机械创新的设计大作业
多功能椅子设计
多功能椅子设计《人机工程学》课程考核大作业专业: 机械设计制造及其自动化班级: 机械11202序号: 16姓名: 刘仁良平时成绩大作业成绩总评成绩2014 — 2015学年第一学期摘要在多功能办公椅的设计中，蕴含了许多创新设计理念，主要能实现正常、舒适地办公、仰躺休息和进行臂力锻炼、进行颈椎按摩等功能，满足了布局合理、结构紧凑、安全舒适、操作方便、符合人性化设计等要求。
该多功能椅结构简单、功能多样、经济实惠，能满足各类群众的需求。
- 1 -一、设计题目1.1 多功能椅设计背景和意义目前，越来越多的办公室人员及其他脑力、体力劳动者采用坐姿进行工作，并且随着技术的进步，坐姿还将成为我国未来劳动者主要的工作方式。
因此，办公座椅设计和相关的坐姿分析日益得到人体工程研究者和设计师们的关注和研究。
20年前，患腰肌劳损的大多是凿四五十岁的搬运工人或在田间劳作的农民，他们的工作多以腰部力量为主(所以易发生劳损;而如今，腰肌劳损并非是中老年人和体力劳动者的“专利”。
来看病的患者中多了许多35岁以上的公司白领，他们大部分时间保持坐姿，即“三坐”人群:上下班路上坐车;上班时坐办公室;下班后久坐看电视、上网。
正是由于这种工作、生活方式的改变。
加上不良坐姿等原因，使腰肌劳损具有了高发性和年轻化的特点。
同时由于城市化的飞速发展，现如今人们由于工作地点离家较远，中午很难得到午休，本文设计一款多功能椅来实现职工在中午进行短暂午休的功能。
大多数在办公室从事脑力劳动的工作人员由于工作紧张、家务繁忙、场地不足、缺乏合适的健身器材等因素，参加健身锻炼的人数及效果都很不理想.而大多数在办公室从事脑力劳动的人员由于长期伏案工作，极易使颈、椎间盘疲劳受损而引发轻微的颈椎病;另一些使用电脑、打字机、复印机等办公设备的专职人员，由于长时间从事电脑数据输入、键盘打印以及其他需要手臂单调重复动作，极易引发以手、腕、臂功能性损伤为主要表现的“反复紧张性损伤症”的现代职业病。
机械创新设计与制作大作业
机械创新设计与制作大作业引言在现代科技快速发展的时代背景下，机械创新设计与制作成为了推动社会进步和经济发展的重要力量。
本文将深入探讨机械创新设计与制作的意义、挑战以及应对策略，并通过实例分析，展示该领域的发展前景和应用前景。
意义与挑战机械创新设计的意义机械创新设计与制作的意义在于推动技术进步和产业升级。
通过创新设计，可以提高机械设备的性能、效率和可靠性，为各行业提供更高质量的产品和服务。
机械创新设计还可以降低生产成本，提高资源利用效率，对于推动经济发展和可持续发展具有重要意义。
机械创新设计的挑战机械创新设计面临着多方面的挑战。
首先，技术创新需要不断突破传统的思维定式和设计范式，需要工程师具备广泛的知识和创新能力。
其次，机械创新设计需要与不同行业的需求相结合，需要深入了解各行业的特点和需求，才能设计出更适用的机械设备。
此外，机械创新设计还需要考虑到环保和可持续发展的因素，需要设计出更节能、环保的机械设备。
应对策略多学科融合机械创新设计需要多学科的融合，包括机械工程、电子工程、材料科学等领域的知识。
只有通过不同学科的交叉融合，才能产生创新的设计思路和解决方案。
因此，培养多学科背景的工程师和研究人员，加强学科之间的合作与交流，是应对机械创新设计挑战的重要策略。
创新设计方法传统的设计方法已经无法满足机械创新设计的需求，需要采用更加创新的设计方法。
例如，可以借鉴生物学的原理，设计出更具灵活性和适应性的机械结构。
可以采用仿真和虚拟实验的方法，提前验证设计方案的可行性和效果。
通过引入人工智能和大数据分析等技术，可以实现机械设备的智能化设计和优化。
实例分析机器人创新设计机器人是机械创新设计的一个重要领域。
通过创新设计，可以实现机器人的智能化、灵活化和高效化。
例如，可以设计出具有自主导航和感知能力的机器人，可以应用于工业生产线、医疗护理、农业等领域。
通过引入人工智能技术，机器人可以学习和适应不同环境和任务，提高工作效率和质量。
创造性思维与创新方法大作业乒乓球拾取器
创造性思维与创新方法大作业乒乓球拾取器乒乓球拾取器是一种使用创新方法和创造性思维设计的设备，能够自动将散落在地面上的乒乓球收集起来。
这个设备的设计灵感来自于乒乓球比赛中的一个常见问题，即乒乓球容易散落在地面上，给清理工作带来了不便。
通过设计一个智能乒乓球拾取器，可以大大提高清理乒乓球的效率，减少人工操作的工作量。
首先，为了实现这一设备的功能，我们需要采用创造性思维来设计一个具有自动识别和收集乒乓球能力的机械臂。
该机械臂应具有足够的精确度和灵活性，能够准确地捡起乒乓球并将其放入一个容器中。
为了实现这一目标，我们可以采用图像识别技术来识别乒乓球的位置，并使用机器学习算法来训练机械臂执行捡球的动作。
其次，我们还需要考虑机械臂的移动方式。
一种创新的方法是使用轨道系统来控制机械臂的移动，并确保其能够覆盖整个乒乓球场地。
通过使用传感器来检测乒乓球的位置，机械臂可以自动调整其位置和姿态，以便更好地捡起散落的乒乓球。
此外，为了使乒乓球拾取器更加智能化和高效，我们还可以引入自主导航和路径规划技术。
通过在设备中集成微型摄像头和激光传感器，可以实时监测乒乓球场地的情况，为机械臂提供准确的位置和环境信息。
基于这些信息，机械臂可以自主规划最优路径，快速移动并执行拾取任务。
另外，为了提高乒乓球拾取器的实用性和多功能性，我们还可以考虑在其设计中加入其他功能。
例如，可以添加一个储物箱来存放已经收集到的乒乓球，方便管理和清理。
同时，还可以设计一个自动统计功能，通过识别乒乓球数量和颜色，自动记录比赛数据，并生成相关报告。
