多功能绘图桌研制分析

《升降式多媒体绘图桌》研制报告本文研制了一种利用电机提供动力，实现桌面和电脑自动升降的升降式多媒体绘图桌。

桌面利用电机带动齿轮、齿条实现了自动调剂角度的功能，能够让学生们上课时写字更舒服，调剂坐姿，缓解在制图过程中产生的疲劳。

桌面与电脑相结合，能够方便同学制图。

如同学们在制图课堂上对图形不明白得，能够观看三维模型进行明白得。

同时，电脑的存在，实现了多媒体网络教学，学校网络化及远程教学不在是梦。

能够直截了当演示教师的讲课内容，更能够用于教师指导学生，进行互动交流、批改作业等教学活动，同时还能够实现一对一、一对多个学生的远程教育及指导，还能够一个老师在办公室对几个班的学生进行同时讲课。

升降式多媒体绘图桌为标准化构型，整体体积与教学环境适应，要紧实现的功能要紧有：1)一般教室通用课桌。

2)多媒体教室可用的电脑桌。

电脑升起，与教师机联机，能够及时与老师互动沟通，教师能够赶忙给予答疑和辅导，从而实现网络教学。

3）理工科制图室可用制图桌。

桌面配备可调剂角度的画板，为制图的同学提供了方便，同时，手工制图与电脑制图在一张桌子上能够同时进行，对同学了解模型的结构有专门大关心。

本文所设计的升降式多媒体绘图桌能够广泛应用于数字化课堂的建设，同样可用于家庭课桌、企业办公。

升降式多媒体绘图桌能够专门好实现学生的师生交流互动，提高教学质量、教学成效，从而最大限度提高学生学习效率，更能够方便师生交流。

大大的提高教学质量以及学生的学习效率。

具有良好的应用前景，以及宽敞的市场空间。

具有较高的应用价值。

关键词：电机; 教学；升降式多媒体绘图桌摘要 (I)1.1 项目背景 (1)1.3 国内同类产品介绍 (2)1.4 本项目研究内容及意义 (3)第二章升降式多媒体绘图桌方案设计 (4)2.1 升降式多媒体绘图桌的设计要求 (4)2.2方案拟定 (4)2.2.1升降多媒体绘图桌桌面升降单元方案拟定 (4)2.2.2升降多媒体绘图桌电脑升降单元方案拟定 (5)2.3 升降式多媒体绘图桌的系统组成及其工作原理 (5)2.3.1 升降式多媒体绘图桌的系统组成 (5)2.3.2 升降式多媒体绘图桌的工作原理及相应运算 (6)2.7 升降式多媒体绘图桌的性能指标 (11)2.8 本章小结 (11)第三章升降式多媒体绘图桌本体结构设计 (12)3.1桌面翻转单元和显示器升降单元的设计 (12)3.1.1桌面翻转单元齿轮与齿条设计 (12)3.1.2电机的选用 (13)3.1.3显示器升降单元电推杆的选择 (14)3.1.4 万向节的选型 (14)3.2刚性连接单元的设计 (15)3.2.1 底架的选择 (16)3.2.2 刚性连接销的设计 (16)3.3 动力施加单元和电路操纵单元的设计 (16)3.4 实验样机的要紧参数 (18)3.5 本章小结 (18)4.1 升降式多媒体绘图桌相关部件的安装 (19)4.1.1 螺丝式连接 (19)4.1.2 电机与电推杆之间的电路连接 (19)4.1.3 电推杆与显示器支架的连接 (20)4.1.4 电机与轴的连接 (21)4.1.5 单元的组装连接 (21)4.2单元的约束 (22)第五章研制结论及创新点 (23)5.1 研制结论 (23)5.2 创新点 (23)致谢 (27)参考文献 (28)附录一升降式多媒体绘图桌的实物照片 (28)附录二升降式多媒体绘图桌的模拟试验 (29)1.1 项目背景目前，中国教育正在普及化，走进大学课堂的学生越来越多，据不完全统计，截止到2019年底，我国一共有954所本科院校,303所独立院校,1272所高职专科，其中建筑建工类，土木类，机械类，电子电气等大多数理工科学生都要学习《工程图学》，即都要进行专业制图。

多功能绘图桌研制分析1、研制背景及意义在工程学乃至一些非工程学专业当中，手动绘图仍然是不可或缺的基本技能，不能完全被电脑绘图所取代，手工绘图也是锻炼一个人的绘图能力基础方法，而这些基本的绘图，一般的简单绘图都需要两小时左右，对于复杂、量多的图则需要五六小时甚至更久。

