机械创新设计作业

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机械创新设计大作业

机械创新设计大作业

武汉纺织大学机械创新设计大作业*名:***学号: **********班级:机设0922指导老师:肖志权一、 设计题1、 车用垃圾桶:经常在公交车上看到歪倒的垃圾桶,影响整体的美观,起不到设置的效果,而且这样易被踩坏或踢坏。

是否可以设计一种方便公交车用的新型垃圾桶。

3.1 具体作业:设计方案说明,含示意图或初步设计图(三维+二维)。

设计方案:▲ 公交车上的垃圾桶东倒西歪是因为车内垃圾桶不固定,由于车厢的颠簸导致这种情况,出现这种情况,会使乘客想丢垃圾的时候却发现垃圾桶倒在地上,或者是甚至找不到垃圾桶,致使垃圾桶起不到应有的作用,甚至还影响了车厢内的整洁。

鉴于这种情况,可设计一种固定在车厢某个地方,并且可以让乘客更方便丢垃圾的垃圾桶,如图1。

图1 车用垃圾桶结构示意图脚踏板 杆1杆2桶盖螺栓孔脚踏式垃圾桶利用四杆机构实现桶盖的自动启闭的,如图1,螺栓孔可以将垃圾桶固定在公交车上,垃圾桶就不会因为车的摇晃而晃倒;该机构是一个双摇杆机构,当乘客丢垃圾时用脚踩脚踏板位置时,杆1带动杆2作为摇杆向上摇动,此时由连架杆将运动传至桶盖,桶盖即作为另一摇杆摇动。

当乘客将脚踏板踩到底部极限位置时,桶盖即可完全打开。

4. 简易垃圾袋支架4.1 任务要求: (1) 设计出运动原理图; (2) 放垃圾时,支架自动张开,撑开垃圾袋; (3) 不放垃圾时,支架自动吸合,密封垃圾袋; (4) 支架是可调的,能适应各种大小的垃圾袋。

4.2 具体作业:设计方案说明(材料、结构等),含示意图或初步设计图(三维+二维)设计方案:简易垃圾袋支架运动原理图如 图2所示图2 简易垃圾袋示意图横杆托盘 螺母螺栓旋转轴M 连接件V 挂件主支撑架2主支撑架1▲ 简要说明各构件所起的作用。

V 挂件:悬挂垃圾袋。

M 连接件:增加主支撑架刚度。

旋转轴:连接主支撑架1和主支撑架2,能使两支撑架绕着它转动。

主支撑架:起支撑作用。

横杆:带动托盘,能沿着主支撑架的滑道上下滑行,对于不同大小的垃圾袋,都可以通过调节横杆,使其能适应各种不同大小的垃圾袋。

机械创新的设计大作业

机械创新的设计大作业
上午1时45分 12
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。
上午1时45分 22
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
23
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
上午1时45分
33
医学
Hand
上午1时45分
Hand-bone
34
Head
上午1时45分
Teeth
35
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。

机械创新设计作业

机械创新设计作业

机械创新设计作业一般来说设计分逆向设计和正向设计逆向工程其实就是在现有的产品上进行抄数,扫描,修改细节,或者叫做提升工艺吧,然后制图,加工生产,大概过程就是从有到改进的一个设计过程,类似于众泰这样的企业走的就是逆向工程。

那么正向设计的意思就很明了了,就是一个产品从无到有的设计过程,这就是创新,把思路变成图纸,加工出产品。

机械系统设计是从系统的观点出发,对机械系统进行的设计。

机械系统设计思想从根本上改变了传统的设计思想,从而有利于机械系统设计的创新性、多样性和综合性的体现。

它包括以下几个方面:1、创新性设计机械系统创新性设计是把实现总功能和功能分解作为设计的出发点,由于功能的抽象化和功能分解的多样化,将会大大有利于机械系统的创新性设计。

