

一些非常成功的解偏微分方程的技术，特别是自适应网格加密（adaptivemeshrefinement）和多重网格方法在过去的十年中已被数学家研究。

计算机技术的巨大进展，特别是大型并行计算机的开发带来了许多新的可能。

然而，所有这些技术在复杂应用中的使用并不是太容易。

这是因为组合所有这些方法需要巨大的复杂性及交*学科的知识。

最终软件的实现变得越来越复杂，以致超出了一个能够管理的范围。

UG的目标是用最新的数学技术，即自适应局部网格加密、多重网格和并行计算，为复杂应用问题的求解提供一个灵活的可再使用的软件基础。

一般结构一个如UG这样的大型软件系统通常需要有不同层次抽象的描述。

UG具有三个设计层次，即结构设计（architecturaldesign）、子系统设（subsystemdesign）和组件设计（componentdesign）。

先进的设计方案，包括：

以参数化的、清晰的以及直接建模的技巧实施混合建模，装配设计和管理，用于钣金和路线系统的流程特定工具，连续设计验证，三维尺寸标注和出工程图。

3.2.2部分零件图

图3台身图4时钟表

通过拉伸、倒圆、布尔等操作创建如图3造型，该图为台身的一半，台身分为两部分，通过创建一个镜像平面，镜像另一半。

图4液晶表附着在台身上，无需另设空间，整体和谐统一。

图5电池盖图6电池底座

图7台灯底座

通过创建平面、轴，在草绘界面画出相应形状，如图7所示，进行拉伸。

旁边的突起用“回转”命令，在相应的地方进行倒圆角。

底面进行“抽壳”，厚度为2毫米。

图5电池盖安装在图6的电池底座上，整体安装在图7底面。

三维装配图

图8

如图8所示，在台灯底座上设有USB插口，为电脑工作者在晚间工作提供良好的工作环境。

图9整体装配图

色彩

对产品进行渲染，使产品更加生动形象。

消费者可根据环境、喜好的不同挑选喜欢的颜色。

如图10所示，产品渲染成绿色，在功能上具有环保节能，在外观颜色上也给人清新绿色的感觉。

图10

图11渲染效果图

人性化设计

USB接口为特定环境中的工作者提供一个局部照明的功能。

鹦鹉台灯中采用了3颗LED，综合考虑了光对人眼的要求和光的分布情况，以及低耗环保的功能，综合体现了设计的人性化。

适用场合

适用于电脑工作者的局部照明环境；工作台、写字台的作业环境；家居生活中的情趣化装饰产品。

因此产品以简单小巧、美观为设计原则。

4台灯发展的市场走势

目前市场对于台灯的要求可从两个方面划分:

一个是追求个性化，由于书桌在居住环境中的地位越来越重要，因此，书桌上的重要摆放也成为主人个性及爱好的体现；二是多功能性及保健性，无频闪。

因此台灯已逐步向组合化、装饰化、情趣化、环保化方向发展。

组合化：

随着人们生活节奏的加快，一些方便实用、新颖美观的组合台灯正在市场上兴起，有闹钟与台灯组合的，有小型取暖与台灯组合的，有微型电讯与台灯组合的，还有把笔架、方具盒、像片框与台灯组合的等等，使台灯更具有实用性。

装饰化：

装饰化台灯注重装饰效果，体现鲜明的艺术特色，使台灯成为一件具有实用性的艺术品。

由于这些台灯不但具有现代工艺性，而且式样多变，工艺精湛，造型也别具匠心。

质料上不再是单一塑料制品，还采用不锈钢、铜、玻璃等材料制成，风格各异。

有乳白、橘黄、草绿、玫瑰红、湖绿等颜色，消费者可按房间装饰风格及家具风格来选购不同款式、质料的台灯，使台灯与室内布置形成一个完善的艺术整体。

情趣化：

情趣化台灯往往以小巧玲珑、想象丰富等特点而颇受青少年青睐。

环保化：

按照目前的技术水平和发展趋势，半导体照明普通市场开始启动的时间大约会在2006年前后，在未来的5至10年内，这种半导体灯具很可能成为下一代照明的主流产品。

与此同时面对半导体照明的巨大商机，世界各国纷纷行动，以美国、欧盟等国也纷纷开展半导体照明计划，将半导体灯代入普通的日常照明领域。

我国也于去年开始了国家半导体工程，LED行业迎来春天。

计划到2005年年底之前的这段时间将是半导体照明工程项目的紧急启动期，从2006年开始，国家将把半导体照明工程作为一个重大工程进行推动。

这也为半导体环保节能台灯的推广应用提拱了良好的发展契机。

5结束语

首先要感谢我的指导老师对我设计过程的悉心指导，给我提供了许多设计思

路，使我能够多角度的去考虑问题。

随着创新、环保、节能这些名词不断地提出，台灯的创新设计也成为当务之急。

因此我设计的这款实用新型台灯，由于以发光二极管为光源，再配以专门设计的鹦鹉外形结构，可极大限度地利用光的效率，给人以温馨和恬静的感觉，特别适用于家庭、电脑工作者，以及办公室等环境的工作、学习、休息等照明与装饰的需要，由于基本消除了频闪，使得灯光对视力保健更有效果，同时，还具有节省电能的效能。

具体包括：

①采用恒流驱动，消除发光频闪，能有效的保护视力，预防近视；②专业的光学设计，独特的结构设计，充足的照明空间，使学习、工作、居住环境更加舒适，更加安全；③采用高品质的交直流转换与以内的LED矩阵的完美匹配，其光衰系数非常小，灯具使用寿命更长久；④采用高显性能LED使得物体更亮丽、逼真、光线更柔和，适合于工作、阅读、书写等局部照明与娱乐之用；⑤配置USB充电，方便安全为电脑工作者提供局部照明，为晚间工作者在不需要一个太亮的光线下提供柔和足够的光线亮度。

综上所述，新型鹦鹉台灯提供的光线照度均匀、无闪烁，并且产品使用寿命长、省电、环保、防爆、冷光源、安全性高，适合一般的工作、学习、居住等局部照明之用。

因此这款台灯的突破不仅仅局限于突破了外观的设计，而更多考虑了绿色环保人性化的设计，在电力资源紧缺，环境污染严重的情况下，节能和环保将是未来社会发展的总趋势，在产品的设计上也应着重考虑这些元素，设计一些真正具有实用价值的产品，实现多功能化和智能化。

参考文献

[1]孙慧平．机械CAD实用教程.杭州：

科技出版社，2003年第一版

[2]薄继康．Autocad实用教程.北京:

电子工业出版社,2002年

[3]胡家秀．机械设计基础.北京:

机械工业出版社,2002年第一版

[4]中国机械工业教育协会组编．《工程制图》.北京:

机械工业出版社,2000年第一版

[5]周四新．Pro/ENGINEERWildfire工业设计范例教程.北京:

人民邮电出版社，2005年

[6]张旭晨．产品设计快速表现图实用技法．北京：

北京理工大学出版社，2005年9月第一版

[7]丁玉兰．人机工程学．北京：

北京理工大学出版社，2005年1月第一版