机械创新设计案例
机械创新设计案例
三种参数的测量结果同时送人由单片机系统组 成的测量仪表并显示。
三、原理方案的设计 1、电机的选择——摆线针轮减速电机 2、电机的调速方式——变频调速 3、定位夹紧的方法——气动装夹定位 4、动作顺序的控制——PLC控制 5、转矩的测量——非接触式转矩传感器 6、摆矩的测量——扭矩传感器 7、摆角的测量——光电编码器 8、摆动施力方式——步进电机+蜗轮蜗杆减速机 9、测量显示方式——单片机数字显示
摆动力矩、转动力矩的测量原理如图 1 所示。
力矩性能测量原理如下：
（1）摆动力矩的测量方法 : 万向节外圈以角速度ω旋转 , 摆杆带动内圈在
一定的平面摆角±β范围内左右对称摆动 , 摆杆所 受的弯矩即为万向节的摆动力矩。
(2)转动力矩的测量方法: 万向节内圈先摆动到一定的角度β,后并保持此
角度固定不变 , 万向节外圈以角速度ω旋转 , 外圈 所受的扭矩即为万向节的转动力矩。
三、裹包机的工作原理
四、预拉伸送膜机构工作原理
五、预拉伸送膜机构结构图
六、主机构结构图
[案例二] 汽车万向节力矩性能 试验机的设计
一、机器的用途 该试验机主要用于汽车万向节力矩性能的在线检
测，测量参数包括万向节的摆动力矩、转动力矩、最 大摆角等。操作者除了完成装卸试件的动作外，整 个试验过程自动完成。 二、测量原理
第九章 机构创新设计案例
[案例一] 预拉伸塑膜裹包机的设计
一、机器的用途 对于采用集装箱运输的货物，一般在装箱之前，
需要将单箱的货物按一定大小的体积码堆成四方体， 然后利用具有一定弹性和粘性的塑料薄膜缠绕成易 于搬运的单元整体，此项工作需要在裹包机上进行。 二、原理方案的设计
产品创新工程机械行业中的成功案例
产品创新工程机械行业中的成功案例（正文开始）随着科技的进步和市场的竞争加剧，工程机械行业对产品创新的需求越来越迫切。
本文将介绍几个在工程机械行业中取得成功的产品创新案例，以此来探讨如何在这一行业中实现产品创新并取得竞争优势。
1. 案例一：某品牌挖掘机的液压系统升级某机械品牌在挖掘机市场上一直处于领先地位，但随着市场需求的变化，传统液压系统已经无法满足用户的需求。
为了提高挖掘机的工作效率和稳定性，该品牌进行了液压系统的升级。
他们引入了先进的液压技术，提高了系统的控制精度和响应速度。
此外，他们还针对用户使用时的不同场景设计了多种液压模式，以满足用户对不同工况的需求。
通过这一次升级，该品牌挖掘机的销量得到了大幅增长，成功地巩固了市场地位。
2. 案例二：某品牌推出智能控制系统另外一家机械品牌在产品创新方面也取得了重要的突破。
他们推出了一套智能控制系统，通过将机械设备与互联网相连接，实现了设备的远程监控和智能化管理。
用户可以通过手机或电脑远程监控设备的工作状态和运行情况，及时掌握设备的工作效率和故障情况。
此外，该智能控制系统还具备数据分析功能，通过对设备运行数据的分析，可以提供给用户更为精准的维护建议和运营优化方案。
这一智能控制系统的推出，使该品牌在市场上赢得了良好声誉，并吸引了大量的用户。
3. 案例三：某品牌推出模块化设计的产品工程机械通常由各种组件和部件组成，传统的设计方式往往需要现场组装，费时费力。
某品牌为了解决这一问题，推出了模块化设计的产品。
他们将设备分为多个模块，通过标准接口的设计，实现了各个模块之间的快速拆装。
这不仅减少了用户的组装时间，还提高了产品的可维护性和灵活性。
用户可以根据具体需求选择不同的模块组合，以满足不同的工作场景和任务需求。
这一创新设计的产品迅速获得市场的认可，并帮助该品牌提高了销量。
通过以上几个成功案例的介绍，我们可以总结出在工程机械行业中实现产品创新的关键要素：首先，需要深入了解市场需求和用户需求，从用户的实际需求出发，寻找创新点。
机械创新设计第十一章 机械创新设计实例
机构的应用创新设计是在不改变机构类型的前提下，或者说在不改变机 构运动简图的前提下对机构的构件、运动副进行演化与变异设计，得到完成
特定功能的机械装置的设计过程；把一个基本机构直接应用在满足机器工作
要求的场合，也是机构应用创新。所以机构的应用创新是应用最广泛的创新 设计方法。
转动副B进行销钉扩大，直到包含转动副A。为增大转动副C处的强度，
结构创新：用偏心轴代替平行四边形机构
实用机构爆炸图
图11-6 结构创新设计
总结： 该装置具有传动比大、体积小、结构紧凑、传动效率高等特点。 研制过程中使用了机构的串联组合原理、并联组合原理、相对运动原 理、演化与变异原理以及机构创新等创新方法。是机械创新设计的典型案 例。
第二节
机构应用创新设计案例分析
第十一章
目录：
机械创新设计实例
第一节 平动齿轮传动装置的创新设计案例分析 第二节 机构应用创新设计案例分析
第三节 箭杆织机打纬凸轮机构的创新设计案例分析
第四节 多功能平口钳的创新设计案例分析 第五节 发动机主体机构的创新设计案例分析
本章主要用于自学,可讲一个具体实例说明即可
第一节 平动齿轮传动装置的创新设计案例分析
一、机构串联组合：
平行四边形机构与外齿轮机构进行串联组合，由于外齿轮Z1随同连
杆做平动，称为平动齿轮传动机构。
图11-1 平行四边形机构与外啮齿齿轮机构的Ⅱ型串联组合
图11-2 平行四边形机构与内啮合齿轮机构的Ⅱ型串联组合一
图11-3 平行四边形机构与内啮合齿轮机构的Ⅱ型串联组合二
进行整理后，可有：
曲柄滑块机构的演化与变异设计
图11-9
Stewart机构系统运动简图