将机械系统所要实现的功能抽象化,可以开阔设计者的思路,采用多种工作原理实现机械系统的功能,有利于机械系统的创新。

功能分解和功能结构的多样性,可使实现机械系统总功能的方案多种多样,设计者可以从中寻找适合某些要求的综合最优的方案。

2、全面性设计机械系统全面性设计是考虑产品生命周期全过程各个阶段的要求。

如满足市场的显需求或隐需求;寻求设计方案的综合最优化;实现产品制造的经济性和先进性;满足用户要求和有利于维护;考虑回收利用等问题。

机械系统设计中考虑的问题全面,可大大提高设计水平和产品质量。

全面性设计使所设计的产品更具市场竞争力,满足人类可持续发展的需要。

3、系统性设计机械系统系统性设计是强调各要素的整体性。

各要素的要求离不开整体的需要,系统性设计使机械系统的设计更具有整体优良性能。

一个系统中各要素的作用是通过总体来体现的,有了总体的概念,才能处理好各要素的设计。

机械系统设计的系统性还表现在人—机—环境的广义机械系统的考虑上,使机械系统更加有利于发挥人—机的整体效率,使机械系统的效能得到充分发挥。

人—机系统把人看做属于其中的一个组成部分,同时按人的特性和能力来设计系统。

环境可作为人—机系统的干扰因素来理解,系统设计就是为了排除环境的不利影响。

机械创新设计与制作大作业

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。

机械创新设计作业

机械创新设计作业

机械创新设计—字母G
一、设计来源:
主要依据机械原理255面设计和凸轮机构的一些相关内容。

二、设计步骤:
1、首先用CAD画出字母G,然后建立直角坐标系,
一次去横坐标为x轴,纵坐标为y轴,然后一次
描点。

2、再在凸轮上做出基圆,按照与旋转方向相反的方
向依次在左右凸轮上描出x、y坐标对应的点,在
将圆按每隔10度划分,依次去描点,注意点30-
29,29—1是提笔阶段,不参与写字。

提笔后从先
开始写字。

3、将描的点用光滑的曲线连接起来就成了凸轮的
轮廓线
4、再画出相应的机架和相应的杆件,基本上完成G
的设计。

上图的大致设计图
5、擦去多余的线条,在作出相应的字母G,图示纵杆和横杆的交点就是笔放的位置,画出凸轮的机架,转向(注意:两个凸轮的选装角速度应相同),就可以画出图形。

上图为最终图形
三、设计缺陷和心得:
1、用于不会用SoildWorks,画出的图形只能表意,
不能运动(内附CAD图形)
2、用CAD描线的时候有误差,不能准确的画出凸轮
的外形。

