機構創(chuàng)新設計的應用研究畢業(yè)論文

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要…………………………………………………………………………..…..…. …I</p><p>　　緒論……………………………………………………………….….……………… ..1</p><p>　　第1章 窗的簡介……………………………………………………….….……...

2、…..8</p><p>　　1.1 窗的種類…………………………………………………………………….……..8</p><p>　　1.1.1 塑鋼窗........……………………….……………………………………..……..8</p><p>　　1.1.2 敞開全敞無框移動陽………………..………………………….…….....………9</p>&l

3、t;p>　　1.1.3 全能防盜卷簾窗…….……………………………………………………..10</p><p>　　第2章 材質選擇……………………..….…… ……………………….…................12</p><p>　　2.1窗常用材……………………………………………………….………………….12</p><p>　　2.1.1塑鋼…………

4、…………………………………………………..…………….12</p><p>　　2.1.2 鋁合…………………………………………………………….…………….12</p><p>　　2.1.3 木質………………………….………………………………..………………13</p><p>　　第3章 不同種類窗的優(yōu)劣…………………………………………..…………….….15&

5、lt;/p><p>　　3.1 平開窗…………………………………………………………….….....………….15</p><p>　　3.2 推拉窗………………………………………………………………......………….15</p><p>　　3.3 外開上懸窗……………………………………………………………...………….16</p><p>　

6、　第4章 兩用窗的設計……………………………………………….….……….…….17</p><p>　　4.1機構的簡介………………………………………………………………………….17</p><p>　　4.1.1 構件的自由度…………………………………...……...…………...………….18</p><p>　　4.1.2 運動副和約束………………………………

7、...……………………...………….18</p><p>　　4.1.3 構件的種類…………………………………...………………...………………19</p><p>　　4.2 兩用窗的設計………..……………………………………………...………………20</p><p>　　4.2.1 窗的整體結構……………………….………...…………...……………………

8、20</p><p>　　4.2.2 窗的開啟狀態(tài)……………….…………………..………………………………20</p><p>　　4.2.3 局部結構………………………………………..………………………………22</p><p>　　4.2.4 連接部分的結構設計…………..………………..……………...……………….25</p><p>

9、;　　4.2.5 窗的啟閉操作………...………………………………….….…………………..25</p><p>　　結論………………………………………………….............…………………….…26</p><p>　　致謝…………………………………………………………………………….…….27</p><p>　　參考文獻………………………….……………

10、……..……..……………….….…...28</p><p>　　附錄………………………….…………………..……..……………………..……...29</p><p><b>　　緒 論</b></p><p><b>　　1 機械創(chuàng)新設計</b></p><p>　　機械創(chuàng)新設計(Mech

11、anical Creative Design，MCD)是指充分發(fā)揮設計者的創(chuàng)造力，利用人類已有的相關科學技術成果(含理論、方法、技術、原理等)進行創(chuàng)新構思，設計出具有新穎性、創(chuàng)造性及實用性的機構或機械產品(裝置)的一種實踐活動。它包含兩個部分：</p><p>　　(1) 改進和完善生產或生活中現(xiàn)有機械產品的技術性能、可靠性、適用性等：</p><p>　　(2) 創(chuàng)造設計出新機器、新產品

12、，已滿足新的生產或生活的需要。</p><p>　　由于MCD過程凝結了人們的創(chuàng)造智慧，因而MCD的產品無疑應是科學技術和藝術結晶的產物，具有美學性，反映出和諧統(tǒng)一的技術美。</p><p>　　MCD相對常規(guī)設計而言，它特別強調人在設計過程中(特別是在總體方案</p><p>　　機構設計階段)的主導性和創(chuàng)造性。</p><p>　　MCD

13、的一般過程如圖1所示。</p><p>　　MCD的一般過程大體可分為四個階段：</p><p>　　(1) 確定機械的基本原理；</p><p>　　(2) 機構結構類型綜合及優(yōu)選；</p><p>　　(3) 機構運動尺寸綜合及其運動參數(shù)優(yōu)選；</p><p>　　(4) 機構動力學參數(shù)綜合及其動力參數(shù)優(yōu)選。<

14、;/p><p>　　完成上述機械原理、結構學、運動學、動力學分析與綜合的四個階段，便</p><p>　　形成了機械創(chuàng)新設計的優(yōu)選方案。</p><p>　　MCD不是簡單的模仿或技術改造，而是一個復雜的過程，為了了解這復雜的過程，需要理順思維，充分利用MCD中一些常用的方法。關于MCD中一些常用的方法，大致可總結為以下幾種： (1) 群智集中法，這是一種發(fā)揮集

15、體智慧的方法，又稱頭腦風暴法，是1938年由美國人提出來的一種方法，我國的很多大型發(fā)明創(chuàng)造都使用了這種方法。</p><p>　　(2) 仿生創(chuàng)新法，即是通過對自然界生物機能的分析和類比，創(chuàng)新設計新機器。如仿人機械手，就是仿生設計的產物。</p><p>　　(3) 功能設計創(chuàng)新法，即根據(jù)設計要求，確定功能目標后，再擬定實施技術方案，從中擇優(yōu)設計。第三章“方案創(chuàng)新設計及其在雙桶洗衣機傳動方