图11-10 运动模拟器示意图来自图11-11 并联机床
历届机械创新大赛决赛作品名单
第一届目录东北大区作品1、仿生机器蟹（哈尔滨工程大学）设计者：季宝锋刘德峰贾守波宋辉王刚指导教师：王立权陈东良刁彦飞2、螺旋传动管道机器人（哈尔滨工业大学）设计者：赵琦黄玉磊汪盛梁涛王玺唐能指导教师：宋宝玉焦映厚3、微定位仿生机器人（哈尔滨工业大学）设计者：侯磊石建军张乐敏乔遂龙周超王婷婷黎映相孙彬指导教师：邓宗全焦映厚孙立宁李满天4、基于并联机构和分布式控制系统的多功能机器人（哈尔滨工业大学）设计者：卢贤资刘明宇王祺刘强徐宇声刘祥雨周达顺指导教师：孙雅洲梁迎春焦映厚邓宗全5、轮足式机器人（长春理工大学）设计者：冯辉李荣张伙林刘国栋徐椿明兰宁荣大卓胡永宏刘洋周清指导教师：武秀东刘悦胡贞宋正勋6、机械式停水自闭水龙头（大连理工大学）设计者：于春宇孙灵俊指导教师：梁延德7、蚯蚓式爬行器（大连理工大学）设计者：王俊鹏李刚王宁全璐琳指导教师：梁延德8、圆柱凸轮数控铣削装置（东北大学）设计者：李兆维袁娜刘权利黄常舒指导教师：王仁德爬杆（绳）机器人（辽宁工程技术大学）9、设计者：梁文林许洪强李书新李再峰指导教师：何凡付治国新型大力钳（吉林大学）华北大区作品10、多功能齿动平口钳（北京化工大学）设计者：王建杨攀指导教师：王永涛11、微生物培养液自动抽取喷涂机（中国农业大学）设计者：徐结徐赫指导教师：张铁中12、爬杆管道两用机器人（北京航空航天大学）设计者：洪振军郑亮何帆杨亚涛周煊指导教师：范悦13、基于仿生的高适应性六足机器人（北京航空航天大学）设计者：吴文镜王剑薇过为贺仕伟孙明锋郑广强佟铁锋指导教师：王卫林14、仿生虫（北京航空航天大学）设计者：刘小明尹益平赵同钢赵鹏王云飞指导教师：张欣15、便携式助立器（北京工业大学）设计者：赵广宁冯伟周瑞洪毅张子祺赵敬元指导教师：王大康16、自行车防盗锁（北京科技大学）设计者：穆树亮指导教师：张少军17、无线遥控爬杆喷漆机器人（天津大学）设计者：卢鸿斌张莹李娜指导教师：杜玉明18、摩擦式电动翻谱台（天津大学）设计者：唐晓磊于滂倪宗悦农帅指导教师：车建明19、爬楼梯机器人（北京交通大学）设计者：张克涛温平李翔指导教师：方跃法房海蓉西北大区作品20、新型球形机器人（西安电子科技大学）设计者：沈宣江严军牛波甘运维林星陵侯俊利吴颖丁裕诚指导教师：李团结朱玉超杨小瑜21、新型纱线卷绕防叠试验机（西安思源职业学院）设计者：李阳李明牛科李京王栋雷辉指导教师：刘琦云22、方形区域喷灌龙头（西北工业大学）设计者：柏龙岳映章余朝举张彬李哲指导教师：葛文杰、.23、环卫伴侣——多功能自走式环保清洁车（陕西科技大学）设计者：张江峰张大伟赵志明叶恒青苏源博魏军学兰晓青顾纪超指导教师：李思益张彩丽刘俊生24、军地两用全自动担架车的研制（第二炮兵工程学院）设计者：潘兴杰蒲鹏程黄伟伟余亮戴胜东指导教师：岳应娟熊磊周凯25、上下楼梯搬运器（新疆大学）设计者：谈建平宝英巴特王超努尔比亚贾殿锋指导教师：穆塔里夫阿赫迈德王湔26、油罐车注油自动控制系统（新疆大学）设计者：西克热木阿里木热孜万古丽肉孜古丽指导教师：伊里哈木穆合塔尔陈宏伟27、源源（球形机器人）（西安思源职业学院）设计者：孙华雷张晓峰唐怀丹焦荣指导教师：马维新28、新型揉搓式全自动洗衣机（陕西科技大学）设计者：屈菲张义盟张江峰叶恒青指导教师：贺炜王宁侠唐平29、智能型全开式窗户（兰州交通大学）设计者：王欣欣李伟岭指导教师：李万祥牛卫中华东大区作品30、新型立轴风力机（安徽工业大学）设计者：杜志高王睿孙自闽钟昌彬陈厚富陈伟军陈献张世勇刘肥李超指导教师：邱支振陈富强顾小林31、仿生机械——虫虫“小强”（浙江大学）设计者：胡军柯党田峰许正蓉指导教师：沈萌红32、三自由度微位移工作台（合肥工业大学）设计者：杨飞谢俊谢祖强张永斌汪念平指导教师：赵韩沈健33、仿生壁虎（浙江大学）设计者：张俊伍中宇刘炜焘指导教师：钱向勇34、汽车转向同步照明灯（哈尔滨工业大学威海分校）设计者：张连清刘纪涛肖阿阳时凯张立伟常青张洪勋林乐川指导教师：刘会英赵继俊王毅35、机器鱼尼莫（东南大学）设计者：王春健梁健付月明关鸿耀李明宋春峰赵薇张徐指导教师：王兴松许映秋36、自适应可翻转探测车（东南大学）设计者：徐侨荣胡彬彭竹云彭时林指导教师：王兴松许映秋37、液体流动阻尼式高楼逃生器（福州大学）设计者：叶强杨谊昌张国欣指导教师：叶仲和蓝兆辉刘开昌38、脉动式无级变速器（南昌大学）213设计者：杜小波郭立华叶震肖文鑫指导教师：黄兴元杨湘杰徐春水39、可折叠崎岖表面自适应障碍小车（上海交通大学）设…计者：王玮彦袁君华丁琛瑜刘栩之李丰园指导教师：马培荪40、易拉罐空罐有偿回收装置（华东理工大学）设计者：巩彬彬指导教师：安琦中南大区作品41、行星轮式登月车（中国人民解放军国防科技大学）设计者：张佩柴世良周峰常伟陈坤指导教师：潘存云翁飞兵尚建忠42、健身洗衣机（华南理工大学）设计者：卢俊林世富指导教师：朱文坚43、智能洁地机器人（中南大学）设计者：汤展跃董惠柏指导教师：何竞飞44、机器昆虫步行机构（华南农业大学）设计者：董竹英魏浩华黄灿权黄章华指导教师：陈佳琦气动式龙眼去核机（华南农业大学）设计者：林楚帆张志辉陈嘉慧谢文彬许巨忠丁桂阳45、指导教师：谢海军吸附式蠕动探测维修机器人（海军工程大学）设计者：丰利军郜世杰张勇孟宇裴晶晶王菊花汪丹丹指导教师：江汉红46、摆盘式特种发动机（海军工程大学）设计者：王文斌张振有袁鹏胡照于振动指导教师：王德石47、仿生机械灵巧手（华中科技大学）设计者：赵信毅张