浅谈机械结构方案的创新设计说明书
机械结构设计中的创新设计分析
机械结构设计中的创新设计分析•机械结构论文-工业论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印一一2.变元法的主要内容1.1对机械设备的材料进行必要的科学变元在机械结构设计中，选择合理的材料非常重要。
液浮式陀螺中马达定子壳材料为铝，转子轴的材料为合金钢，铝的温度线膨胀系数是22x10-6個，合金钢为16.7x10-6/[3o当温度变化时，由于两种材料的膨胀系数不一样，马达定子和转子的轴向尺寸发生变化。
将使马达重心偏移引起对浮子中心的不平衡力矩。
采用同一种材料，减少了温度对陀螺漂移的影响。
剩余误差用电路再进行一次温度误差的精确补偿, 从而保证陀螺在不采取温控措施的情况下获得较高精度。
1.2对机械产品数量进行科学变元一个完整的产品包含着许多不同的零件，这些零件都将起到了一定的作用。
然而，机械设计师可以通过反复推算和设计，对机械产品进行改进，对于那些不必要的零件，尽量给予淘汰。
因此，通过对机械产品零件的调整，从而得到更加科学合理的设计。
在这种情况下，即可以减少机械零件品种，同时便于企业现代化管理。
在陀螺罗经的设计过程中，采用类似零件的合并设计，减少零部件的个数，提高了零件的互换性，并且保证了产品性能的。
1.3对机械设备零件的位置进行变元机械零件的位置变化，往往会导致产品性能发生根本性的变化，陀螺罗经中的传动装置要求齿轮啮合尽量无间隙，而在加工外环中的齿轮孔距及齿轮都很难得到保证，采用双联齿轮轴又受到空间限制，通过用偏心套来调整两齿轮之间的距离，可以消除齿轮传动中的空迴。
经过验证，达到了设计精度要求，能满足产品的整体性能。
1.4对机械设备零件尺寸进行科学变元高质量的产品，不仅需要好的产品性能，而且还需要满足用户对产品外观、安装方式、外形尺寸等要求。
这就需要机械设计师，利用科学的方法对机械零件进行推算，找出对零件最佳的设计方案，并通过对零件外形的修正与优化，使零件在机械产品运转中达到的运转状态。
浅析机械结构设计中的创新设计
机械创新设计说明书
机械创新设计说明书 Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020目录一、设计任务书§设计背景§基本目的§设计要求二、设计方案及方案的对比和确定§方案一§方案二§方案的对比和确定三、设计方案分析§机构运动说明§机构效果简图§机构零件规格§机构运动简图§运动计算分析四、心得体会五、参考文献一、设计任务书§设计背景传统晾衣架的基本构架一般是一根竹竿固定或悬挂在屋顶板下、窗外等地方；现在大多是在天花板下焊接一根铁管作为晾衣架的挂具，人们晾衣服时，需要用一根叉子将衣服一件一件地挂在铁杆上，费时又费力，而且一旦操作不当便会将衣服掉在地上弄脏，非常不方便，并且还不能够充分地利用阳光。
针对这些问题，我设计了一种实用的半自动晾衣架，来满足人们在自动升降、伸缩两方面的需求，希望能给家庭主妇们带来便利。
§基本目的1）使学生初步了解机械设计的全过程，得到根据功能需要拟定机械运动方案的训练，初步具备的机构选型、组合和确定运动方案的能力；2）以机械系统运动方案设计为切入点，把机械原理课程各章的理论和方法融会贯通起来，进一步巩固和加深所学的理论知识；3）使学生掌握机械运动方案设计的内容，方法，步骤，并对动力分析与设计有一个较完整的概念；4）进一步提高学生运算，绘图以及运用计算机和技术资料的能力；5）通过编写说明书，培养学生表达，归纳，总结的能力；6）培养学生综合运用所学知识，理论联系实际，独立思考与分析问题的能力和创新能力。
§设计要求1）晾衣架能自动升降以缓解举手晾衣的麻烦；2）晾衣架能自动伸出和缩回，既充分利用了阳光，减少事故隐患，又不影响整个小区的总体美观；3）有足够的承载能力；4）操作方便，节时省力。
二、设计方案及方案的对比和确定§方案一图示为半自动晾衣架的侧视图（1）机构的组成1为楼上阳台，2是导轨，3是滑轮，4滑块，5为手动平行四边式机构，6是晾衣杆，7和8为滑轮，9是让滑块前移的绳索，10是让滑块后移的绳索，11为机构5的拉杆。
关于机械结构设计中创新设计的研究
关于机械结构设计中创新设计的研究摘要：在工业科技高速发展的今天，人们非常重视机械结构设计，对于国家来说，机械结构设计的创新程度可以反映国家的科技创造能力和工业发展水平；对于机械行业来说，只有不断促进创新，机械结构设计才能满足社会的需要。
本文对机械结构设计中的创新设计进行探究。
关键词：机械结构设计；创新设计；优化设计；变元法引言：创新是发展的不竭动力，而机械结构设计是一项非常有创造性的工作。
因此，要求从事机械结构设计的工作者，应该具备有效的创新思维与意识，用于在日常的机械结构设计实践工作进行中，去努力创新机械结构的功能完善和用途适宜范围扩大，以达到设计优化最大值，从而为促进行业发展，实现强国之梦做出应有贡献力量。
一、机械结构设计的基本要求功能设计方面。
众所周知，机械制造的主要目的就是满足人们对于机械的功能需求对原材料进行加工并形成成品的一个过程。
作为机械制造的初始阶段，机械的功能设计不仅要满足客户的实际需求，更要展现出创新性，要求设计的产品必须满足相关的机械工作原理，还要保证产品的稳定性、工艺力学以及材料力学和装配性能等相关因素的要求。
质量控制方面。
机械在铸造的过程中不仅要考虑到功能的实现，更多的还要考虑到产品的最终质量。
包括产品的精度、刚度以及结构力学等标准是否符合，针对会影响机械产品制造质量的因素进行分析。
一方面，通过控制这些质量影响因素来控制机械产品的质量和性价比，有效保障其质量和经济性。
另一方面，还要充分考虑到机械的操作便捷性、外观以及安全特性和节能环保等方面的内容。
因产品的质量不仅是由施工工艺和材料来决定的，所以要做到全面的考虑。