绘图完成的同时，我们的绘图者也要对图纸进行查缺补漏，找到不正确的地方进行改正，缺少的地方进行补充。

这些工作都是一个长时间的过程。

但是如果桌椅高度搭配不合理，会直接影响到一个人的坐姿，不利于绘图者的健康；如果桌面的倾斜度不合适，那会影响我们的判断力，导致我们找不到或者找不全图纸上的错误，那样会影响图纸的效果并且如果长时间的绘图往往会使我们全身酸痛和不适。

这个时候若还没有一个人合适的角度去纠错，那就会很大程度上磨灭我们的耐心。

正确的桌椅高度应该是人之坐时保持2 个基本垂直：一是当两脚平放在地面时，大腿与小腿能够基本垂直这时，座面前沿不能对大腿下平面形成压迫；二是上臂与小臂基本垂直，这时桌面高度应该刚好与小臂平面接触。

这样可以使人保持正确与舒适的姿势。

在这样的情况之下我们对不同的绘图者存在不同的身高和不同的视角的情况下。

我们设计了这款绘图桌，它可以调节到合适的桌体高度和舒适的倾斜程度来适应我们的绘图者进行绘图工作和查缺补漏工作。

在一些需要借鉴引用特殊结构或标准件的时候也可将现有标准件的图纸放在绘图桌下就能通过灯光呈现到图纸上，从而节省了绘图时间。

2、设计方案我们的桌子主要实现升降与倾斜两个功能。

为了实现桌体的升降功能，我们用两组连杆分别连接成一个菱形四杆机构，利用螺旋传动过程时螺杆与螺母的相对运动原理，用一根螺杆在其两端分别加工左右旋向的螺纹，通过左右旋向的螺纹结合的螺杆转动带动两端“螺母”的径向移动，带动两边连接在一起的连杆运动即可改变菱形的长短轴以实现桌体的升降功能。

同样，利用螺旋传动，螺杆转动带动螺母移动，螺母相当于曲柄滑块机构中的滑块，连杆相当于曲柄，于是螺母的移动就可以带动连杆的运动从而可实现桌面的倾斜功能。

DOI：10.16661/ki.1672-3791.2017.28.016一种多功能绘图桌的设计①姚佳(长沙民政职业技术学院电子信息工程学院 湖南长沙 410004)摘 要：为了弥补现有绘图桌结构单一、使用不便的缺点,设计了一款多功能绘图桌,它具有可在多个角度进行绘图,带有可移动书架,绘图工具储存,高度可调节等多种功能。

结构简单实用,操作方便,可用于学校绘图实训室和家庭中儿童绘图使用。

关键词：绘图桌 多功能 翻转中图分类号：TS664 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2017)10(a)-0016-021 设计背景及意义课桌,从小学到大学,对于每个同学来讲都经历和用过很多,而绘图桌作为课桌的一种,大致可分为两类：一类是桌上型制图板;另一类是体积较大、功能较为单一的制图桌,但从使用性能方面来看,两种类型的绘图桌都存在各自的利弊[1]。

随着社会的发展,现有的绘图桌不应只能够调整高度和绘图角度,还应有多种形式,随着科技的发展,人体工程学绘图桌和各种创意型绘图桌是当前研究和发展的趋势[2]。

目前学校大多数采用的是与地面平齐的绘图桌,一般为固定式。

进入大学后,由于授课方式、学习方式和各个专业学习的内容和性质的不同,需要不同类型的绘图桌,艺术类专业有艺术绘图桌,而作为机械类专业经常使用的机械绘图实训室,一台功能完善的绘图桌可以使学生更好的学习和绘图。

经过调查,我们发现在现有大学的机械制图室大部分还是采用木质的绘图桌子,只是桌子的大小变大了些,现有的绘图桌存在一些不完善的地方,并不能很好的方便学生绘图、使用绘图工具和查找相关资料,针对上述问题,我们在现有绘图桌的基础上设计一种多功能“翻转课堂”式绘图桌,它具有可在多个角度进行翻转,书架可移动,工具储存,可调节高度等多种功能。

该作品结构简单,操作方便,定位准确,是纯机械产品,安全可靠,方便学生学习。

2 多功能绘图桌的结构和功能设计本作品设计的多功能绘图桌包含四大功能模块,结构示意图如图1所示。

多动能绘图桌设计概述作者：冯慧玉崔丽齐咏雪何紫元田昭源来源：《科学与信息化》2018年第05期摘要如今市场上的大多数绘图桌功能单一，形体笨拙，一些基本的绘图工具使用起来非常不方便。