庆春张布卿冯玮刘全国刘辉王政指导教师：吴昌林杨家军48、履带式水下铺设机（华中科技大学）设计者：张志甜黄海清牛毅徐天明指导教师：吴昌林49、两足行走机器人（湖南大学）设计者：王雄波姚凌云陈士剑吴占涛李丽冯长林汪祥指导教师：刘江南严贻满王虎符西南大区作品50、半球体螺旋槽数控研磨机（重庆大学）设计者：彭万彬李俊向拾文罗勇指导教师：袁绩乾陈国聪张济生51、带辅助环的楔铁式超越离合器（重庆工商大学）设计者：贺术祥陈雄陈敏指导教师：杜力52、环保型手推式草坪剪草机（昆明理工大学）设计者：胡永鹏李治威谭阳尤川宝何亮吴锋指导教师：谭蓉53、环卫保洁清扫自行车（西南科技大学）设计者：谭伟丰航驰指导教师：陈晓勇54、机械式自适应上下非等高台阶小车（成都电子机械高等专科学校）设计者：甘保军刘维江磊洪小飞钟宁王超玉刘浪指导教师：胥宏宋呜霍平55、球形机器人运动机构（成都大学）设计者：李凯陈茂林杨杰李小林杨霞宋磊指导教师：董万福56、无级变速轮系操纵机构（重庆工学院）设计者：罗剑波杜潇指导教师：林昌华57、液压式无级变速器（西南交通大学）设计者：钱海挺郑家坤李小易李永生指导教师：刘桓龙潘惠龙谢进58、异形齿轮泵（四川工程职业技术学院）设计者：李雷胡茂林胡建国朱明军郑家兵郑立和指导教师：陈洪涛冷真龙周奎附录一批复附录二获奖名单第二届目录第一部分助残机械（轮椅类）省力变速双向驱动残疾人车用驱动机单手驱动残疾人用车多功能人性化轮椅多功能自助轮椅减摆助残车自由轮椅电动爬楼梯轮椅可升降伸展式新型电动轮椅防倾翻轮椅星轮行星轮转换式可爬楼轮椅车多功能助残电动轮椅可上下台阶式轮椅三杆开链式轮椅半自动爬楼梯轮椅阶梯平地两用电动轮椅可升降省力便携式轮椅实用上楼梯轮椅多功能健身轮椅第二部分助残机械（助手、臂、腿类）助立椅自动搀扶助步车语音控制的多自由度欠驱动助残机械手多功能助食装置半自动电自锁膝离断假肢全自动翻书机助残多功能手多功能自助护理机助残机械手卧式期刊阅读器双杆大腿假肢可控式用餐机全新组合拐杖超欠驱动弹性铰15自由度自适应仿生手脚踏键盘转动式腕离断假肢多功能助行器第三部分助残机械（护理等其他类）自动翻身病床救护担架车体贴换裤机输液自动换瓶机智能接便床无障碍站台系统偏瘫自动翻身床瘫痪病人多功能自动翻身床地震应急床翻身床残疾人多功能床残障人士汽车辅助驾驶系统导盲杖多功能自平衡助残康复平台公交车用便利式助残升降梯道自动气动翻身床垫翻书助读机器人第四部分康复机械Ⅰ手肌脑疾康复仪偏瘫病人全关节运动促动康复训练器智能手部关节康复治疗仪多功能康复病床康复型轮椅被动式步态康复训练器腿部康复机手脚互动式康复仪智能型机械按摩组合床垫自动康复保健床斜视测量仪智能化多功能电动康复床双椭圆健身康复机基于音圈电动机控制技术的直动式骨锯智能型医疗康复床气动人工肌肉并联驱动手腕康复训练器玫瑰摆平衡能力训练仪第五部分康复机械Ⅱ减重踏步式下肢康复训练机爱心两用牵引椅基于CPM康复理论的手肘运动康复训练器械多功能健身康复轮椅下肢三关节康复器基于虚拟现实的手臂外骨骼康复系统主被动式肢体协调运动康健轮椅瘫痪康复治疗仪智能关节康复器人体穴位刮痧按摩保健器FES下肢康复锻炼车并联机构中医推拿机器人助残站立及康复行走轮椅康复健身机人体脊椎矫正仪手指关节功能康复仪第六部分健身机械新型家庭组合健身器软毯式跑步机新型多功能AC电动跑步机多功能健身车翘翘虫健身车旋转倒立健身器多功能绿色健身器踏步滑板车“摇摇乐”运动休闲车多功能原地步行机多功能胸臂肌健身器自主式节能按摩健身椅三位一体健身器电动保健轮椅多方位头颈锻炼器保健办公椅新型座式弹力杠铃健身器全自动健身休闲摇床家用多功能健身器钢丝绳驱动滑板车第七部分运动训练机械互动式木人桩帆板摇帆模拟训练装置双人运动脚踏车自动可调脚踝放松脚底按摩器羽毛球训练机器人滑雪运动训练仿生步行爬坡机下肢力量训练器单兵负荷外骨骼机器人网球发球机器人羽毛球陪练机多功能双腿横向张合训练器“神舟”航天员多姿态训练模拟器单兵负重分压器杠铃健身保护器乒乓球发球机第三届目录废旧电池回收机废弃卫生筷再造铅笔机滚筒式残膜回收机饮料瓶、易拉罐有偿回收机废旧电池加工处理机饮料瓶捡拾器环保船新型环境侦测机器人太阳能停车场门禁系统新型植树挖坑机喷涂包树机水葫芦等净生植物快速打捞机“艾米”号远程水下操控采样平台水射流式清洗机器人蜘蛛侠——高楼玻璃幕墙清洗机器人自适应管道清洁机器人“福娃”爬杆清洁除冰智能机器人楼梯清扫机器人推吸型高空清洁机器人真空吸盘式爬壁清洗机器人水草及水面漂浮物清理装置智能水上清洁船湖面清洁卫士仿生水面垃圾清理机器人电线除冰器人力除冰雪车“保时洁”——手推式清扫拖地车街道垃圾清扫小车新型高速公路护栏清洗装置便捷护栏清洗车变径滚刷清扫车护栏清洗机自动转向清洁车有压雪功能的小型扫雪车智能垃圾桶全自动双面擦窗器垃圾广告清除机擦墙“蜘蛛匣”“飞水走壁”游泳池壁清洗机运动场馆座椅自动保洁机新型腰果剥壳机多功能自动剥蒜机鱼丸机全自动杀鱼机旋转式方便清堵储污防臭下水器卫生筷子盒筷子清洗消毒烘干排序整理机“海量大肚”舰船生活垃圾循环处理机自助式绿色餐盘清理机自动包树机全自动植树机中央空调通风管道清洁机器人野战作训一体化餐车附件第四届。
机械设计创新设计题目
创新设计题目伸缩式螺旋千斤顶是随着汽车大众化而出现的新式起重器，它具有结构新颖、体积小、重量轻、操作方便、省力等特点。
试按下述参数要求进行设计：承载10000N，全升程252mm（十）、窗玻璃擦洗装置设计一窗玻璃擦洗装置，工作人员只需站在室内操作，要求操作方便、安全、原理新颖、成本较低、适合家庭及办公楼房使用。