在设计乒乓球拾取器的过程中，我们还可以考虑采用一些创新的材料和技术，以提高设备的性能和耐用性。
例如，可以使用碳纤维等轻量化材料来制造机械臂和轨道系统，以实现更快的反应速度和更高的精确度。
此外，还可以采用3D打印技术来制造特定部件，提高制造效率和定制性。
总之，通过创造性思维和创新方法，我们可以设计出一个智能乒乓球拾取器，并利用图像识别、机器学习、自主导航和路径规划等技术来实现其功能。
提高高职《机械设计基础》课程实践教学质量的举措
收稿 日期 ： ２ １— ０ １ ０析 ． ⑤ 这 个 项 目的设 计体 现 了齿轮 机 构 、平 面 连杆机 构 、 凸 轮机 构 、 间歇运 动机 构等 知识 的重 构 ．对这 ５个 工
进行实践教学的项 目化设 计方法、项 目 化教 学内容 以及 实践教 学的效果．实践证 明，项 目 的实践教学有４－ 化 ， ］ ７
提 高学生的综合 能力． 关键词 ：实践教学；项 目化教 学；机械设 计基础；措 施
中 图 分 类 号 ：Ｇ７ ２ Ｈ １２ １ ；Ｔ ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章编 号 ： １７ — ３ ８（ ０ １ 卜０ ４ — ６ ６ ２ ０ ｌ ２ １ ）０ ０ ７ ０
深 圳 职 业 技 术 学 院 学 报 ２１ ０ １年第 １ 期
Ｊ ｕ ｎａ ｆＳ ｎ ｈｅ ｌ ｔ ｃ ｎ ｃ ｏ ｒ ｌ ｈｅ ｚ ｎ Ｐｏ ｙ ｅ ｈ ｉ ｏ Ｎｏ． ， ０１ １２ １
提 高高职 《 机械设 计基础 》课 程
实践 教 学质 量 的举 措
万志 坚，童 玉清 ，陈知泰
论 与交 流 ，然 后 老师在 集 中点评 和讲解 ．
② 课外 自学 ：在课 外 ，学生 基于 完成项 目报 告
的需 要， 利用 开放式 的机械基 础实训室和 网络教学环 境进 行课前预 习与课后复 习， 增强学 生的 自主学 习能 力 ．同时 ， 们还给学 生安排 了课外完成 的机械创新 我 设计 大作业 ， 以开放 式的实训室有利 于学生开展创 所
近 几年来 ，为配合 我校 高职 示 范校重 点 专业
行解 构 ，然 后遵 循典 型性 、覆 盖性 、挑 战性 、 可行
机械工程测试技术大作业
振动测试在机械设备的故障诊断、预防性维护和优化设计等方面具有广泛应用。
压力测试
压力测试是评估机械设备承受压力能 力的重要手段，主要用于气瓶、压力 容器、管道等高压系统的检测。
压力测试对于保障机械设备的安全运 行和防止事故发生具有重要意义。
质量满足要求。
对未来研究的建议
进一步研发先进的测试技术
随着机械工程领域的不断发展和技术的不断创新，需要进一步研发更高效、准确和智能的 测试技术，以满足更高的测试需求。
加强测试技术的标准化和规范化
为了提高测试结果的可靠性和可比性，需要加强测试技术的标准化和规范化工作，制定统 一的测试标准和方法。
加强测试技术在实践中的应用研究
通过测试技术对生产过程中的各个 环节进行监控和评估，可以及时发 现和解决生产过程中的瓶颈和问题， 从而提高生产效率。
降低成本
通过测试技术对产品进行早期检测 和评估，可以减少后期维修和返工 的成本，从而降低整体成本。
测试技术的发展历程
传统测试技术
未来测试技术
传统的测试技术主要依靠人工操作和 经验判断，测试精度和效率相对较低。
意义。
位置和速度测试
位置和速度测试是机械工程测 试中用于评估机械设备运动性 能的方法。
位置和速度测试采用传感器进 设备的运动 特性和精度。
位置和速度测试在机械设备的 运动控制、精度检测和故障诊 断等方面具有广泛应用。
04
测试技术在机械工程中的应用
发动机测试
测试技术的作用
测试技术在机械工程中发挥着至关重要的作用，它能够确保产品、设备或系统 的性能和质量满足设计要求，同时也能为改进和优化提供数据支持和反馈。
《机械设计基础》考核标准
机械设计基础课程考核办法一．理论知识点考核理论教学的内容采用阶段性考核，课堂提问、综合考核等多种方法，将考试作为引导学生主动学习的一种手段。
阶段性考核可采用分组、分层次，面试的方法，可以是闭卷、开卷、半开卷、面试、综合型设计大作业等形式或多种形式相结合。
二．实践环节考核实践教学环节考核是在每一次实验或实训中通过分析报告，现场操作，面试等形式来考查学生的实际动手能力、实验设备的应用能力及实验结果的分析综合能力。
实验实训考核包括两部分：实验独立完成能力和实验数据分析能力，各占实验实训考核的50%。
学生课程的成绩由三部分组成，一是理论知识的考核，占50%，二是实验实训考核，占35%，创新设计，占15%，按百分制记。
三．综合能力训练考核课程综合能力训练通过对每一个设计阶段的量化评分，对学生从学习态度到每一个设计过程进行全面跟踪，随时掌握学生在每一个设计阶段的具体表现，提高学生对课程综合能力训练的重视度，保证课程综合能力训练的质量。
《机械设计基础》课程实验实训能力评分表班级：注：表中每个实验实训考核由现场操作考核和分析报告评价两部分组成，比例见表。
考核分别为优秀（90～100）、良好（80～89）、中等（70～79）、及格（60～69）、不及格（0～59）五个等级并量化评分，总分35分，创意设计成绩单列（总分15分）。
平面机构创意设计评分标准机械创新设计系列实验实训：实验室为学生配备各种原动机、传动机构和执行机构等多种搭接设备，学生可根据功能要求，自己进行方案设计，并按比例组装实物模型，模拟真实工况动态演示，直观调整，验证并改进设计方案。
