论文部分内容阅读
可折叠机构是指可以通过改变自身结构从而获得大范围空间变形能力一类机构。可折叠机构在医学领域、建筑学领域、航空航天领域以及现代家居领域设计中拥有举足轻重的地位。但是,国内外文献资料中有关折叠机构理论知识的匮乏阻碍了折叠机构在许多领域中的发展和应用。本文主要目的是提出折叠机构理论,包括折叠机构的概念及定义、折叠机构新型分类方法以及折叠原理等;并以可折叠机构在小型可控支架产品(比如电视机以及显示器支架,等)中的实际应用为例,阐述了理论在实际设计的应用并进一步促进了可折叠机构理论的发展。本文的具体目标是:(1)提出通用可折叠机构概念和可折叠机构分类方法;(2)提出一种空间可折叠机构的设计方法;(3)可折叠机构理论在空间可控电视机支架设计中的实际应用。为实现以上三个具体目标,本文首先对国内外有关折叠机构文献进行全面分析和归纳,提出两条折叠基本原理(基于旋转可折叠、基于变形可折叠);随后对基于旋转可折叠原理进行详细研究探索,提出基于旋转可折叠机构(主要是指剪铰机构)能够实现折叠的前提条件;最后,本文对可折叠电视机支架进行了详细的设计。通过本论文我们可以得出以下结论:(1)在已有文献中缺少折叠机构普遍适用定义以及折叠机构有效的分类方法,(2)目前有关折叠机构的设计原则是点对点的,存在特殊性,(3)用更加系统和合理的方法来设计特殊的可折叠机构是切实可行的。本文的主要贡献有:(1)提出一个统一的可折叠机构定义和折叠机构分类方法,(2)提出两个可折叠原理(基于旋转和基于变形);(3)提出基于旋转可折叠机构的设计方程;(4)设计出一种新型的可折叠电视机支架模型且成功验证模型的正确性。本文贡献的意义主要有以下两个方面:首先,统一的折叠机构概念和基于折叠定义的分类方法是折叠机构的理论发展基础;其次,创新性可控电视机支架设计符合“以人为本”产品设计理念,未来具有很大的发展潜力。