优化与创新设计。
随着机械制造业的不断发展，机械制造市场的竞争也愈发激烈。
因此，机械产品结构的创新设计方式已经成为机械制造企业的有力竞争，在产品中引入创造性的思维和其他的学科技术，进一步应用于机械制造的优化设计和创新设计，有效的提高机械技术产品的竞争力。
结构优化设计的前提是有大量的可能性方案，和优化空间，包括对机械产品的生产工艺、材料以及连接方式、尺寸形状等方面的优化和创新设计。
机械创新设计_6_结构创新设计说明书
例如要实现用弹簧产生的（弹）压紧力压紧某零件，使其保 持确定位置。设计时可以选择的弹簧类型有拉簧、压簧、扭 簧、板簧，被压紧的零件形状可以有平面、圆柱面、球面、 螺旋面，通过对这些因素的组合可以得到如表所示的多种方 案。
位置变 换
含油
棘轮机构的变异设计分析
待设计的棘轮机构如图所示，棘爪头部的平面与棘轮齿形平面互相
接触，是棘轮机构的工作表面。通过变换功能面的形状可得到如图
所示的多种结构方案，其中方案a和方案c用于单向传动，方案b的棘轮可 用于双向传动，方案c功能面能承担较大的载荷，应用较普遍，但承载能 力对制造误差较敏感。
图所示的即为一组这样的 结构。
另一组可快速装配的联接结构
快速插入—最 后拧紧—1/4圈
定位槽 防止两半 螺母松开
斜面压紧
销钉过盈装入
衬套变形 抱住销钉
6.4 引入新的结构要素
• 6.4.3 组合结构——
组合结构是指通过合理的结构设计，将多个零件的功能组合到一个零件上，起 到减少零件数量，便于装配，降低成本的目的。
棘轮机构的变异设计分析 如图所示为通过变换功能面的位置得到的多种结构方案，图中方案a为内棘轮结构，
通过将棘爪设置在棘轮内的方法减小了结构尺寸；方案b为轴向棘轮结构，这种结构只
有在空间条件允许的条件下才能应用。
如图所示为通过变换工作面的尺寸得到的多种结构方案。
将以上这些要素进行交叉组合变换可以得到更多的结构方案，这些方案各 有其优缺点，通过对这些方案各自特点的分析并结合具体的应用条件可以 从中确定较好的结构方案。
机械创新设计作业说明书
说明书
一、设计名称：实用救生缓降机
二、设计背景：现代社会，随着建筑技术的不断发展，我们身边树起了一座又一座高楼，楼房的建设从一定程度上节省了土地资源，但是却随之而生一系列安全问题。
全国范围内楼房频发火灾，在这种情况下，人能够安全逃生显得尤为重要，但是楼房的高度给逃生带来困难。
针对这一情况，设计出一简单实用高楼逃生装置。
三、设计方案：
上槽轮３与下槽轮6通过固定轴和中心轴固定在活动夹板1和其相对固定夹板之间；将活动夹板1绕中心轴5旋转90度角，即可将上端装有挂钩的绳索由上而下通过导向轴从上槽轮3左侧向下，绕过下槽轮6下边后，从下槽轮6右侧向上绕过上槽轮3左侧及顶部，至上槽轮右侧后自由向下，将活动夹板合上，复归原位；活动夹板1与固定夹板通过活动夹板上的固定轴槽5及导向轴槽7使其定位，并使活动夹板与固定夹板平行；安全带的金属挂钩挂于二夹板下端的孔。
通过抓住绳索的手放松动作快慢及松紧控制下降速度，就可以安全缓降到地面。
如中途停止，就可以用手稍微用力抓紧一点即可。
四、设计方案特点：结构简单，小巧轻便，便于携带和使用，制造成本较低。
五、心得体会：经过这次机械创新设计作业的锻炼，自己了解了很多有关机械创新设计的知识，并结合已有发明经自己思考改进设计出一作品，在这一过程中，锻炼了自己的创新思维和动手能力，我想这次
锻炼将会对自己之后的学习生活产生积极地影响。
机械创新设计说明书
机械创新设计说明书设计名称家用式康复医疗运动椅设计班级12机电1班组员姓名张鑫学号********林展学号********陈亦新学号********一设计及背景1 创新设计创新指人类为了满足自身的需要，不断拓展对客观世界及其自身的认知与行为的过程和结果的活动。
具体的讲，创新是指人为了一定的目的，遵循事物发展的规律，对事物的整体或其中的某些部分进行变革，从而使其得以更新与发展的活动。
创新是人类生命体内自我更新、自我进化的自然天性。
创新是人类心理特有的天性。
创新是人类自身存在与发展的客观要求。
创新是人类社会文明与进步的标志。
创新是人类与自然交互作用的必然结果。
2设计目的当今医学研究已经十分的的先进，而且在不断的进步中，但即使医学再先进，只能让疾病祛除，使病人恢复到健康状态还需要一个漫长的过程，一些小病例如感冒，发热，还需要2到3个星期恢复，要是一些伤筋动骨的大病，那恢复起来就比较困难，这需要在离开医院之后进行一系列系统的恢复过程。
俗话说伤筋动骨一百天，恢复皮肉的伤痛是简单的，但恢复神经上的损伤还是困难的，这是个漫长的过程，中医中的按摩，针灸，拔罐，都是极好的办法，但这毕竟要花费大量的人力物力，我以前看过一系列的报道，基本上都是背部摔伤导致背部神经损伤，致下半身瘫痪或者麻木，这样就需要一个漫长的神经恢复过程，每天都需要不断的按摩，练习，慢慢的去恢复神经，花费大量的人力物力，前提是必须有人陪同。
但如何让这些患者自行的去锻炼，去恢复呢，首先这可以让病人自主完成的一个锻炼过程，方便就是我们设计的初衷，从我们日常做的椅子进行一系列的改进，让患者在自己的椅子上就可以完成日常的锻炼，可以大大的减少看护人员的精力二工作原理一般椅子结构简单，没有机构上的复杂性只是一个结构稳定的杆件物体，本椅子延用了传统椅子的基本结构，添加了一些其他的机构，例如滑轮机构，链条与齿轮的传动机构等，使椅子变成一个可锻炼的运动健康器材。
F=3*3-2*3-1*2=1椅子本身就是一个稳定的物体，在椅子的正前方用钢板连接椅子的腿部，上面再有一个支架，如图所示，两个滑轮用链条连接，在滑轮的中心两侧分别有两个踏板，类似于自行车上的链条齿轮机构，使患者的上肢下肢同时运动，改善患者的协调性，加速患者神经上的恢复。
机械创新设计说明书精选文档