打破传统的演示性、验证性、单一性实验的模式，建立新型的设计型、搭接型、综合性的实训体系，以培养学生的创造设计能力和团队精神，提高学生综合利用知识解决实际问题的能力及动手能力。
实训内容的设置：学生在学习机械原理课程的基础上，根据机械的功能要求，对机构进行总体方案设计，通过机构搭接台，按比例搭接所设计的机构，并观察其运动情况，验证设计是否满足功能，做进一步的改进设计；实训过程及结果评价：注：1．题目质量——此项由指导教师和实验室教师共同给分。
大学生机械创新设计能力培养的探索
阅资料，锻 炼和培养 学生的学习能力。在考核体系中设 计激发 教育，０ ９（ ） － ３ ２ ０ ，２： １ １ １ ０
性，改变以往课 程教学评 价 以甄别为 目的，以外在 的、预定 的 等教育，０７（ ） １ ３ ． ２０ ，８： － ５ １ ３
目标作 为唯一 的标准 （ 一般 是考试 ） 所有学生 采取—刀 切， ，对
采取综 合性实验、大作业、小型课题等 多种形式引导学生多查
学 生 自主学习兴趣的环节 ，通过平时考核调 动学生的学 习积极
［ 刘献君． ４ ］ 人才培养模式改革的内 制约与出路［ 中国高等 涵、 Ｊ ］
［ 程光旭 突破人才培养方式 培养高层次创新人才【 冲 国高 ５ ］ Ｊ 】
（ 责任 编辑 ： 张中）
计及理 论 。（ 北京 １０９ ） ０ １２
基 金项 目 ：本文系北京信息科技 大学 ２ ０ 年度高教研究课 题资助项目 （ 目 ０９ 项 编号 ： ０ ９ ＪＢ ５ 、北京信息科技 大学 ２ ０ 年教学 ２ ０Ｇ Ｙ ０） ０８
改 革立项 项 目 （ 目编号 ： ０ ８ ） 的研 完成 果 。 项 ２ ０－２
当今世界创新能力 已成为决定一个 国家 综合国力 强弱 的重 促进学 生的创新能力 ，就成 为了当务之急。 要 因素 。 ２ ０ … ０ ６年 １ 月胡锦涛主席在全国科技大会上代表党中央 向全国人 民发出号召 ： “ 坚持走 中国特色 自主创新道 路 ， 为建设 意 识和创新能力。 目前，如何培 养适应 社会需求的机械创新技 术人才＇已成为各高 等工科院校机械 类专业面临的一个 急需解 决的问题。
一
二、构建合理的课程体系 创新能力的培养 ，并非是一、￣ ＇课程就能解决 的问题 ， －Ｉ ｑ 口
机械设计-螺旋千斤顶
螺旋千斤顶大作业院系机械工程专业年级车辆工程141设计者周六圆指导教师陈丰2016 年10 月 6 日..要求1、总体设计结构合理，操作方便（可自己设计结构如用侧面手柄上下往复式或脚踏式等）；2、设计要求：绘制千斤顶装配图，主要零件图两张（计算机绘图，二维图必须，三维图随便），完整的设计说明书；3、网上有类似内容（哈工大机械设计大作业），不得抄袭；4、大胆创新，发动脑筋，奇思妙想，功能和结构上创新；5、螺杆和螺母材料自定，原始数据不同，具体分配如下：根据学号1608140134尾数可得：起重量为35KN起重高度为200mm第一部分千斤顶的概述千斤顶又叫举重器、顶重机、顶升机等，是一种用比较小的力就能把重物顶升、下降或移位的简单起重机具，也可用来校正设备安装的偏差和构件的变形等。
千斤顶主要用于厂矿、交通运输等部门作为车辆修理及其它起重、支撑等工作。
其结构轻巧坚固、灵活可靠，一人即可携带和操作。
千斤顶是用刚性顶举件作为工作装置，通过顶部托座或底部托爪在小行程内顶升重物的轻小起重设备，千斤顶的顶升高度一般为400mm，顶升速度一般为10-35mm/min，起重能力最大可达500t。
第二部分螺旋传动的设计与计算2.1螺旋传动的应用和类型螺旋传动是利用螺杆（丝杠）和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的。
它主要用于将回转运动转变为直线运动，同时传递运动和动力。
它具有结构紧凑、转动均匀、准确、平稳、易于自锁等优点，在工业中获得了广泛应用。
（1）按螺杆与螺母的相对运动方式，螺旋传动可以有以下四种运动方式：①螺母固定不动，如图(a)螺杆转动并往复移动，这种结构以固定螺母为主要支承，结构简单，但占据空间大。
常用于螺旋压力机、螺旋千斤顶等。
②螺母转动，如图(b)螺杆做直线移动，螺杆应设防转机构，螺母转动要设置轴承均使结构复杂，且螺杆行程占据尺寸故应用较少。
③螺母旋转并沿直线移动，如图(c)由于螺杆固定不动，因而二端支承结构较简单，但精度不高。
机械结构创新设计及应用大作业-双齿条往复式移动机构原理及结构设计
机械机构创新设计及应用大作业（2015年春季学期)题目：双齿条往复式移动机构原理及结构设计姓名：学号: 1120810125班级：1208101专业：机械设计制造及其自动化日期：2015。
6.5哈尔滨工业大学机电工程学院要求1按附录的撰写规范独立完成课程论文撰写，拒绝雷同，否则按零分处理2大作业需同时提交打印稿和电子文档予以存档，电子文档由班长收齐（缺电子文档得零分)，统一发送至：jkliu@hit。
一、设计题目1、设计要求1) 双齿条往复式移动机构原理如下图所示。
1—上齿条 2-下齿条 3—不完全齿轮 4—框架图1 双齿条往复式移动机构原理图2) 当双齿条向右运动时需产生不小于1000N 的推力. 3) 运动的最大速度0。
05m/s 。
4) 往复运动行程±50mmm 。
2、需完成工作1) 论述其原理,给出不卡死的条件.2) 给出结构设计（必须给出齿条的支承、导向、齿轮的支承）.3) 提示:图中虽然给出了齿条由两侧推杆支承和导向，也可以把支承和导向设计在齿条上，然后在右侧设计一个推杆。
