新型停水自闭水龙头设计说明书概要

作品名称：新型停水自闭水龙头

姓名学号：

指导老师：

日期：2013年11月10日

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目录

一、设计的背景与意义 (3)

二、设计的目标与任务 (4)

三、作品介绍 (5)

四、工作原理结构图 (7)

五、整体机构与零件组成 (8)

六、工作性能分析 (12)

七、设计总结 (13)

一、设计的背景与意义

水资源现已成为人类不可缺少的重要物质，是一切生物赖以生存的保证。但是随社会的飞速发展工业化的进程不断加快，经济人口不断地增长。导致水资源的需求消耗也随之不断提高；以及生活中各种对水的不合理开发与利用造成的水浪费越来越剧烈。因此水资源的供应与需求之间的矛盾形势严峻，这以成为每一个国家每一个社会的难题。这都要求我们节约每一滴水资源不浪费水每一点水,从身边的小事做起用水后记得关水龙头。

在实际生活中我们常常在停水后却忘记了关水龙头，当第二次来水时由于水龙头任处在开水的状态造成大量资源浪费甚至出现水漫金山的壮观现象，对生活也产生了不必要的麻烦，这些都是我们不愿意看到的。在这种背景于是我们提出了创新式停水自闭及自动报警语音、温度监控水龙头的制作，使我们生活中停水后忘记关龙头而再次来水造成的水资源大大的浪费现象得以解决。在市场中我们通过调查虽然有电子控制系统的自闭水龙头却无纯机械机构龙头，且它的成本价格贵、维修困难这使得普通家庭、学校等公共场所往往普及存在着众多的弊端。我们设计的机械式龙头特点于下：

1. 设计结构简单，能够实现停水自锁；

2 在龙头中添加了电子芯片有拥有停来水自动报警、水温监测MP3播放功能于一体众多功能的人性化设计；

3设计源于普通龙头的创新，能够在原有龙头基础上进行加工制作造价便宜节约了资源；

正是这些优势相信它的设计一定能够受到市场的欢迎青睐，进入普通家庭等公共场所也会很好的改善水资源浪费的现象。为节约每一点水贡献我们一份力量。

二、设计的目标与任务

根据人们生活中的水资源浪费的现象的原因分析，需要我们通过创新的龙头杜绝该浪费现象且改变生活中忘记关水龙头的现象帮助人们养成良好的生活习惯作风，于是我们通过讨论提出了以下的设计目标意见：

1、实现停水的一瞬间迅速堵塞通水管道并且等下次来水时

够有自锁的功能并需要手动才能够开启龙头。

2、通过电子芯片的设计能够自动报警提醒人们，具有额外的以人为中心的功能;如：洗漱时能够有音乐播放使人沉浸在轻松的氛围中以及对水温检测提示等不同功能的龙头。

3、主要自锁部分结构简单运动要平稳无误，加工成本低不

变原有龙头的内部结构。

4、对于各种式样的龙头都需要提出不同的设计自锁方案与其行成配套，从而创新出一系列龙头停水自闭功能，且制作的美观使用寿命长的特点。

综合考虑上述的目的要求，我们的任务也由此它而产生；这都要

求我们一步一步的分析问题，打破传统思维观念的束缚，通过在普通的龙头上添加装置进行改装而实现最终的目的要求。设计多个不同结构新型多功能水龙头，形成一系列产品为生活提供方便;另外运动时不需要提供额外的动力源造成设计困难。在设计过程中我们也充分考虑各种规格龙头大小，让它结构设计上能够统一标准而为我们的各式各样的龙头创新提供快捷简便的方法。这是通过我们在实际加工中不断摸索得到的结果，反复不断地试验最终实现我们的目的达到我们想要的结果。这都是在加工当中需要仔细讨论解决的任务与问题.

三、作品介绍

新型停水自闭水龙头适用于各种洗漱台、面盆等的安装，在其中的自锁装置结构中我们采用了两种不同的实现方式运用于不同的场合。设计一：采用磁铁的吸引力实现结构的运动，具有灵敏、速度快精准的优势；设计二：采用压缩弹簧的方式储存能量控制机构的运动实现停水自锁，具有力量大、可控距离长的优势；

作品装配图图3-1所示:

图3-1 作品整体效果图

（一）作品功能

1能够很好地解决生活中停水时开关未闭合浪费水的现象；

2改变以往单调的洗漱情形能够在任意时刻提供音乐播放；

3 通过单片机技术为使用者对热水加热时间把握提供相关信息；（二）作品组成部分

1自锁机构为一个T字形状，为作品设计的核心部分。在其下部与水管相连接，里面由活塞连杆等组成实现对运动的控制。

2 电子芯片通过程序语言的编写输入单片机控制整个电路，实现水温显示，水位的测试等功能。

3 其他未改动部分与普通龙头的结构一致。

（三）作品材质

材料方面我们整体外壳均采用不锈钢材料，它拥用着加工方便、成型简单、强度适中的特性；连杆采用45号钢加工成，切削性能好、抗弯矩能力强、刚度高；内部活塞我们采用密封性好、精度高的注射器与管螺纹相粘接。这是我们的一大特色，所有材料简单都为生活日

常所见。经过反复试验这些材料均达到了设计的使用要求；这为加工提供了很大的方便。

四、工作原理结构图

工作原理：该机械机构的运动是依靠水管中的水压大小而控制活塞杆与连杆分别上下与水平运动，使得管道里的水不能正常进入水龙头内部。当停水时水压为零活塞杆随之下降且不能自动复位（死点位置），实现自锁使得水被活塞堵在龙头外面；当二次供水时，由于活塞杆没有手动水平拉出龙头仍然不能正常出水；这时需要手动拉出连杆使得活塞杆被压上，水才能正常进入龙头使其正常运作。

方案一：图4-1·a 活塞下降后采用磁吸铁原理控制连杆的水平运动

方案二：图4-1·b 活塞下降后采用弹簧伸缩实现带动连杆的运动

两种设计方案有着不同的优势需要我们具体情况实际采用不同优选适宜方案。

图4-1作品整体装配图

a b

1 1

4

6 6 4

3 3

2 5

2 5

1开关2电子芯片控制部分3活塞杆

4连杆5通水孔6普通龙头内部结构

五、整体机构及零件组成

作品机构的整体设计简单，但是能够很好地实现我们所要求的目的。这样能过大大减少作品的加工复杂性。下面是重要零件的设计图

纸及机构分解图。（图5-1；自锁装置分解图图5-2：活塞柱设计图

纸图5-3: 连杆设计图纸）