机械创新设计说明书精选文档TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-目录一、设计任务书§设计背景§基本目的§设计要求二、设计方案及方案的对比和确定§方案一§方案二§方案的对比和确定三、设计方案分析§机构运动说明§机构效果简图§机构零件规格§机构运动简图§运动计算分析四、心得体会五、参考文献一、设计任务书§设计背景传统晾衣架的基本构架一般是一根竹竿固定或悬挂在屋顶板下、窗外等地方；现在大多是在天花板下焊接一根铁管作为晾衣架的挂具，人们晾衣服时，需要用一根叉子将衣服一件一件地挂在铁杆上，费时又费力，而且一旦操作不当便会将衣服掉在地上弄脏，非常不方便，并且还不能够充分地利用阳光。
针对这些问题，我设计了一种实用的半自动晾衣架，来满足人们在自动升降、伸缩两方面的需求，希望能给家庭主妇们带来便利。
§基本目的1）使学生初步了解机械设计的全过程，得到根据功能需要拟定机械运动方案的训练，初步具备的机构选型、组合和确定运动方案的能力；2）以机械系统运动方案设计为切入点，把机械原理课程各章的理论和方法融会贯通起来，进一步巩固和加深所学的理论知识；3）使学生掌握机械运动方案设计的内容，方法，步骤，并对动力分析与设计有一个较完整的概念；4）进一步提高学生运算，绘图以及运用计算机和技术资料的能力；5）通过编写说明书，培养学生表达，归纳，总结的能力；6）培养学生综合运用所学知识，理论联系实际，独立思考与分析问题的能力和创新能力。
§设计要求1）晾衣架能自动升降以缓解举手晾衣的麻烦；2）晾衣架能自动伸出和缩回，既充分利用了阳光，减少事故隐患，又不影响整个小区的总体美观；3）有足够的承载能力；4）操作方便，节时省力。
二、设计方案及方案的对比和确定§方案一图示为半自动晾衣架的侧视图（1）机构的组成1为楼上阳台，2是导轨，3是滑轮，4滑块，5为手动平行四边式机构，6是晾衣杆，7和8为滑轮，9是让滑块前移的绳索，10是让滑块后移的绳索，11为机构5的拉杆。
机械设计课程设计说明书(范文)
机械设计课程设计说明书(范文)机械设计课程设计说明书。
一、课程设计目的和意义。
机械设计课程设计是机械工程专业的重要课程之一，旨在培养学生的机械设计能力和创新意识。
通过本课程设计，学生将掌握机械设计的基本理论和方法，提高实际设计能力，为将来从事机械设计相关工作打下坚实的基础。
二、课程设计内容。
1. 课程设计主题，设计一个具体的机械产品或零部件，要求包括结构设计、材料选择、工艺制造等方面。
2. 设计要求，要求学生根据所学的机械设计理论和知识，结合实际情况进行设计，考虑产品的功能性、可靠性、经济性等因素。
3. 设计步骤，包括需求分析、方案设计、详细设计、制图和工艺分析等环节。
4. 设计报告，学生需要撰写完整的设计报告，包括设计依据、设计过程、设计结果和分析等内容。
三、课程设计流程。
1. 课程设计立项，确定课程设计题目、要求和流程，指导学生进行课程设计。
2. 学生选题，学生根据自身兴趣和专业方向选择设计题目，并向指导老师提交选题申请。
3. 中期检查，指导老师对学生的设计方案进行中期检查，提出修改意见和建议。
4. 设计完成，学生完成设计并撰写设计报告。
5. 最终评定，老师对学生的设计成果进行评定，并给予成绩和评价。
四、课程设计评价标准。
1. 设计方案的合理性和创新性。
2. 设计报告的完整性和规范性。
3. 设计成果的实用性和可行性。
4. 学生在设计过程中的表现和态度。
五、课程设计要求。
1. 学生要熟练掌握机械设计的基本理论和方法。
2. 学生要具备一定的工程制图和计算能力。
3. 学生要注重团队合作和创新意识。
4. 学生要按时完成设计任务，并保质保量地完成设计报告。
六、课程设计的意义和影响。
机械设计课程设计是机械工程专业的一项重要实践环节，通过本课程设计，学生将提高自身的设计能力和实际操作能力，为将来的工作打下坚实的基础。
同时，本课程设计也是对学生专业素养和综合能力的一次考验，有利于培养学生的创新精神和团队合作意识。
机械创新设计说明
题目：多功能笔记本收纳盒院（部）：应用技术学院专业：机械设计制造及其自动化班级：学生姓名：指导教师：完成日期：技术领域:本实用新型关于一种笔记本收纳、放置支架，具体为一种可自动收纳笔记本、支持多个USB插头、集笔记本散热与一体。
背景技术:目前市场可以见到的笔记本支架各种各样，但均是结构简单，功能单一，而且没有收纳功能，然而在我们生活中，我们有时候需要的各种功能我们的笔记本又达不到使用要求，所以我们常常需要接各种外置的设备，所以我们需要很多的USB接口或者其他的接口转换器；当我们使用个别软件或者玩游戏时，电脑通常都会发热，所以一个可以使电脑散热良好的产品正是我们所需要的；电脑的清洁问题，往往是我们所面临的一件麻烦的事，所以我们需要一个时常会把电脑不用的时候收好，但是电脑上往往会接各种数据线，所以在不用的时候可以直接收好电脑是我们不变的选择；我们在寝室的时候，习惯性的把电脑垫高，会使自己用起来感觉舒服些，其实是把电脑适当的垫高可以有效的保护自己的颈部，所以为了我们的健康、方便、整洁，我们设计了一多功能电脑收纳盒。
现有的笔记本支架产品设计改良的首要问题１、产品是以功能为核心的，没有功能的存在，产品也将不复存在。
而功能存在的前提条件是需求，即需求不存在功能也将不复存在。
2、接下来相同的功能可以用不同的原理来实现，随着科技的进步，在需求、功能存在的前提下，原理在不断的更新，随之产品在不断更新。
3、随着原理的确定，我们可以用不同的结构方式去构造产品，即相同的原理可以对应不同的结构方式。
而结构方式以原理为核心的同时，依据就是材料与工艺。
4、当一种结构方式成熟以后，以上所言的产品就进入了成长期，这时的产品会被设计成不同风格，以满足需求的差异，即同样的结构我们可以用不同的造型风格来最终完善产品。