二、工作原理介绍本装置是利用不完全齿轮的定向转动，通过改变齿轮与齿条的啮合位置来实现往复运动.假设齿轮转向为逆时针,转速为ω rad/s.结合图1所示,当不完全齿轮的有齿部分与上部齿条啮合时，齿条向左运动,速度r v ω-=（向右为正方向）;当不完全齿轮的有齿部分与下部齿条啮合时，齿条向右运动，速度r v ω=.当齿轮与齿条不啮合时，运动台（即齿条）停止运动.三、不卡死条件如图1所示，当不完全齿轮的轮齿与上下两个齿条同时接触时，机构会出现卡死现象。
为了防止在运动过程中机构卡死，必须保证a f r rarcsin 2<α其中:α：齿轮与齿条不啮合时所能的转动角度； f r :不完全齿轮有齿部分齿根圆半径； a r ：不完全齿轮有齿部分齿顶圆半径；四、齿轮齿条设计1、齿轮结构设计由不卡死条件：af r r arcsin2<α其中：α:不完全齿轮有齿部分对应的圆心角；f r ：不完全齿轮有齿部分齿根圆半径，2/)2(m z r a +=； a r ：不完全齿轮有齿部分齿顶圆半径,2/)5.2(m z r f -=；z ：完全齿轮齿数。
机械创新设计大作业
一、机械设计的一般设计过程；机械设计的一般过程：设计阶段设计工作内容应完成的报告或图纸1、计划阶段：1）根据市场需求，或受用户委托，或由主管部门下达，提出设计任务。
2）进行可行性研究，重大问题应召开有关方面专家参加的论证会。
3）编制设计任务书。
4）提出可行性论证报告。
5）提出设计任务书，任务书应尽可能详细具体，应包括主要的功能指标，它是以后设计、评审、验收的依据。
6）签订技术经济合同。
2、方案设计阶段：1）根据设计任务书，通过调查研究和必要的分析（还可能需要进行原理性的试验），提出机械的工作原理。
2）进行必要的运动学设计（一般是初步的、粗略的），提出几种机械系统运动方案。
3）经过分析、对比和评价，作出决策，确定出最佳总体方案。
提出方案的原理图和机构运动简图，图中应有必要的最基本的参数3、技术设计阶段：1）运动学分析与设计。
2）工作能力分析与设计。
3）动力学分析与设计。
4）结构设计。
5）装配图和零件图的绘制。
4、完成机械产品的全套技术资料：包括：1）标注齐全的全套完整的图纸,包括外购件明细表。
2）设计计算说明书。
3）使用维护说明书。
5、试制试验阶段：通过试制和试验，发现问题，加以改进，一般是回到技术设计阶段，修改某一部分设计结果。
1）提出试制和试验报告。
2）提出改进措施，修改部分图纸和设计计算说明书。
6、投产以后：1）收集用户反馈意见，研究使用中发现的问题，进行改进。
2）收集市场变化的情况。
3）对原机型提出改进措施，修改部分图纸和相关的说明书。
4）根据用户反馈意见和市场变化情况，提出设计新型号的建议。
不同类型的设计，其过程也不尽相同，并没有一个通用的、一成不变的程序。
对开发性设计，其过程最复杂和完整。
适应性设计和参数化设计的过程则视具体情况的要求而定，不一定这样完整。
二、机械创新设计的常用方法1、智暴法智暴法又称智力激励法。
英文原文是Brian Storming，故又称头脑风暴法或BS法。
智暴法是运用群体创造原理，充分发挥集体创造力来解决问题的一种创新设计方法。
秸秆粉碎机-机械设计专业课程设计-机械设计学大作业
XXX大学专业课程设计说明书题目：秸秆粉碎机学院（系）：专业班级：学号：学生姓名：指导教师：起止时间：xxx大学专业课程设计任务书目录第一章绪论 (1)1.1 研究内容的现状 (1)1.2 选题意义 (3)第二章总体方案设计 (4)2.1设计任务抽象化 (4)2.2确定工艺原理 (4)2.3 确定加工工艺方案，画工艺路线图 (4)2.4功能分解，画出功能树 (4)2.5确定每种功能方案 (5)2.6确定边界条件 (5)2.7方案评价，确定一种方案 (5)2.8画出整机的方案简图 (6)2.10主要参数确定 (7)2.11 循环图 (7)第三章执行系统的设计计算 (8)3.1动刀的原理分析及设计计算 (8)3.1.1 动刀原理 (8)3.1.2 动刀片的受力分析 (9)（1）直刃口动刀片的受力分析 (9)（2）圆弧刃口动刀片的受力分析 (12)(3)动刀片的受力特性曲线 (13)3.2 喂入机构设计 (15)第四章传动系统的设计计算 (16)4.1 运动与动力参数的设计计算 (16)4.1.1电机的选择 (16)4.1.2总传动比计算及传动比分配 (16)4.1.3各轴转速、功率及转矩的计算 (17)4.2 传动零件的设计计算 (18)4.2.1 v带的设计计算 (18)4.2.2II轴上斜齿圆锥齿轮设计计算 (20)4.2.3链传动设计计算 (23)4.3轴的校核 (24)4.4轴承的验算 (25)第五章结论 (27)参考文献 (28)第一章绪论1.1 研究内容的现状中国农作物秸秆资源量大面广，每年产出量多达6.4亿t，且随着农作物单产的提高，秸秆产量也将随之增加。
现阶段其用途大致可分为4个方面:①秸秆还田;②牲畜饲料;③替代能源;④工业原料，约占12.7%的剩余秸秆就地焚烧或闲置。
各种用途所占比例如图l.1所示(高祥照等，2002)。
图1.1中国农作物秸秆的主要用途(1)秸秆还田秸秆还田是目前秸秆利用的最主要方面，据统计，2000年我国主要粮食作物秸秆粉碎还田的面积占其种植面积的58.6%(韩鲁佳等，2002)。
机械创新设计大作业
机械创新设计大作业一、设计题说明：1、可以查阅参考资料借鉴已有的设计和思路，但需要加入自己的设计思考、改进、改造等；2、设计题要求：A、给出设计对象的功能描述，尽量清晰、明确、全面；B、给出简单的设计方案和设计思路；C、给出设计图或示意图；D、总结设计的创新部分内容、创新方法或创新技法。
