机电产品创新设计
基于TRIZ效应理论的机电产品创新设计研究
图 １Ｆ Ｅ模 型 Ｅ
２ 效应 的基本理论
２１ ． 关联 、 控制效应
应 相对 应 。
ｔ
３ 基于关系数据库的效应知识库的建立
效应知识库是 Ｔ Ｉ ＲＺ中最容易使用的一种工具。 在对其进行研 种物理 、化学和几何效应可以使解决方案更理想和简单地实现 ， 而
单一效应模式 ： 是基本的功能实现形式 ， 一个功能与一个效 究的早期阶段 ，ｈ ｈｌ ｒ Ａ ｓｕ ｅ 就己验证目对于—个给定 的难题 ， ｌ ： 运用各
功能标识
功能作用标识 状态标识
效应标 囫 识
效应描述 前提条件
实例标 识
问题 分析
囫
需求功能定义
功 能 原 理 解
备 茬＼
功能作用表＼
功能作用标识
功 能 作 用
公 及参数
输
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效应标识
输 出量 功能标识
对 象 状
３１数 据库 概念 设 计 பைடு நூலகம்．
在 Ｅ Ｒ模 型 图 中 ， 方 框 表 示 实 体 ， 菱 形 表 示 联 系 ， 椭 — 用 用 用
第 ７期
苗新 强等 ： 于 Ｔ Ｉ 基 ＲＺ效应 理论 的机 电产 品创新设 计研 究
功 能 表 效应表
２５ ５
实例表
对数据进行存储 和管理 ， 因此它们 在功能上是相似 ， 在处 理对象 上则有所不 同。数据库的大部分管理技术对知识库同样适用 ， 例 如知识库将 知识从应用程序 中分离出来 ，交给知识 系统程序处 理。数据库则是将数据从应用程序中分离 出来 ， 交给数据库 系统 程序处理。两者都需研究大容量信息处理 的理论和技术 ， 诸如可 恢复性 、 安全 ｌ 保密性和一致性等内容 。 生、
机电一体化产品创新的概念设计
机电一体化产品创新的概念设计机电一体化产品是指在结合机械设备和电子电气技术的基础上，通过软件技术实现的一种产品。
这种产品具有结构简单、功能完美、效率高、可靠性强等优点，能够提高机械设备的运行效率和生产效率，同时也能够降低生产成本和提高竞争力。
为了充分发挥机电一体化产品的优势，设计一个合理的机电一体化产品需要进行概念设计。
概念设计是机电一体化产品设计的重要阶段，它是指在制定详细设计方案之前，对机电一体化产品的功能、性能、结构、工艺、材料等方面进行系统深入的探讨和确定。
概念设计有以下几个方面：1.确定产品的基本功能目标在机电一体化产品设计中，要首先确定产品的基本功能目标，即明确产品的生产环节及其所要达到的目的。
基本功能目标包括产品的性质、用途、功能等方面。
例如，产品可以用于工业生产，实现自动控制和操作机械设备的目的。
2.搜集及分析产品的市场信息在确定了产品的基本功能目标后，要对市场进行搜集和分析。
市场信息的搜集和分析非常重要，它能够帮助设计者掌握市场需求和趋势，了解产品的市场空间，以发挥产品的优势，满足市场需求。
市场信息分析包括对市场需求、竞争情况、产品价格、销售渠道等方面的分析。
3.确定机电一体化产品的结构方案机电一体化产品的结构方案是指机电一体化产品的机构、电路、软件、控制系统等组成部分之间的关系。
结构方案的设计要考虑到产品整体性、系统性和协调性等方面。
同时，还要进行有效的结构优化和部件选型，以实现产品的最佳性能和最低成本。
4.确定机械、电子、软件等相关的技术方案机电一体化产品是机械、电子、软件技术的综合体。
因此，技术方案的确定需要对相关技术进行深度的研究和探讨。
在确定技术方案时，要注重技术的先进性、可行性、可靠性和可维护性等方面，以保证产品的总体性能和质量。
5.进行模型设计和测试通过模型设计和测试，可以对机电一体化产品的功能、性能和稳定性等方面进行综合考量和评估，以确定产品的合理性。
模型设计和测试是概念设计的重要内容，它能够帮助设计者分析和解决产品的难点问题，并最终确定最终的设计方案。
机电产品创新设计
机电产品创新训练任务书姓名：学号：指导老师：时间：学院：飞行器工程学院目录1、引言---------------------------------------32、创新方案的提出----------------------------4-53、产品概念以及原理介绍----------------------53.1、产品原理图----------------------—--63.2、零、部件草图----------------------—-—-6-94、产品具体参数及结构计算-------------------9-195、实训总结与心得----------------------—-—206、参考资料及文献----------------------—-———--217、附录：运动简图1.引言为期两周机电产品创新实训拉开了帷幕，我们小组经过三次小组会议讨论，总共规划了三种方案，经过与老师的讨论和论证，最终确定创新产品为“多功能行星轮搅拌机”。
经过分工与讨论，初步确定了机构的原理图，并且设计出了整套传动机构的方案，并且论证了其可行性，符合机电产品创新设计要求。
小组成员：组长：组员：2.方案提出：在现今日益发展当今社会，到处林立着高楼大厦，而在混凝土结构中，混凝土的制造工艺和水平，往往直接影响着房屋结构的质量，而在混凝土的制造中，混凝土搅拌机的性能，起着决定性的作用。
一方面，旧式搅拌机在结构设计上有很多不合理之处：1)结构型式过于粗糙，传动支架与上横梁采用灰口铸铁，这种薄壁支架强度低，在复杂的施工现场极易在碰撞中断裂，没有配件则整机瘫痪。
2)皮带轮安装在传动支架内部轴承座与上横梁之间，而上横梁与支撑架为螺栓连接，这种不稳定的支架结构对设备损害极大，两轴承之间的纵向位移将使轴卡死或损失动力能。
对于常规单铲叶片式搅拌机，在冲击载荷大和单纯双螺带式搅拌装置中易出现“抱轴”现象，这会会严重影响电动机的工作，甚至出现烧毁电动机的事故。