3、在画完G的时候不能自动提笔,设计的不足之处。

4、由于时间紧迫加之知识有限,此设计有大量缺陷
和不足,希望老师能给出宝贵的建议和意见,让
我能进一步改进和完善这个机构。

机械创新设计作业

机械创新设计作业
201506机械创新设计课程作业11课题的意义目的及背景12国内外研究概况及发展趋势13课题的指导思想14所要解决主要问题原理方案设计21功能设计法的简介22功能分析23功能原理分析24功能分解并列出功能树25功能求解列出功能元解形态学矩阵26组合形成几种可用原理方案27建立评价目标进行方案评价机构设计31机构设计原则的运用与讨论32机构的选型33机构方案评价34机构的构型结构设计41概述42结构方案的变异设计43设计结果介绍附件摘要工业化的建设使城市人口和车辆逐年增多人车道路交通产生很大的矛盾几乎所有道路拥挤的地方都安上了护栏隔离城市公路中央护栏可以引导驾驶员的视线以防车辆驶出路外造成交通事故
可能组合的方案数N为
N=6×2×2×3=72
经过功能分析法我们求得了多个系统解,但这些原理方案并不一定满足最初的设计背景和产品分析结论,需要岁这些系统解进行评价。
2.7建立评价目标进行方案评价
工程设计要解决的是复杂、多解的问题。获得尽可能多的方案,然后通过评价从中选择最佳方案,在发散-收敛的过程中创新,这是合理设计的重要思路。在设计各阶段确定工作原理方案、机构方案、结构方案的过程中,都要进行搜索和筛选,通过逐段评价才能得到价值优化的合理方案。评价不仅要对方案进行科学分析和评定,还应针对方案在科技、经济方面的弱点加以改进和完善。广义的评价实质上是产品开发的优化过程。
1.3课题的指导思想
护栏清洗机以护栏为导轨,采用履带侧边驱动前进,结合平行四边形机构实现越障;两对清洗刷刷和水循环系统有效地保证良好的清洗效果。
1.4所要解决主要问题
(1)建议机构制作问题
(2)自动导向装置问题
(3)实现无人干预、自动行走设计
2 原理方案设计
2.1 功能设计法的简介
方案设计阶段针对产品的主要功能提出原理性的构思,搜索解决问题的物理效应和工作原理,并利用机构运动简图、液路图、电路图等表达构思内容。

简单机械创新设计案例

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。

机械创新设计大作业 机械创新设计答案

机械创新设计大作业 机械创新设计答案

机械创新设计大作业机械创新设计答案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。

机械创新设计作业-中北大学

机械创新设计作业-中北大学

机械创新设计学生姓名: 班 级: 学 号: 学 院: 专 业:2015年 06 月 郐红艺 Y140201 机械与动力工程学院 机械工程S1402105基于FESA/TRIZ的机械创新设计摘要机械产品的设计一直注重于市场需求和产品功能的开发,随着科学和技术的发展,环境因素变得越来越重要。

提出一种基于功能-环境-结构分析( FESA)与TRIZ 的机械产品创新设计方法,通过分析机械产品结构之间的功能要素以及功能要素与环境要素的相互作用关系,确定机械产品中存在的问题。

建立根原因模型图,寻找结构设计上的不足和缺陷,利用TRIZ 创新理论来实现机械产品的改进创新。

通过污水处理系统的创新设计实例验证了该方法的可行性。

关键词: 功能-环境-结构分析( FESA);发明问题解决理论(TRIZ);环境要素;根原因分析第 1 页共2 页Product Innovative Design Method Based on FESA/TRIZAbstractMechanical product design always focuses on the development of market demand and product features, along with the development of science and technology, environmental factors become increasingly important. An innovative design method of mechanical products based on the function-environment-structural analysis ( FESA) and Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch (TRIZ) was presented in the paper,through the analysis of functional elements and interaction between environmental factors and mechanical product structures to determine the problem of mechanical products, the model of root cause was established,looking for structural design defects,using TRIZ innovation theory to achieve improvement and innovation of mechanical products. The innovative design example of waste water treatment system demonstrates the feasibility of this method.Key words: Function-Environmental-Structural Analysis( FESA); Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch ( TRIZ) ; environmental factors; root cause analysis第 2 页共3 页随着市场激烈的竞争,越来越多的企业注重于以市场为导向的产品开发,因而一些以顾客需求为主导的机械产品创新设计方法被提出: 例如天津大学的Zhang Fuying[1]提出基于AHP /QFD/TRIZ 的产品创新设计; 西南大学的谢建民[2]提出集T RIZ 与DMAIC 创新方法的研究。

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

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。

机械创新设计案例

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。

机械创新设计课程设计作业模板

机械创新设计课程设计作业模板

机械创新设计课程设计作业模板一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握机械设计的基本原理,理解机械创新设计的重要性及其在实际工程中的应用。