产品设计市场环境因素（市场消费趋势、成本）B D AC 人的因素(人机关系、使用方式） 技术因素（材料与工艺、结构和功能） 审美形态要素（色彩、情感与个性化、文化）外接USB插头太多电脑USB插孔太少电脑与桌面接触，散热条件不好电脑长期暴露在空气中，会进入灰尘发明内容分析问题：1、在寝室里，很多的人都会把电脑垫高，使眼睛与电脑保持平视，不会俯视，因为这样会使你的脖子保持正常的高度，所以你的脖子不会酸。
机械创新设计课程设计说明书精选全文
可编辑修改精选全文完整版目录一、创意构思与前景分析 (2)二、设计步骤 (3)三、零件设计与图形展示……………………………………四、设计小结……………………………………五、参考资料……………………………………一、创意构思与前景分析休闲与时尚的结合正是现代人追求的一种生活状态。
鞋，作为一种生活必需品，有着巨大的市场。
然而我们还常常抱怨、不满，因为现在的鞋还有很多不尽人意的地方，当你还在为冬天脚冷而恐惧时；当你还在为孩子的炫灯鞋的巨大电池消耗而烦恼时；当你还在夜间行走没有光源而抱怨时——一种带发电装置的多功能鞋被期待发明着……我们的设计是一款多功能鞋的发电装置。
通过在鞋内设置简单的机构系统和能量转换系统，就可以让我们的脚不再寒冷，让我们炫灯有用不完的电，夜间出行将不再可怕……如果我们的装置被应用到实际中，那么鞋将不再是功能单一生活必需品，而真正成为休闲与时尚相结合的一种产物。
我们的设计构思是：将脚走路时下蹬的运动转化为旋转运动，再利用旋转磁铁切割线圈生电的原理，提供电能给耗能装置和储电装置用。
设计中要解决的难题：1.由于整个装置需安装在鞋内，所以要求其尺寸必须紧凑。
2.由于下蹬的行程有限，所以我们需要增速机构让旋转磁极尽可能多转，来产生较多的电量。
3.要保证旋转磁极单向旋转。
二、设计步骤1、功能分析（1）.要实现的功能鞋子的保暖、跑马灯及照明（2）.功能实现的原理发明简单的发电装置供电给发热装置、照明装置以及储电装置使用发电装置原理：线圈切割磁力线从而发电分析：现有运动为脚部蹬地进行的直线或弧线往复运动，所需要的运动为线圈切割磁力线时的旋转运动。
2、功能求解（1）运动形式的转换：直线（弧线）运动旋转运动齿轮齿条、绕线轮机构、外棘轮机构。
（其简图如下）齿轮齿条外棘轮机构绕线轮机构摇杆的摆动转化为绕线轮的旋转（2）增速机构；由于整个机构空间有限，为满足机构的的正常工作，需要足够的电量，此时需要增速机构。
机械创新课程作品设计说明书
大学机械创新设计课程作品设计说明书作品名称：自立式电动升降平移梯设计者：专业班级：机自指导教师：目录一、作品简介 (2)二、创作基于的背景及意义 (2)三、产品结构及工作原理分析 (2)1.总体结构 (2)2.升降系统传动方案 (2)3.梯架结构 (3)4.转向机构 (4)5.踏板滑块机构 (5)四、设计参数的确定及必要的计算 (5)1、梯子功能参数 (5)2.致确定所需要的电动机参数，选择相关电动机 (6)1）、升降系统电机 (6)2）、驱动系统电机 (6)3）、转向系统电机 (7)4）、电池粗略选择 (8)5）、驱动轴校核计算 (8)五、本次课程作品设计主要创新点 (9)六、参考文献 (10)一、作品简介本多功能电动升降梯采用人字形自立式踏板升降梯的基本结构形式，通过采用机电一体化设计，可遥控实现电动梯的升降、平移、转向等动作，以适应使用者在多点连续工作的需要。
产品的机械部分主要由梯架、升降系统、驱动系统、转向系统等四部分组成，在控制部分我们参照其它智能小车模式准备使用逻辑、电机、无线收发、红外避障等模块来实现其功能。
经过与普通的自立式便携梯相比较，我们可以看到该产品做到了自动化和智能化，使用户的工作效率显著提高，劳动强度大幅降低。
此外，与具有类似功能的升降平台相比，该产品成本低，结构紧凑，使用方便，能满足用户在室内使用的需求。
经过本组成员的考察发现该产品在家庭以及室内装修装潢公司、商场仓库、会展布置单位、汽车零配件仓库、药品和服饰企业等多个场合具有很大的市场潜力，因此具有很高的推广应用价值。
二、创作基于的背景及意义在日常生活当中，我们发现梯具是一种使用非常广泛的登高工具，在人们的工作生活中扮演着很重要的角色。
虽然目前市场上的大中型梯具已经部分实现自动化，使得产品综合性能得到很大程度的提高，但是这些产品受高负载这一功能要求的限制，自重和体积都较大，不能做到便携及室内使用，主要应用于室外工作场合，例如工程抢险、安全消防等，并且一般成本很高，多为专业用户定做，不适合大众用户。
机械创新设计说明书
目录一、前言--------------------------------------------------------------（2）二、夹持器设计的基本要求--------------------------------------（2）三、夹持器方案选择--------------------------------（3）四、夹持器装置设计--------------------------------（7）五、小结------------------------------------------（12）六、夹持器三维造型截图----------------------------（13）七、参考文献--------------------------------------（14）机械手夹持器设计摘要：机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
本文着重描述了夹持型机械手的设计，包括总体要求的分析、结构的设计、驱动方式的选择，通过三种设计方案的比对，最终确定一种符合要求的方案，写出详细的设计、计算过程。
关键词：机械手抓持结构设计驱动方式夹持器一、前言随着社会的进步与发展，工业机器人正逐步在人类社会中大显身手。
