半自动翻转式自擦黑板设计说明书

创新设计说明书

翻转式自擦黑板总体设计

机械工程学院11010112班

设计者：巴忠操1101011205

陈威1101011206

陶永恩1101011207

高晟焱1101011208 ****：***

时间：2014年6月20日

翻转式自擦黑板设计方案

一、设计目的

众所周知，黑板是我们日常学习中必不可少的一样教具，无论是从小学还是到大学，都会使用到黑板，而一般我们平时使用的人工黑板在书写完时只能通过黑板擦人工擦除，这一过程费时，费力，在四十五分钟课堂上如果书写量比较大的情况下就挤占了本就不多的课堂时间。因此，我们就产生了这种能翻转能自动擦除的新型黑板的设想。从而来帮助师生更好的教学和学习。

二、工作原理

此系统采用机电结合系统，在实现黑板翻转这一功能采用传统的机械四杆机构来完成，需要人工手动来操作。简单的上下推拉黑板上的把手就能来翻转黑板。自动擦除装置采用机电结合齿轮，齿条机构来实现自动擦除任务，用限位传感器来控制电动机的正反转从而实现擦除装置的上下移动来擦除书写的内容。

三、设计方案

1．黑板下移伸出和上移缩回的设计方案

为了简化装置故采用传统的机械四杆机构来实现这一简单的动作，若也采用电动驱动装置则会使整个系统过于庞大，不利于安装和使用，传统的机械四杆机构就能达到这一简单的动作，比较方便，具体简易原理结构如图所示：

2．擦除装置设计方案

擦除装置采用齿轮，齿条结构来实现擦除设备的擦除功能，驱动采用限位传感器来实现电动机的正反转功能从而带动擦除装置上下移动来擦除书写字迹。使用时只需待黑板翻转过来时按下开关按钮，电机运转，经过减速，带动齿轮运转，齿条装在导轨中由齿轮带动往复移动带动擦条擦除黑板上的内容，简易结构如图所示

3, 整体装置设计方案

四、功能、特点及应用前景

1、功能

翻转式自擦黑板能大大节约擦黑板这一过程所用的时间，使教学过程不会间断，并且减少了教师的体力，由于擦除过程完全在黑板的另一面也保护了教师的教学环境使其不受粉尘的危害。其具体功能有以下几点：

（1）利用简单的四杆机构轻松自如实现黑板的自由翻转，书写过程不间断。

（2）通过电路、传感器和开关按钮，实现整个擦黑板运动的自动化控制，省去了擦黑板这一个过程。

（3）由于黑板挡住了粉尘，使教师避免了粉尘的危害。

2、特点

在设计过程中，采用了传统机械运动和自动控制相结合的创新设计方法，使翻转式自擦黑板与传统的黑板功用相比，具有如下优点：

（1）黑板的自由翻转完全避免了擦黑板这一繁琐的过程，自擦除设计减轻了教师上课的体力，同时节省了上课时间，提高了上课效率。

（2）本方案采用了简单的机械结构和自动化相结合的方法，操作简单快捷。

（3）结构简单，成本低，便于安装。

（4）系统原理简单，操作方便。

3、应用前景

虽然随着智能多媒体技术的发展，各种先进的教学工具；陆续不断的出现，但是黑板就像纸质书本无法被电子书取代一样，其方便、自由的书写方式是课堂教学永远无法缺少的，

与传统黑板和现在市场上已有的所谓的多功能全自动黑板相比，翻转式自擦黑板不但使用方便，节约时间，比现代黑板结构更简单，操作更方便。因此其简单、方便、实用的功能特点注定会有很好的应用前景，并且由于其结构非常简单，其组件已能在市场上买到且价格低廉，能很快的就投入市场，研发周期非常的短。如果推出应该会有不错的市场竞争力。

五、使用方法

如要翻转黑板来书写黑板的另一面，只需通过黑板俩边上的把手拉下黑板，待其下落到预定位置后旋转黑板然后上推至特定位置即可。擦除黑板上的字迹时只需按下自擦除按钮即可实现自动化的清除功能。方便、快捷。

六、主要创新点

1、功能创新

利用传统的机械四杆机构就实现了翻转黑板这一功能。

2、模块化设计

根据以上功能的分解和组合，将翻转式自擦黑板按模块分别设计，最后按功能需要组合而成。

3、概念设计

革新了传统黑板，实现了自动化的擦除动作，提高了教师上课效率。

4、最简化原则

四杆机构大大简化了整个系统的冗余程度，做到了结构更简单。