机电产品创新设计与制作报告
机电产品创新设计与制作报告一、引言机电产品是指利用机械运动原理，并结合电气控制技术实现特定功能的产品。
机电产品的创新设计与制作是指在现有机电产品的基础上，通过创新的设计思路和制作工艺，开发出更加先进、高效、可靠的机电产品。
本报告将对机电产品创新设计与制作进行深入探讨。
二、机电产品创新设计的重要性1. 提高产品竞争力：通过创新设计，可以使机电产品具备更多独特的功能和特点，从而提高产品的竞争力，占据市场份额。
2. 提升用户体验：创新设计可以使机电产品更加符合用户的需求和期望，提供更好的使用体验，增加用户的满意度。
3. 降低生产成本：通过创新设计，可以优化产品结构和制造工艺，降低生产成本，提高生产效率。
4. 推动技术进步：机电产品的创新设计需要借助新的技术和理念，促进技术的不断进步和创新。
三、机电产品创新设计的关键因素1. 市场调研：了解市场需求和竞争情况，确定创新设计的方向和目标。
2. 创新思维：培养创新思维，挖掘潜在的机电产品创新点，提出创新设计方案。
3. 多学科融合：机电产品的创新设计需要结合机械、电气、控制等多学科知识，进行整合与创新。
4. 原型制作：通过制作实物原型，验证创新设计的可行性和有效性，及时进行改进和优化。
5. 测试评估：对创新设计的机电产品进行严格的测试和评估，确保产品的质量和性能达到预期。
四、机电产品创新设计与制作的案例分析以智能家居设备为例，探讨机电产品创新设计与制作的具体过程和方法。
1. 市场调研：了解智能家居市场的需求和现状，发现用户对于智能家居设备的痛点和需求。
2. 创新思维：结合市场需求和技术发展趋势，提出创新设计方案。
例如，设计一款集成了语音控制、智能识别和自动化控制等功能的智能家居中央控制器。
3. 多学科融合：将机械设计、电气控制和软件开发等多学科知识融合在一起，设计出满足功能要求和性能指标的智能家居中央控制器。
4. 原型制作：利用3D打印技术制作出中央控制器的外壳，并根据电路设计原理图进行电路焊接和组装。
机电产品创新设计工作记录
机电产品创新设计工作记录机电产品创新设计是指在机械、电子、控制等领域中，针对特定需求和市场趋势，通过研究、分析、探索新的设计思路与技术路线，以提升产品的竞争力和附加值的过程。
其目标是通过创新设计，实现产品技术、功能、外观、成本等多方面的优化和提高。
在机电产品创新设计工作中，需要进行以下步骤：1.需求分析对市场需求进行分析，了解消费者需求和竞争对手的产品特点及缺点，确定新产品应具备的技术要求和功能特点。
这个过程需要与市场调研、运营、销售团队紧密合作。
2.设计概念确定根据需求分析结果，设计出初步的产品概念。
在此过程中，需要考虑产品的形状、结构、材料、功能和用户体验等方面。
同时，也需要对竞争产品进行细致的分析，寻找差异化点，确立产品的市场地位与战略定位。
3.方案设计在确定初步概念后，需要进一步深入研究并制定详细的设计方案。
方案细节包括成本分析、产品组合、产品维护、供应链管理、销售渠道等。
4.产品开发在制定设计方案下，进行初版产品的制造。
此过程中，需要进行电子、机械等方面的研发设计，进行初步测试并进行调整。
5.试制与测试在制造初版产品之后，进行试制和测试。
测试内容包括结构、强度、电气性能、用户体验等方面。
通过测试，找到产品的改进点，确定进行下一步的迭代设计。
6.小批量生产在成功通过前期设计、试制和测试的情况下，生产一定试用量供用户体验和市场反响确认。
同时也需要进行初步的销售推广，确定产品的市场合适性和客户买账度。
以上是机电产品创新设计的一般性步骤和流程，对于具体的产品创新设计，还需要根据不同的市场和产品特点进行细节上的调整和改进。
机电一体化产品创新的概念设计
机电一体化产品创新的概念设计机电一体化是指将机械和电气控制两种功能融合在一起，形成一个整体化的产品。
随着科技的发展和工业的进步，机电一体化产品在工业自动化、智能制造、新能源等领域得到了广泛的应用。
为了满足市场需求、提高产品竞争力，我们需要不断进行机电一体化产品创新设计，以提高产品质量、降低成本、提高生产效率，满足企业的发展需求。
在机电一体化产品创新设计中，首先需要明确产品设计目标。
根据市场需求和企业发展战略，明确产品的功能定位、性能指标、成本目标等，为产品创新设计提供指导。
需要进行市场调研和用户需求分析。
通过调研市场，了解用户对机电一体化产品的需求和偏好，分析竞争对手的产品优劣势，为产品设计提供参考和借鉴。
接着，进行机电一体化产品的概念设计。
在概念设计阶段，需要进行构思、设计、模拟等工作，确定产品的整体结构、功能模块、电气控制系统等，进行方案验证和评估，为后续的详细设计和制造提供基础。
在详细设计阶段，需要进行结构设计、电气设计、控制系统设计等工作。
结构设计包括机械结构的设计和仿真分析，确保产品的稳定性、刚性和精度；电气设计包括电气元件的选型、电路设计和仿真分析，确保系统的可靠性和性能；控制系统设计包括控制算法的设计和仿真分析，确保系统的稳定性和响应速度。
随后，进行样机制造和试验验证。
样机制造是将详细设计的产品图纸和电气控制方案转化为实物，包括机械加工、电气装配、系统调试等工作；试验验证是对样机进行功能测试和性能评估，发现问题并改进，确保产品的质量和性能。
进行机电一体化产品的量产制造。
量产制造是将样机制造工艺衍生为稳定的生产工艺，包括工艺优化、生产设备采购、生产工艺文件编制等工作，确保产品质量和成本控制。
机电一体化产品创新设计是一个系统工程，需要各个环节的密切配合和协同合作，包括机械设计、电气设计、控制系统设计、制造工艺等各个方面的专业技术，需要有一支高素质的团队和先进的设计技术和制造设备。
需要不断进行技术创新和工艺改进，不断提高产品质量和生产效率，满足市场需求，提高企业竞争力。