2. 使学生能够运用所学的机械设计知识,结合创新思维,设计出具有实用性和创新性的机械装置。

3. 帮助学生了解并掌握机械设计中涉及的材料选择、结构优化、力学分析等关键技术。

技能目标:1. 培养学生运用CAD软件进行机械零件设计和三维建模的能力。

2. 提高学生运用文献资料、网络资源等进行资料搜集、整理和分析的能力。

3. 培养学生团队合作、沟通交流的能力,使其在项目实施过程中能够发挥各自优势,共同解决问题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计的兴趣,激发其创新意识和创造潜能。

2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程素养,使其在设计和制造过程中注重细节,追求卓越。

3. 增强学生的环保意识,使其在机械设计中充分考虑节能减排、绿色环保等因素。

本课程针对高中年级学生,结合学科特点和教学要求,注重理论知识与实践操作的相结合,旨在提高学生的机械设计能力、创新能力和实际操作能力。

通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际机械设计项目中,培养具备创新精神和实践能力的优秀工程师。

二、教学内容1. 机械设计基本原理:包括机械设计的基本概念、设计原则和设计方法,结合课本第二章内容进行讲解。

- 机械零件设计:讲解齿轮、轴、轴承、联轴器等常见机械零件的设计方法和步骤。

- 机械结构设计:介绍结构设计的基本原则,分析典型机械结构的优缺点。

2. 创新设计思维与方法:结合课本第四章内容,引导学生运用创新思维进行机械设计。

- 创新思维训练:通过案例分析、头脑风暴等方法,培养学生的创新意识和能力。

- 设计方法:介绍TRIZ、DFMA等创新设计方法,并应用于实际设计项目。

3. CAD软件应用:结合课本第五章内容,教授CAD软件的基本操作及机械零件三维建模方法。

- 软件操作:学习CAD软件的基本功能,如二维绘图、三维建模、装配等。

机械创新设计大作业

机械创新设计大作业
设计大作业
09140510003
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
2
机械创新设计大作业
09140510003
机设 0921
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:
6
机械创新设计大作业
09140510003
机设 0921
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

机械创新设计大作业

机械创新设计大作业

机械创新设计大作业机设0921詹陈龙0914051019一、公交车新型半自动垃圾桶设计经常在公交车上看到歪倒的垃圾桶,影响整体的美观,起不到设置的效果,而且这样易被踩坏或踢坏。

设计一种新型半自动垃圾桶就显得很有必要。

设计要求:1、垃圾桶不易被踢倒或踢坏且较少的占据空间位置。

2、要求整体美观。

3、设计时要注意倒垃圾的问题:(1)、要随时知道垃圾量的多少免得垃圾爆满污染车内环境。

(2)、如果垃圾满了,该如何处理的问题。

公交车新型半自动垃圾桶设计方案1、设计目的:众周所知,公交车是及其方便的交通工具也是我们出行乘坐最为普遍的交通工具。

车上的环境关系到乘客的生命健康,而现在的公交车上的垃圾桶经常出现被踩倒现象,或者出现垃圾爆满现象,使得公交车上的环境极为糟糕,有时还有一股臭味。

因此,设计一个不易被踢倒且易于垃圾的处理的垃圾桶及其迫切。

2、工作原理:如图一所示,在公交车上设计三个垃圾桶入口,其中,一号垃圾桶入口对应一号垃圾桶、二号垃圾桶入口对应二号垃圾桶、三号垃圾桶入口对应三号垃圾桶,而垃圾桶设计在公交车地板下方的空间,其中一号垃圾桶和二号垃圾桶为小垃圾桶,而三号垃圾桶为主垃圾桶(三号最大),一号垃圾桶和二号垃圾桶固定在如图二所示的传送装置上,在三个垃圾桶上分别设计一个垃圾桶容量检测装置(传感器),所检测容量信息经过单片机处理和线路的设计将容量结果显示在驾驶室在显示器上,并在驾驶室设计一个倒垃圾功能按钮,当一号垃圾桶和二号垃圾桶装满时,司机可按下功能按钮,则一号垃圾桶和二号垃圾桶由传送装置送往三号垃圾桶并实行倒垃圾操作,然后回到原来的位置。