本文就对当前绘图桌的使用情况进行调查，针对绘图桌上工具与桌面的关系、储物空间的设置及人体舒适度与桌面倾斜角度的关系提出了绘图桌改良的必要性。

通过对桌体各部件的设计得出设计流程及其方法，最终得出设计方案。

关键词多功能；便捷；绘图桌前言绘图桌是一种可以应用于建筑设计、工程制图、机械绘图、美术创作等领域的特殊工作桌，手工绘图是一种最基本的绘图方式，且绘图时间长，使用绘图工具多，按照人机工程角度来说，如桌面与水平面的夹角为0度时，这样长时间水平作画与平常上课时低头过于低或是低头时间过长，会影响视力及颈椎、工具多等针对这些问题，对绘图桌进行改良设计。

1 调查过程1.1 调查方法经过对华凌家具市场的实地勘察、走访高校问卷调查，总结出以下问题：①61%的学生对现有绘图桌造型不满意，有20%的绘图桌采用材料不满意，19%的学生对现有绘图桌储物功能不满意。

②还有大多数的学校的绘图桌的画板角度调节方面设计得不合理。

③绘图桌是形体笨重，给人以厚重的感觉，没有体现应有的现代简约风格；④使用者在使用绘图工具的过程中，尤其不便，绘图工具容易丢失；⑤在绘图中有时会边看着电脑边画图，电脑的放置位置会影响绘图的效率，为电脑提供一个安全又舒适的位置是非常重要；⑥现有的绘图桌具有的储物空间使用起来不方便，在整体形象方面没有为形象增加亮点，有时还显得特别突兀。

针对以上问题，提出合理的解决方案，以此为依据，完成绘图桌的改良设计。

2 绘图桌方案设计2.1 桌体设计（1）桌面设计桌面部分首先在水平作业域上桌面选用亚克力材料，内置磁性材料，桌面上标有尺寸线和图纸定位线，可以对A1、A2、A3、A4型号的图纸进行快速准确的定位。

亚克力材料不仅使用起来舒适，而且清洁方便，使桌面显得干净整洁，图纸定位线和磁性桌面的设计，便于图纸的定位和拆取，提高了绘图效率。

【摘要】针对目前的课堂教学需求，如桌子高度可能会不合适且不易调节，以及放在桌面上的东西容易滚动滑动等等，并结合自身在上课时对于桌子的要求和希望改进的地方，做出了一个多功能书桌的设计，旨在能够以更多的功能以及更加完善的人机功效来提高学生的上课效率。

同时目前的硬件设施在功能日趋完备的同时，也更加注意到空间的充分利用，所以对于目前正在使用的桌子等硬件设施进行重新设计，以提升其对于空间的利用效率，利用机械原理使其能占用更少的空间而发挥更大的作用。

、本文主要讲述多功能书桌的各部件设计以及其设计原理，通过对于结构的分析和材料选择分析，制定相关的部件外形与内部结构，然后利用UG NX软件对各零件进行三维建模，完成整体的组装和完整的组装步骤。

【关键词】：多功能书桌创新三维建模组装目录引言 (1)一、多功能书桌的可行性分析 (2)（一）市场分析 (2)二、多功能书桌介绍 (5)（一）外形及主要部件介绍 (5)（二）多功能书桌设计图 (6)（三）桌子功能 (12)（四）技术分析 (13)三、多功能书桌的美化设计方向 (15)（一）细节美化 (15)（二）结构美化 (16)四、多功能课桌进一步改善的发展方向 (16)（一）新型功能的添加 (16)（二）材料方面的改善 (16)（三）应用范围的普及 (16)（四）结构方面的改进 (16)总结 (18)参考文献 (19)谢辞 (20)引言目前的教室中，绝大多数采用的还是传统的钢管、铁皮、铁皮、胶木板之类的材料用螺丝螺母结构组装的课桌，但是功能并不完善，常常发生桌面上的东西掉到地上的事，并且对于长期伏案工作的学生和有此类工作情形的人来说，目前的桌子并不能保证使用者以一个正确的姿势来工作，长此以往容易导致身体出现问题。