（十一）、多功能台虎钳设计一种新型台虎钳，要求其能够满足空间不同角度的定位需求。
（十二）、手动式汽车轮胎充气装置试设计一种手动式汽车轮胎充气装置，该装置能够在没有电力驱动的情况下，完全靠手动完成对汽车轮胎的充气过程。
要求体积小、重量轻、操作方便、成本较低、造型美观。
（十三）、手动金属钻孔工具设计一手动金属钻空装置，完全依靠手动的力量实现金属钻孔过程。
要求操作方便、省力、结构合理、体积小、外型美观。
（十四）、新型联轴器设计设计一新型联轴器，要求冲击小、缓冲能力好、适用的速度范围较广、结构简单、加工方便、有创新性。
（十五）、太空仓宇航员体重测量装置设计一台能够在太空失重状态下测量宇航员体重的装置，并考虑如何在地面重力作用下进行该设备的性能测量。
（十七）、硬币分拣装置设计一硬币分拣装置，该装置能将不同面值的硬币分拣并打包。
要求体积小、外形美观、操作方便，最好具有显示功能。
（十八）、电杆爬升装置设计一新型电杆爬升装置，用于帮助电力工人攀爬电杆，要求该机构具有结构简单、重量轻、操作方便、使用可靠、攀爬速度较快等优点。
（十九）、光滑壁面爬升清洗装置设计一种可以爬升光滑壁面（比如：玻璃墙面）并进行清洗的装置，要求体积小、重量轻、能遥控（或电控）自动换向、安全、可靠、操作方便。
（二十）、可折叠变升程梯设计一种可以折叠的新型梯子，要求具有变升程功能，最大高度可达6米，载重量可达200公斤，要求使用方便、可以实现完全折叠、强度可靠、攀爬方便、重量限定在人力可及的范围。
（二十一）、水果削皮器设计一种新型的水果削皮器，要求原理新颖、结构简单、外形美观、操作方便、效率高、具有市场竞争优势。
机械工程中的创新设计案例分析
机械工程中的创新设计案例分析机械工程是一个关键的工程领域，负责设计、制造和维护各种机械设备。
在这个领域中，创新的设计方案对于推动技术进步和提高效率至关重要。
本文将分析几个机械工程领域中的创新设计案例，以便更好地了解这些项目的价值和影响。
案例一：自主控制车辆导航系统在机械工程的领域中，自动驾驶技术一直是一个热门话题。
一家汽车公司最近研发出了一种自主控制车辆导航系统，该系统利用了激光雷达和摄像头等传感器，能够识别周围的道路和障碍物，实现真正的自主导航。
这项创新设计的突破之处在于其高度精确的实时反馈和决策能力，使得车辆能够更好地适应不同的交通环境，并大幅提高了行驶的安全性。
案例二：智能家居系统随着物联网的快速发展，智能家居系统在机械工程领域中逐渐崭露头角。
一家科技公司推出了一种智能家居系统，该系统能够通过自动化控制和智能传感器实现对家居环境的全面管理。
例如，用户可以通过手机应用程序控制家中的温度、照明和安防系统，并根据自己的需求进行个性化设置。
这个创新的设计方案为用户带来了更加便捷和舒适的家居体验，也提高了能源的利用效率。
案例三：3D打印技术在制造业中的应用3D打印技术是机械工程领域中的一项创新技术。
通过这项技术，制造业能够以更快、更便宜的方式制造产品。
例如，有一家制造公司将3D打印技术应用于机械零件的制造过程中，极大地提高了生产效率和灵活性。
该公司能够根据客户的需求快速设计和生产定制化的零件，同时减少了传统制造过程中的浪费。
案例四：飞机发动机的节能设计在航空领域中，提高发动机的燃油效率一直是一个重要的目标。
一家航空公司开发了一种先进的涡轮风扇发动机，通过结构和材料的创新设计，大幅降低了燃油消耗量。
该发动机采用了复合材料和先进的空气动力学设计，使得飞机能够以更低的燃油消耗飞行，减少对环境的影响。
这些案例展示了机械工程领域中的创新设计对于改善生活和推动技术进步的重要性。
通过不断研究和应用新的技术和方法，机械工程师能够为各个行业带来更高效、更安全和更可持续的解决方案。
机械创新设计案例
机械创新设计案例概述机械创新设计是指基于机械原理和工程知识的创新设计过程。
机械创新设计案例是指以机械创新设计为基础，通过解决实际问题和满足需求的方式，创造出新的机械产品或改进现有机械产品的设计案例。
在这篇文章中，我们将介绍一些机械创新设计的案例，并探讨其在工程领域中的应用和意义。
案例一：自动化垃圾分类系统在现代社会中，垃圾分类成为了一个重要的环保问题。
传统的垃圾分类方式需要人工操作，效率低下且容易出错。
为了解决这个问题，某公司设计了一套自动化垃圾分类系统。
该系统通过使用机器视觉技术和机械臂控制系统，能够精准地识别和分拣垃圾。
用户只需将垃圾投放到系统中，系统便能够自动地将不同种类的垃圾分拣到不同的垃圾桶中。
这种自动化垃圾分类系统不仅大大提高了垃圾分类的效率，还减少了人力成本和环境污染。
案例二：智能电动自行车随着城市化进程的不断加快，电动自行车成为了一种常见的交通工具。
然而，传统的电动自行车存在电量不稳定、续航里程不够长等问题。
为了解决这些问题，一家公司开发了一款智能电动自行车。
这款智能电动自行车配备了一套先进的电池管理系统和能量回收系统。
电池管理系统能够根据用户的习惯和行驶条件，智能地控制电池的放电和充电，提高电池的使用寿命和续航里程。
能量回收系统能够将制动过程中产生的能量转化为电能，回馈给电池进行充电，进一步延长续航里程。
这款智能电动自行车不仅解决了传统电动自行车的短板，还提升了用户的乘坐体验。
案例三：无人驾驶汽车无人驾驶汽车是近年来快速发展的机械创新设计领域。
它基于人工智能、传感器和控制系统等技术，能够在无需人类干预的情况下自主行驶。