它主要由类似人的手和臂组成以代替人的繁重劳动，从而实现生产的机械化和自动化。
而机械手手部是用来抓持工件（或工具）的部件，有多种结构形式，比如如夹持型、托持型和吸附型等。
机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。
本人经历了第八届机械设计大赛，其中运用到机械手夹持，因此此次创新设计就是针对物块夹持器进行研究设计。
现根据物块（工件）的大小、形状及重量等具体要求，提出三种设计方案。
通过对比分析，选择一种合适的类型，进行详细的计算和设计，并完成效果图和机构的装配图以及零件图。
机械结构设计中的创新设计
机械结构设计中的创新设计1. 引言1.1 背景介绍在机械结构设计中，创新设计是指在传统设计基础上进行突破性的创新与改进，以满足日益复杂多变的市场需求和技术要求。
随着科技的不断发展和人们对产品性能要求的提高，创新设计在机械领域中变得愈发重要。
背景介绍中，我们将探讨创新设计在机械结构设计中的重要性和必要性。
传统的机械结构设计往往局限于简单的功能要求和单一的设计理念，难以满足不断变化的市场需求和用户体验。
创新设计的引入成为解决这一问题的有效途径。
通过创新设计，可以在产品功能、性能、外观等方面进行全面升级和优化，提高产品的竞争力和市场份额。
创新设计也能够为企业带来更多的商业机会和利润空间，推动整个行业的发展和进步。
在本文中，我们将深入探讨机械结构设计中的创新设计概念、需求、方法和挑战，通过案例分析展现创新设计的实际应用和效果，最终总结出创新设计在机械领域中的重要性和价值。
1.2 研究意义机械结构设计中的创新设计对于提高产品的竞争力和市场占有率具有重要意义。
随着科技的不断发展，消费者对产品性能和质量的要求越来越高，同时市场竞争也越来越激烈。
创新设计成为了企业生存和发展的关键因素之一。
在机械结构设计中，创新设计可以帮助企业开发出更加优质、高效、具有竞争力的产品。
通过引入新的设计理念和技术手段，可以提高产品的性能和功能，满足消费者不断变化的需求。
创新设计也可以降低产品的成本和制造难度，提高生产效率和资产利用率。
创新设计还可以帮助企业在市场竞争中脱颖而出，树立品牌形象，拓展市场份额。
通过持续不断地创新设计，企业可以不断提升自身的竞争力，保持领先地位。
研究机械结构设计中的创新设计具有重要的现实意义和应用价值，对于推动机械制造业的发展和提升企业竞争力具有重要意义。
1.3 文献综述文献综述部分是对现有相关研究成果和学术观点进行梳理和综合分析，以便为本文的研究提供理论支持和借鉴。
在机械结构设计领域，各种关于创新设计的文献研究已经取得了不少成果。
机械创新设计说明手册
目录一、设计任务书§1.1设计背景§1.2基本目的§1.3设计要求二、设计方案及方案的对比和确定§2.1方案一§2.2方案二§2.3方案的对比和确定三、设计方案分析§3.1机构运动说明§3.2机构效果简图§3.3机构零件规格§3.4机构运动简图§3.5运动计算分析四、心得体会五、参考文献一、设计任务书§1.1设计背景传统晾衣架的基本构架一般是一根竹竿固定或悬挂在屋顶板下、窗外等地方；现在大多是在天花板下焊接一根铁管作为晾衣架的挂具，人们晾衣服时，需要用一根叉子将衣服一件一件地挂在铁杆上，费时又费力，而且一旦操作不当便会将衣服掉在地上弄脏，非常不方便，并且还不能够充分地利用阳光。
针对这些问题，我设计了一种实用的半自动晾衣架，来满足人们在自动升降、伸缩两方面的需求，希望能给家庭主妇们带来便利。
§1.2基本目的1）使学生初步了解机械设计的全过程，得到根据功能需要拟定机械运动方案的训练，初步具备的机构选型、组合和确定运动方案的能力；2）以机械系统运动方案设计为切入点，把机械原理课程各章的理论和方法融会贯通起来，进一步巩固和加深所学的理论知识；3）使学生掌握机械运动方案设计的内容，方法，步骤，并对动力分析与设计有一个较完整的概念；4）进一步提高学生运算，绘图以及运用计算机和技术资料的能力；5）通过编写说明书，培养学生表达，归纳，总结的能力；6）培养学生综合运用所学知识，理论联系实际，独立思考与分析问题的能力和创新能力。
§1.3设计要求1）晾衣架能自动升降以缓解举手晾衣的麻烦；2）晾衣架能自动伸出和缩回，既充分利用了阳光，减少事故隐患，又不影响整个小区的总体美观；3）有足够的承载能力；4）操作方便，节时省力。
二、设计方案及方案的对比和确定§2.1 方案一图示为半自动晾衣架的侧视图（1）机构的组成1为楼上阳台，2是导轨，3是滑轮，4滑块，5为手动平行四边式机构，6是晾衣杆，7和8为滑轮，9是让滑块前移的绳索，10是让滑块后移的绳索，11为机构5的拉杆。
机械创新设计说明书
机械创新设计说明书各位读友大家好，此文档由网络收集而来，欢迎您下载，谢谢机械创新设计课程设计说明书机械创新设计说明书指导老师：康志成学院：机电工程学院班级：10机制本一姓名：廖才生学号：100110422016年11月12日根据机械创新设计课程要求，要求每个学生以自己创新思维为依据，结合软件工具设计出自己的机械创新设计作品，本文结合课程要求针对设计做出三个部分分析：第一部分为创意构思与前景分析，主要分析推骑婴儿车的创新思想，创新思想结合作品的市场需求，还对机械结构做了简单的介绍；第二部分为设计步骤，具体主要的介绍了推骑婴儿车机械转化结构，通过要实现的推骑功能，实现推骑功能的原理，还具体详细的结合了示意图分析的每次转化结构的具体情况；第三部分结合主要对三维软件设计作品的结果进行展示，让作品清晰明了的展现在读者面前。
本文只针对机械创新设计课程设计要求作出满足要求的作品设计，对机械结构满足机械性能要求作出简单设计，使用三维软件对其进行简单建模。
