现代设计方法 - 图文

多功能梯子的设计

小组成员：刘少华、黄捷翔、王

班次：3126

未

1

摘 要

本设计是一种多功能推车梯子，综合了普通梯子、手推车、平板车、铲车的功能，将此四项功能融合为一体，并拥有独特的攀爬台阶功能，很好的解决了目前人们日常生活中对于搬运货物中经常遇到的问题。设计中融入了人性化、实用性设计理念，在多功能基础上进行创新设计，通过严格的材料选择和力学分析进行设计。本设计过程主要依靠电脑绘图，利用大量三维图片将每个结构的设计和模型以图文并茂形式进行了详细的分析和阐述。本文将分析设计的整个过程，以及每个零件的制作和设计过程进行了详尽的描述，充分体现了针对大众进行设计的方向，将人性化设计贯穿整个设计的始终，在开发多功能的同时也提高了产品的实用性。

正 文

一、研究背景

常用的梯子、手推车、平板车、铲车，只具有其各自功能。常见梯子都比较大，不适合家用，人们放置或搬取高处物体时，往往用凳子叠加，这样不但麻烦，并且不安全；常见手推车、平板车、铲车等只具有在平坦路面上运动的功能，如果遇到台、楼梯，在无电梯的情况下必须人力搬运运送的货物。以上情况给人们的生活工作带来诸多不便。

本设计的目的在于：本设计吸收了常用的梯子、手推车、平板车、铲车的工作特点，将其进行了功能合成，成为多功能梯子推车，使其不但具有以上4种功能，并且加入了攀爬台阶的功能，让一种产品具有以上5种功能，并且使用方便，便于存放，节省空间。

本设计的意义在于：通过将多个单一功能产品的功能进行合理拆组，设计出新的具有多功能的产品，实现产品的多功能应用，以及产品的更新换代。并且通过设计过程，提高自己对机械设计制造方面知识的丰富和认识的提高，检验自己学习过的成绩，为以后学习工作积累经验。

二、设计理念

根据设计目的和设计意义，以实用性为中心，以创新为思想，对项目进行设计。在设计过程中，不但要考虑到将各个产品的单一功能进行整合方法，并且要考虑到整合后的具体实用性。尽量避免各个功能之间的影响，尽量让某些重复的结构用一个结构代替，尽量考虑到人体工学，尽量从整体的角度审视整个设计，尽量寻找和合理解决设计中出

2

现的问题。

做到以最简约的结构设计，得到最强大而多样化的功能。坚持以人为本，完善人性化设计，做出最让民众喜欢和乐于接受的商品。

三、梯子形态下总体分析设计

由于梯子部分是核心结构，所以本设计首先从梯子的设计入手。因为本设计需要充分体现以人为本的实用性特点，所以，结构设计的本身需要涉及到在具体使用过程中的人体舒适度，并以此为基础进行梯子结构的相应设计：

研制机器和工具的各种技术措施都不完善，除非能适应人的因素，包括人体尺寸，常规的人体姿势、动作和行为。因此符合人机工程的要求是安全工作场所的首要条件。

通过查找资料，得出一个重要结论，当梯子倾角为70°时，移动单位高度所需的时间最短（上下梯子所需时间如图1），因此可以说它是最佳角度。说明梯子倾角为70°时，移动单位高度所消耗的能量最少。如果工作人员的能力和工作效率保持不变，梯子倾角为70°时，人所受到的干扰以及不良因素较少，完成某一动作所需要的时间也越短。

人在上梯子时应快速抓扶以保持身体的平衡，梯子倾角为60°时，生物力学条件最佳。

据相关资料显示，梯子的最佳受力角度是75°，在60°~80°内为可竖立范围。

四、四种形态的实现

（一）梯子形态：

3

将前杆后杆展开一定角度，将台阶拉开，让台阶1的凹槽位置扣在后杆中上部的杆处，收起铲板，旋转调整三星轮位置，将前杆杆脚与后杆杆脚立于地面上，梯子形态完成。

（二）平板车形态：

将台阶合拢到前杆，再将前杆后杆合拢，收起铲板，旋转调整三星轮位置，将三星轮和万向轮朝下放置于地面上，平板车形态完成。

（三）手推车形态：

在平板车基础上，将后杆抬起，即成手推车。

4