同时对于不同身材的使用者，目前使用的桌子也没有相应方便的调节机构，这就导致有的时候使用者会觉得桌子使用起来很别扭。

基于这种情况，我设计了一款多功能的桌子，相信它能让坐着学习工作变得更方便更有乐趣。

绘图桌的创新优化设计[摘要] 针对现有绘图桌笨重且占地面积大等缺陷，对绘图桌进行了创新优化设计，使绘图桌具有可折叠、携带方便等多种功能，改善制图专用教室紧张的状况。

[关键词] 绘图桌多功能可折叠创新优化设计1引言由于高校扩招，不少学校校舍资源紧张，制图专用教室也不例外，有的甚至取消了制图专用教室。

目前手工绘图依然是教学过程中必不可少的一个环节，机械类专业的一些课程设计、毕业设计都要求学生画A1或A0图纸，于是学生绘图时只能把图板架在课桌上，而课桌桌面既小又没有斜度，对绘图工作造成相当的不便，绘图时间稍长便会感到腰酸背痛。

现有市场上的绘图桌大多有笨重、不便调节、不可折叠、占地面积大等缺点。

虽然有可折叠式的专利，但市场上也没有见过此类产品，而且折叠起来麻烦、功能单一。

轻便的只有画架，但画架只适于艺术类课程的绘画，画工程图则不行。

因此，研制一种可折叠桌脚、可调节桌高和画板角度，并能够放置图纸和绘图仪器、工具的多功能绘图桌显得很有必要。

2可折叠多功能绘图桌的结构创新设计可折叠多功能绘图桌的结构创新设计利用UG软件，进行三维虚拟仿真设计,以便修改、仿真。

2.1绘图桌的可调节桌高功能本绘图桌由桌面10、四个可折叠的支撑件20和四个可伸缩桌腿30组成，见图1。

四个支撑件20对称分设在桌面底部的四个角落，四个桌腿分别与四个支撑件连接；桌面10包括上桌面11和下桌面12和锁定装置13，上桌面11和下桌面12转动连接，并由锁定装置13进行固定。

桌脚采用金属材料制作的可伸缩式结构，能起到调整绘图桌高度的作用。

图1绘图桌结构2.2绘图桌的桌脚可折叠功能通过伸缩式桌脚与绘图桌身的杆连接，使得桌脚能收缩到桌脚的上端，在桌脚收缩后，其上端亦能折叠到桌身的下端，并利用材料的弹性结构进行桌脚的锁紧，见图2。

图2桌脚可折叠结构2.3绘图桌的桌面可倾斜功能通过手动调节杆放入不同的波浪式调角度槽中，可实现绘图板从0～80°的多角度倾斜，见图3。

研究•开发新型多功能制图桌的设计□赵猛沈阳职业技术学院沈阳110045摘要：针对工科院校工程制图类课程所使用的制图桌在结构和功能上不能满足教学要求的问题，设计了一款新型多功能制图桌。

介绍了这一多功能制图桌的工作原理，分析了桌面、调节机构、储物装置等制图桌的结构。

这一多功能制图桌结构设计合理，使用方便，可根据使用者的身高及制图习惯手动调节制图板的高度和角度，满足制图者测绘、手工制图及电子制图等多方面需求，并能提高制图效率。

关键词：制图桌结构原理设计中图分类号：TH122 文献标志码：A 文章编号：1000-4998(2020)07 -0053 -03Abstract：Aiming at the problem that the drawing bench used in the engineering drawing courses in engineering colleges cannot meet the teaching requirements both in structure and function, a new multi-functional drawing bench was designed. The working principle of this multi-functional drawing bench was introduced, and the structure of the drawing bench such as desktop, adjusting mechanism and storage device was analyzed. This multifunctional drawing bench has a reasonable structure design and is easy to use. It can manually adjust the height and angle of the drawing board according to the user* s height and drawing habits to meet the needs of cartographers in plotting, manual drawing and electronic drawing with improved drawing efficiency.Keywords：Drawing Bench Structure Principle Design1设计背景制图课程是目前国内髙校工科类专业学生必修的专业课程[1<，制图课程所使用的书桌与其它课程所使用的阶梯座椅、普通书桌有所不同，大多为专业制图桌[<]。

新型多功能制图桌的设计作者：衡楠等来源：《硅谷》2015年第02期摘要经调查发现，目前市场上的传统制图桌大多功能单一，造成绘图者使用不便，从而大大降低了绘图效率和绘图质量。