图一车内垃圾桶分布图图二垃圾桶传动装置3、设计方案:(1)、垃圾桶三个入口设计方案:三个垃圾桶入口位置如图一所示,三个垃圾桶入口是固定在公交车地板上的,因此设计入口关键是设计入口开闭机构。

垃圾桶盖是由一块方形板构成,而垃圾桶盖的开闭是通过垃圾桶盖横向移动来实现,这就需要一个电机及其传动装置:电机选择:步进电机。

机械创新设计作业

机械创新设计作业

机械创新设计作业
机械创新设计作业要求
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。

补充:
(1)拟定设计任务书(设计原由,设计内容,设计对象说明);
(2)功能原理与工作原理分析;
(3)机构方案评价;
(4)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;);
(5)确定最佳方案并阐述所选方案功能及工作原理;
(6)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);
(7)本项设计的创新点;
(8)本项设计的应用和发展前景;
(9)完成此次《机械创新设计方法》结课报告的收获和体会。

机械创新设计作业

机械创新设计作业

《机械创新设计》结课论文课程名称《机械创新设计》院(系、部、中心)机械工程学院专业机械设计制造及其自动化班级机设101(102)姓名屠波学号201100124题目机械零部件的创新设计起止日期 2013-11-18~2013-12-11任课教师王育荣机械零部件的创新设计摘要:随着市场竞争的加剧和买方市场的形成,当今制造业的市场竞争焦点发生了转移,已经从过去的“规模效益第一”、“价格质量第一”发展到了“创新设计第一”,机械零件的设计创新被提到了首位。

本文是基于夏天学宿舍自备的立式风扇的风不能很好的吹到平躺在床上的同学们,以倾斜固定风扇为创新点进行设计,让人们得到更多的凉爽,体验到风扇的使用价值,从而实现实现低能低碳的效果。

关键词:机械设计、零件创新、倾斜、低碳正文:1、机械零部件的创新设计:传统机械零部件的设计带来了运用中出现的许多问题:零部件容易腐蚀损坏;零部件容易疲劳损坏,断裂、表面剥落等;零部件容易摩擦损坏等等。

这些问题的出现,都是机械零部件传统的设计局限性所产生的。

机械零部件设计是人类为了实现某种预期的目标而进行的一种创造性活动。

机械零部件设计的本质是创造和革新。

现代机械零部件设计强调创新设计,要求在设计中更充分地发挥设计者的创造力,利用最新科技成果,在现代设计理论和方法的指导下,设计出更具有生命力的产品。

机械零部件设计是机械设计的重要组成部分,机械运动方案中的机构和构件只有通过零部件设计才能得到用于加工的零部件工作图和部件装配图,同时它也是机械总体设计的基础。

机械零部件设计的主要内容包括:根据运动方案设计和总体设计的要求,明确零部件的工作要求、性能、参数等,选择零部件的结构构形、材料、精度等,进行失效分析和工作能力计算,画出零部件图和部件装配图。

机械产品整机应满足的要求是由零部件设计所决定的,机械零部件设计应满足的要求为:在工作能力上要求具体有强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性及精度等;在工艺性上要求加工、装配具有良好的工艺性及维修方便;在经济性上的要求主要指生产成本要低。

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《机械创新设计》课程作业题目: 护栏清洁机院(部): 机电工程学院专业: 机械工程及自动化班级:小组: 2组小组成员:****: ***完成日期: 2015、06目录1前言1、1课题的意义目的及背景1、2国内外研究概况及发展趋势1、3课题的指导思想1、4所要解决主要问题2原理方案设计2、1功能设计法的简介2、2功能分析2、3功能原理分析2、4功能分解并列出功能树2、5功能求解列出功能元解形态学矩阵2、6组合形成几种可用原理方案2、7建立评价目标进行方案评价3机构设计3、1机构设计原则的运用与讨论3、2机构的选型3、3机构方案评价3、4机构的构型4结构设计4、1概述4、2结构方案的变异设计4、3设计结果介绍5结论6谢辞7附件摘要工业化的建设使城市人口与车辆逐年增多,人、车道路交通产生很大的矛盾,几乎所有道路拥挤的地方都安上了护栏隔离,城市公路中央护栏可以引导驾驶员的视线,以防车辆驶出路外造成交通事故。