浅谈机电产品创新设计
成本、 高效 率 的 机 电产 品 创 新 设 计 过 程 ，
最 终达 到 应 用 的 目的 。
用产 品信 息 建模 和 可重 用信 息 获 取技 术 ，以及可重用信息和知识的存储与检
索 还 有 可 重 用 技 术 知 识 处 理 与 集 成 。这 样 可 以 最 大 限 度 地 实 现 已 有 产 品 设 计 资 源 的 重 片 。变 形 设 计 （ 括 曲线 、 Ｊ 包 曲面 变
９ ８ （ ．０ １０ ．５ ８ ９ Ｃ）２ １ ．３０ ７
辑思 维开 阔思路 ， 产生新 设想 、 新点 子 ， 还需要逻辑思维对各种设想进行加工 整
制造 业是我 国经 济发展 的支 柱 ， 随 着 制造业信息化 和经济全球化 使机 电产
品 的全 球 性 竞 争 加 剧 ， 场 对 产 品 质 量 、 市 性 能 、 率 、 能 、 构 和 外 形 、 价 比等 效 功 结 性
般 技术人 员 由于经验 和知 识所 限 ， 创
新 设计就会有难度。例如 ， 可以采用异地 协同进行创新设 计 ，集 中多领域知 识与 经验共 同完成机 电产 品的创新与设计 的
方法 从功能 、 原理 、 结构布局等 方面人手
找 到 突破 口进 行 创 新 。 四 、 新 设 计 的 目的 创
组合 ， 以产 生新 事 物 或成 果 的创 新 技法 。
定 环 节 和 阶段 上 发 挥 作 用 。创 新 思 维
是 逻辑与 非逻辑思 维有机结 合 的产 物 。
逻 辑 思 维 是 一 种 线 性 思 维 模 式 。 它 具 有 严 谨 的推 理 ， 环 紧扣 一 环 ， 有 序 的 。 一 是
一
举法 、 集智法 等。 观察法是指人们通过感 官或科学仪器 ， 目的、 有 有计 划地对研究
山东省大学生机电产品创新设计竞赛
山东省大学生机电产品创新设计竞赛
获奖作品汇总
本科组
腹有诗书气自华
腹有诗书气自华
腹有诗书气自华
腹有诗书气自华
腹有诗书气自华
腹有诗书气自华
专科组
腹有诗书气自华
腹有诗书气自华
亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。
先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。
侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。
臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。
先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。
后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。
先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。
受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。
今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。
此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。
至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。
愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。
若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏。
臣不胜受恩感激。
今当远离，临表涕零，不知所言。
腹有诗书气自华。
机电一体化产品创新的概念设计
机电一体化产品创新的概念设计机电一体化产品是指将机械和电气两个领域的技术相结合，形成的一种新型产品。
随着科技的不断进步和产业的不断发展，机电一体化产品已经成为制造业中的热门领域之一。
为了满足市场的需求和促进产业的发展，必须不断推进机电一体化产品的创新，以提高产品的竞争力和市场地位。
概念设计是机电一体化产品创新的重要环节。
概念设计是指在对产品进行功能需求分析的基础上，进行创意搜集、概念生成、概念筛选和概念表达等一系列创新性的设计活动。
通过概念设计，可以发掘新的产品理念和技术思路，为机电一体化产品的创新奠定基础。
1.用户需求分析机电一体化产品的创新应该从用户需求出发，了解用户对产品的功能、性能、外观等方面的需求，从而为概念设计提供依据。
在用户需求分析阶段，可以通过市场调研、用户访谈、问卷调查等方式获取用户需求信息，并分析总结用户的关注点和痛点，为后续的概念设计提供指导。
2.技术创新机电一体化产品的创新需要依托先进的技术手段和方法。
在概念设计阶段，需要关注最新的机械和电气技术，尝试将新技术应用到产品中，以提高产品的性能和功能。
要关注新材料、新工艺等方面的创新，为机电一体化产品的创新提供技术支持。
3.功能创新功能是产品的核心，机电一体化产品的创新应该以功能为导向。
在概念设计中，需要对产品的功能进行重新思考和重新设计，尝试将不同领域的技术融合在一起，实现新的功能组合和功能模式，为用户提供更加便捷和智能的产品体验。
4.外观设计外观是产品的门面，是用户第一时间接触到的部分，对产品的吸引力和美观度有重要影响。
在概念设计中，需要注重产品的外观设计，尝试新的造型风格、配色方案和材质选择，为机电一体化产品注入新的时尚元素和审美价值。
5.成本控制成本是影响产品竞争力的重要因素之一。
在概念设计中，需要注重成本控制，尝试用更加经济有效的设计方案和制造工艺，降低产品的成本，提高产品的性价比。