16、案設計中的應用”就是利用此方法進行創(chuàng)新設計研究。</p><p>　　(4) 類比求優(yōu)創(chuàng)新設計法，就是把同類產品相對比較，研究同類產品的優(yōu)缺點，設計同類產品中性能最好、成本最低的優(yōu)良產品。第四章“機構創(chuàng)新設計及其在雙桶洗衣機聯(lián)接結構設計中的應用”就是利用此方法進行創(chuàng)新設計研究。</p><p>　　(5) 反求設計創(chuàng)新法，是指在引入先進產品的基礎上，加以分析、改進、提高，最終創(chuàng)新設計出新產

17、品的過程。第五章。反求創(chuàng)新設計及其在雙桶洗衣機剎車控制結構設計中的應用”就是利用此方法進行創(chuàng)新設計研究。</p><p>　　圖1 MCD的一般過程</p><p>　　(6) 移置技術創(chuàng)新方法，是把一個領域內的先進技術移置到另一個領域，或把一種產品內的先進技術應用到另一種產品中，從而獲得新產品。這類創(chuàng)新方法的應用很成功，例如人工神經網絡的研究就是將生物學的研究創(chuàng)新地應用到其它領域。

18、</p><p>　　MCD所涉及的主要內容有：機械系統(tǒng)方案的創(chuàng)新設計，機構的創(chuàng)新設計，其包含機構組合創(chuàng)新、機構演化變異創(chuàng)新、機構再生運動鏈創(chuàng)新等，在第四章中將作詳細理論分析和應用研究。反求創(chuàng)新設計，在第五章中將作詳細理論分析和應用研究。</p><p>　　綜上所述，機械創(chuàng)新設計是建立在現(xiàn)有機械設計理論基礎上，吸收科技哲學、認識學、思維科學、設計方法學、發(fā)明學、創(chuàng)造學等相關科學的有益成分

19、，經過交叉而成的一種設計技術和方法。</p><p>　　2 課題的國內外發(fā)展狀況和研究的意義</p><p>　　(1) 國外研究現(xiàn)狀</p><p>　　創(chuàng)新理論是由美籍經濟學家熊彼特(J．A．Scnumpter)在《經濟發(fā)展論》一書中首次提出的，為科技與經濟結合提供了比較系統(tǒng)的理論觀點、思路、途徑和方法。之后各國的研究者針對倒新設計也開展了大量的研究工作，如

20、ShenaoJuinnChioll，Sridhar Kotu在1999年《Mechanism and Machine Theory》上發(fā)表了Automated conceptual design ofmechanism，進一步剖析創(chuàng)新設計理論，重點研究機械系統(tǒng)方案的</p><p>　　創(chuàng)新設計：Hsiang-Tang Ching，Jahau Lewis Chen在2004年《Advances in Engine

21、ering Software))上發(fā)表了The conflict-problem solving CAD software integrating TRIZ intoeco．innovation，詳細研究和指導如何應用TRIZ方法進行解決問題和創(chuàng)新設計等。</p><p>　　在世界進入知識經濟的時代，世界各國都在調整經濟政策、科技政策和發(fā)展戰(zhàn)略，對高科技領域的創(chuàng)新給予了高度的重視。未來世界的國家分成三種類型：制

22、造大國、發(fā)現(xiàn)大國、設計大國。制造大國，在許多情況下使用廉價勞動力和資源就能做到，但這要付給發(fā)現(xiàn)大國和設計大國大量的專利權費(即知識產權費)。發(fā)現(xiàn)大國是靠尖端科技人才發(fā)現(xiàn)自然和社會規(guī)律，從而改變人類命運，這需要超級入才和實驗成本。設計大國使用最聰明、最不受傳統(tǒng)約束的頭腦做事情，并使發(fā)現(xiàn)的價值最大限度地突現(xiàn)出來，最終決定制造大國出產產品能不能成為市場的賣點。因此制造大國實際上很可能被發(fā)現(xiàn)大國和設計大國控制。歐美各國，特別是美國憑借其強大的經

23、濟后盾，支持、激勵和推進現(xiàn)代產品設計的創(chuàng)新發(fā)展，從審美、使用、技術、材料、工藝、裝備、管理等方面進行設計創(chuàng)新，通過創(chuàng)新設計鞏固其經濟地位，把其占據(jù)優(yōu)勢的高新科技轉變?yōu)楫a品占領全球市場。1997年，英國首相布萊爾上任不久就制定了激勵設計產業(yè)的政策，認為英國的設計產業(yè)對經濟發(fā)展非常重要，曾在19世紀被譽為世界工廠的英國正期望成為21世紀的世界設計工作室。日本在戰(zhàn)后把設計作為國策之一，從政治、經濟、文化、國家建設等一系列重大</p>

