1、工業設計機械基礎課程設計腳踏式垃圾桶設計16吉林化工學院工業設計課程設計說明書目 錄目 錄I摘 要II第一章 腳踏式垃圾桶介紹11.1腳踏式垃圾桶外觀類型11.2 腳踏式垃圾桶的功能31.3 腳踏式垃圾桶的組成4第二章 腳踏式垃圾桶的原理52.1 連桿裝置52.2 腳踏式垃圾桶的原理分析62.3 腳踏式垃圾桶的工程圖7第三章 腳踏式垃圾桶的裝配圖83.1 腳踏式垃圾桶的裝配圖83.2 桿件的各裝配形式8第四章 連桿機構受力情況94.1連桿受力分析94.2 桿件的強度分析104.3 提高壓桿穩定性的方法11第五章 腳踏式垃圾桶的改進125.1 改進方案125.2 腳踏式垃圾桶的人機設計13第六章

2、 腳踏式垃圾桶注意事項及保養146.1 注意事項146.2 保養方法14結 語15參 考 文 獻16摘 要 隨著人們生活水平的提高，人們對生活素質的要求也越來越高。因此生活用品變呈多樣化發展，性能就變得尤為重要。垃圾桶是每個家庭必不可少的必需品，然而簡單的垃圾桶卻遠遠不能滿足人們的需求了，腳踏式垃圾桶便在生活中脫穎而出，變得尤為重要。它不僅方便人們使用，而且造型多樣化使它具有裝飾作用。 關鍵字：腳踏式垃圾桶 方便 造型多樣化 性能第一章 腳踏式垃圾桶介紹1.1腳踏式垃圾桶外觀類型(1)普通造型： 圖1-1 塑料材質垃圾桶 圖1-2 不銹鋼材質垃圾（2）仿生造型： 圖1-3 青蛙造型 圖1-4

3、蘑菇造型 圖1-5 小貓造型 1.2 腳踏式垃圾桶的功能腳踏式垃圾桶的功能是用來盛放垃圾的工具。腳踏式垃圾桶的種類很多，有室外用的分類垃圾桶，室內用的生活垃圾桶等，但是它們的使用方法基本相同。都是用腳踩垃圾桶的底部的踏桿部分，通過連桿機構可以將垃圾桶蓋打開，方便快捷。 圖1-6 垃圾桶工作時的狀態1.3 腳踏式垃圾桶的組成 腳踏式垃圾桶是由外筒、內筒、筒蓋、支架、連桿、踏桿等部分組成。此桶包括相互樞接的桶體和桶蓋，該桶蓋連接一用以控制桶蓋開合的傳動機構，其特征在于：所述傳動機構包括一腳踏件、一杠桿結構及一連桿，所述腳踏件設于桶體底部并位于桶體外，所述杠桿結構包括固定座及杠桿，該杠桿一端連接腳踏

4、件，另一端連接連桿，中部連接固定座，所述連桿縱向設于桶體外部，連桿的另端樞接所述桶蓋，且該樞接處位于所述桶蓋與桶體樞接處的內側。本設計的垃圾筒設計簡單，結構合理，且可做成各種不同外觀造型、既適于家用、又適于公共場所。 圖1-8 垃圾桶的組成圖第二章 腳踏式垃圾桶的原理2.1 連桿裝置圖2-1 連桿機構 圖2-12 桿件的運動簡圖2.2 腳踏式垃圾桶的原理分析腳踏式垃圾桶采用杠桿原理結構。筒蓋的支架與連桿和踏桿連接，通過帶有踏桿的杠桿，可驅動連桿和支架使筒蓋沿筒口弧邊平滑地沿到筒體側邊使筒蓋全部掀開。由于這樣特殊的設計，本實用的垃圾筒可以全方位向筒內傾倒垃圾。圖2-2 腳踏式垃圾桶的形體模擬圖2

5、-21 腳踏式垃圾桶的分解結構2.3 腳踏式垃圾桶的工程圖 圖 2-3 連桿主視圖 圖2-31 連桿俯視圖第三章 腳踏式垃圾桶的裝配圖3.1 腳踏式垃圾桶的裝配圖 圖3-1 裝配圖3.2 桿件的各裝配形式圖3-2 機構裝配圖第四章 連桿機構受力情況4.1連桿受力分析圖4-1 受力圖 圖4-1 為腳踏式垃圾桶的受力圖 可知DEF是省力杠桿：E為支點，DE水平投影為阻力臂，桿BD對D端的壓力是阻力；EF水平投影為動力臂，施加于F上的力是動力。ABC為費力杠桿。C為支點，蓋的重心到C距離的水平投影為阻力臂，蓋的重力為阻力；BC的水平投影為動力臂，桿BD作用在B點的支持力是動力。4.2 桿件的強度分析