基于以上几个方面的考虑，可以进行机电一体化产品创新的概念设计。
机电产品创新设计实习报告
一、实习背景与目的随着科技的飞速发展，机电产品在各个领域的应用越来越广泛，对机电产品的创新设计也提出了更高的要求。
为了提高自己的实践能力和创新能力，我选择了机电产品创新设计实习，希望能通过实习了解机电产品创新设计的基本流程和方法，提升自己的专业素养。
二、实习内容与过程实习期间，我参与了项目组的一个创新设计项目，主要进行了市场调研、方案设计、原理验证和产品测试等工作。
1. 市场调研：通过查阅资料、走访企业和咨询专业人士等方式，对目标市场的需求、竞争态势、行业发展趋势等进行深入研究，为产品设计提供有针对性的指导。
2. 方案设计：根据市场调研结果，结合自己的专业知识，提出机电产品的创新设计方案。
主要包括结构设计、电路设计、控制系统设计等方面。
3. 原理验证：通过搭建原理样机，验证设计方案的可行性和正确性。
在此过程中，我们采用了多种测试仪器和设备，进行了各项性能测试。
4. 产品测试：对原理样机进行改进和完善，使之满足实际应用需求。
然后，我们对改进后的产品进行了全面的性能测试，评估产品的性能指标。
三、实习收获与反思1. 实践能力方面：通过实习，我掌握了机电产品创新设计的基本流程和方法，提高了自己的实践能力。
同时，在团队合作中，我学会了沟通协调、分工合作等技能，为今后的职业发展奠定了基础。
2. 专业知识方面：在实习过程中，我对机电产品的结构、电路、控制系统等方面的知识有了更深入的了解，使自己的专业知识得到了巩固和提升。
3. 创新思维方面：实习过程中，我意识到创新设计需要不断突破传统思维，勇于尝试新的方法和理念。
这对我的创新思维能力产生了积极的影响。
4. 反思：在实习过程中，我发现自己在某些方面还存在不足，如在设计过程中对细节的把握不够到位，对某些技术问题的解决能力有待提高。
今后，我将努力学习相关知识，提升自己的专业素养。
通过机电产品创新设计实习，我收获颇丰。
在今后的学习和工作中，我将继续努力提高自己的实践能力和创新能力，为我国机电产品设计事业贡献自己的力量。
机电产品创新设计实训报告2000字
机电产品创新设计实训报告2000字机电产品创新设计实训报告一、实训目的和背景机电产品是现代工业生产中必不可少的设备。
为了提高机电产品的性能和品质，促进技术创新与升级，我校开设了机电产品创新设计实训课程。
本次实训旨在培养学生运用机械原理和电气知识进行机电产品创新设计的能力，提升学生的实践操作能力和创新思维。
二、实训内容和方法本次实训的主要内容是设计并制作一款具有创新性的机电产品原型。
实训采用课堂教学和实践操作相结合的方法进行，由老师讲解理论知识，分组讨论和设计项目，然后由小组成员共同动手制作原型。
三、实训过程和成果1.项目选择：我们小组决定设计一款智能手推车，既可以作为购物车使用，也可以用于搬运货物。
2.设计构想：在小组会议上，我们讨论了手推车的功能和特点，确定了以下设计构想：- 结构创新：采用两层可伸缩结构，既可以承载更多物品，也可以方便搬运大件物品。
- 智能控制：采用感应器和电动机结合的控制系统，能够感应到人体，自动跟随行走，并且可以通过遥控器进行控制。
- 处理方便：设计可折叠的手柄和可调节高度的把手，便于携带和使用。
3.制作原型：在教师的指导下，我们购买了相关的材料和零部件，并开始制作原型。
首先，我们根据设计图纸标注的尺寸，使用切割机将金属板进行切割和折弯，制作了车架和货架。
然后，根据电路原理图，我们焊接了电动机和传感器，并将其固定在车架上。
最后，我们安装了车轮和扶手。
4.测试和改进：完成原型制作后，我们进行了测试，发现了一些问题，如电动机转速过快、传感器反应不灵敏等。
我们针对问题进行了改进，调整了电路和传感器的位置，解决了上述问题。
四、实训心得和收获通过本次实训，我学到了很多有关机电产品创新的知识和技能。
首先，我学会了运用机械原理进行产品设计和制作，了解了各种机械零部件的工作原理和应用。
其次，我熟悉了电路的连接和焊接技术，学会了使用电动工具进行木工和金属加工。
最重要的是，我培养了创新思维和团队合作能力，在小组讨论和实践操作中提高了问题解决能力。
浅谈对机电产品创新设计的理解与学习感想
浅谈对机电产品创新设计的理解与学习感想机电一体化产品创新设计以机电一体化为重要基础，其主要内容是集合基本元、系统和构建。
而机电一体化产品设计的主要内容是在产品开发过程中，根据各个项目环节的内容多元化发展产品功能、开发子功能等，从而实现功能、结构需求的具有系统性和全面性的设计活动。
此种工作程序非常综合，从初期规划、概念设计到落实计划内容与细节，并且根据实际情况与要求进行完善。
其实在进行产品概念设计时可以通过计算机技术进行，但是非程序化的设计内容还需要相关设计人员按照步骤完成。
在人机共同完成概念设计的基础上，将其所有设计与开发的过程中分为不同模块，这样可以提高设计工作的层次性与清晰性。
目前，大部分国家将概念设计的重点放在调控系统上。
此理念初期提出是20世纪70年代，在多年的发展历程中，其内容逐渐丰富化。
如今科学技术发展速度非常快，面对逐渐提高的市场需求以及消费升级现状，必须促进机电一体化产品提高其功能以及可靠性。
而互联网时代下，信息技术、微电子技术以及集成技术等，可以为其发展奠定非常优秀的技术基础，同时还能提高其产品的质量。
机电一体化产品创新概念设计的意义非常深层，不仅是对产品品质提出新要求，而且对产品功能、性质提供新保障。
其意义主要分为三方面：首先能够直接提高产品质量，因为机电一体化体系具有学科交互性与融合性等特点，所以其内涵非常复杂。
所以可知，其实很多机电一体化产品设计与其自身特色并不匹配，很难充分发挥其技术优势和特征。
其次就是完善与发展其理论体系，想要增强概念设计的创新性必须建设新形式、理论基础。