隔离护栏经过日晒雨淋,经常就是脏兮兮的,不仅影响路容的整洁美观,而且护栏本身容易损耗。

城市公路中央护栏的清洗,不仅就是为了整洁的市容,而且能够延长护栏的使用寿命。

为了保持城市公路中央护栏良好的引导视线功能与清洁美观,需要对护栏进行定期清洗。

人工清洗护栏的劳动强度大,清洗效率低,每人每天大约只能清洗600米左右。

白天车流量很大,人工清洗护栏不安全且影响交通,一般在晚上车流量相对较小时清洗,而晚上清洗时经常有发生车撞环卫工人的事故。

于就是城市公路中央护栏清洗机的出现具有实际的意义。

关键词:护栏清洁;智能化;环卫1 前言1.1、课题的意义目的及背景目前,针对城市道路护栏的清洗方式主要有两种:人工清洗与借助汽车所配高压水洗刷清洗。

但人工清洗环卫工人的劳动强度大、清洗效率低,一般每人每天只能清洗300米左右的护栏;且环卫工人作业时身处于高速行驶的机动车辆中间,容易发生安全事故,尤其就是在交通道路比较狭窄的地段危险系数更高;经常身处汽车噪音大、车量尾气浓度高的工作环境下对工人的身心健康也造成了很大的损害。

车载式高压水洗刷清洗一次性投入过高,一般中小城市难以承受;且由于车辆行驶路线不能保证与道路护栏平行,无法清洗护栏处就目前国内的情况来瞧,绝大部分城市的道路护栏的清洗工作依然靠人来清洗。

在车行逆向的部分表面;耗水量大,清洗效果不佳,对城市交通也有一定影响。

我国拥有655个大中型城市,全国各大中小城市,需要清洗的城市护栏更。

各市、各区、各县对其需求都很显著,新型护栏清洗设备的技术优势与成本优势的运用都将降低传统的人力清洗过程所造成的人力资本的耗费。

本项目可以运用于城市道路护栏,高速公路护栏、公园、社区等护栏的清洗,各省市区市政集团各市区环卫部门、物业公司、各单位后勤集团、各高速公路养护单位都将可能成为本项目产品的潜在用户。

一般情况,2-3个月护栏就需要一次清洗,如采用人工方式,按300m/人/天,人工费0、1元/m算,若某城市的护栏总长为1000km,则每年除去耗材费用,仅人工投入就需要45万元,我国655个城市的投入就为2、9475亿元,数额巨大,并且容易引发交通事故,造成额外赔偿。

如采用车载式清洗方式,买台售价都在15万元以上,按照每个城市采购10两车计算,总的投资成本9、825亿元,并且耗水量大,冬季容易造成路面结冰,引发交通事故。

因此本项目具有广阔的市场前景。

1、2国内外研究概况及发展趋势(1)国内现状及发展趋势:从国内情况瞧,随着城市道路里程的不断增加,对护栏养护工作提出了新的、更高的要求,其研制开发工作因而也备受重视,在引进、消化、吸收国外先进技术的基础上,近几年来获得了一定成都的发展。

目前已实现市场销售的护栏清洗机械主要有:北京科力威清洁机械厂生产的永江牌护栏清洗车、山西省交通科学研究院开发研制的HXC—300型高等级公路护栏清洗车,采用液压机构驱动自动调控的立体高速滚刷,可同时刷洗护栏两面,并根据护栏的高矮宽窄,自动进行伸缩调整,最高可对1、6米的护栏进行清洗,但浪费水资源,成本太高,价钱最低也在三十五万元人民币以上。