关键词：推骑婴儿车；机械结构；课程设计；三维软件According to the mechanical innovation design course requirements, each student is required to own innovation as the basis, combined with software tools to design their own mechanical creative design works, this paper combines the course requirements for the design of three parts : the first part is the analysis of conception and prospect analysis, mainly analyses the pram push on innovation idea, innovation ideas works of the marketdemand, but also on the structure of the machine is briefly introduced; the second part is the design of specific steps, mainly introduces the push ride baby carriage machinery conversion structure, through to achieve the push ride function, realize push ride function principle, also the specific combination of diagram analysis of each conversion structure concrete the third part of the combination of case; mainly on 3D software ( UG ) design results show, let the work clearly displayed in front of the reader.This article only for innovative mechanical design curriculum design requirements to meet the requirements of the design, the mechanical structure to meet the requirements of the mechanical properties to make a simple design, using 3D software ( UG ) to its simple modeling.Key word：Push a baby carriage; mechanical structure; curriculum design;three-dimensional softwar目录摘要 (1)Abstract (2)一、创意构思与前景分析 (3)二、设计步骤 (3)1、功能分析 (3)要实现的功能 (3)功能实现的原理 (3)2、功能求解 (4)婴儿车骑行的整体结构示意图 (4)第一次转换结构示意图 (5)第二次转换 (6)第四次转换示意图 (7)旋转前机构的模型 (7)旋转后结构模型 (8)三、设计结构模型展示 (8)1、第一次旋转 (8)2、第二次垫旋转装置 (9)3、链轮链条和车轮 (9)四、设计小结 (10)1、设计准备 (10)2、创新能力的提高 (11)五、参考资料 (11)一、创意构思与前景分析把婴儿车下方扣环向后一拉，前轮变到车的后方，现出藏在车下的车座,婴儿车瞬间“变形”为三轮自行车，而“变形”过程中，用于乘坐婴儿的婴儿车一直在车的前端。
机械创新设计说明书
机械创新设计综合实训设计说明书设计名称：_________笔记本电脑散热桌________________;实训班级：_____________机自0911____________________;组长姓名：_____刘强_________学号__0901433104_______;组员姓名：_____刘强_________学号__0901433104_______;南京工业职业技术学院2010年11月19日目录第一章背景概述-----------------------------------------------------2第二章设计方案-----------------------------------------------------3第三章设计计算-----------------------------------------------------4第四章设计创新点--------------------------------------------------5第五章总结-----------------------------------------------------------6参考文献--------------------------------------------------------------------6附图：装配图-----------------------------------------------------------------------7零件图-----------------------------------------------------------------------7-10 三维图-----------------------------------------------------------------------10-13第一章背景概述中国电脑桌产业发展研究报告中国电脑桌产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如产业结构不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在削弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。