这种创新设计不仅在交通运输领域中具有重要意义，还对未来的城市规划和交通系统的发展产生了深远的影响。
无人驾驶汽车通过使用激光雷达、摄像头和超声波传感器等技术，能够实时感知周围环境的情况，并做出相应的决策。
它能够通过精确的导航算法和先进的控制系统，安全地驾驶在不同的路况下。
机械创新设计大赛作品参考
1.大赛的主题与内容第三届全国大学生机械创新设计大赛（2008年）的主题为“绿色与环境”。
内容为“环保机械、环卫机械、厨卫机械三类机械产品的创新设计与制作”。
所有参加决赛的作品必须与本届大赛的主题和内容相符，与主题和内容不符的作品不能参赛。
2.作品分析（1）真空吸盘式爬壁清洗机器人研制了一种能够爬行在幕墙玻璃上并完成清洗工作的爬壁机器人。
机器人采用双侧多吸盘履带式行走机构,在任意时刻至少有6只吸盘处于吸附工作状态。
控制系统打破了传统爬壁机器人对大量使用传感器的依赖,巧妙改装并使用带传动控制吸盘的吸排气;一台直流电动机通过蜗轮蜗杆减速机和双侧离合器,带动两侧链轮转动,驱动机器人爬行。
真空泵作为吸附动力源;电磁阀与电磁离合器的联动使内侧吸附吸盘个数变化,并提供速度差,实现了转弯功能。
（2）智能水上清洁船智能清洁船可以实现无人操作，在水上自动打捞垃圾后还可自动卸载。
“智能水上清洁船”设定了两种自动模式：比较复杂的情况下，可以用遥控器手控模式操纵；普通环境下，可以实现完全自动化控制，让船在水上自动打捞垃圾，打捞起来的垃圾还可以自动卸载。
（3）电线除冰器包括一个电线的固定装置，用来使电线除冰器固定在电线上，并且使电线除冰器不会从电线上滑落，包括一个加热装置，用来使该装置的温度提升并且能够作用在冰雪上，使冰雪融化，本发明的效果使得在高压线上或电线上通过一个可以进行移动的除冰装置来进行高空的除冰作业，使得在没有人操作的情况下也能进行冰雪的去除。
（4）“保时洁”——手推式清扫拖地车（街道垃圾清扫小车的研制与开发）将清扫、拖地等多功能有效地集成。
实现垃圾清、自动收集、拖地、拖把自动循环清洗、拖地污水循环使用等。
详细情况：/Wdshow.asp?id=b78a10c52cc58bd63186bd e6.html（5）新型高速公路护栏清洗装置新型高速公路护栏清洗装置结合护栏的结构特点而设计,以护栏本身为导轨,工作时,清洗装置通过槽轮直接安放在护栏上,由电机驱动，可以在护栏上独立前进。
简单机械创新设计案例
简单机械创新设计案例在现代社会，机械设计已经成为了各行各业中不可或缺的一部分。
简单机械作为机械设计的基础，其创新设计更是推动了整个机械行业的发展。
本文将以一些简单机械创新设计案例为例，探讨这些设计是如何应用于实际生产中的。
首先，我们来看一个简单的机械创新设计案例，手摇发电机。
传统的手摇发电机需要人们通过手摇来产生电能，但是这样的方式效率低下且费力。
而经过创新设计后的手摇发电机，通过改进内部结构和材料，使得手摇发电机在同样的手摇力度下可以产生更多的电能，而且还减少了使用者的劳动强度。
这种创新设计不仅提高了发电效率，也提升了用户体验，使得手摇发电机在一些偏远地区得到了更广泛的应用。
其次，我们来看另一个简单机械创新设计案例，折叠自行车。
传统的自行车在停放时需要占用大量的空间，而且不方便携带。
而经过创新设计后的折叠自行车，通过改进车架结构和采用轻质材料，使得自行车可以在不使用时进行折叠，从而大大减小了占用空间，方便用户携带。
这种创新设计不仅提高了自行车的便携性，也符合了现代人追求便利和环保的需求，因此受到了越来越多人的青睐。
最后，我们再来看一个简单机械创新设计案例，智能门锁。
传统的门锁需要使用钥匙开启，存在安全性低和使用不便的问题。
而经过创新设计后的智能门锁，通过加入指纹识别、密码输入、远程控制等功能，使得门锁更加安全可靠，且使用更加便捷。
这种创新设计不仅提高了门锁的安全性，也符合了现代人对智能家居的需求，因此在市场上得到了广泛的应用。
通过以上的简单机械创新设计案例，我们可以看到，创新设计对于机械产品的改进和发展起到了至关重要的作用。
只有不断地进行创新设计，才能满足人们对于机械产品功能、性能、使用体验等方面的需求，推动整个机械行业朝着更加高效、便捷、智能的方向发展。
因此，我们应该更加重视简单机械的创新设计，不断探索和尝试，为机械行业的发展注入新的活力和动力。
机械创新设计(设计实例论文)
机械创新设计(设计实例论文)本设计的目的在于改进洗瓶机推瓶机构，以适应现代啤酒瓶的回收和清洗要求，提高生产效率和经济效益。
传统的人工刷洗工艺已无法满足生产需求，因此自动化的洗瓶机设备应运而生。
本文将对洗瓶机推瓶机构的原理方案进行分析和设计。
洗瓶机主要由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成。
瓶子放在两个同向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转。
当推头M 把瓶子推向前进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净。
当前一个瓶子将洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已送入导辊待推。
为了完成设计任务，需要通过组合机构使推头M以接近均匀的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后推头快速返回原位，准备第二个工作循环。