3、写出设计报告，设计报告要求有封面、页码、内容，封面包括题目名称、姓名、学号、班级等，内容要将以上设计过程通过文字和图的形式表达出来。
3、共6道题，设计任务是每人设计2个创新题目，其中一题必须从中选取，另外一题可以自己选定一个创新题目或者在下面再选一题作为创新题目。
二、设计题目1、设计目前阶梯教室使用的多功能课桌，要求具有的功能是：1）用于考试时能够防止前后左右相互偷看；2）用于上课时能够舒适，便于放置书本、文具等。
2、设计新型横动竖刷式压刷的结构设计，要求具有的功能是：按照常规刷牙方法横向来回运动，压刷在牙齿上的运动是上下竖刷，符合对牙齿最好的清理效果3、医院陪护折叠床的设计，要求具有的功能是：1）可以折叠，折叠后可以作为凳子使用或者放置病床底下；2）摊开后可作为陪护人员晚上休息之用。
4、动车、公共汽车车身擦洗装置，要求具有的功能是：1）目前动车、公共汽车的车身都是采用人工手擦清洗的方式进行清洁，效率低，高处擦洗不方便，设计一套装置使人站在地面可进行机械擦洗，提高效率，降低劳动条件；2）擦洗时能够将水引到擦洗部位，可以控制水流的大小和关停。
5、斜井防跑车装置设计1）设计背景：在煤矿井下存在大量的倾斜巷道，在倾斜巷道上经常采用矿车运输煤炭，矿车的牵引是靠在巷道上部的绞车牵引，矿车在斜井的轨道上运动，经常发生由于钢丝绳断裂造成人员伤亡。
矿车有1、2、3吨几种。
2）设计任务：设计一种装置使得在机头牵引钢丝绳断裂的情况下实现矿车的制动的装置。
6、熔体纤维混合装置1）设计背景：热塑性聚合物基复合材料是当前的热点，其主要过程是将塑料熔融并将玻璃纤维等纤维加入使其混合均匀后，通过成型制成复合材料制品，但如何将熔融的塑料熔体和纤维混合是困难所在。
机械创新设计大作业
上午12时3分
5
反求工程要求对引进技术进行消化、吸 收和创新的深化开发，做到既能有效地 使用它，还能逐步掌握和发展它，实现 由生产使用为主，向吸收、开发为主的 转变，最终形成自主的技术开发体系。
上午12时3分
6
据统计，百分之七十以上的技术源于国
外，反求工程作为掌握技术的一种手段， 可使产品研制周期缩短百分之四十以上， 极大提高了生产率。 研究反求工程技术，对我国国民经济的 发展和科学技术水平的提高，具有重大 的意义。
在美学设计特别重要的领域，例如汽车外型设
计广泛采用真实比例的木制或泥塑模型来评估 设计的美学效果，而不采用在计算机屏幕上缩 小比例的物体投视图的方法，此时需用反求工 程的设计方法。 修复破损的艺术品或缺乏供应的损坏零件等， 此时不需要对整个零件原型进行复制，而是借 助反求工程技术抽取零件原形的设计思想，指 导新的设计。这是由实物逆向推理出设计思想 的一种渐近过程。
上午12时3分 10
反求工程（逆向工程）的关键技术
反求工程（逆向工程）具有与传统设计
制造过程截然不同的设计流程。 在反求工程中，按照现有的零件原形进 行设计生产，零件所具有几何特征与技 术要求都包含在原形中； 在传统的设计制造中，按照零件最终所 要承担的功能以及各方面的影响因素， 进行从无到有的设计。
上午12时3分 15
层析法
层析法是近年来发展的一种反求工程逆向 工程技术 将研究的零件原形填充后，采用逐层铣削 和逐层光扫描相结合的方法获取零件原 形不同位置截面的内外轮廓数据，并将 其组合起来获得零件的三维数据。 层析法的优点在于任意形状，任意结构零 件的内外轮廓进行测量，但测量方式是 破坏性的。
上午12时3分
12
2023 关于机械创新的案例
2023 关于机械创新的案例
以下是关于机械创新的案例：
1. 用于柔性电子产品生产的微纳操作机器人：随着柔性电子产品的普及，生产过程中的微纳操作技术变得越来越重要。
一种新型的微纳操作机器人，能够在微观尺度上精确地操作和组装电子元件，提高了生产效率和产品质量。
2. 智能化的农业机械：通过引入人工智能、物联网等技术，现代化的农业机械能够实现智能化作业。
例如，智能拖拉机能够自动规划最优作业路线、智能播种机能够实现精准播种和施肥等，大大提高了农业生产效率和经济效益。
3. 用于医疗手术的机器人系统：医疗机器人系统在手术中能够提高手术精度、减少手术创伤和术后恢复时间。
例如，达芬奇手术机器人系统能够通过微创手术进行精确的手术操作，提高了手术的安全性和效果。
总之，这些案例都代表了机械工程领域中的创新和进步，为人类的生产和生活带来了巨大的便利和效益。
机械创新设计大作业
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机设 0921
图 2：垃圾桶三维
二维 Auto CAD 图如图 3 所示
图 3.车用垃圾箱二维 CAD 图
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机械创新设计大作业
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机设 0921
图 4.车用垃圾桶部件示意图
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机械创新设计大作业
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机设 0921
二：TRIZ 理论的应用 1.根据 TRIZ 理论中技术进化法则， 设想和规划如下产品的发展趋势 或技术路线 （1）轴承的发展路线 单排球轴 承 (2)手机—个人通讯设备 单功能通讯手机 短信通话手机 照相功能手机 娱乐音影手机 智能手机 多排球轴承 微球轴承 气体轴承 磁悬浮轴承
