机械创新设计大作业

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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。

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。

毕业设计(论文)-茶叶揉捻机自动化改造[管理资料]

网络教育学院专科生毕业大作业题目：茶叶揉捻机自动化改造学习中心：大连学习中心层次：高中起点专科专业：机械设计及其自动化年级： 10年春季学号：学生：指导教师：完成日期：2012年 1月1日内容摘要本课题主要研究茶叶揉捻机的自动化改造，实现6CR-55型茶叶揉捻机的工作压力、时间、转速和上下叶的自动控制，包括传感和采集系统、电气系统、控制和界面系统、软件系统的设计和开发。

首先分析了茶叶揉捻原理，确定了适用于自动控制的揉捻工艺，并制定了自动控制总体设计方案。

总体方案以PLC控制为主，分为调速、压力控制和上下叶控制三个子系统。

其次，通过计算分析，分别对其进行了硬件选择和连接。

最后，对该系统的上位机软件进行了设计，主要是利用WINCC Flexible解决了人机界面的问题，在下位机PLC软件的开发中，主要是对数据的采集与显示模块进行了编辑。

本课题是一系列茶叶自动控制研究的开始，是开创性的工作，具有非常重要的意义。

关键词：茶叶揉捻机、自动控制、PLC、人机界面、WINCC Flexibl e目录第一章茶叶加工的工序及发展 (1) (1) (1)课题的来源 (2) (2)第二章揉捻加工分析及自动控制总体方案确定 (4) (4) (4) (5)第三章茶叶揉捻机自动控制系统的硬件概况 (8)第四章软件设计与实现 (8) (9)下位机软件设计 (27)WinCC flexible 与STEP 7 的集成 (43)参考文献 (45)致谢 (46)引言中国是茶叶的原产国，中国人对茶叶的应用，至少可追溯到四千年以前,20世纪50年代以来，尤其是进入80年代以来，我国的茶叶加工技术快速向着机械方向发展，各茶类的制茶机械相继研制与开发成功，并逐步应用于生产。

到目前为此，我国的大宗茶己有90%实现了机械化加工，名优茶也有50%以上的加工实现了机械化。

揉捻机自动化改造是要实现6CR-55型茶叶揉捻机的工作压力、时间、转速和上下叶的自动控制，包括传感和采集系统、电气系统、控制和界面系统、软件系统的设计和开发。

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。

创新创业实践课大作业展示

总结
谢谢~
螺母不会被损坏总结通过使用这个扳手能够减少对螺母的损伤提高结构体整体生命力的扳手来满足现代社会对新型技术的需求提高工业制造生产的效率降低了对工业设备及结构的维护成本使得机械安装工作更加简单方便提高机械安装工作的工作效率
不易损坏螺母的扳手的研制
扳手是工业生产中经常使用的工具，也是现代家庭生活中备不可少的工具。我们在实际应用中，我们经常要使用扳手去扳动螺母器件，所以扳手这件工具不论是在生活中还是在工业制造生产上，都有着举足轻重的地位。市场上供应有二类扳手：一类是活络扳手，另一类是死扳手。活络扳手的优点是一只扳手可扳动一定尺寸范围的螺母，缺点是用时需要调节，以适应不同规格的螺母。死扳手的优点是用时无须调节，缺点是一只扳手只可应用于一个规格的螺母。但是这两种扳手都有一个缺陷就是容易损坏螺母。所以，研制一款能够保护螺母，能够延长结构生命的扳手就显的十分必要了。
用扳手拧紧或松动螺母是机械领域中的一个基本操作。以新型扳手取代传统型扳手，必ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ会使机械安装工作更加简单、方便，提高机械安装工作的工作效率。
有何经济效益和社会效益
在拧紧或松动同时会损坏螺母的六角形表面。使用扳手时螺母的过程中，扳手用力越大，螺母损坏就会越严重。而使得扳手作用于螺母上的力大大降低，降低了工作效率。
最终结果
这一设计可解决使用传统扳手时遇到的问题。当使用扳手时，螺母六角形表面的其中两条边刚好与扳手上、下钳夹上的突起相接触，使得扳手可以将力作用在螺母上。而六角形表面的与扳手接触的角则刚好位于扳手上的凹槽中，因而不会有力作用于其上。螺母不会被损坏
不会损坏螺母的扳手
通过使用这个扳手，能够减少对螺母的损伤，提高结构体整体生命力的扳手来满足现代社会对新型技术的需求，提高工业制造生产的效率，降低了对工业设备及结构的维护成本，使得机械安装工作更加简单、方便，提高机械安装工作的工作效率。

机械创新设计大作业要求

机械创新设计大作业
本次大作业包括两部分内容：
第一部分：每人查询一项中国发明专利（查询网站：/zljs/）
要求查阅其申请书(包括5部分：说明书、说明书附图、权利要求书、说明书摘要、摘要附图)。

详细领会其创新点、创新思路和创新方法，学习专利申请书的格式，学会如何表达自己的创新思想，然后针对该发明专利涉及的问题设想自己的解决方案，即自己是否有新的思路来解决该问题？
具体内容和格式：专利名称、专利号、该专利要解决的问题、其解决方案(可以配图)；自己对该问题的理解和解决的新思路(可以配图)。

