东华大学
机械工程学院
实验指导书
实验名称休闲娱乐机械与家用机械的设计及改进课程名称自选综合实验
专业学期
姓名学号
指导教师周申华实验成绩
实验日期年月日
一、实验目的及要求
1.实验目的：
（1）了解并体验新产品开发的流程；
（2）掌握资料调研和检索的方法和技巧
（3）掌握CAD、CAE软件在产品设计中的运用；
（4）了解一些基本零件的加工及装配方法；
2.实验要求：
（1）进行具体工作之前应先安排出自己的工作计划，作为检查工作进度的依据；
（2）对相关领域的机械产品及专利进行调研，自行拟定所需要设计的机械产品创新方案；
（3）对设计产品进行建模及仿真，选择较重要的零件进行力学校核；（4）绘制产品装配图纸及主要零件图纸，总量约折合1张A0当量；（5）拟写该产品的实用新型专利说明书。
二、实验装置
1、计算机及相关CAD、CAE软件
2、游标卡尺、钢尺等测绘工具
3、扳手、螺丝刀等基本拆装工具
4、图纸绘图仪
三、实验内容
1、基于对生活的观察，结合主题对某一领域的问题进行调研，拟定
自己的设计方向；
2、对同类或类似产品及专利进行检索，必要时可进行一定的测绘，
并在此基础上提出自己的创新方案；
3、对该机械产品的零件进行设计、装配、仿真及校核；
4、绘制主要零件的工程图及产品的装配图，渲染产品效果图；
5、拟写该创新产品的实用新型专利说明书。
四、实验报告要求
1、对设计领域的国内外相关产品进行描述及分析，指出现有产品优
点及不足；
2、说明自己设计的产品的工作原理、主要特点及创新点；
3、归纳整理设计流程，绘制主要结构的机构简图，记录仿真、校核的计算过程及结果；
4、写出经过本次设计后的体会与收获
5、将图纸及拟写的实用新型专利说明书作为本实验报告的附录。
五、实验进度安排
实验内容学时数
调研并拟定设计方案8
产品建模8
仿真及校核 4
工程图及效果图 4
实用新型专利说明书撰写 4
撰写实验报告及验收 4
六、考核方式
学生需提交：
实验报告（附实用新型专利说明书及折合约1张A0当量的工程图）一份；
工作日志一份；
调研报告（含相关产品的文献/专利目录及总结）一份；
设计资料光盘（含CAD模型、运动仿真动画、力学校核数据、电子版工程图等）一份；
实验报告正文
家用机械-多功能家具的设计方案
1前期调研.......................................................... 错误！未定义书签。2设计灵感和设计方案 ..................................... 错误！未定义书签。3总体设计图和工作原理图 . (8)
4零件的有限元分析 (11)
5设计过程中遇到的问题 ................................. 错误！未定义书签。6实验心得.......................................................... 错误！未定义书签。
计算机三维建模效果图
1 前期调研
对于不少业主来说，新居里的空间不够宽敞让他们在选择家具时更显为难。因为要在买家具时考虑在有限的空间里营造舒适与美观。其实要节省空间，只要选购家具时注意一下家具的结构与功能，选择那些能一物多用的产品，就能让家
具发挥最大功能，实现节省家居空间、让空间更加宽敞的目的。
如果你的居室面积不是很大，那么就一定要考虑家具的多功能化。一件家具如果具有多重功能，就能在不同的空间里扮演不同的角色，更好的节省家居空间。例如一个小巧的角几，下面带着4个轮子，推着走非常方便。把它推到沙发前，可以做一个临时的茶几，晚上睡觉前又能放到房间充当床头柜。而一些多功能鞋柜则能身兼数职，既可以做凳子、鞋柜，又可做收纳箱。
目前市场上的多功能家具品类多样，大至睡床、沙发，小至边几、鞋柜，都能见到多功能家具的身影。这类家居可随着大件家具(床、衣柜等)成套买，也可以单件买。不仅受到小户型业主的青睐，一物多用的功能也受到不少买了大户型的家庭喜欢。
多功能家具的分类
种类初始功能新设功能举例产品举例
床榻坐卧遥控、按摩、变形智能床、充气床、折叠床
椅凳坐靠旋转、升降、按摩按摩椅、折叠沙发、牙科椅
箱柜储存自动开关、升降、消毒防霉衣橱、升降柜、保险箱
桌案支撑旋转、升降、变形旋转餐桌、自动麻将桌
框架悬挂多层、升降、遥控遥控窗帘、自动百叶窗
门屏隔挡调温、隔音、自动开关自动门、音乐墙、沐浴门
2 设计灵感和设计方案
这个“白色立方体”看上去就像一个巨型的盒子，其实就是一套多功能家具，拆开是两沙发和一个茶几，还是一个空间节省概念设计。
设计灵感
通过检索一些其他专利，我们组决定设计一个书桌-书架-床转变的多功能
家具，这样不仅节省空间，而且也能让户主学习休息两不误。我们的灵感来源于下面一幅图：
这幅图让我们觉得这种通过沙发的翻
转来演变成床，角色的转变让户主既
可以坐在沙发上看电视，同时又可以
变为一个休息的地方，达到了节省空
间和一物多用的效果，不仅大方美观，
而且也是家居变得趣意盎然。我们想
到这样的方法同样可以应用到书架和
床板的演变上，让人们不仅可以学习，
而且可以休息。为此，我们决定发明
一种书桌-书架-床的转变的多功能家
具。
设计方案
a 书架的具体设计
书架的具体作用：1、放置书籍，供参阅和学习
2、书架转变为支架，起支撑床板作用
书架的安装：通过连接件与床板相连，床板在翻转的过程中，书架会由于重力的作用产生转动。
优点：床身在翻转的过程中，书籍保持平动而不用人为的卸下书籍，省时省力，方便快捷。
书架连接方式