只有提高概念设计的科学性、稳定性与合理性，才能升级、优化其产品。
同时在机电一体化发展过程中，其理论的重要性愈发显著，如QFD 理论应用广泛并且非常具有权威性，其对创新概念设计起着非常关键推动作用，同时还进一步建设了完善、先进的机电一体化技术体系。
最后就是能够提高生产速率与工作效率，大部分机电一体化产品在设计过程中具备自动处理、调控等功能，能够稳定提高工作效率。
机电产品创新设计与制作报告
机电产品创新设计与制作报告机电产品创新设计与制作报告一、产品概述本报告介绍了一款机电产品的创新设计与制作过程。
该产品是一台智能家具，通过结合机械和电子技术，实现了智能化控制和人机交互功能。
二、设计原则1. 实用性：产品设计应满足用户的实际需求，能够提供便利和舒适的使用体验。
2. 创新性：产品应具备独特的创新特点，与市场上已有的产品有所区别和竞争力。
3. 安全性：产品在设计和制作过程中应考虑到安全因素，确保使用过程中不会对用户造成伤害。
三、设计过程1. 需求分析：通过市场调研和用户反馈，确定了智能家具的需求和功能要求。
2. 思维导图：使用思维导图的方式对产品功能和结构进行了初步规划和设计。
3. 创意激发：通过头脑风暴、讨论和使用创意工具等方式，激发设计团队的创意。
4. 集中研究设计：根据需求和创意，进行深入研究和设计，制定详细的设计方案。
5. 原型制作：根据设计方案，制作产品的实物模型，进行功能测试和调整。
6. 优化改进：根据原型测试结果，对产品进行优化改进和再设计，以达到最佳效果。
7. 制造和生产：根据最终设计方案，进行产品的制造和生产工作。
并进行质量控制和检测。
四、技术应用1. 机械设计：通过CAD软件对产品的结构进行设计和模拟分析，确保产品具有稳定和可靠的结构。
2. 电子控制：使用单片机和传感器等元器件，实现产品的智能化控制和人机交互功能。
3. 软件开发：开发相应的控制软件，对传感器数据进行处理和响应，并实现远程控制和联系功能。
4. 制造与加工：使用CNC机床和激光切割等工艺，进行产品的精确制造和加工。
五、产品特点1. 智能化控制：可以通过手机APP或遥控器对家具进行控制，实现自动化操作和场景切换。
2. 人机交互：通过触摸屏或语音控制等方式，实现与智能家具的交互和操作。
3. 空间节约：通过多功能设计和智能布局，实现空间的高效利用和节省。
4. 安全保障：产品在设计和制造过程中严格遵守安全规范，并配备安全保护装置，确保使用的安全性。
机电一体化产品创新的概念设计
机电一体化产品创新的概念设计机电一体化产品创新就是以计算机、电子、机械及自动化控制等先进技术为基础，将机械、电子、控制、感知、信息及软件等多元技术融合在一起，使之成为一个不可分割的整体，从而形成新型的机电一体化产品。
创新是推动社会进步的重要力量，机电一体化产品的创新是推动制造业转型升级的一项重要任务。
通过不断地推动机电一体化产品的创新，不仅可以提高产品的竞争力，满足不同消费者的需求，同时也可以促进社会经济的发展。
机电一体化产品创新的概念设计是指在新产品设计的初期阶段，进行创意的收集、研究并加以整合，确定产品的外观、性能、功能等设计要素，并进一步细化为具体设计方案，为机电一体化产品后期的研发、制造和销售奠定基础。
机电一体化产品创新的概念设计应该紧密围绕市场需求、技术创新、工艺改进等方向展开，建立起科学灵活的设计思路和创新流程，切实为机电一体化产品的研发提供可靠的引导。
以下是机电一体化产品创新的概念设计主要流程：第一步：需求分析在机电一体化产品的创新中，市场需求是最为关键的。
因此，进行需求分析是创新流程中必不可少的一步，它的目标是描绘产品需求的全貌，发现客户的需求痛点，梳理出产品未来的发展方向。
需求分析主要包括市场调研、客户洞察和用户体验研究等多个方面。
第二步：理念生成在需求分析基础上，将需求转化为思维和行为，将所了解到的学术知识、经验、技术、文化、社会等各种可能的因素获取和整合，创造出一种具有创新性、实用性和可操作性的概念。
理念生成是机电一体化产品创新的一个非常重要的步骤，它为后续的概念设计和制定创新策略提供基础。
第三步：方案制定在理念生成的基础上，进一步进行方案设计，也就是制定详细的创新方案。
这一步需要对机电一体化产品的性能、功能、外观等要素进行细化和设计，确定所需的材料、进程、设备等。
同时，需要考虑成本、时间、可行性等关键因素，以确保方案的可行性。
第四步：概念表达概念表达是将方案表现为可读、可视以及清晰的形式。
机电产品创新设计竞赛华创组作品
目录华创组H-1-1 倾转式双桨固定翼垂直起降无人机试验台系统 (1)H-1-2 智能再生纸一体机 (2)H-5-3 电控机械式自动变速器执行机构 (3)H-5-4 筒形钢筋网架自动焊接设备 (4)H-5-5 长轴件装夹机械手 (5)H-12-6 与手扶拖拉机配套的简易高效收割机 (6)H-12-7 一种高楼废水与雨水复合发电装置 (7)H-12-8 煤层气动力机用无级变速装置 (8)H-12-9 四轮驱动式与机械臂爬行式全地形车 (8)H-12-10 新型跑车 (10)H-15-11 人行道铺砖机系统分析 (11)H-15-12 户外折叠健身运动机 (12)H-27-13 挖掘机虚拟样机的创新设计 (13)H-27-14 踩踏式健身滑板车 (14)H-30-15 抹墙机器人及升降平台 (15)H-30-16 太阳能玻璃管自动清洗器 (16)H-30-17 自助爬楼梯轮椅 (17)H-34-18 小型龙门式数控铣床设计及制造 (18)H-34-19 板条多片锯 (19)H-35-20 超级引擎 (20)H-36-21 新型脚踏健身式自行车 (21)H-36-22 环保清洁自行车 (22)H-36-23 小型玉米收割机 (23)H-36-24 土豆分选机 (24)H-36-25 废旧电池回收处理装置 (25)H-36-26 折叠电动施肥机 (26)H-37-27 老年变速自行车设计与仿真 (27)H-38-28 酷炫密码锁打火机 (28)H-38-29 新时代太阳能喷洒车 (29)H-38-301 80度旋转五段分体式传送带 (30)H-38-31 多功能清洁机器人 (31)H-39-32 汽车刹车片半自动化热压成型生产线改造 (32)H-63-33 盘式热分散系统 (33)H-66-34 刺猬式草地电动落叶捡拾机 (34)H-66-35 健身型壁挂分体式洗衣机 (35)H-70-36 太阳能移动广告机外观设计 (36)H-70-37 太阳能盲人手杖外观设计 (37)H-71-38 48座玻璃器皿火焰抛光机 (38)H-71-39 垃圾破碎挤压成型机 (39)H-71-40 智能焊接机械手 (40)H-71-41 多功能手拖车 (41)H-71-42 管道内壁除锈器 (42)H-71-43 多用途减震悬挂 (43)2. 作品名称：倾转式双桨固定翼垂直起降无人机试验台系统3. 主题类别：其他（SW组）4. 参赛学校：山东大学5. 参赛学生：周声旺刘博峰徐勤杰张志冲张舜禹6. 指导教师：张建川李凯岭7. 作品简介：（1）应用领域和技术原理、用途该试验台系统为倾转式双桨固定翼垂直起降无人机的前期准备环节，用于模拟飞机的复杂飞行状态，试验飞机飞行时的升力、姿态角度等重要参数。
机电一体化产品创新的概念设计
机电一体化产品创新的概念设计
机电一体化产品指的是将机械与电气控制系统结合在一起，实现机械工作的控制、监
测和自动化。
机电一体化产品的创新概念设计是以满足用户需求为基础，结合最新的科技
和工艺融入产品设计中，实现产品性能、功能和效率的提升。
1. 用户需求分析：通过市场调研和用户反馈了解用户的需求和痛点，分析用户的使
用环境和场景，为产品设计提供基础。
用户对于机电一体化产品是否需要实现远程控制、
自动化程度的要求等。
2. 科技创新：将最新的科技融入到机电一体化产品的设计中，实现产品性能的提升。
采用先进的传感器技术实现对机械设备的高精度测量和控制，利用人工智能技术实现智能
化的决策和优化。
3. 工艺创新：在机电一体化产品的生产过程中，采用先进的工艺和设备，提高产品
的生产效率和质量。
采用机器人自动装配和检测，减少人工操作的误差和成本。
4. 人机交互设计：优化产品的人机交互界面，使用户能够方便地操作和监控机电一
体化产品。
设计易于操作的触摸屏界面、声音提示和智能语音交互等。
5. 智能化设计：利用人工智能和大数据分析技术，实现机电一体化产品的智能化。
通过学习用户的使用习惯和数据，自动调整产品的工作参数和优化产品的性能。
6. 环境友好设计：考虑产品对环境的影响，采用环保材料和设计，实现能源的节约
和减排。
采用低能耗的电机和控制器，优化能源利用效率。
第六届山东省大学生机电产品创新设计方案竞赛
附件1：第六届山东省大学生机电产品创新设计竞赛一、山东省大学生机电产品创新设计竞赛章程第一章总则1. 山东省大学生机电产品创新设计竞赛<Shandong Undergraduate Mechanical and Electronic Product Innovational Design Contest，以下简称“竞赛”）是经山东省教育厅主办、山东高校机械工程教案协作组承办的面向驻鲁高校大学生的群众性科技创新活动。
目的在于激励广大师生勇于实践、大胆创新、互相交流、团结协作、共同提高。
通过创新实践，拓展知识，推动大学生的创新科技活动，加强作为创新主体的大学生能力与素质的培养，活跃校园的科技活动氛围，为优秀人才脱颖而出创造条件。
加强校企联系，促进山东省“制造业强省”和“创新型强省”的建设步伐。
本“竞赛”同时配合教育部高教司“全国大学生机械创新设计大赛”的工作。
从符合“全国大学生机械创新设计大赛”竞赛主题的作品中选出优秀作品，代表东省参加“全国大学生机械创新设计大赛”。
2. 竞赛宗旨“实践、创新、交流、协作”。
第二章竞赛主题3.“全国大学生机械创新设计大赛”主题；4.竞赛组委会组织的统一命题；5. 结合各校实践教案环节的创新设计与制作。
第三章参赛形式6. 参赛条件山东省境内高校在校本、专科<高职）大学生个人或团队，通过学校推荐报名参加。
7. 参赛方式<1）参赛题目与内容应符合“竞赛主题”要求。
<2）参赛者应提交作品的实物样机或模型及作品计算说明书。
<3）拟参加“全国机械设计创新设计大赛”的作品要符合相应要求。
第四章组织形式8. 竞赛组织委员会由山东高校机械工程教案协作组成员组成，竞赛工作由组委会主持，负责每年的组织、报名、评比，印制奖励证书、举办颁奖仪式等事宜。
9. “竞赛”分为预赛和决赛二个阶段进行。
原则上一个学校为一个分赛区组织预赛工作，每个分赛区建立组织委员会，负责本赛区的宣传发动及报名、监督竞赛纪律和组织评审等工作，推选出参加全省决赛的代表作品。
机电一体化产品创新的概念设计
机电一体化产品创新的概念设计机电一体化产品是将机械和电子集成在一起，通过整合机械设计、电子控制和系统集成等技术，实现智能化、自动化和智能化控制的产品。
机电一体化产品的概念设计就是为了解决特定问题或满足特定需求而对机电一体化产品进行初步的设计思考和方案构思。
1.需求分析：对目标用户的需求进行深入分析和调研，了解用户的问题和痛点。
通过用户访谈、市场调研和竞品分析等方法，明确机电一体化产品的功能需求和性能指标。
2.概念生成：根据需求分析得到的问题和用户需求，进行创意的脑暴和概念生成，提出不同的解决方案和设计概念。
可以利用创意工具和方法，如思维导图、脑暴会议和SCAMPER法等，引导团队成员提出各种可能的创新想法。
3.概念筛选：对概念生成的结果进行评估和筛选，选择最有潜力和可行性的概念方案。