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中将为垃圾箱手持杆，当前很多垃圾箱并未有用于手持的部分，但是 在公交车上垃圾箱装满要及时处理，而为避免杂物将弄脏，对司机来 说和不便，所以我讲垃圾箱加上一个手持杆，但要将垃圾倒出时能很 方便；考虑强度问题，杆半径初步为 R=20；第三部分为手持杆尾的 吸盘， 主要用于将垃圾箱与公交车吸附一起， 这样可以讲垃圾箱固体， 从而解决垃圾箱移动问题，再设计中吸盘要能有足够面积，由 P= F S 得，力 F=PS，能承受垃圾箱整体重量。且橡胶吸盘可移动，方便司 机使用，最大程度节省公交车空间。
图 5：半自动黑板擦机构 各构件作用如下：
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1.黑板擦杆
2.主运动杆
3：黑板
4：杆，左右水平运动
设计说明：杆 1 与擦黑板的杆 2 为一曲柄滑块机构，杆 1 的圆周运 功带动 2 的运动。其中构件 4 垂直固定，只能做水平运动，主要作用 为保证 2 杆强度和垂直度，防止杆 2 的损害和擦除过程中的不均衡。 这种设计的半自动黑板擦，通过交流电机提供动力，使得整个机构运 动。能做到： （1） 力度适当，要能擦掉痕迹； （2） 能清除死角； （3） 操作容易，结构简单，去除痕迹快； （4） 闲置时，不影响正常板书
机械设计作业集范文
机械设计作业集范文1.简介（200字）：机械设计是一门十分重要的工程学科，它涵盖了从机械原理到机械构件设计的整个过程。
机械设计作为大多数机械设备和系统创建和改进的基础，具有广泛的应用领域。
本文将介绍几个机械设计的作业题目，并提供相应的解答。
2.题目1：滚动轴承设计（300字）：设计一个用于汽车悬挂系统的滚动轴承。
要求该轴承能够承受特定的载荷和转速，并具有良好的耐磨损性和寿命。
请给出该轴承的几何参数、材料选择和设计计算。
解答：滚动轴承的设计需要考虑载荷和转速的影响，以及材料的选择。
首先，通过载荷和转速计算得到所需的基本参数，包括轴承直径、内外圈的宽度等。
然后根据这些参数，选取适合的材料，如优秀的滚动轴承钢。
同时，还需计算轴承的寿命，选择合适的类型和结构。
最后，进行结构优化和强度分析，确保轴承的可靠性和寿命。
3.题目2：齿轮传动设计（300字）：设计一个用于农机的齿轮传动系统，要求具有高传动效率和强大的承载能力。
系统包括主动齿轮、从动齿轮、轴承等构件。
请给出齿轮的模数、齿数和设计计算。
解答：齿轮传动系统设计需要考虑传动效率和承载能力。
首先，根据传动比和转速确定主动齿轮和从动齿轮的模数和齿数。
然后，根据承载能力计算所需齿轮的材料，如硬质合金钢。
接下来，进行齿轮的强度计算，包括弯曲强度和接触强度。
最后，进行齿轮的几何优化，以满足传动效率的要求。
4.题目3：连杆机构设计（300字）：设计一个连杆机构，用于将直线运动转换为旋转运动。
该机构需要具有高精度和无振动的特点。
请给出连杆长度和设计计算。
解答：连杆机构设计需要考虑精度和振动问题。
首先，确定机构的运动要求，包括转角和速度。
然后，根据运动要求确定连杆的长度和关节点的位置。
接下来，进行运动学和动力学分析，计算机构的位移、速度和加速度。
最后，进行振动分析和优化设计，确保连杆机构的稳定性和精度。
5.结论（200字）：机械设计作为一门重要的工程学科，需要进行准确的计算和优化设计。
机械制造装备及设计课程设计大作业
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反求工程（逆向工程）四个阶段
第一步: 零件原形的数字化 通常采用三坐标测量机(CMM)或激光扫描仪等 测量装置来获取零件原形表面点的三维坐标值。 第二步: 从测量数据中提取零件原形的几何特征 按测量数据的几何属性对其进行分割，采用几 何特征匹配与识别的方法来获取零件原形所具 有的设计与加工特征。
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应用领域
(1) 新零件的设计，主要用于产品的改型
(2) 已有零件的复制，再现原产品的设计 (3) 损坏或磨损零件的还原。 (4) 数字化模型的检测，例如检验产品的 变形分析、焊接质量等，以及进行模型 的比较。
上午1时45分
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应用领域
民用领域 三维彩色数字摄影、三维型面检测 人体数字化、服装CAD、人体建模、人体数字 雕塑、三维面容识别 医学仿生、医学测量与模拟、整形美容及正畸 的模拟与评价 三维彩色数字化、数字博物馆、有形文物及档 案的管理、鉴定与复制 三维动画影片的制作、3D游戏建模、三维游戏 中三维模型的输入与建立 公安刑侦、脚印、工具痕迹、弹痕采集及数字 化
楦头
鞋底
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医学
Hand
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Hand-bone
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Head
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Teeth