24、;<p>　　(2) 國內研究現(xiàn)狀</p><p>　　古代有四大發(fā)明的中國，是一個長于發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的國家，有能力有志氣做自主創(chuàng)新的發(fā)現(xiàn)大國和設計大國。我國是世界制造大國，還不是制造強國；制造技術基礎薄弱，創(chuàng)新能力不強；產品以低端為主；制造過程資源、能源消耗大，污染嚴重。我國企業(yè)的產品“創(chuàng)新能力”遠低于“生產能力”。產品創(chuàng)新已成為我國從“制造大國”走向“制造強國”的關鍵。解決產品的產量之大和創(chuàng)新能力之

25、低的矛盾，已成為我國經濟發(fā)展的當務之急。開展產品創(chuàng)新設計的研究，大力開發(fā)新產品，努力把高技術、高質量、最具發(fā)展前途的新產品推向市場是我國企業(yè)迫切需要解決的關鍵問題之一，也是我國產業(yè)結構優(yōu)化升級和區(qū)域經濟發(fā)展所提出的亟待解決的問題。目前國內有很多學者展開了產品創(chuàng)新設計的研究工作，并取得了一定的成績，如中國科技大學孔凡讓教授，其研究方向就有“創(chuàng)新與發(fā)明方法學的研究”，提出“創(chuàng)新語法學”和適合在計算機上實現(xiàn)的概念設計理論，把總的技術目標分解為

26、多個小目標，把技術問題分解成一系列的基本問題，把解決問題的各種方法分解為基本方案庫，各種方案被進一步按功能封裝，利用過濾器、模糊數(shù)學的隸屬度函數(shù)和專家經驗規(guī)則幫助搜索、篩選。</p><p><b>　　(3) 課題的意義</b></p><p>　　創(chuàng)新是人類社會文明進步的原動力，創(chuàng)新是一個國家一個民族的靈魂，國力的發(fā)展是創(chuàng)造出的，不是安排出來的。新產品是設計出來的

27、，不是模仿出來的。當前，隨著市場經濟競爭機制滲透到各個領域，世界先進的制造業(yè)企業(yè)已經走過了以產量和質量占領市場的兩個階段，進入到了以創(chuàng)新占領市場的嶄新階段，如何創(chuàng)新，如何發(fā)展科技和經濟，世界各國都在研究對策，如：</p><p>　　a 大力提倡創(chuàng)造性。包括新的思維方式、新原理、新理論、新方案、新結構、新技術、新材料、新工藝、新儀器等等。對于發(fā)展一個國家的國民經濟來說，創(chuàng)造性是永恒主題；</p>&

28、lt;p>　　b 研究和應用新的設計理論、方法去改造和完善傳統(tǒng)的技術和方法，以便既快又好地設計出新型產品；</p><p>　　c 把計算機應用廣泛地引入產品設計、開發(fā)的全過程(預測、決策、管理、設計制造、試驗、銷售服務等)中，以達到這些過程的一體化、智能化和自動化；</p><p>　　d 研究反求工程理論及其應用，在高的起點上實現(xiàn)技術創(chuàng)新和產品創(chuàng)新。另外，許多企業(yè)紛紛打出“成本制

29、勝”的口號，在滿足產品基本功能、品質、產品外觀等諸多方面要求的前提下，盡可能地降低產品的設計制造成本。企業(yè)，無論所有制形式如何，產權歸屬于誰，追求利潤最大化是所有企業(yè)的宗旨。利潤=售價一成本一費用，由此可知利潤的取得取決于產品的售價、設計制造成本、過程費用。換言之，利潤來源于銷售經營、設計水平和制造成本。成本的高低，是企業(yè)經營質量的集中反映。把成本控制在較低水平是實現(xiàn)企業(yè)利益最大化的基礎，是贏得市場份額的重要舉措。這也是每個常青企業(yè)永恒

30、的管理主題。增收節(jié)支，開源節(jié)流是撬動市場，開拓市場的支點，是參與市場競爭，確保企業(yè)生存發(fā)展的法寶。“成由儉，敗由奢”，“克勤于邦，克儉于家”古來有之。一個企業(yè)的降成本最終都會匯聚到對細節(jié)的關注，關注細節(jié)降低成本不是企業(yè)一時興起或是僅為了應付一時的競爭壓力的行為，相反，降低成本時關注細節(jié)是一項長期的工程?！?lt;/p><p><b>　　第1章 窗的簡介</b></p><

31、p>　　窗戶的作用，不只是用來看一看外面風光的，在很大程度上，決定了我們生活的質量，但有時， </p><p><b>　　圖1-1</b></p><p>　　許多問題我們根本不會注意得到。圖1-1窗的示意圖。 </p><p>　　家是我們的棲息之所，是我們自己營造的一個相對獨立的小環(huán)境，擋風避雨，遮陽隔音，保護自己不受到任何來自外界

32、的因素侵擾。說是相對的獨立，是因為我們不可能完全脫離外界的環(huán)境而獨自生活，我們需要室內室外能有一個合理的交流與互換。在這個小環(huán)境中，我們需要有合適的溫度、濕度、空氣和光線，還要有適合自己的聲音環(huán)境。 </p><p>　　我們需要窗戶能透進光線吧，那么隨著陽光而來的就會是多余的熱量。 </p><p>　　我們需要窗戶能通風吧，那么隨著流通的空氣而來的，也許就是灰塵和蚊蟲。 </p&