目前处于研究状态的的有海军工程大学举行第三届全国大学生机械创新大赛上获一等奖的浙江大学的作品新型高速公路护栏清洗装置与华中科技大学的作品护栏清洗机,能过实现自动化清洗,但没有设置避障系统,同时护栏尺寸发生变化时难以适应,并没有在实际生产中得到应用。

所以开发一种适合中国国情的低成本、高效率的护栏清洗装置具有一定的现实意义与良好的市场前景。

(2)国外现状及发展趋势从国外情况瞧,上世纪80年代中期新建公路速度趋于平缓,道路护栏养护工作已经提到十分重要的位置(如美国每年要花费150亿美元维护本国400万km公路网;法国国营及A级道路中国道里程共29700km,用于国道养护的机械、车辆就达6万多台)。

为适应养护工作需要,国外工业发达的国家将大量的资本与开发精力开始投向养护机械的研制生产,从而使国外养护机械得到了迅速发展。

其产品类型与技术均达到了比较完善的高度。

1、3课题的指导思想护栏清洗机以护栏为导轨,采用履带侧边驱动前进,结合平行四边形机构实现越障;两对清洗刷刷与水循环系统有效地保证良好的清洗效果。

1、4所要解决主要问题(1)建议机构制作问题(2)自动导向装置问题(3)实现无人干预、自动行走设计2 原理方案设计2、1 功能设计法的简介方案设计阶段针对产品的主要功能提出原理性的构思,搜索解决问题的物理效应与工作原理,并利用机构运动简图、液路图、电路图等表达构思内容。

原理方案设计对于产品的结构、工艺、成本、性能与使用维护等都有很大的影响。

方案设计就是决定产品水平与竞争能力的关键环节,因此原理方案的创新设计有着举足轻重的作用。

工程设计的内容错综复杂,如果孤立静止地分析其某方面的问题,得出的结论往往就是片面的、局限的。

系统工程方法就是将事物当作一个整体系统来研究,分析系统各组成部分之间的有机联系与系统与外界环境的关系,就是较全面的综合研究方法。

在原理方案设计过程中,往往利用系统工程的观点、方法解决复杂的问题。

原理方案的设计就是“发散——收敛”的过程。

此过程中,往往就是通过功能设计法来入手的。

功能设计法的目的在于,按照能量流、物质流、信息流将产品开发的内容分解,从而在设计的初始阶段明确产品设计所要求的功能。

用功能设计法进行原理方案设计就是紧紧围绕功能的分析、求解与组合实施的。

功能就是产品或技术系统特定的工作能力抽象化的描述。

它与产品的用途、能、性能等概念不尽相同。

功能的描述要准确、简洁,合理地抽象,抓住其本质,避免带有倾向性的提法,这样能避免方案构思时形成种种框框,使思路更为开阔。

本组创新设计既就是按照功能设计法的一般步骤进行了原理方案设计。

分为总功能分析、工作原理分析与功能描述、功能元求解、系统求解、优化系统解。

2、2 功能分析总功能分析遵循一些基本原则:a、能量守恒原则,即任何流入系统的能量等于系统输出与存储的能量。

b、物质守恒原则,即任何流入系统的质量等于系统流出与储存的质量。

c、列出所有与系统相互作用的对象或系统界面。

d、用动词来表达总功能中的能量流、物质流与信息流。

总功能分析常用方法为黑箱法,本设计的黑箱法描述如图 2、1 所示。

总功能分析的黑箱法对本组设计的整体概述即就是将对护栏进行清洗并行走,在黑箱里实现护栏的清洗,同时实现机器的行走。

黑箱内具体的内容将会在功能设计法接下来的步骤中构思出来。

2、3功能原理分析清洗装置设有动力源,清洗装置至少包括动力源、升降机构、伸缩机构、推杆式装夹机构、与清洗机构,动力源为液压缸与升降机构与伸缩机构铰接传递动力,装夹机构的推杆一端与动力源液压缸用销轴固定,另一端与装夹机械手用销轴固定,清洗机构的清洗刷与机械手连接。

