机械创新设计结课报告

《机械创新设计方法》结课报告设计题目：脚踏儿童滑板车

学生姓名：**

学号： ************

班级：机制1003

任课教师：***

2011 年 5 月 29 日

1. 运用《机械创新设计方法》课程所学的创新思维、创新技法，以及机械系统方案设计、机构设计、结构设计等方面的创新知识，针对某一你所熟悉的产品、设备或零件，提出你在上述某一方面的具体的创新与改进措施。

2. 设计课题在主题框架内可自行确定，课题可以是机构设计，结构设计，外观设计，创新设计等；

3. 每个课题可一人一题，也可两人或三人一题，但需要有较明确的分工；

一．拟定设计任务书

1.设计原由

脚踏儿童滑板车是时下一种时尚的运动休闲工具，深受广大儿童的喜爱。脚踏儿童滑板车适合3-5岁左右的孩子玩耍。脚踏儿童滑板车是继滑板车几年前在我国流行之后的又一儿童运动健身类玩具。脚踏儿童滑板车的前身是比较专业型滑板车改进而来。而滑板车是继滑板之后的又一类运动型新产品，名副其实－－滑板车（Bicman），速度可以达到20公里/时，这种新型产品来源于世界科技先进大国日本，但却是一位德国工人发明的，它是一种简单的省力运动机械。

早在三年前，滑板车已经传入我国，只不过当时价格太高，很少人对它产生兴趣。直到这阵子，它的价格猛然下降，加上产家们对它加紧疯狂推销，使它"人气大旺"，最重要的是玩滑板车必须有高度的悟性和胆量，这正符合想象力丰富，喜欢挑战的青少年们的口味，如今滑板车已成为青少年新一代的潮流运动产品。可见，它的魅力可不逊于滑板哦！所以我们对其进行改进由原来的脚滑变成脚踏！这个设计是基于个人创意一个大的提升，希望我的设计能给小朋友带来更多的乐趣，给企业带来效益！

2.设计技术条件

1．设计技术条件需要速练得掌握SolidWorks软件的基本操作，通过SolidWorks软件设计出零件的模型，然后零件图组装成装备体，最后生成二维工程图。

2.设计零件的前提是掌握齿轮齿合条件，计算出一些技术参数后方可画出齿合的齿轮。掌握蜗轮蜗杆的齿合条件，并比较两者的优缺点，选取最佳方案.

二．功能原理与工作原理分析

功能原理：脚踏踏板，踏板带动棘轮，棘轮带动齿轮，齿轮带动车轴，最后车轮前进。

工作原理：就是利用脚踏带动棘轮，棘轮将速度传递给齿轮，这样就可以带动小车不断前进。

三．国内外同类产品现状

在驱动方式上国内有许多不同点，有人力驱动的，有电能驱动，但总体来说都朝着使使用者更加舒适和环保节能等方向发展。在传动方向有齿轮传动，蜗轮蜗杆，链条等不同的传动方式。国内外滑板车上常能看到以圆锥齿轮，轴传动，棘轮棘爪传动无链传动等多种方式设计的滑板车。在材料方面碳纤维，复合材料，镁铝合金，铝合金等因其优良的材料特性而被广泛的应用于该产品上。

四．机构方案评价

五．三种方案的机构（结构）构型（要求绘制机构运动简图或示意图；）

带传动齿轮传动

蜗轮蜗杆传动

六．确定最佳方案并阐述所选方案功能及工作原理

总体来说对于这三种方案，综合各项指标我们认为方案1更适合，从经济上来讲齿轮结构相对于蜗轮蜗杆更易加工，从结构稳定性上来讲齿轮结构比链传动更稳定，虽然运动过程中噪音有点大但不影响总体使用效果。并且齿轮结构紧凑更适合滑板车较小的结构设计，使用性能稳定寿命长。

工作原理：首先通过脚踏踏板将力传递给棘轮棘爪，棘爪又将力传递给变速齿轮，齿轮扭矩传递给车轴，最后带动车轮不断前进。

七．结构设计（另附图纸）(包括所承担工作所起的作用； 3D建模的零件名称，数量，将相应的图剪贴在实验报告中；完成工作所遇到的问题及解决方法)