同时，导辊及其上方的转动的刷子不停地转动，完成瓶子外围的清洗。
洗瓶机推瓶机构的改进设计将采用新的技术和材料，以提高清洗效果和耐用性。
具体方案包括使用外部推力或传送带传送等方式实现瓶子的移动，以及使用刷子清洗或高压水清洗等方式完成清洗功能。
动力源可以选择电动机、汽油机、柴油机或液动机等，传动方式可以采用气动马链传动、移物传动、齿轮传动、蜗杆传动或带传动等。
同时，可以使用清洗毛巾、高压水清洗、刷子清洗等不同的清洗方式，以满足不同瓶子的清洗需求。
通过以上的设计和改进，洗瓶机推瓶机构将实现更加高效、自动化的生产方式，为工业生产和社会生活带来更大的便利和经济效益。
根据使用要求或工艺要求设计机构时，首先需要考虑采用何种功能原理来实现这些要求。
不同的功能原理所要求的运动规律设计也不同。
洗瓶机构的工作情况示意图如下图所示。
待洗的瓶子放在两个转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转。
推头M将瓶子推向前进时，转动的刷子就把瓶子外面洗净。
当一个瓶子将洗涮完毕时，后一个待洗的瓶子已进入导辊待推。
根据原始设计数据和设计要求，瓶子尺寸为大端直径D=80mm，长200mm，小端直径d=25mm。
推进距离l=600mm，推瓶机构应使推头M以接近均匀的速度推瓶，平衡地接触和脱离瓶子。
机械工程师的创新设计案例研究
机械工程师的创新设计案例研究引言机械工程是一门应用科学，通过运用物理学、数学和材料科学等知识，研究和设计机械系统的原理和构造。
在现代工业中，机械工程师在制造过程中起着至关重要的作用。
他们不仅仅是设计师，更是创新者和问题解决者。
本文将通过一些实际案例，探讨机械工程师在创新设计中的角色和影响。
案例一：3D打印技术在航空业的应用随着3D打印技术的发展，机械工程师们开始将其应用于航空业。
传统的航空零部件制造通常需要大量的时间和成本，而且往往需要定制化生产。
然而，通过使用3D打印技术，机械工程师可以将设计图纸直接转化为实际零部件，大大缩短了制造周期。
此外，3D打印技术还可以制造复杂的结构和形状，提高了零部件的性能和可靠性。
机械工程师的创新设计将航空业带入了一个全新的制造时代。
案例二：机器人在汽车制造中的应用机器人在汽车制造中的应用是机械工程师创新设计的又一个典型案例。
传统的汽车制造过程需要大量的人力和时间，而且存在着一定的安全风险。
然而，通过引入机器人技术，机械工程师们成功地实现了自动化生产线。
机器人可以精确地执行各种任务，如焊接、组装和涂装等。
这不仅提高了生产效率，还减少了人为错误和事故的发生。
机械工程师的创新设计使得汽车制造行业实现了质的飞跃。
案例三：智能制造系统的开发随着人工智能和物联网技术的快速发展，智能制造系统成为了机械工程师创新设计的一个热门领域。
智能制造系统通过将传感器、数据分析和自动化技术应用于制造过程中，实现了生产线的智能化和自适应性。
机械工程师们设计并开发了各种智能设备和系统，如智能机床、智能传送带和智能仓储系统等。
这些创新设计不仅提高了生产效率和产品质量，还为制造企业带来了巨大的经济效益。
结论机械工程师作为创新设计的关键角色，在制造领域中发挥着重要作用。
通过引入新技术和创新思维，他们不断推动着制造业的发展和进步。
本文通过三个典型案例，展示了机械工程师在3D打印技术、机器人应用和智能制造系统开发等方面的创新设计。
机械设计经典案例
机械设计经典案例
1. 雪铁龙DS汽车
雪铁龙DS汽车是法国汽车制造商雪铁龙公司于1955年至1975年间生产的一款运动型轿车。
其设计于当时颇具创新，被誉为“机械设计的典范”。
DS汽车采用了全液压悬挂系统，而非传统的弹簧和减震器，其创新的设计带来了更舒适和稳定的乘坐感受，成为当时汽车领域的一项重大突破。
2. 莫比乌斯扭曲表
莫比乌斯扭曲表是来自瑞士的著名手表制造商Swatch旗下品牌Breguet于2005年推出的一款机械表。
莫比乌斯扭曲表的特别之处在于其扭曲式游丝，游丝是连接机芯和发条盒的核心零部件之一，而莫比乌斯的扭曲式游丝设计，可以使游丝更稳定，以此提高了表的准确性。
3. 悍马汽车
悍马汽车是一款美国轻型越野汽车。
悍马汽车的设计灵感来自于美国陆军的高机动性多用途车辆，被称为“悍马”，因其外观坚韧、豪华、暴力的形象而受到广泛喜爱。
其强劲、结实的外表和高性能的机械构造也使悍马汽车成为了机械设计的代表之一。
4. 福特T型车
福特T型车是美国汽车制造商福特公司于1908年至1927年间生产的一款汽车。
T型车是第一款真正意义上的量产汽车，其机械设计简单、可靠，成本低廉，因此能够大规模生产和销售。
福特T型车不仅在当时的汽车领域带来了革命性的变化，也对整个工业和经济产生了深远的影响。
5. 雅马哈C7大钢琴
雅马哈C7大钢琴是来自日本的著名乐器制造商雅马哈旗下的一款高档大钢琴。
C7的机械结构精致，弹奏稳定、精准，其使用的材料和加工工艺均达到了顶级水平，被誉为世界上最优秀的大钢琴之一。
C7大钢琴的制造不仅是机械设计的杰作，也是音乐之美的结晶。
机械创新设计案例
机械创新设计案例一、智能垃圾分类机器人智能垃圾分类机器人是一种能够自动识别和分类垃圾的机器人。
它通过搭载先进的图像识别技术和机器学习算法，能够对垃圾进行准确的分类，如可回收物、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。
该机器人能够将垃圾自动投放到对应的垃圾桶中，实现垃圾分类的自动化，提高垃圾处理效率。
