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【摘要】：根据对日常生活的观察和对便携式书桌的研究，提出并设计了一种在家庭、办公中都能用到的新型自动升降式书桌。桌面通过轴承连接使其能够在垂直方向上进行90°转动，其通过底部电机的转动带动丝杆的转动，将旋转运动转换成直线运动，从而驱动桌面的垂直升降。绘制了solidworks三维立体图模型，并进行了动力学仿真。进行实验室样机试验，其结果验证了结构设计的合理性。
【关键词】：便携式 新型 自动升降式书桌
在科技日益发展的今天，自动化产品已经越来越多的融入我们的生活，小到电动牙刷，大到全自动洗衣机，自动化的时代给我们的生活带来无穷的乐趣和方便。全自动升降书桌在目前的便携式简易书桌的基础上进行的大胆的改进，增加了自动化的元素，正适合当今自动化发展的方向，具有广泛的应用前景。
目前国内的简易书桌都是通过一根金属管件作为支撑，不具备自动调节书桌高度的功能，不能完全适应各种高度的需求；而国外有的自动书桌产品具有调节桌面高度方向的功能，但其结构过于复杂，使得其重量过大，不便于移动，很难以满足便携的需要。作者针对便携的特点以及自动控制为出发点，提出并设计了一种能够应用于各种场合的全自动升降书桌，并对其进行了实验验证。
1、 书桌主体结构
1.1 使用环境场合
如今我们生活的城市人口密度越来越大，我们的生活起居，工作环境也越来越拥挤，如何能利用好一些零碎的空间来为我们提供更多的方便是解决空间资源不足的有利途径。
本项目的目标是研制一种便携式的自动升降书桌，可用于家庭、会议室、办公室等需要节约空间的地方。该书桌具有自动升降桌面的功能，在不需要使用时节省出空间，而在需要时通过电机带动丝杆的转动来升起桌面，并要保证桌面使用时具有一定的承力能力。
1.2 书桌基本结构
与一般的结构固定的书桌不同，该书桌要通过电机控制丝杆的转动从而带动桌面的运动，在满足整体结构稳定的情况下需满足便携的特点，所以应使其结构尽可能简单，以减轻自身重量。设计中，既要考虑到书桌在运动过程中的平稳性和使用时的稳定性，也要针对使用场合选取运动方式。
针对全自动升降书桌的使用条件及技术要求，我们做出了大胆的创新，提出了如图1、图2所示的书桌基本结构设计方案。
当书桌不需要使用时会按图2的方式放置，不管是在家中还是在办公室，都能起到节省空间的目的。而当需要使用时，只需打开开关，通过单片机控制电机工作，桌面将自动升起之合理的高度便能使用。
2 、书桌升降原理
2.1书桌整体模型
书桌的基本使用要求是其在使用时能够稳定，所以在桌面的固定上，作者选择了使用三角形的结构形式。当桌面达到水平时，会有一个机构限制滑块在导轨上的移动，使得滑块得到固定，从而让桌面保持稳定的三角结构，保证了书桌在使用时的稳定性。
当不使用时，电机带动丝杆转动，丝杆螺母向下移动，连接丝杆的上顶板对连接滑块的斜杆有一个作用力，使得桌面立起并向下移动，最后达到图2显示的效果。此时的书桌仅占用很小的空间，便于收纳、存放。
为了使得整体重量更加轻便，作者对其主体材料的选择为铝合金，即保证其工作强度达到设计要求，也使其满足重量轻，便移动的特点。
2.2书桌受力分析
根据整体结构的特点，所受应力最集中部件在丝杆与桌面支架的连接件上，即为图1中所指的元件○5，如图3，该零件用于连接丝杆螺母与支架，现对该处的受力进行分析。
3 、 结论
提出了一种能够在家庭办公中使用的便携式全自动升降书桌，其通过单片机的控制和电机的带动，可以调节桌面的高度，从而在不需要使用时收缩起来以便节省空间。实验结果表明，在全自动升降书桌使用的过程中，整个机构运行平稳，在桌面达到稳定状态使用时，整体结构稳定。
参考文献：
[1] Zhao Taimao. The theory and application of intelligent instrument [J]. Publishing House of electronics industry .[赵茂泰.智能仪器原理及应用[J].电子工业出版社.]
[2] Qiu Xuanhuai. The principle of mechanical design [J]. Higher Education Press .[邱宣怀.机械设计[J].高等教育出版社.]
[3] Li Sheng. Microcomputer principle and interface technology [J]. Peking University Press .[李升. 单片机原理与接口技术[J]. 北京大学出版社.]