可以利用决策矩阵、SWOT分析和投票评估等方法，综合考虑概念的创新性、市场潜力、技术可行性和商业可行性等因素。
4.概念细化：对选定的概念方案进行进一步的细化和完善，包括产品形态设计、功能设计、材料选择、结构设计和电子控制设计等。
可以利用CAD绘图、三维建模和虚拟样机等工具和技术，进行产品的形象化设计和模拟验证。
5.技术评估：对概念的技术可行性进行评估和验证，确定所需的技术关键点和技术难点。
可以利用实验室测试、样机制作和仿真模拟等方法，验证关键技术的可行性和性能指标的满足程度。
6.商业化分析：对概念方案进行商业化的可行性分析，评估其商业化的机会和风险。
包括市场需求、竞争情况、成本效益、投资回报和知识产权等方面的分析和评估。
7.方案评审：对概念方案进行多方位的评审和论证，包括专家评审、用户评审和管理评审等。
通过不同角度和领域的专业人士的审查和意见反馈，进一步完善和优化概念方案。
8.原型制作：根据概念方案制作创新产品的原型，进行实物验证和测试。
可以通过快速成型和样机制作技术，快速制作出初步的产品样品，进行功能测试和用户体验评估。
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机电产品创新训练任务书姓名：学号：指导老师：时间：2011.01.11学院：飞行器工程学院目录1、引言---------------------------------------32、创新方案的提出----------------------------4-53、产品概念以及原理介绍----------------------53.1、产品原理图----------------------—--63.2、零、部件草图----------------------—-—-6-94、产品具体参数及结构计算-------------------9-195、实训总结与心得----------------------—-—206、参考资料及文献----------------------—-———--217、附录：运动简图1.引言为期两周机电产品创新实训拉开了帷幕，我们小组经过三次小组会议讨论，总共规划了三种方案，经过与老师的讨论和论证，最终确定创新产品为“多功能行星轮搅拌机”。
经过分工与讨论，初步确定了机构的原理图，并且设计出了整套传动机构的方案，并且论证了其可行性，符合机电产品创新设计要求。
小组成员：组长：组员：2.方案提出：在现今日益发展当今社会，到处林立着高楼大厦，而在混凝土结构中，混凝土的制造工艺和水平，往往直接影响着房屋结构的质量，而在混凝土的制造中，混凝土搅拌机的性能，起着决定性的作用。
一方面，旧式搅拌机在结构设计上有很多不合理之处：1 )结构型式过于粗糙，传动支架与上横梁采用灰口铸铁，这种薄壁支架强度低，在复杂的施工现场极易在碰撞中断裂，没有配件则整机瘫痪。
2 )皮带轮安装在传动支架内部轴承座与上横梁之间，而上横梁与支撑架为螺栓连接，这种不稳定的支架结构对设备损害极大，两轴承之间的纵向位移将使轴卡死或损失动力能。
对于常规单铲叶片式搅拌机，在冲击载荷大和单纯双螺带式搅拌装置中易出现“抱轴”现象，这会会严重影响电动机的工作，甚至出现烧毁电动机的事故。
另一方面，尽管搅拌机的种类繁多，但目前使用最多的是带有一个或两个固定在垂直轴上的三叶螺旋桨搅拌机。
这种螺旋桨搅拌机旋转时，形成沿搅拌容器的内壁由下向上和中心由上向下的连续翻转液流．同时悬浮体还进行旋转运动。
搅拌机运行时，在螺旋桨与搅拌容器的底部之问，构成一个搅拌强度最小的区域因此，需要较长时间才能达到必要的混合质量，从而浪费了电能，降低了搅拌机的工作效率。
所以在这基础上，我们创新开发了“新型多功能行星轮式搅拌机”，这种新式搅拌机主搅拌轴由行星轮带动，可根据需要选用单个或者多个搅拌轴（即加装行星轮），可以达到充分混合物料的目的，而另一个创新之处，在于利用电动机输出的动能，链接到一个竖直方向上的副搅拌机构，可以最大限度的减小搅拌低强度区域，最大限度的使物料混合均匀。
3.产品概念及原理依据《GBJ107-87混凝土强度检验评定标准》，混凝土的标号和强度必须达到一定要求，这就决定了混凝土搅拌机的结构和混合效果。
所以我们为了使混凝土的搅拌效果更加合理均匀，并且能够符合GBJ107-87的要求，在现有的搅拌机基础上，改进设计了此款新型多功能行星轮式搅拌机。
产品的设计理念是基于在充分利用电动机动能的情况下，使得搅拌效果达到最大化，并且能够有效的避免“抱轴”现象的出现，而且能够在副搅拌机构的辅助下，更加充分的将混凝土搅拌均匀。
此产品不仅可以很好的利用能源，而且能将混凝土的生产提高效率，在同等条件和水品下，能够加工质量更加优良的混凝土。
3.1.产品原理图3.2零、部件草图（1）V带：（小带轮工程图） (大带轮工程图) （2）蜗杆传动装置：（蜗杆工程图）（蜗轮工程图）（3）行星轮：4.产品具体参数及结构计算：一、输入机构：（电动机的选用）电机频率：40Hz电机额定电流：19.2A电机工作电压：380V电机转速：2400r/min电机功率：10.5Kw二、主搅拌机构设计：(一)行星轮设计尺寸：电动机功率P1=10.5kW，转速n1=2400 r/min，载荷平稳单向回转。
1.根据行星轮系中心轮1与行星架H的相对转速关系：n1=N=2400r/min 同时n H=1/4N(即n1=4n H)（n1-n H）/(n3-n H)=-z3/z1令n1=4n H，n3=0，z1=30,得z3=90。