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浅谈机械结构方案的创新设计于超（西京学院机械工程学院，机制1207）[摘要] 机械结构设计指零件的结构形状及零件间的联接关系的设计。
是机械设计的主要组成部分，是涉及问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段。
在这些具体化的过程中需要考虑材料的力学性能、零部件的功能、工作条件、加工工艺、装配、使用、成本、安全、环保等各种因素的影响。
结构设计不是简单重复的操作性工作，而是创造性工作。
丰富知识是从事结构设计工作的前提，巧妙构形组合是结构创造性设计的核心。
[关键词] 机械；机构；构型；创新；设计结构中所有零部件的形状、尺寸、位置、数量、材料、热处理方式和表面状况所确定的结构除应能够实现原理方案所规定的动作要求外还应能满足设计对结构的强度、刚度、精度、稳定性、工艺性、寿命、可靠性等方面的要求。
机械结构设计的重要特征之一是设计问题的多解性即满足同一设计要求的机械结构并不是唯一的。
机械结构设计的任务是在众多的可行结构方案中寻求较好的或最好的方案。
找出所有的局部最优解并从中找出全局最优解得到最好的设计方案。
这就需要发挥创造性思维方法的作用。
结构方案的变异设计方法使设计者从一个已知的可行结构方案出发通过变换得到大量的可行方案。
通过对这些方案中参数的优化可以使设计者得到多个局部最优解再通过对这些局部最优解的分析和比较就可以得到较优解或全局最优解。
1．结构方案的变异设计目的是寻求满足设计要求的独立的设计方案以便对其进行参数优化设计变异设计的基本方法是首先通过对结构设计方案的分析得出一般结构设计方案中所包含的技术要素的构成。
然后再分析每一个技术要素的取值范围通过对这些技术要素在各自的取值范围内的充分组合就可以得到足够多的独立的结构设计方案。
一般机械结构的技术要素包括零件的几何形状零件之间的联接和零件的材料及热处理方式。
以下分别分析这几个技术要素的变异设计方法。
1.1功能面的变异机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。
零件的几何形状由它的表面所构成，一个零件通常有多个表面。
在这些表面中与其他零部件相接触的表面，与工作介质或被加工物体相接触的表面称为功能表面。
零件的功能表面是决定机械功能的重要因素，功能表面的设计是零部件设计的核心问题。
通过对功能表面的变异设计可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。
描述功能表面的主要几何参数有表面的形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。
通过对这几个方面的变异可以得到多组构型方案。
下图为螺钉头工作表面变异设计1.2联接的变异一个不与其他零部件相接触的零件具有6个自由度。
机械设计中通过规定零件之间适当的联接方式限制零件的某些自由度，保留机器的功能所必需的自由度，使机器在工作中能够实现确定形式的运动关系。
联接的作用是通过零件的工作表面与其他零件的相应表面的接触实现的。
不同形式的联接由于相接触的工作表面形状不同、表面间所施加的紧固力不同从而对零件的自由度形成不同的约束。
以轴毂联接为例。
轴与轮毂的联接对相对运动自由度的限制可能有1固定联接限制6个相对运动自由度。
2滑动联接限制5个相对运动自由度。
3转动联接限制5个相对运动自由度。
4移动、转动联接限制5个相对运动自由度。
按照联接中形成锁合力的条件可将固定式轴毂联接分为形锁合联接和力锁合联接。
力锁合联接依靠被联接件表面间的压力所派生的摩擦力传递转矩和轴向力，表面间压力的产生可以依靠多种不同的结构措施。
过盈配合是一种常用的结构措施，它以最简单的结构形状获得足够的压力。
缺点是装配和拆卸都很不方便并引起较大的应力集中。
常用的形锁合联接有销联接、平键联接、半圆键联接、花键联接、成形联接和切向键联接。
为构造装拆方便的力锁合联接结构必须使联接装配时表面间无过盈。
装配后通过其他调整措施使表面间产生过盈，拆卸过程则相反。
常用的力锁合联接有楔键联接、弹性环联接、圆柱面过盈联接、圆锥面过盈联接、顶丝联接、容差环联接、星盘联接、压套联接和液压涨套联接等常用的力锁合联接轴系的工作性能与它的支承设计的状况和质量密切相关。
下图为常用的力锁合连接1.3材料的变异机械设计中可以选择的材料种类众多，不同的材料具有不同的性能，不同的材料对应不同的加工工艺。
结构设计中既要根据功能的要求合理地选择适当的材料，又要根据材料的种类确定适当的加工工艺，并根据加工工艺的要求确定适当的结构。
只有通过适当的结构设计才能使所选择的材料最充分地发挥优势。
要做到正确地选择结构材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。
例如弹性联轴器的设计中需要选择弹性元件的材料有金属、橡胶、尼龙、胶木等。
由于所选弹性元件材料的不同，使得联轴器的结构变化很大。
由于弹性元件的寿命短，使用中需多次更换。
在结构设计中应为更换弹性元件提供可能和方便，为更换弹性元件留有必要的操作空间使更换弹性元件所必须拆卸、移动的零件尽量少。
