机械设计学 打气筒的原理分析.pdf

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1、机械设计学作业机械设计学作业打气筒的发展与原理分析学号：姓名：班级：一、打气筒的需求背景打气筒别名空气泵（inflator）,用以注入或补充各种轮胎和一些球类所需的空气。打气筒与充气轮胎几乎同时于欧洲工业革命时被发明，打气筒的出现很好地满足了当时充气的需求。打气筒经长时间的发展分化成手动打气筒、脚踩打气筒和电动打气筒。手动打气筒分为两种：1：老式内管滑动的牛皮碗打气筒2：新型外管滑动的风头式打气筒脚踩打气筒主要分为单筒和双筒。电动打气筒是以汽车点烟器的电源为动力的。打气筒材质：最结实的是不用胶水连接的内外钢管材质的，次之的是胶水连接的铝合金材质，打气筒气嘴：现在市场上主要是 3 种气嘴：1 美

2、式专用嘴。2 美式嘴连接英式嘴。3 美、英、法 3 式通用气嘴。打气筒底座：主要分三种，一是常见的胶水粘接的、二是铸铁的底座、三是市场上最新型的不用胶水粘接的打气筒。二、打气筒的结构与原理分析打气筒由汽缸、活塞、活塞杆、套接件和防漏装置等组成。使用打气筒时，要把它的出气管接到自行车轮胎的气门上，气门的作用是只允许空气从打气筒进入轮胎，不允许空气从轮胎倒流入打气筒打气筒的活塞和筒壁之间有空隙，活塞上有个向下凹的橡皮碗，向上拉活塞的时候，活塞下方的空气体积增大，压强减小，活塞上方的空气就从橡皮碗四周挤到下方。向下压活塞的时候，活塞下方空气体积缩小，压强增大，使橡皮碗紧抵着筒壁不让空气漏到活塞上方，

3、继续向下压活塞，当空气压强足以顶开轮胎的气门芯时，压缩空气就进入轮胎同时筒外的空气从筒上端的空隙进入活塞的上方。实际上打气筒就是一个最简单的单向阀。当拉杆往上提时，此时装在拉杆下端的皮碗收缩空气即从气筒盖上的小孔(有的没有孔则是从拉杆与盖的间隙较大处进入)进入气筒内这时将拉杆往下压时皮碗扩张而贴紧气筒内壁将空气往下压，气体只能从气筒底部一个小孔眼顶上小铁(有的是用小铁片)顺着皮管进入轮胎的气门而当第二次再将拉杆往上提时皮碗再度收缩此时小铁珠落下关闭小孔使第一次还没有完全注入轮胎内的空气不会因此而被抽出也就是如此的往返循回的过程。图一打气筒结构图二打气筒外观三、传统打气筒的缺点和新型打气筒1、传

4、统打气筒的缺点抽拉沉重、活塞杆上的机油容易弄脏衣物、不易携带。筒身铁皮易变形，寿命较短。2、近几年出现的新型打气筒（1）由台湾 GIYO 设计投产的高压便捷迷你打气筒受到市场欢迎。优点：1.袖珍迷你易携带。2.附自行车固定支架与螺丝3.高强度锁死扳手充气稳定图三高压便捷迷你打气筒性高。4.手柄符合人体工程学轻松省力。5.采用硬质合金与环保材料，坚固耐用。（2）新型脚踏高压便携式打气筒优点：1.构造简单易折叠。2.脚踩高压设计，科学时尚。3.脚踩便能充气，轻松省力。4.配有压力表，压力大小一目了然。图四脚踏高压便携式打气筒四、打气筒的市场分析目前从全球市场需求布局来看，欧、美成为款式新小巧、质量

5、好、环保的气筒主要销售市场；中东、非洲地区主要选择老款式、简单实用价格便宜的气筒；以俄罗斯为代表的高寒国家则更喜欢能耐寒，机械结构牢固的气筒，以适应地理气候条件；日韩则主要关注品质与安全；国内消费市场和非洲差不多能打气就行。气筒的整体状况还是比较良好，已由原来的单一打气功能，不注重外观，逐渐演变为汽车或自行车充气艺术品，以外观精美结构巧妙，打气省力等特点成为新的方向。为进一步适应汽车产业的发展，市场上还出现了电动充气泵。目前随着健康环保的理念不断深入人心，自行车骑行成为新潮流，骑行队伍不断装大，打气筒行业前景可观。五、总结打气筒作为每家每户必备的一款商品，自其出现以来广受欢迎。其不大的体积、标准化的气嘴与符合人体力学的工作方式，为日常的轮胎充气带来了极大便利。近年来，设计新颖时尚，携带方便，充气省力的气筒进一步放大了打气筒本身的优点逐渐成为市场的新宠。结合课本知识，我明白了在设计一款民用机械时首先得确定它的功能用途与特点，然后分析实现功能的原理，再根据原理进行设计具体结构样式，小批量生产测试或投放市场，根据市场反馈和结合产品本身优势进一步优化产品甚至做出一些创新改良，最终实现大批量生产和销售，为生活带来便利。