2.根据行星轮同轴条件mz3/2=mz2+mz1/2由z 1=30,z 3=90得z 2=303. 根据行星轮系中心轮1与行星轮2的相对转速关系： （n 1-n H ）/(n 2-n H )=-z 2/z 1代入z 1=30,z 2=30,n 1=4n H 得，n 2=-2n H n H =600r/min,方向与n 1相同 n 2=1200r/min ，方向与n 1相反 4.模数的确定：（1）选择材料及确定需用应力：1轮用40MnB 调质，齿面硬度241~286HBS ，1lim 730H MPa σ=，1600FE MPa σ=2轮用40MnB 调质，齿面硬度241~286HBS ，2lim 730H MPa σ=，2600FEMPa σ=3轮用ZG35SiMn ，齿面硬度241~269HBS ，lim3620H MPa σ=，3510FE MPa σ= 由表11-5，取S H =1.1，S F =1.25，112lim7306641.1H H H HMPa MPa Sσσσ⎡⎤⎡⎤====⎣⎦⎣⎦ 36205641.1H MPa MPa σ⎡⎤==⎣⎦1126004801.25FE F F FMPa MPaS σσσ⎡⎤⎡⎤====⎣⎦⎣⎦ 35104081.25F MPa MPa σ⎡⎤==⎣⎦(2)按齿面接触强度设计：设齿轮按6级精度制造。
取载荷系数K=1.3，齿面系数υd =0.8，1齿轮上的转矩T 1=9.55×106×P/n 1=9.55×106×10.5/2400N m ⋅=4.18×104 N m ⋅取Z E=188≥d1=52.5mm暂取d1=105mm又齿数z1=15，模数 m=d1/z1=105/15=3.5mm齿宽 b=υd d1=0.8×105mm=84mm，取b1=84mm，b2=84mm d1=105mm,d2=105mm中心距 a1，2=d1+d2/2=105mm又z3=90，m=3.5mm，d3=mz3=315mm中心距 a2,3=（d2+d3）/2=210mm(3)验算轮齿弯曲强度齿形系数Y Fa1=2.6，Y Sa1=1.63Y Fa2=2.6，Y Sa2=1.63Y Fa3=2.23，Y Sa3=1.8由式（11-5）σF1=σF2=2KT1Y Fa1Y Sa1/bm2z1=2×1.3×4.18×104×2.6×1.63/（84×3.52×30）MPa =14.9MPa＜[σF1]=480MPaσF3=σF2Y Fa3Y Sa3/Y Fa1Y Sa1=14.9×2.23×1.8/2.6×1.63MPa=14.1MPa＜[σF3]=408MPa(4）齿轮的圆周速度v=πd1n1/60×1000=3.14×105×2400/60×1000m/s=13.2m/s对照表11-2可知选用6级精度是合宜的。
h a=h a*mh f=( h a*+c*)m又h a*=1.0，c*=0.25得 h a=m, h f=1.25md a1=d1+2h a=105+2×3.5mm=112mmd f1=d1-2h f=105-2.5×3.5mm=96.25mmd a2=105+2×3.5mm=112mmd f2=105-2.5×3.5mm=96.25mmd a3=315+2×3.5mm=322mmd f3=315-2.5×3.5mm=306.25mm（二）搅拌刀头的选用：根据使用功能的不同，可以选用多种不同的刀头，以实现多功能的效果：如图所示：三：副搅拌机构设计：（一）、V 带结构设计 1、带型的确定由110.5,2400/min c P Kw n r ==,在结合表13-5，选取B 型带 确定带轮得基准直径d1并验算带速v （1）、初选小带轮得基准直径d1.由书本表13-9可知d1应不小于125mm,现取d 1 = 140mm⇒()2113140(10.02)411.6d i d mm ξ=⨯-=⨯⨯-=再由表13-9 取d 2=425mm（2）、验算带速v 由11140240017.6/601000601000d n V m s ππ⨯⨯===⨯⨯在525/m s 之间，因此符合要求。
2、确定中心距，确定中心距a 和基准长度d L （1）、()()0121.51.5140425847.5a d d m m=+=⨯+=取0850a mm = 且符合()()120120.72d d a d d +<<+ 由式（13-2）得带长()()21212002261024d d d d L a mm a π++=++=查表13-2，对B 带选用2800d L mm =⇒()09452d L L a a mm -=+=（3）、 验算小带轮上的包角α()12157.3180163120()oo o o d d aα-⨯=-=>合适（4）、 确定带得根数z 由12400/min n r =，1140d mm = 查表13-3得0 3.70P Kw =,且 i=3 故查13-5得00.76P Kw ∆= 再由163o α=查表13-7得 0.95K α=查表13-2得 1.05L K = ()003cL P Z P P K K α⇒==+∆⨯⨯⎡⎤⎣⎦⇒取代根数Z=3综上所述：⇒121404252800 945Z 3dd d La =====3．轴的设计 ①轴的材料的选择 轴选用45号钢 ②轴尺寸的选择轴径d min ≥110³√P/n ×1.03=110׳√10.6/800×1.03mm=26.0mm 取d s =30mm 4．带轮结构设计 ①带轮材料的选择：v=17.6m/s<25m/s 所以材料选择HT150又d 1=140 d 2=425 L d =2800 a=945 Z=3 再由 小轮：d 1=140>120 故 选取 腹板式 结构及尺寸如下：f=14 υ=34º ha=4 e=19.5 hf=11b0=15 h=11 d h=60 d r=100大轮：d2=425>350 故选取轮辐式结构及尺寸如下：f=14 υ=38º ha=4 e=19.5 h f=11b0=15 h=11 d h=60 d r=375（二）涡轮蜗杆结构设计电动机功率P1=10.5kW，转速n1=800r/min，传动比i=25，载荷平稳单向回转。