二、智能晾衣机智能晾衣机是一种能够根据衣物材质和湿度自动调节晾晒时间和温度的机器。
它通过传感器监测衣物的湿度和环境温度，并根据预设的程序自动调节晾晒时间和温度，以达到最佳的晾晒效果。
该机器能够减少晾晒时间，提高晾晒效率，并且避免了衣物受潮或过度晾晒的问题。
三、智能农业机器人智能农业机器人是一种能够自动完成农业作业的机器人。
它可以通过搭载传感器和摄像头，对农田进行监测和识别，自动完成种植、浇水、施肥、除草等农业作业。
该机器人能够提高种植的精度和效率，减少人力成本，并且可以根据实际情况进行农田管理，提高农作物的产量和质量。
四、智能家居安防系统智能家居安防系统是一种能够实时监控家庭安全的系统。
它通过摄像头、红外传感器、门窗传感器等设备，对家庭进行全方位的监控和检测。
该系统能够实时监测家庭的安全状况，如入侵、火灾等情况，并及时发送警报信息给用户。
同时，该系统还能够远程控制家庭设备，如门锁、灯光等，提高家庭的安全性和便利性。
五、智能健身器材智能健身器材是一种能够根据用户的身体状况和健身需求，自动调节运动强度和方式的器材。
它通过传感器监测用户的心率、呼吸等生理参数，并根据用户的健身目标和身体状况，自动调节运动强度和方式，以达到最佳的健身效果。
该器材能够提供个性化的健身指导和监控，帮助用户更好地进行健身训练。
六、智能停车系统智能停车系统是一种能够自动识别和管理车辆停放的系统。
它通过搭载摄像头和车牌识别技术，能够自动识别车辆的车牌号码，并记录车辆的停放时间和位置。
同时，该系统还能够提供实时的停车位信息和导航服务，帮助司机快速找到可用的停车位。
机械设计中的机械创新与实践案例分析
机械设计中的机械创新与实践案例分析近年来，随着技术的不断进步和需求的不断增长，机械设计领域也迎来了一波创新潮流。
本文将通过分析几个机械创新与实践案例，探讨机械设计中的创新方法和实践经验。
案例一：智能驱动系统在传统的机械设计中，驱动系统往往采用传统的液压或气动系统。
然而，这些系统存在能耗高、噪音大等问题。
为了解决这些问题，一家机械设计公司开展了智能驱动系统的研发工作。
智能驱动系统采用电动驱动装置，并通过传感器和控制器实现对驱动力、速度和位置的精确控制。
这样不仅能降低能源消耗，还能提高效率和精度。
该公司在设计过程中充分考虑了人机交互的需求，简化了操作界面，提高了用户体验。
案例二：可持续性设计随着环境问题的日益突出，机械设计也开始注重可持续性。
一家机械制造公司在设计机械产品时，采用了可持续性设计的理念。
首先，他们选择了可再生材料作为机械产品的主要构建材料，以降低对自然资源的损耗。
其次，他们优化了产品的结构和工艺，降低了能耗和材料浪费。
最后，他们通过增加产品的维修性和可拆卸性，延长了产品的使用寿命，减少了废弃物的产生。
案例三：仿生设计仿生设计是机械设计中的一种创新方法，通过借鉴生物体的结构和功能，设计出更加高效和智能的机械系统。
一家机械设计研究院在设计机器人手臂时，采用了仿生设计的思路。
他们研究了人类手臂骨骼和肌肉的结构，并将其应用于机器人手臂的设计中。
通过模拟人类手臂的运动方式，机器人手臂能够更加灵活和精确地完成各种操作任务。
这一设计不仅提高了机器人手臂的性能，还降低了成本和能耗。
结论机械创新在机械设计中起着至关重要的作用，它不仅可以提高产品的性能和效率，还可以降低能耗和成本。
通过案例分析，我们可以看到不同的创新方法和实践经验在机械设计中的应用。
未来，我们期待更多机械设计领域的创新与实践能够不断推动行业的发展。
机械创新设计实例分析
输入运动的位移函数 非线性函数 非线性函数
第二十八页，共46页。
表9-3 根据(gēnjù)输出运动函数的数学性质划分原动机的类型
原动机类型 线性原动机 非线性原动机
输出运动的位移函数 线性函数
非线性函数
举例 普通直流马达，普通交流马达
步进马达，伺服马达
二、凸轮机构的主动控制(kò ngzhì)
将控制(kò ngzhì)系统与凸轮机构结合起来，融合其优点， 改善凸轮机构的动态特性，并使凸轮机构标准化，为凸轮机 构的发展开辟出新的途径。
主动。
i
K HG
1 iHGK
1 zG zG zK
zK zK zG
（3）外齿中心轮的齿形综合 （4）外激波摆动活齿传动的优缺点
第二十页，共46页。
第二十一页，共46页。
1）省掉了少齿差传动中的W输出机构 2）提高了摆动活齿与激波器高副的接触强度 3）外齿中心轮K的特点 4）外激波器的尺寸大，动平衡性能差 2．带传动的选择 图9-14a所示为带传动的一种从动带轮结构。如图9-14b所 示，齿轮(chǐlún)副合状态和轴承4的受力状态都得到改善，取得 极好效果。称这种结构的带轮为卸荷带轮。带传动的从动带轮仍 采用卸荷结构。
能传递运动和扭矩的，所以必须要用三片以上的内齿轮才能正常
地工作。
3．运动学分析
iHGK
zK zG zK
4．外平动齿轮传动的特点 （1）传动比大、分级密集，单级传动比在11~99之间，双级传动比
可达9801。 （2）承载能力大 啮合时几乎是面接触，齿面赫兹应力小。单个转
臂轴承变换为多个转臂轴承分担载荷，转臂轴承的寿命可达两万 小时，且转臂轴承等基本(jīběn)构件不受内齿轮尺寸的限制，可 以按强度要求确定，利于按强度进行优化设计。
机械创新设计的案例分析与评价
机械创新设计的案例分析与评价机械创新设计是指在传统机械设计的基础上，采用新颖的理念、新的材料、新的工艺等元素，进行创新性的设计和研发。