33、gt;<p>　　問題往往會隨著你的需要而來，所以，對于自家的窗戶，千萬馬虎不得。 </p><p><b>　　1.1 窗的種類</b></p><p>　　1.1.1 塑鋼窗 </p><p>　　塑鋼窗是近幾年從木窗、鋼窗、鋁合金窗之后發(fā)展起來的，它具有節(jié)約能源和鋼材、防腐蝕、隔音、密封性好、開啟靈活、清潔方便、裝飾性強等優(yōu)

34、點，為第四代新型門窗。它與一般塑料制品有明顯的區(qū)別,以聚氯乙烯（PVC）與氯化聚乙烯共混樹脂為主體，加上一定比例的添加劑，經擠壓加工成型材。然后通過切割、鉆孔、熔接等方法，制成窗框，裝上五金配件等制品。為了增加型材的鋼性、在塑料異型材內腔中填入增加拉彎作用的鋼襯（加強筋）組成，所以稱為塑鋼窗。因為它不僅具有塑料制品的特性，而且物理、化學性能、防老化能力大為提高。它不僅具有窗的基本功能，其裝飾性也可與鋁合金門窗媲美，并且具有保溫、隔熱的特

35、性，使居室更加舒適、清靜，更具有現(xiàn)代風貌。另外還具有耐酸，耐堿、耐腐蝕、防塵、阻燃自熄、強度高、不變形、色調和諧等優(yōu)點，裝置時無須防腐油漆，經久耐用，而且其氣密性、水密性比一般同類門窗大2－5倍。據(jù)有關專家推算，我國北方地區(qū)如有15％住宅建筑采用塑鋼門窗，可節(jié)約煤14萬噸、節(jié)約電1.3億度，節(jié)約鋼6.5萬噸。 </p><p>　　塑鋼門窗的開啟方式主要有推拉、外開、內開、內開上懸等，新型的開啟方式有推拉上懸式。

36、不同的開啟方式各有其特點，一般講，推拉窗有立面簡潔、美觀，使用靈活，安全可靠，使用壽命長，采光率大，占用空間少，方便帶紗窗等優(yōu)點。外開窗有開啟面大、密封性、通風透氣性、保溫抗?jié)B性能優(yōu)良等優(yōu)點。目前用得較多的還是推拉式，其次為外開式。 敞開無框陽臺窗：現(xiàn)代人越來越重視居室的裝潢。在裝修中把作為人們眺望外界景觀和休息的陽臺，一般都由住戶封裝起來的占了大多數(shù)，目的是為了擋風遮雨、防塵埃、噪音等，使陽臺窗戶更加整潔美觀，增強陽臺的實用性。從早期

37、的木窗、鋼窗到鋁合金窗，以及目前流行的塑鋼窗，從窗的材料和式樣都有了很大的發(fā)展。但這樣封裝后的陽臺，在很大程序上削弱了陽臺作為敞開的休閑空間的特征和功能。 針對陽臺這一特殊空間所具有的特性，現(xiàn)在又有了一種突破性的變化，那就是敞開無框陽臺窗。</p><p>　　1.1.2敞開全敞式無框移動陽臺窗 </p><p>　　這種新型窗采用高強度鋼化玻璃、相應的五金配件聯(lián)結大截面鋁合金結構制成，它

38、的全新設計，使每扇窗戶都既能左右移動，又能呈90o~180o弧度開啟逐塊排列，而且整個陽臺窗能根據(jù)住戶的需要全面敞開，也可全部封閉，充分保留了陽臺應有的特性和功能。敞開無框陽臺窗使陽臺具有很強的實用性，它能非常有效地擋風遮雨，隔斷塵埃和噪音；合理的結構使每扇窗都能夠向內開啟，不必把身體探出外面擦窗，清洗十分安全、簡單；因為沒有垂直窗框，關上窗戶時視線也毫無阻擋，最大限度地透人光亮，接近自然，帶給你融于自然的清新感受，使陽臺成為充分休閑的

39、陽光室；而且從整個建筑的外形看，無框陽臺窗完全不破壞建筑立面，使建筑物外形更顯美觀。 安全防盜卷簾窗：近年來，沿海大城市一些住宅小區(qū)、居民新村中住宅、別墅、公寓獨門獨戶的家庭居室，為了防止小偷潛入居室，撬窗偷竊，紛紛在窗戶外加裝鐵柵欄進行保護，以防發(fā)生意外，但給城市中住宅小區(qū)環(huán)境容貌，帶來了不美觀的印象。 </p><p>　　1.1.3全能防盜卷簾窗 </p><p>　　為了適合現(xiàn)代建

40、筑物的配套，加強安全防范措施，采用全能防盜卷簾窗裝置在窗戶，能節(jié)省空間，又能起到安全防范作用。這種新穎卷簾窗采用無線電遙控操縱，在30米距離內任意控制；窗框用U字型導軌，滑動時不會卡住，輕便無噪聲；卷簾片采用鋁合金和鋼板制成雙層圓弧形，有彈性、不反翹；中間空隙處內填充高密度泡沫聚胺脂隔音材料，可以防止陽光照射，兼有高效隔熱、儲熱、節(jié)能、防曬、隔音、耐冷、耐熱、耐撞擊等效果。并且還有兩種功能，第一，有通風孔，當卷簾窗設到底部關閉，需要通風