通过对传统制图桌使用过程中特点的分析，设计了一种新型的多功能制图桌。

该制图桌通过气压装置来调整制图桌的高度；采用四杆机构来改变桌面的倾斜角度；将经过特殊设计的一字滑轮尺和铅直尺结合使用来代替丁字尺，再配合使用角度绘制仪，使绘图更便捷；整个桌面采用磁性材料，从而易于图纸的定位、固定和拆取。

该制图桌适用于学习或从事与制图，绘画相关的不同群体。

关键词制图桌；磁性桌面；圆纸筒中图分类号：TH12 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）02-0170-02目前，绝大多数制图者都在用传统的制图工具绘图，这样既造成了制图程序的复杂，也不利于制图工具的安放与携带，导致制图者的工作量大、效率低。

为了方便制图者制图，减轻工作量，提高制图质量，设计了一款全新的多功能制图桌，它不仅具有调整桌面角度和高度的功能，而且磁性桌面的设计便于图纸的定位、固定和拆取，将工具尺与桌面一体化，满足不同使用者的不同需求，为学习和工作提供便利。

1 设计背景及思路目前应用比较广泛的制图桌主要有两种。

一种是制图板和普通桌子的配合使用，另一种是功能相对单一的普通制图桌。

从使用性能上看，二者都存在很大的局限性。

例如制图板无法根据人的身高调整高度和角度，普通制图桌功能单一，体积较大，移动不便等。

这些缺陷都会造成制图效果差，学习和工作的效率降低。

该制图桌本着多功能，一体化，人性化以及绿色环保的设计理念，在使用性能上满足不同人对桌面高度，角度可调、桌体可动以及尽可能减小负担的不同要求，进行多功能制图桌的总体设计。

2 多功能制图桌的整体设计2.1 桌面结构的设计1）水平尺，铅直尺和角度绘制仪的设计。

该制图桌的工具尺采用了一种全新的设计结构，如图1所示，用一字滑轮尺作为水平尺，同时在铅直尺上，还设计出了一个手柄，易于水平尺的上下移动和铅直尺的左右移动，通过这种方法消除了丁字尺与桌子分离所造成的不便，此外，在铅直尺上还设计出专门绘制角度的角度绘制仪，使绘制各个区域的角度更方便。

移动双桌绘图桌结构设计研究设计出一种新型移动双桌绘图桌。

本产品主要由小桌面升降、大桌面平移、桌面旋转三部分组成。

小桌面升降部分由飞轮和链条组成，绘图桌面的水平移动部分由齿轮齿条机构组成，通过轴的转动，实现小桌面升降和大桌面水平移动可以同时进行。

通过对三个方面的调节，可以适合每一位绘图者的习惯。

绘图桌；链传动；齿轮齿条机构随着中学素质教育不断推进，学生具有较好理论知识的同时，还需其具备较强的创新能力及其技术运用能力[1]。

因此学校在高中阶段组织学生参加各种奥林匹克竞赛的同时，积极开展创新实践教学，鼓励学生积极参加全国青少年科技创新大赛、明天小小科学家奖励活动、中小学电脑制作活动等，培养学生创新意识和实践能力。

本文主要阐述新型多功能移动双桌绘图桌的结构设计。

1绘图桌结构设计现状及意义目前绘图桌是一种建筑、美术、园林及其机械绘制图中广泛应用的辅助工具[2]，使用相当频繁。

传统绘图桌具有明显的不足之处1大部分桌体不可以升降，即使少数能够升降，至少需要两名同学合力抬起桌脚并对孔插销，桌面的角度不能调整；2抽屉过小，致使学生的教材、设计图纸、电脑等学习工具容纳不下；3由于抽屉固定，阅读对照时参考资料必须从抽屉中拿出放在桌面上，容易导致设计图纸磨黑影响图纸美观[3-5]。

多功能移动双桌绘图桌图1从人机工程角度来设计，试图解决上述问题。

绘图者摇动手柄，通过齿轮齿条的啮合，绘图桌面水平移动并与水平面形成一定夹角，通过链轮的转动带动链条传动，达到与其固定置物台升降的效果。

因此，新型移动双桌绘图桌的设计具有较高的研究意义和研究价值，能解决绘图人士在工作学习上的诸多不便,从而提高工作及学习的效率。

2绘图桌结构设计1大桌面；2齿条；3拉杆；4固定杆；5轴；6小桌面置物台；7桌脚；8桌脚；9刚架；10链条；11飞轮；12齿轮。

图2绘图桌的结构图如图2移动双桌绘图桌主要由大桌面、小桌面、齿轮、齿条、链条、飞轮、手柄等组成，另配有座椅。