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反求工程常用软件
美国Imageware 公司产品Surfacer7.1、英国 DelCAM公司产品 CopyCAD、英国MDTV公司的 STRIM and Surface Reconstruction、在一 些流行的CAD/CAM集成系统中也开始集成了类似 模块，Cimatron90中的Reverse Engineering 功能模块等。在我国，有关反求工程的研究与 开发工作也在不少单位内展开，如浙江大学、 华中理工大学、西安交通大学、西北工业大学 等，并取得一定的成果，如浙江大学推出了ReSoft软件系统。
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反求工程是消化吸收先进技术的一系列分析方法 和应用技术的组合。 反求工程以先进产品或设备的实物、软件(图样、 程序、技术文件等)或影像(图片、照片等)作为 研究对象，应用现代科技方法和相关专业知识 对其进行系统的分析和研究，反求其设计理念、 设计原理、设计方法、技术诀窍和制造过程等 诸多关键技术，以迅速实现其国产化，进而快 速开发制造出同类高附加值、高技术水平的新 产品。 所谓“逆向”，是针对通常的先有设计意图再制 造出实物的设计制造流程而言的。
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非接触式逆向工程测量方法
基于相位偏移测量原理的莫尔条纹法
这种测量方法将光栅条纹投射到被测物 体表面，光栅条纹受物体表面形状的调 制，其条纹间的相位关系会发生变化， 数字图像处理的方法解析出光栅条纹图 像的相位变化量来获取被测物体表面的 三维信息。
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非接触式逆向工程测量方法
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在机械制造领域应用多年的仿制技术，是反求工 程的发展基础。 反求工程不是传统意义上的“仿制”，而是基于 原型的再设计。 从应用目标来看，实物仿制的着眼点在于制造出 与实物相同的产品；而反求工程的着眼点则在 于对原始设计的还原与再设计，而后制造出和 原有实物“形似”而且“神似”的产品； 反求工程更强调集百家之长，在原有技术基础上 进行创新和开拓延伸，形成更高层次的新技术 或新产品。
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某汽车模具厂现场扫描的实例
三维扫描仪对物体多方位多 角度进行拍摄
利用被测物体表面的特征 点或者标记点自动拼接后 获得的完整点云数据
经过对原始数据进行除 噪、取样后获得高质量 的点云数据
从点云数据中提取特征 线、边界线
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逆向软件中建成 模型
在逆向件中数模对比分析， 检验产品
基于工业CT断层扫描图像逆向工程法
这种测量方法对被测物体进行断层截面扫描,以 X射线的衰减系数为依据，经处理重建断层截 面图像 根据不同位置的断层图像可建立物体的三维信 息。 该方法可以对被测物体内部的结构和形状进行 无损测量。 该方法造价高，测量系统的空间分辨率低，获 取数据时间长，设备体积大。 美国LLNL实验室研制的高分辨率ICT系统测量 精度为0.01mm。
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激光线扫描原理图
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图中,ｉ—入射光, Ｌ—透镜,Ｎ—成像 屏,ｕ—透镜Ｌ的物 距,ｖ—透镜Ｌ的像 距,Ｏ—Ｌ光轴与入 射光线ｉ的交点, Ａ—物面上的光点, Ａ’,Ｏ’分别是 Ａ、Ｏ的像点,ｈ— 物面上光点相对于 基准面的Ｍ高 度,α —入射光线与 光轴的夹角,Ｍ’— 目标平面,Ｍ—参考 平面。
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反求工程（逆向工程）的应用领域
在没有设计图纸或者设计图纸不完整以 及没有CAD模型的情况下，在对零件原 形进行测量的基础上形成零件的设计图 纸或CAD模型，并以此为依据利用快速 成型技术复制出一个相同的零件原型。
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反求工程（逆向工程）的应用领域
当要设计需要通过实验测试才能定型的工件模
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层析法
层析法是近年来发展的一种反求工程逆向 工程技术 将研究的零件原形填充后，采用逐层铣削 和逐层光扫描相结合的方法获取零件原 形不同位置截面的内外轮廓数据，并将 其组合起来获得零件的三维数据。 层析法的优点在于任意形状，任意结构零 件的内外轮廓进行测量，但测量方式是 破坏性的。
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图标范例
背面组装件(工模、RP-原型、 母模)
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CNC工模加工件
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RP-原型加工