结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。
钢材受拉和受压时的力学特性基本相同，因此钢梁结构多为对称结构。
铸铁材料的抗压强度远大于抗拉强度，因此承受弯矩的铸铁结构截面多为非对称形状，以使承载时最大压应力大于最大拉应力。
塑料结构的强度较差，螺纹联接件产生的装配力很容易使塑料零件损坏。
在两个被联接件上分别做出形状简单的搭钩和凹槽，装配时利用塑料零件弹性变形量大的特点使搭钩与凹槽互相咬合实现联接，装配过程简单准确、便于操作。
设计的结果要通过制造和装配实现，结构设计中如果能根据所选材料的工艺特点合理地确定结构形式则会为制造过程带来方便。
在结构形状设计时，还要考虑到工作条件与外界因素对零件功熊效果的影响。
例如对于高速带传动，为增加带的挠曲性，在带的非工作面上一般均开有横向沟槽；带轮一般制成鼓形，运转时保持带位于带轮的中部，以防止脱落；为避免带与带轮之间生成气垫，影响传力的可靠性,在小带轮的轮缘上开有环形槽。
扬长避短、性能互补结构形状要有利于材料性能的发挥。
如铸铁的抗压强度比抗拉强度高，因此铸铁就要设计成承受抗压状态，以充分发挥其优势。
陶瓷材料承受局部集中载荷的能力差,在与金属件的连接中，应避免其弱点。
塑料是常用的加工材料之一，质量轻，成本低，能制成很复杂的形状，但强度、刚度低，易老化。
将刚性与柔性材料合理搭配，在刚性部件中对某些零件赋予柔性，使其能用接触时的变形来补偿工作表面几何形状的误差。
2．提高性能的结构创新设计方法机械产品的性能不但与原理设计有关结构设计的质量也直接影响产品的性能，甚至影响产品功能的实现。
下面分别分析为提高结构的强度、刚度、精度、工艺性等方面性能常采用的设计方法和设计原则。
强度和刚度是结构设计的基本问题通过正确的结构设计可以减小单位载荷所引起的材料应力和变形量，提高结构的承载能力。
2.1强度和刚度都与结构受力有关，在外载荷不变的情况下降低结构受力是提高强度和刚度的有效措施。
载荷分担载荷引起结构受力如果多种载荷作用在同一结构上就可能引起局部应力过大。
结构设计中应将载荷由多个结构分别承担。
这样有利于降低危险结构处的应力，从而提高结构的承载能力这，种方法称为载荷分担。
载荷分担弯矩和扭矩同时作用会在轴上引起较大应力。
结构中增加了一个支承套带轮通过端盖将扭矩传给轴，通过轴承将压轴力传给支承套。
载荷平衡在机械传动中有些做功的力必须使其沿传动链传递，有些不做功的力应尽可能使其传递路线变短。
如果使其在同一零件内与其他同类载荷构成平衡力系则其他零件不受这些载荷的影响利于提高结构的承载能力。
减小应力集中应力集中是影响承受交变应力的结构承载能力的重要因素。
结构设计应设法缓解应力集中。
在零件的截面形状发生变化处力流会发生变化，局部力流密度的增加引起应力集中。
减小应力集中零件截面形状的变化越突然应力集中就越严重，结构设计中应尽力避免使结构受力较大处的零件形状突然变化，以减小应力集中对强度的影响。
零件受力变形时不同位置的变形阻力(刚度)不相同也会引起应力集中。
设计中通过降低应力集中处附近的局部刚度可以有效地降低应力集中。
由于结构定位等功能的需要在绝大部分结构中不可避免地会出现结构尺寸及形状的变化这些变化都会引起应力集中。
如果多种变化出现在同一结构截面处将引起严重的应力集中，所以结构设计中应尽力避免这种情况。
2.2提高机械精度设计通过结构设计可以减小由于制造、安装等原因产生的原始误差；减小由于温度磨损、构件变形等原因产生的工作误差；减小执行机构对各项误差的敏感程度从而提高产品的精度。
制造和安装过程中产生的误差是不可避免的，通过适当的结构设计可以在原始误差不变的情况下使执行机构的误差较小。
试验证明螺旋传动的误差可以小于螺杆本身的螺距误差。
千分尺的累积测量误差千分尺螺杆的螺距累积误差。
误差均化机械精度的均化原理在机构中如果有多个联接点同时对一种运动起限制作用则运动件的运动误差决定于各联接点的综合影响其运动精度高于一个联接点的限制作用。
在一定条件下增加螺旋传动中起作用的螺纹圈数使多圈螺纹同时起作用。
不但可以提高螺旋传动的承载能力和耐磨性，而且可以提高传动精度。
2.3提高工艺性结构设计要根据机械切削加工机床的设备特点，为装卡过程提供必要的夹持面。
夹持面的形状和位置应使零件在切削力的作用下具有足够的刚度。
零件上的被加工面应能够通过尽量少的装卡次数得以完成。
如果能够通过一次装卡对零件上的多个相关表面进行加工，这将有效地提高加工效率。
例如上图只有两个圆锥表面用，卡盘无法装卡。
增加了两个圆柱形表面，这个表面在零件工作中不起作用，只是为了实现工艺过程而设的这种表面称为工艺表面。
方便加工切削加工所要形成的几何表面的数量、种类越多加工所需的工作量就越大。
结构设计中尽量减加工表面的数量和种类是一条重要的设计原则。
简化装配、调整和拆卸加工好的零部件要经过装配才能成为完整的机器。
装配的质量直接影响机器设备的运行质量，设计中是否考虑装配过程的需要也直接影响装配工作的难度。
3．结构的宜人化设计宜人结构是指机械设备的结构形状应该适合人的生理和心理要求，使得操作安全、准确省力、简便，减轻操作的疲劳，提高工作效率。
3.1减少操作疲劳的结构结构设计与构型时应该考虑操作者的施力情况，避免操作者长期保持一种非自然状态下的姿势.如图下所示各种手工操作工具改进前后的结构形状。
改进前结构形状呆板，操作者使用时长期处于非自然状态，容易疲劳；改进后结构形状柔和，操作者在使用时基本处于自然状态，长期使用也不觉疲劳。
3.2.提高操作能力的结构操作者在操作机械设备或装置时需要用力，人处于不同姿势、不同方向、不同手段用力时发力能力差别很大。
一般人的右手握力大于左手。
脚力的大小也与姿势有关，-般坐姿时脚的推力大，当操作力超过50—150时宜选脚力控制。