本文将以两个案例为例，对机械创新设计进行分析与评价。
案例一：智能家居中的智能锁智能锁是目前智能家居领域中极为重要和实用的产品之一。
智能锁与传统机械锁相比，具备更多的功能和便利性。
首先，智能锁可以通过手机APP进行控制，用户可以远程开锁，提高了便利性。
其次，智能锁配备了各类传感器，可以感知身份、温度、湿度等信息，从而实现更安全、智能和舒适的使用体验。
另外，智能锁还具备防盗报警功能，一旦检测到异常情况，能够及时报警，提高了家庭的安全性。
这个案例中的机械创新设计突破了传统机械锁的局限性，利用了先进的技术和智能设备进行创新。
通过智能锁的设计，用户可以实现更便捷、安全和智能化的家居生活。
同时，该设计也考虑到了不同用户的需求，在功能性和实用性上做到了充分的优化。
案例二：工业机器人工业机器人是机械创新设计的另一个重要领域。
工业机器人广泛应用于工厂生产线上，取代了传统的人工操作，大大提高了生产效率和质量。
与传统机械设备相比，工业机器人具备更高的灵活性、精准度和自动化水平。
工业机器人不仅可以进行简单的重复操作，还可以进行复杂的任务，并能够根据生产需要进行适应性调整。
工业机器人的机械创新设计体现在多个方面，首先是创新的结构设计，使得机器人能够具备较大的工作范围和空间解耦性。
其次是创新的传感器技术，使得机器人能够感知环境和其他物体，从而进行更高级和安全的操作。
另外，工业机器人还具备优化的控制系统，能够实现自主决策和学习能力，提高自动化程度和适应性。
通过上述两个案例的分析与评价，我们可以看出机械创新设计在提升产品的功能和便利性方面发挥了重要作用。
通过采用新颖的理念、新的材料和先进的技术，机械创新设计实现了对传统机械的突破和改进。
因此，机械创新设计在推动机械工程技术的发展和应用方面具有重要的意义。
机械原理机构创新设计图例
图1 曲柄滑块机构示意图图4-2 曲柄摇杆机构示意图
图4-3 内燃机机构示意图图4-4 精压机机构示意图
图4-5 牛头刨床机构示意图
图6 两齿轮—曲柄摇杆机构示意图
图7 喷气织机开口机构示意图图4-8 冲压机构示意图
图4-9 筛料机构示意图图4-10 插床机构示意图
图11 凸轮—连杆组合机构示意图图12 凸轮—五连杆机构示意图
图13 行程放大机构示意图图14 自卸货车翻转机构示意图
图15 齿轮齿条—双曲柄滑块机构示意图图16 盘型凸轮（尖端推杆）机构示意图
图17 冲压机构示意图
图18 双摆杆摆角放大机构示意图
图19 双摇杆机构示意图。
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机械创新设计案例
我们知道，目前，机械产品的国际竞争非常激烈，要保持和发展我国机械产品在机械市场中的份额，关键靠的就是创新。
我们要摆脱现在在机械创新设计上的落后局面，就要我国机械人才的创新设计能力。
机械创新设计是一个极其重要而又困难的实践性较强的研究课题。
要进行机械创新设计要有两个必要条件：一是充分获取适用的知识；二是要使用符合创新设计思维并能激发创新思维的设计系统。
设计过程充满了矛盾，所获取的知识应有助于矛盾的迅速解决，这就要求知识获取工具紧密集成到设计过程中，因此要统一研究知识获取工具与设计系统。
另外，人类的创新设计思维模式是在长期的成功设计经验中总结形成的，因此设计系统必需符合创新设计思维规律。
案例一：新型内燃机的开发实例
一般圆柱凸轮机构是将凸轮的回转运动变为从动杆的往复运动，而此处利用反动作，即当活塞往复运动时，通过连杆端部的滑块在凸轮槽中滑动而推动凸轮转动，经输出轴输出转矩。
活塞往复两次，凸轮旋转360°。
系统中没有飞轮，控制回转运动平稳。
这种无曲轴式活塞发动机若将圆柱凸轮安装在发动机的中心部位，可在其周围设置多个气缸，制成多缸发动机。
通过改变圆柱凸轮的凸轮轮廓形状可以改变输出轴的转速，达到减速增矩的目的。
这种凸轮式无曲轴发动机已用于船舶、重型机械、建筑机械等行业。
旋转式发动机与传统的往复式发动机相比，在输出功率相同时，
具有体积小、重量轻、噪声低、旋转速度范围大以及结构简单等优点，但在实用化生产的过程中还有许多问题需要解决。
随着生产科学技术的发展，必然会出现更多新型的内燃机和动力机械。
人们总是在发现矛盾和解决矛盾的过程中不断取得进步。
而在开发设计过程中敢于突破，善于运用类比、组合、替代等创新技法，认真进行科学分析，将会使人们得到更多创新的、进步的、高级的产品。
案例二：圆柱凸轮数控铣削装置的创新设计实例
圆柱凸轮作为一种机械传动控制部件，具有结构紧凑、工作可靠等突出优点，但其加工制作比较困难。
东北大学东软集团生产的医用全身CT扫描机，有一对复杂的圆柱凸轮，过去一直采用手工加工，不仅制造精度低，而且劳动强度大，生产效率低，成本高。
为此，负责机械加工的东北大学机械厂提出要研制一种精度较高、操作方便、成本较低的圆柱凸轮加工装置。
圆柱凸轮数控铣削装置包括工作台直线运动坐标轴和工件回转运动坐标轴，在加工圆柱凸轮时，本装置根据数控加工程序控制工件作旋转进给运动和直线进给运动，通过普通立式铣床工作台的垂直运动进行切深调整，这样就可以实现一条凸轮曲线槽的连续自动化加工。
案例一图
案例二图内燃机是从实现相同工作原理的不同机构入手创新尝试，数控机是利用反求新思维进行了创新改造，机械发展史中有无数的创新事例，并不可能一一例举，而是以上述典型实例举一反三、启迪思维，点燃学习者创新设计智慧的火花。
祝悦茜
080800706
机械0807。