6、此垃圾桶的桿件在工作狀態時還受到壓力、剪切力的作用。所以應該注意桿件的應力的作用。一、 壓桿應力理論與實踐證明，在等直桿軸向拉壓的條件下，橫截面的內力是均勻分布的。于是有 F/A 式中，N為橫截面上的軸力值；A為橫截面的面積。二、切應力與剪力對應的應力稱為切應力，以希臘字母“”表示，公式： =Q/A式中，Q為剪切力，A為剪切面的面積。 不發生剪切破壞的條件，即抗剪強度條件應表示為 =Q/A式中，為許用切應力。4.3 提高壓桿穩定性的方法1.選擇合理的截面形狀，提高截面的慣性矩I讓材料不要聚集在截面中性軸附近，而是較多的分布在離中性軸距離較大一些的位置，是提高截面慣性矩的基本方法。2.改善支座情

7、況1）從壓桿的穩定性來說，固定端最佳，鉸支座次之，自由端最差。2）如有可能，應增加支座數量，縮短支座間的距離。3.材料的合理利用影響壓桿穩定性的材料性能參量是彈性模量，而與材料的強度參數基本沒有直接關系。所以合理選材是衡量設計水準的重要方面。4.合理安置載荷如有可能，將載荷分散安置和盡量讓載荷靠近支座，都有利于減少彎曲變形。第五章 腳踏式垃圾桶的改進5.1 改進方案 新型的特征為筒蓋上設有支架，支架通過連桿與設于外筒底部的杠桿的橫桿連接；杠桿呈字型，長邊伸出筒體為踏桿，杠桿短邊有一橫桿，橫桿兩端設有與外筒底部兩個缺口匹配的凸耳，橫桿上還設有安裝彈簧的孔，杠桿經軸孔與設于筒底內部的軸座連接。避免

8、垃圾桶的蓋被打開后不能自動蓋上這一缺點。 圖5-1 改進后垃圾桶5.2 腳踏式垃圾桶的人機設計對于腳動操縱器的踏板 應注意懸空踩踏的踏板的高度與操縱力。若操縱力較小，操作時小腿與地面可成接近90度的較大角度，對于腳踏式垃圾桶的設計應符合操縱力較小的操縱裝置。對于腳踏式垃圾桶功能尺寸的設定應符合人機工程，設定公式如下： 產品最小功能尺寸=相應百分位數的人體尺寸+功能修正量 產品最佳功能尺寸=相應百分位數的人體尺寸+功能修正量+心里修正量 =產品最小功能尺寸+心里修正量 所以對垃圾桶的大小設計應根據人的需求不同，設計出更適合大眾需求的產品。第六章 腳踏式垃圾桶注意事項及保養6.1 注意事項1.遠離

9、火源，以免烤焦變形2.請勿放置尖銳物品，以免劃傷3.請勿用強腐蝕性的化學溶劑清潔產品外殼（如潔廁劑），以免造成外觀表面損壞、變形。4.使用時請勿用力猛踩腳踏板，以免損壞產品。6.2 保養方法1. 將油性物質的生活垃圾用塑料袋密封好再放入垃圾桶中，以免將垃圾桶的內筒內沾上油漬，給清洗帶來不便。同時，易變質腐爛的垃圾應該及扔掉，否則后有異味產生。2. 選擇浴室內的垃圾桶應盡量選擇塑性好的塑料垃圾桶，鋼性垃圾桶放置時間較長后被腐蝕生銹。3. 在使用時應盡量用輕輕踩踏，用力過猛會將垃圾桶踏翻，因為垃圾桶的質量還過輕，穩定性不是太好4. 在向垃圾桶內扔垃圾時，質量較大的垃圾應盡量輕放。以免將垃圾桶的內筒造成破壞。5. 垃圾桶應定期清洗，對于鋼性垃圾桶應該選用材質較柔軟的清洗工具。結 語 在課程設計的過程中，我從中學會了很多，從多方面角度了解了機械的原理、組成等。發現實際操作會更加加強自己對機械的了解。在自己動手做的過程中發現了自己的不足與弱勢。然而在與同學何老