41、時不須將窗簾打開，只須將窗簾向上提升數(shù)厘米，有通風性能良好的通風孔，就能吹進陣陣涼風。當陌生人敲窗門談話，不打開卷簾窗也可通過通風孔看到對方面部進行談話。其次，使用的五金制品和門鎖全部采用不銹鋼和有色金屬制成，在軸芯中配有防后退自鎖控制機構，有效地控制防撬、燃燒導熱后變形的膨脹變化，使盜竊者無法將其撬開，達到窗戶外部不再需要另裝柵欄進行安全防范保護。 </p><p>　　由于該防盜卷簾窗廣泛使用于各類建筑物，如

42、新舊公寓、別墅、住宅、商住樓、旅游休閑房、車庫等均可安裝，并且其使用材料由傳統(tǒng)鐵質改為鋁合金，有輕便堅固的骨架和卷揚機構，抗風性強，外表噴涂烤漆的顏色可與建筑物墻面協(xié)調配套，日曬雨淋不脫落、不龜裂、耐磨擦、易保養(yǎng)、易清洗、造型堅固美觀，表面光潔細膩，格調新穎高雅，是賓館、商住樓、公寓、住宅等建筑物提高防盜、防撬能力的理想選擇。</p><p><b>　　材質選擇</b></p>

43、<p>　　選一扇好窗戶，不亞于選一個好房間，材質、工藝、結構、形式，以及一些細致入微的方方面面都要考慮得到。如圖2-1 </p><p><b>　　圖2-1</b></p><p>　　我們經常會首先注意到的第一個問題總會是——材質。 </p><p>　　對于窗戶的材質，并不難選擇，總的來說，可分成三大類——木質、塑鋼、鋁合

44、金。三者各有所長。</p><p><b>　　2.1窗常用材質</b></p><p><b>　　2.1.1塑鋼</b></p><p>　　因為是塑料材質，所以重量小，隔熱性能好，而且價格相對較低。因為經常要面對風吹雨打太陽曬，所以最讓人關心的是塑鋼窗的防老化問題。實際上，高品質的塑鋼窗的使用年限可達一百年左右。&l

45、t;/p><p><b>　　2.1.2鋁合金</b></p><p>　　因為是金屬材質，所以不會存在老化問題，而且堅固，耐撞擊，強度大。但鋁合金窗最容易被攻擊的一個弱點就是隔熱性能，因為金屬是熱的良導體，外界與室內的溫度會隨著窗的框架傳遞。 </p><p>　　但值得疑問的是，在一扇窗戶上框架所占的比例并不很大，窗戶并不是一塊金屬板，而是鑲著

46、框的玻璃，通過框架邊條傳遞的熱量究竟會對有著暖器、空調的室內溫度產生多大的影響？ </p><p>　　但還是有備無患的好，為了防止這個問題，在有的鋁合金窗戶上采用了“斷橋”技術，即在鋁合金窗框中加一層樹脂材料，徹底斷絕了導熱的途徑。 </p><p><b>　　2.1.3木質</b></p><p>　　相對來說，木質應該是最為完美的窗體框

47、架材質，無論從隔熱、隔音等角度來說都有明顯的優(yōu)勢，而且與生俱來的質感和自然花紋更為讓人心動。雖然是木質，但實際上有的用于做窗框的實木已經經過了層層特殊的處理，不僅沒有了水分，要求更高的甚至被吸去了脂肪，這樣一來，所謂的木質實際 </p><p><b>　　窗2-2</b></p><p>　　上已經如同化石一樣，經過處理后的實木，只保留了木材的外表，品質卻完全不一樣

48、了，不會開裂變形，更不用擔心遭蟲咬、被腐蝕，而且，強度也大大增加。如圖2-2 </p><p>　　此外，還有一種框架結構被稱作鋁包木，木質框架的戶外部分為一層鋁合金結構，實際上，這是綜合了木質框架的隔熱性好以及鋁合金強度高的優(yōu)點，合二為一，揚長避短。木質窗唯一的一個缺點就是造價太高。 </p><p>　　綜上比較成本及可塑性，本兩用窗的設計用的材料為鋁合金。</p>&l

49、t;p>　　第3章 各種類窗的優(yōu)劣</p><p><b>　　3.1平開窗 </b></p><p>　　平開窗是最為常見的一種窗，窗扇通過鉸鏈與窗框結合，窗扇可以旋轉開啟。這種窗的優(yōu)點是構造簡單，整扇窗可以100%打開，關閉時氣密性好，建筑熱工性能高，在建筑節(jié)能要求越來越高的今天，平開窗將成為市場的主流。平開窗的缺點是窗扇開啟后要占據(jù)一定的空間，在某些特