小车

15mm轴承盖20mm轴承盖

踏板

箱体箱盖链接沉头螺栓M6 踏板连接杆

轴承盖上的螺栓M5 后端轴承座盖

箱盖箱体

轴承盖上的螺母M5 箱盖CAD

箱体CAD

15mm轴承盖CAD

20mm轴承盖CAD 踏板CAD

踏板链接杆CAD

八．本项设计的创新点

1本项目的创新主要有改变以前直接脚蹬地来滑动小车缺点而改成用脚踏踏板来驱动小车前进，更具操作性。车龙头进行了可升降改进可以适用不同的年龄。

2采用新型材料制作，更轻巧更结实耐用。

九．本项设计的应用和发展前景

近年来，儿童踏板车是儿童玩具的一种，在国内市场受到广泛青睐，踏板车不仅是孩子的玩具，也是孩子游戏的好伙伴，儿童常骑踏板车可锻炼身体的灵活性，提高反应速度，增加运动量，加强机体抵抗能力。加上产家们对它加紧疯狂推销，使它"人气大旺"，最重要的是玩滑板车必须有高度的悟性和胆量，这正符合想象力丰富，喜欢挑战的青少年们的口味，如今滑板车已成为青少年新一代的潮流运动产品。儿童踏板车滑行无需蹬踏，人站在上面脚踏踏板，便可以轻松滑动并逐渐加快，速度可自由掌握。根据身体重心左右倾斜，滑板车便可以自由转向。它的首要性能

就是操作简易：人站立在车上，用脚踏踏板，便可轻松滑行，自由加速，转向自如，儿童在短时即可熟练操作；其次儿童踏板车使用安全，且有制动装置，设计科学，安全可靠；儿童手驱健身滑板车设计造型简练，线形流畅，图案炫酷，色彩时尚。另外踏板车娱乐性强：滑行轨迹多种多样，可快速直行、蛇行、弧线滑行、八字花样滑行等，能在坡面上靠刹车缓速下滑，娱乐性突出；而且儿童自行踏板车功能丰富。健康需求、娱乐需求和休闲需求是人类永恒的需求，儿童踏板车可以同时满足这些需求，是一种功能多样的原创性产品，产品生命力和市场前景不可估量，是目前国际市场最新潮、最时尚的运动休闲产品。

十．完成此次《机械创新设计方法》结课报告的收获和体会

通过一个多月的团队合作我们的创新设计成果终于出来了。这让我们知道了创新的不容易，一个灵感的出现到具体的设计出来是需要喝多的努力的！我们组有五个人，我们设计的是将以前用脚蹬地的儿童玩具滑车改装成用脚踏的！这个设计主要由变速齿轮和棘轮组成。在这个设计过程我也得到不少感触。

纸上得来的东西要想成为现实的产品需要进行很多的设计与分析。这不是一个人能够完成的。我们需要团队的合作需要大家一起为之出谋划策，此时团队的力量将变得很重要。如果我们团结合作能够互相协作有效的沟通，拧成一股绳产生的力量将十分强大。如果各自做自己的那么可能到最后什么都没做成。也许在设计中大家有不同的意见我们可以一起探讨，最后在得出中肯的意见。在学习和以后的生活中我们都要彼此相互理解，每个人做事的方法都不同，但我们可以先沟通最后在作出总结。不要单纯的批判一个我们要学会倾听，倾听是一个很重要的方面。

每次实践都是一次学习升华的机会我们要好好把我。学习不仅仅是课本知识的学习，更是同组同学之间学习，学习他人处理事情的方法和品质，每个人都有自己的优点，我们只有虚心的请教他人才能让我们快速的成长。在学校了我们只能通过课本去了解知识，很多机械知识获取只是通过做习题来掌握。殊不知机械学科是一门长期实践的学科，很所结构在纸上画起来十分简单，用鼠标随便点点画画就行了，殊不知很多学得东西无法运用到生活中去，造成知识与生活脱节，纸上建模简单，但真正投入到实际加工中，我们就会对自己的设计十分担心，因为实际加工影响因素多，自己考虑问题不全面，产生一系列问题。另外我感觉自己以前可能对机械结构观察不深入，接触的机械产品太少，具体到设计过程中时，大脑中浮现的机械结构太少，只能根据产品功能去查阅书籍。所以我认为对于机械专业学生，必须生活中留心观察各种机械结构，了解工作原理，存储在大脑中，这样设计产品才能得心应手。总的来说通过这次学习使我学到了不少！