[4] Banbenzhengwen. Stepper motor application technology [J]. Science Press. [坂本正文.步进电机应用技术[J]. 科学出版社.]
[5] Zhang Guoxiong. Control circuit [J]. Machinery Industry Press .[张国雄.测控电路[J].机械工业出版社.]
【关键词】：便携式 新型 自动升降式书桌
在科技日益发展的今天，自动化产品已经越来越多的融入我们的生活，小到电动牙刷，大到全自动洗衣机，自动化的时代给我们的生活带来无穷的乐趣和方便。全自动升降书桌在目前的便携式简易书桌的基础上进行的大胆的改进，增加了自动化的元素，正适合当今自动化发展的方向，具有广泛的应用前景。
目前国内的简易书桌都是通过一根金属管件作为支撑，不具备自动调节书桌高度的功能，不能完全适应各种高度的需求；而国外有的自动书桌产品具有调节桌面高度方向的功能，但其结构过于复杂，使得其重量过大，不便于移动，很难以满足便携的需要。作者针对便携的特点以及自动控制为出发点，提出并设计了一种能够应用于各种场合的全自动升降书桌，并对其进行了实验验证。
1、 书桌主体结构
1.1 使用环境场合
如今我们生活的城市人口密度越来越大，我们的生活起居，工作环境也越来越拥挤，如何能利用好一些零碎的空间来为我们提供更多的方便是解决空间资源不足的有利途径。
本项目的目标是研制一种便携式的自动升降书桌，可用于家庭、会议室、办公室等需要节约空间的地方。该书桌具有自动升降桌面的功能，在不需要使用时节省出空间，而在需要时通过电机带动丝杆的转动来升起桌面，并要保证桌面使用时具有一定的承力能力。
1.2 书桌基本结构
与一般的结构固定的书桌不同，该书桌要通过电机控制丝杆的转动从而带动桌面的运动，在满足整体结构稳定的情况下需满足便携的特点，所以应使其结构尽可能简单，以减轻自身重量。设计中，既要考虑到书桌在运动过程中的平稳性和使用时的稳定性，也要针对使用场合选取运动方式。
针对全自动升降书桌的使用条件及技术要求，我们做出了大胆的创新，提出了如图1、图2所示的书桌基本结构设计方案。
当书桌不需要使用时会按图2的方式放置，不管是在家中还是在办公室，都能起到节省空间的目的。而当需要使用时，只需打开开关，通过单片机控制电机工作，桌面将自动升起之合理的高度便能使用。
2 、书桌升降原理
2.1书桌整体模型
书桌的基本使用要求是其在使用时能够稳定，所以在桌面的固定上，作者选择了使用三角形的结构形式。当桌面达到水平时，会有一个机构限制滑块在导轨上的移动，使得滑块得到固定，从而让桌面保持稳定的三角结构，保证了书桌在使用时的稳定性。
当不使用时，电机带动丝杆转动，丝杆螺母向下移动，连接丝杆的上顶板对连接滑块的斜杆有一个作用力，使得桌面立起并向下移动，最后达到图2显示的效果。此时的书桌仅占用很小的空间，便于收纳、存放。
为了使得整体重量更加轻便，作者对其主体材料的选择为铝合金，即保证其工作强度达到设计要求，也使其满足重量轻，便移动的特点。
2.2书桌受力分析
根据整体结构的特点，所受应力最集中部件在丝杆与桌面支架的连接件上，即为图1中所指的元件○5，如图3，该零件用于连接丝杆螺母与支架，现对该处的受力进行分析。
3 、 结论
提出了一种能够在家庭办公中使用的便携式全自动升降书桌，其通过单片机的控制和电机的带动，可以调节桌面的高度，从而在不需要使用时收缩起来以便节省空间。实验结果表明，在全自动升降书桌使用的过程中，整个机构运行平稳，在桌面达到稳定状态使用时，整体结构稳定。
参考文献：
[1] Zhao Taimao. The theory and application of intelligent instrument [J]. Publishing House of electronics industry .[赵茂泰.智能仪器原理及应用[J].电子工业出版社.]
[2] Qiu Xuanhuai. The principle of mechanical design [J]. Higher Education Press .[邱宣怀.机械设计[J].高等教育出版社.]
[3] Li Sheng. Microcomputer principle and interface technology [J]. Peking University Press .[李升. 单片机原理与接口技术[J]. 北京大学出版社.]
[4] Banbenzhengwen. Stepper motor application technology [J]. Science Press. [坂本正文.步进电机应用技术[J]. 科学出版社.]
[5] Zhang Guoxiong. Control circuit [J]. Machinery Industry Press .[张国雄.测控电路[J].机械工业出版社.]