50、別狹窄的位置沒有足夠的空間容納開啟的窗時不宜采用。 </p><p>　　平開窗根據(jù)鉸鏈的位置可以分為側開窗和懸窗兩種。側開窗水平方向開啟，窗扇在開啟過程中始終保持平衡，不必擔心在重力影響下自行運動造成危險，一般用于面積較大的主窗；懸窗由于是垂直方向開啟，開啟角度受到限制，一般用于廚房、衛(wèi)房間等的通風換氣。目前較新型的平開窗可以兼具側開窗和懸窗兩者于一身，允許雙向開啟。</p><p>&

51、lt;b>　　小結</b></p><p>　　定義：利用合頁或鉸鏈，使窗扇向外旋轉打開。 </p><p>　　優(yōu)點：結構簡單、密封性好，不占用室內空間?？墒故覂扔休^大的通風量。 </p><p>　　缺點：占用室外空間。風大時，易發(fā)生窗扇墜落的事故。使用在寫字樓、酒店等高層建筑時顯得不是很美觀。</p><p

52、><b>　　3.2推拉窗 </b></p><p>　　推拉窗采用裝有滑輪的窗扇在窗框上的軌道滑行，這種窗的優(yōu)點是窗無論在開關狀態(tài)下均不占用額外的空間，構造也較為簡單。但由此帶來的缺點是最多只有50%的窗扇可以打開，關閉時氣密性差。近年來有采用新技術的改進型推拉窗，可以將多個窗扇推至一側折疊。同時也有提高氣密性的推拉窗，但總體來說仍然無法達到平開窗的熱工性能，能耗較高，所以在先進國家

53、很少采用這種窗。 </p><p>　　在中國建筑市場上推拉窗非常普遍，隨著建筑節(jié)能要求的提高各地也相應出臺了限制推拉窗的規(guī)定，如天津市就規(guī)定，從2006年8月1日起，新建、改建、擴建的公共建筑禁止使用推拉窗；新建、改建、擴建居住建筑的外窗禁止使用推拉窗。</p><p><b>　　小結</b></p><p>　　優(yōu)點：不占用室內外空間、隨

54、意控制開啟面積、操作輕便。特別適用在窗臺。 </p><p>　　缺點：①最大開啟度只能達到整個窗戶面積的1／2； ②在風雨天，窗戶只能關閉而無法換氣； ③清洗比較困難，要擦到玻璃朝外的一面很困難； ④密封性差、濕氣、灰塵容易進入。窗框下滑軌來回滑動，上有較大的空間，下有滑輪間的空隙，形成較大的熱損失。</p><p><b>　　3.3 外開上懸窗</b></

55、p><p>　　通過操作窗扇的執(zhí)手手柄，帶動五金件傳動器的相應移動，使窗扇能向室內平開或向室內傾倒開啟一定角度。</p><p><b>　　小結</b></p><p>　　優(yōu)點：能夠防風防塵，在下雨天，又能防止雨水進入室內，同時保持室內良好的通過條件。</p><p>　　缺點：開啟度小，通風能力差。外開的窗扇阻擋了人的

56、視線。</p><p>　　以上就是生活常見的三種窗。為了增強三種窗的優(yōu)點,彌補其缺點,將三種窗的機構進行組合,就有推拉-外平開窗、推拉-外開上懸窗、外平-外開上懸窗。</p><p>　　第4章 兩用窗的設計</p><p>　　任何一個設計,其首要工作應明確設計目的和設計任務以及設計出機構應實現(xiàn)的功能。機械系統(tǒng)的功能分析是機構創(chuàng)新設計中非常重要的環(huán)節(jié),是后續(xù)

57、設計的基礎。最基本的功能分析是確定輸入、輸出運動形式和相關約束條件,從而總結出為實現(xiàn)所需功能所需的機構自由度、各類型構件數(shù)目、機構中各類運動副的分配情況等。在進行機械裝置的功能分析之后,可根據(jù)現(xiàn)有的單鉸運動鏈圖譜找出滿足機構自由度要求和基本功能要求的單鉸運動鏈,且這些僅含連桿與轉動副的所有單鉸運動鏈原型可作為下一步創(chuàng)新綜合的基礎?，F(xiàn)舉一個實例說明。要求設計一個能較精確地實現(xiàn)預期運動規(guī)律(將轉動變換為移動)的傳動系統(tǒng)———凸輪控制機構。則

58、可確定凸輪為原動件,滑塊為輸出構件,該凸輪要求恒速轉動,以驅動滑塊沿固定導軌移動,而滑塊要按規(guī)定的行程作往復運動。按以上要求分析,機構的自由度為1,應選擇F=1的運動鏈,而滿足需求的最簡單運動鏈為平面四桿鏈。假若要求有力(力矩)及運動的擴大(縮小)等功能,則必須增加主從動件間的中間傳動系統(tǒng)。機構從凸輪滑塊機構擴大為凸輪-齒輪-滑塊機構,此時機構至少應增加2個中間桿件,則機構至少為六桿運動鏈。F=1的六桿單鉸運動鏈僅有瓦特鏈與</p