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CNC加工件
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型时，通常采用反求工程的方法。
如航天航空领域，为了满足产品对空气动力学
等要求，首先要求在初始设计模型的基础上经 过各种性能测试（如风洞实验等）建立符合要 求的产品模型，这类零件一般具有复杂的自由 曲面外型，最终的实验模型将成为设计这类零 件及反求其模具的依据。
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反求工程（逆向工程）的应用领域
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常用的测量方法
接触式测量方法 --坐标测量机 坐标测量机是一种大型精密的三坐标标测量仪器，可以 对具有复杂形状的工件的空间尺寸进行逆向工程测量。 坐标测量机一般采用触发式接触测量头，一次采样只能 获取一个点的三维坐标值。 九十年代初，英国Renishaw公司研制出一种三维力一 位移传感的扫描测量头，该测头可以在工件上滑动测量， 连续获取表面的坐标信息，扫描速度可达8米/秒，数字 化速度最高可达500点/秒，精度约为0.03mm。 这种测头价格昂贵，目前尚未在坐标测量机上广泛采用。 坐标测量机主要优点是测量精度高，适应性强，但一般 接触式测头测量效率低，而且对一些软质表面无法进行 逆向工程测量。
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根据透镜成像原理,以入射光与透镜光轴交 点所在平面Ｍ为基准面,则光点Ａ相对于 基准面Ｍ的高度ｈ的计算公式为:
式中:ｕ、ｖ、α 是系统参数,都是固定值, 这样可以由ｈ’计算出ｈ的值。
上午1时45分
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图标范例
点群资料igs file
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图标范例
正面组装件(工模、RP-原型、母模)
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应用领域
工业领域 工业产品的检测与测量、产品及模具的逆向工程 (汽车，航空，家电工业) 零部件形状变形检测、形状测量、研究测量、 工业在线检测 工业产品造型中的逆向三维重构 设计物理模型转换到数字模型 工业产品及零部件的质量检测 工业品的解析与仿制 工业研究实验的检测工具 模具设计与检测领域
上午1时45分
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引进国外先进技术是世界各国加快技术发 展的重要手段，是发展中国家追赶发达 国家的必然选择。 对国外先进技术的消化吸收与创新，在较 短时间内使我国技术达到国际先进水平， 实现跨越式发展。 反求工程是消化吸收先进技术进行技术创 新的高新技术，实施好反求工程是实现 跨越式发展的关键。
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机械创新设计
姓名：魏 清 志 学号：B08020321
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第7章 反求工程与创新设计
反求工程
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反求工程(Reverse Engineering,RE)
也称逆向工程、反向工程,
是指用一定的测量手段对实物或模型进
行测量,根据测量数据通过三维几何建模 方法重构实物的CAD模型的过程 是一个从样品生成产品数字化信息模型, 并在此基础上进行产品设计开发及生产 的全过程。
在美学设计特别重要的领域，例如汽车外型设
计广泛采用真实比例的木制或泥塑模型来评估 设计的美学效果，而不采用在计算机屏幕上缩 小比例的物体投视图的方法，此时需用反求工 程的设计方法。 修复破损的艺术品或缺乏供应的损坏零件等， 此时不需要对整个零件原型进行复制，而是借 助反求工程技术抽取零件原形的设计思想，指 导新的设计。这是由实物逆向推理出设计思想 的一种渐近过程。
上午1时45分
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反求工程要求对引进技术进行消化、吸 收和创新的深化开发，做到既能有效地 使用它，还能逐步掌握和发展它，实现 由生产使用为主，向吸收、开发为主的 转变，最终形成自主的技术开发体系。
上午1时45分
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据统计，百分之七十以上的技术源于国
外，反求工程作为掌握技术的一种手段， 可使产品研制周期缩短百分之四十以上， 极大提高了生产率。 研究反求工程技术，对我国国民经济的 发展和科学技术水平的提高，具有重大 的意义。
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非接触式逆向工程测量方法
非接触式测量根据测量原理的不同，大
致Байду номын сангаас光学测量、超声波测量、电磁测量 等方式。