第二部分：写一写关于机械创新方面的感想，说明自己在学习《机械创新设计》后的感想和收获。

形势要求：鼓励手写，也可电子版；以下是封面模板。

武汉纺织大学机械创新设计大作业
姓名：学号：班级：指导老师：。

2024机械创新设计大赛题目

2024机械创新设计大赛题目
2024年机械创新设计大赛的题目可能会涉及到当时的社会和科技发展趋势。

考虑到未来的机械工程领域可能会更加注重可持续发展和智能化，题目可能会涉及到以下一些方面：
1. 可持续能源利用，设计一种基于可再生能源的机械装置，用于提高能源利用效率或减少能源消耗。

2. 智能制造与自动化，开发一种智能制造系统或机器人，能够自动完成复杂的制造任务，提高生产效率和质量。

3. 医疗保健领域，设计一种机械辅助设备，用于改善医疗诊断或治疗过程，提高医疗效率和精准度。

4. 智能交通工具，创新设计一种智能交通工具，例如无人驾驶汽车或智能交通管理系统，提高交通安全和效率。

5. 智能家居与生活，设计一种智能家居设备或机械装置，能够提升家居生活舒适度和便利性。

6. 环境保护与治理，开发一种机械装置，用于环境监测、污染治理或资源循环利用，促进环境可持续发展。

以上仅是一些可能的方向，具体的题目会根据当时的社会和科技发展情况而定，参赛者需要关注相关行业的最新动态，以便更好地应对未来的挑战。

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。

自动洗瓶机设计.

航空制造工程学院创新能力综合训练研究报告题目：自动洗瓶机设计所属课题：机械创新设计实训研究报告学院：航空制造工程学院专业名称：机械设计制造及其自动化班级学号：学生姓名：合作者：指导教师：二O一三年十二月二十一号自动洗瓶机研究学生姓名：班级：指导老师：摘要：洗瓶机广泛应用于大中型瓶酒或饮料公司对回收的啤酒瓶、汽水瓶等进行清洗，也广泛的应用于液体灌装生产线中，主要用来对玻璃瓶进行清洗。

其组成结构比较复杂，推瓶装置是一个重要的组成部分。

通过对推瓶机构方案及其传动系统的研究和设计，和对几种方案的比较，总结出推瓶装置的设计方案的设计关键。

关键词: 洗瓶机；机械式主要创新点现阶段餐饮业日益发达，餐具的需求更加急切，所以餐具的清洗成了一个棘手的问题，针对这一问题我们小组分析设计了以自动洗瓶机。

本产品造型美观时尚，能够简单清洗瓶子整体，让人们不再为瓶口小难清洗而烦恼。

据市场调查，发现现在拥有的洗瓶器主要是大型的洗瓶器，或者手动的毛刷，对于电动的洗瓶器还没有较多的开发。

目录一、设计任务书 (3)二．机械运动方案设计 (4)三、机械总体结构设计 (7)四、机械传动系统设计 (8)五、主要零部件的设计计算 (8)六、执行机构和传动部件的结构设计 (9)七、最终设计方案和机构简介 (10)八、设计心得体会 (10)九、参考资料 (10)设计洗瓶机。

如图 1 所示，待洗的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。

洗瓶机的技术要求见表1。

表1 洗瓶机的技术要求(2) 设计任务1.洗瓶机应包括齿轮、平面连杆机构等常用机构或组合机构。

2.设计传动系统并确定其传动比分配。

3.画出机器的机构运动方案简图和运动循环图。

4.设计组合机构实现运动要求，并对从动杆进行运动分析。

也可以设计平面连杆机构以实现运动轨迹，并对平面连杆机构进行运动分析。

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@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2 3 41-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）往复运动行程土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■ rad/so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v = -「r （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v=「r。

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r f：2 arcs in其中:::齿轮与齿条不啮合时所能的转动角度；r f :不完全齿轮有齿部分齿根圆半径；r a: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:::2 arcsin^其中：::不完全齿轮有齿部分对应的圆心角；r f :不完全齿轮有齿部分齿根圆半径，r^ (z 2)m/ 2 ；r a:不完全齿轮有齿部分齿顶圆半径，r f =(z-2.5)m/2 ；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、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

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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机械创新设计大作业
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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

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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。

电扇灯创新大作业

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1. 多功能设计：结合电扇和灯的功能，可以在夏季提供凉爽的风，同时在其他季节作为常规的台灯使用。

2. 智能控制：集成智能控制系统，可以通过手机应用或遥控器调节风速、灯光亮度和颜色。

3. 节能环保：采用高效能的LED灯和节能电机，减少能源消耗，降低对环境的影响。

4. 空气净化功能：通过添加空气净化器或离子发生器，提供清新的空气质量。

5. 可调节高度和角度：设计可调节高度和角度的扇叶，以适应不同的使用场景和需要。

6. 音乐播放功能：内置音响或蓝牙功能，可以连接手机或其他设备播放音乐。

7. 多种风模式：设计不同的风模式，如自然风、睡眠风等，以满足用户的不同需求。

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