59、><p><b>　　圖4-1</b></p><p><b>　　4.1 機構簡介</b></p><p>　　我們將機構中所有構件都在一平面或相互平行的平面內運動的機構稱為平面機構。</p><p>　　4.1.1構件的自由度</p><p>　　如圖4－2 所示，一個在平面

60、內自由運動的構件，有沿X 軸移動，沿y 軸移動或繞A 點轉動三種運動可能性。我們把構件作獨立運動的可能性稱為構件的“自由度”。所以，一個在平面自由運動的構件有三個自由度。可用如圖4－1 所示的三個獨立的運動參數(shù)x、y、θ表示。</p><p>　　圖4-2 圖4-3</p><p>　　4.1.2運動副和約束</p>

61、<p>　　平面機構中每個構件都不是自由構件，而是以一定的方式與其他構件組成動聯(lián)接。這種使兩構件直接接觸并能產生一定運動的聯(lián)接，稱為運動副。兩構件組成運動副后，就限制了兩構件間的部分相對運動，運動副對于構件間相對運動的這種限制稱為約束。機構就是由若干構件和若干運動副組合而成的，因此運動副也是組成機構的主要要素。兩構件組成的運動副，不外乎是通過點、線、面接觸來實現(xiàn)的。根據(jù)組成運動副的兩構件之間的接觸形式，運動副可分為低副和高

62、副。</p><p>　　（1） 低副 兩構件以面接觸形成的運動副稱為低副。按它們之間的相對運動是轉動還是移動，低副又可分為轉動副和移動副。</p><p>　?、俎D動副 組成運動副的兩構件之間只能繞某一軸線作相對轉動的運動副。</p><p>　　通常轉動副的具體結構形式是用鉸鏈連接，即由圓柱銷和銷孔所構成的轉動副，如圖4－3（a）所示。</p>&

63、lt;p>　?、谝苿痈?組成運動副的兩構件只能作相對直線移動的運動副，如圖4－3 （b）所示。</p><p>　　由上述可知，平面機構中的低副引入了兩個約束，僅保留了構件的一個自由度。因轉動副和移動副都是面接觸，接觸面壓強低，稱為低副。我們將由若干構件用低副連接組成的機構稱為平面連桿機構，也稱低副機構。由于低副是面接觸，壓強低，磨損量小，而且接觸面是圓柱面和平面，制造簡便，且易獲得較高的制造精度。此外，這

64、類機構容易實現(xiàn)轉動、移動等基本的運動形式及轉換，因而是在一般機械和儀器中應用廣泛。平面連桿機構也有其缺點：低副中的間隙不易消除，引起運動誤差，且不易精確地實現(xiàn)復雜的運動規(guī)律。</p><p>　?。?）高副 兩構件以點或線接觸形成的運動副稱為高副，如圖4－4 所示。</p><p>　　這類運動副因為接觸部位是點或線接觸，接觸部位壓強高，故稱為高副。</p><p>

65、;<b>　　圖4-4</b></p><p>　　4.1.3 構件分類</p><p>　　機構中的構件可分為三類。</p><p>　?。?）機架 它是機構中視作固定不動的構件，起支撐其他活動構件的作用。</p><p>　?。?）原動件 它是機構中接受外部給定運動規(guī)律的活動構件。</p><p&

66、gt;　　（3）從動件 它是機構中的隨原動件運動的活動構件。</p><p>　　為方便對機構進行分析，可以撇開機構匱與運動無關的因素（如構件的形狀、組成構件的零件數(shù)目、運動副的具體結構等），用簡單線條和符號表示構件和運動副，并按一定比例定出各運動副的位置，以簡圖表示出機構各構件間相對運動關系，這種簡圖為機構運動簡圖。它是表示機構運動特征的一種工程用圖）</p><p>　　常用運動副的符

67、號（如圖4－5）</p><p><b>　　圖4-5</b></p><p>　　隨著城市化道路的不斷發(fā)展，為了滿足高層和中高層的建筑的需要。推拉窗和外開上懸窗也逐漸成為主流，而外平開窗，由于其受風力影響而發(fā)生墜落事故，極少使用在高層建筑。但是獨立的使用這兩種窗，并不能滿足一些用戶的需要。本作品設計了一種新型的窗戶——推拉-外開上懸窗（下面簡稱窗）。同時具有外開上懸

68、窗和推拉窗的功能。即在下雨和大風天氣時上懸開啟，保證了室內良好的通風狀態(tài)。選擇左右推拉開啟時，又避免了上懸窗開度小的問題。</p><p><b>　　4.2兩用窗的設計</b></p><p>　　4.2.1 窗的整體結構：</p><p>　　窗高1.2米，寬1.5米。主要有窗框和兩個窗扇組成。如圖4-6</p><p&

69、gt;<b>　　圖4-6</b></p><p>　　窗扇（如圖4-7）分為上梃很和窗體兩部分。窗扇寬0.6米，高1.0米，厚度0.034米。開啟角為20度。</p><p><b>　　上 梃</b></p><p><b>　　窗 體</b></p><p><b

70、>　　圖 4-7</b></p><p>　　4.2.2 窗的開啟狀態(tài)</p><p><b>　　如圖4-8所示：</b></p><p>　　單扇開啟 兩扇開啟 推拉開啟</p><p><b>　　圖4-8</b></p&g