机车上设有水源,机车侧设有安装座,清洗装置安装在安装座上。

如下图2、2图2、2护栏清洗所述的升降机构包括机座、升降油缸;所述的升降油缸固定安装在机座上。

所述的伸缩机构包括固定底座、大臂、小臂、液压缸;固定底座下表面与升降机构用销轴连接,上表面与大臂销轴连接,大臂液压缸用销轴与固定底座连接,大臂与小臂销轴连接,小臂液压缸固定连接在大臂上,小臂一端与小臂液压缸销轴连接,小臂另一端与装夹机构连接。

如图2、3图2、3所述的推杆式装夹机构包括装夹固定机座、推杆、机械手、液压缸;装夹固定机座上表面与伸缩机构的小臂销轴连接,下表面设有机械手固定架,并与机械手销轴连接,推杆与装夹固定机座中心孔配合,一端与装夹机构液压缸销轴连接,另一端与机械手销轴连接。

清洗机构包括清洗刷及固定销轴;清洗刷为一对长方体形,相向布置,与机械手固定连接。

如图2、4图2、4本发明提供的护栏清洗机,它主要就是搭载在现有的洒水车上,由所搭载的机车提供前进的动力与水源。

通过其装在车身侧面的升降机构、伸缩机构、推杆式装夹机构及清洗机构的清洗刷对道路护栏进行清洗与保养,当清洗工作结束后,可将升降机构降下,将伸缩机构收缩放置在车身的一侧。

这样在非工作状态可以正常行驶而不会影响交通,使用方便。

本发明的清洗机构有效的解除了城市道路人工清洗的繁杂劳动,弥补了目前其她清洗车的不足,而且具有结构合理,成本低,效率高,节能,自动化程度高,操作简单,安全性高。

首先清洗机功能在机器操纵下即可进行,并无特异之处,但可以考虑在夹持装置上设计一下改变夹持动作与加持机构。

如图2、5图2、5所述清洗组件由滚刷支架与分别固定于所述滚刷支架上的柱状滚刷与防溅罩组成,其特征在于:所述调节机构包括活动连接于所述固定架与所述清洗组件之间的连接架、设置于所述连接架上、用于调节所述清洗组件上下位置的升降油缸、用于调节所述清洗组件在正常范围内上下位移的斜置式伸缩油缸、用于调节清洗组件左右摆动幅度的水平向摆动调节油缸;以及用于调节清洗组件垂直面前倾、上仰的垂直向摆动调节油缸组。

本实用新型适用于公路护栏的清洗。

手部它具有人手某种单一动作的功能,由于抓取物件的形状不同,手部有夹持式与吸附式等形式。

夹持式手部就是由手指与传力机构所组成,手指就是直接与物件接触的机构,常用的手指运动形式有回转型与平移型。

吸附式手部有负压吸盘。

对于轻小片状零件、光滑薄板材料等,通常用负压吸盘吸料。

造成负压的方式有气流负压式与真空泵式。

对于导磁性的环类与带孔的盘类零件,以及有网孔状的板料等,通常用电磁吸盘吸料。

电磁吸盘的吸力有直流电磁铁与交流电磁铁产生。

由于清洗栏杆时,不适合用吸附式,所以我们采用的就是夹持式的构件。

2、4功能分解并列出功能树一般技术系统都比较复杂,难以直接求得满足总功能的原理解。

可利用系统工程方法通过分解功能元解的有机组合求得技术系统解。

功能分解可表示为树状的功能结构,称为功能树。

通过对分功能的大体描述可以获得较详尽的功能元构架如下图2、6。

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