71、t;<p>　　4.2.3 局部結構</p><p>　　上梃和上框滑道連接部分</p><p>　　圖4-9 圖4-10 圖4-11</p><p><b>　　圖4-12</b></p><p>　　上梃兩側裝有滾輪座（如圖4-9），滾輪座（如圖

72、4-10）通過兩顆螺釘連接在上梃上（如圖4-11），兩個滾輪通過心軸連接在滾輪座內，滾輪嵌在上框的滑道里（如圖4-12）。通過滾輪可以使窗體沿上框滑道左右移動。</p><p><b>　　上梃和窗體連接部分</b></p><p>　　圖4-13 圖4-14 圖4-15</p><p&g

73、t;　　上梃兩端各有一根軸伸出（如圖4-13），和一個帶孔的部件（如圖4-14）接，該部件下端有凹槽，嵌在窗體邊梃上端相應的槽中（如圖4-15）。</p><p><b>　　支桿和窗體連接部分</b></p><p>　　圖4-16 圖4-17 圖4-18</p><p>　　該部分有滑

74、道（如圖4-16），短圓柱銷，支桿組成。滑道固定邊梃上，滑道下端有一開口。邊梃有一斜面凹槽（如圖4-17），斜面凹槽內裝有短圓柱銷。支桿上端有一半圓形凹槽，便于和銷固定（如圖4-18）。</p><p><b>　　支桿和下框連接部分</b></p><p>　　圖4-19 圖4-20 圖4-21</p&

75、gt;<p>　　該部分主要有支桿和支桿座滑道組成，支桿座和支桿通過銷軸連接（如圖4-19，圖4-20），支桿座分為兩部分，下端可旋轉，連接好后嵌在下滑道里（如圖4-21），并可和窗體一起沿下滑道左右滑動。</p><p>　　4.2.4 連接部分的結構設計</p><p>　　連接部分的結構設計（零件示意圖、裝配示意圖）</p><p>　　4.2.

76、5 窗的啟閉操作</p><p>　　當選擇左右推拉開啟時，只需開鎖后將一側窗扇向另一側窗扇移動。關閉時只需拉回窗扇上鎖。</p><p>　　當選擇外開上懸開啟時，開鎖后，將外側窗扇下端推出，然后利用左右支桿將窗扇固定，用戶可以根據(jù)自身需要選擇單扇開啟和兩扇同時開啟。關閉時將支桿從邊梃中脫離，然后慢慢放下窗扇就可關閉。</p><p><b>　　結論&

77、lt;/b></p><p>　　本窗融合了外開上懸窗能夠防風防塵，在下雨天，又能防止雨水進入室內，同時保持室內良好的通過條件,和推拉窗是窗無論在開關狀態(tài)下均不占用額外的空間，構造也較為簡的優(yōu)點。 </p><p>　　同時又避免了上懸窗的開啟度小，通風能力差。外開的窗扇阻擋了人的視線和推拉窗的最大開啟度只能達到整個窗戶面積的1／2；在風雨天，窗戶只能關閉而無法換氣；密封性差、濕氣、

78、灰塵容易進入。窗框下滑軌來回滑動，上有較大的空間，下有滑輪間的空隙，形成較大的熱損失。清洗比較困難，要擦到玻璃朝外的一面很困難的缺點。</p><p>　　給用戶帶來了更多的功能選擇，在建筑的人性化設計上有著一定優(yōu)勢。該窗外觀簡潔，不占用室內空間，使用時操作簡單。具有較強的抗風性能，和密封性能。</p><p><b>　　致謝</b></p><

79、p>　　時光匆匆如流水，轉眼便是大學畢業(yè)時節(jié)，春夢秋云，聚散真容易。離校日期已日趨臨近，畢業(yè)論文的的完成也隨之進入了尾聲。從開始進入課題到論文的順利完成，一直都離不開老師、同學、朋友給我熱情的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!</p><p>　　在這次畢業(yè)論文的完成過程中，我得到了很多老師和同學的幫助，其中我的論文指導老師xx老師對我的關心和支持尤為重要。每次遇到難題，我最先做的就是向xx老師尋求幫助，而x

80、x老師每次不管忙或閑，總會抽空來找我面談，然后一起商量解決的辦法。xx老師平日里工作繁多，但我做畢業(yè)論文的每個階段，從確定題目到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期論文格式調整等各個環(huán)節(jié)中都給予了我悉心的指導。這幾個月以來，xx老師不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想給我以無微不至的關懷，在此謹向xx老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。同時，感謝在整個畢業(yè)設計期間和我密切合作的同學，和曾經在各個方面給予過我?guī)椭幕锇閭?，在此?/p>

81、我再一次真誠地向幫助過我的老師和同學表示感謝！</p><p>　　最后，謹向所有大學期間曾經關心和幫助過本人的老師和同學表示最誠摯的謝意！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 徐起賀，劉靜香，程鵬飛. 機械設計課程設計 北京：機械工業(yè)出版社，2009</p><p>　　[2]