机械原理课程设计全自动黑板擦方案一xin

目录

一、摘要 (2)

二、设计题目及任务 (2)

2.1设计题目 (2)

2.2设计任务 (3)

2.3任务分配 (4)

三、运动方案的设计 (4)

3.1整体运动方案设计 (4)

3.2毛刷伸长机构设计 (5)

3.3齿轮齿条传动机构设计 (7)

四、机构尺寸参数确定 (8)

4.1毛刷伸长机构确定 (8)

4.1.1曲柄滑块机构基本尺寸确定： (8)

4.2齿轮齿条及传动机构参数及尺寸确定 (10)

五、运动分析 (11)

5.1整体运动方案结构简图 (11)

5.2曲柄滑块机构运动分析 (12)

5.2.1位移分析 (12)

5.2.2 速度分析 (13)

5.2.3 加速度分析 (13)

5.2.4曲柄滑块机构的速度仿真 (13)

5.3变位齿轮设计 (17)

六、除尘方案的设计与分析及方案确定 (23)

6.1除尘机构方案设计 (23)

6.2除尘方案确定及基本参数确定 (25)

七、设计小结 (27)

八、附录 (27)

九、参考文献 (38)

一、摘要

众一直所周知，黑板是我们在学习过程中必不可少的日常教具之一，从小学到大学，我们的学习一直与黑板相伴，这样就离不开另外两样工具，黑板擦和粉笔。而一般我们平时所使用的黑板擦不但费时费力还会造成粉尘污染，危害我们的健康。于是根据时代的要求，全自动无尘黑板擦诞生了。市面上现在也有自动无尘黑板擦，但是都存在一定的局限性和缺点，因此，我们针对这一现象，用我们的想法和创意设计了一款全自动无尘黑板擦，从而改善教学质量。

二、设计题目及任务

2.1设计题目

全自动无尘黑板擦是利用毛刷的高速旋转从而与黑板产生摩擦，擦除黑板上的板书；同时，利用齿轮与齿条机构实现毛刷的前行，从而使整个黑板擦除干净；为了达到无尘的效果，利用高压静电产生的电场力和小型风扇产生的吸力，将粉尘吸附在清灰网格栅上，完成黑板的擦除之后，撤去电力，使粉尘因重力作用自由下落，落入粉尘收集盒。

工作流程图：见图2-1（a）、2-1（b）

打开电源毛刷开始工作

粉尘收

集

关闭电源

图2-1（a ）

○1毛刷初始状态杆1处于最短状态 ○2杆1开始伸长，杆4开始收缩

○

3杆1继续伸长。杆4继续收缩 ○4杆1最长状态，杆4最短状态 图2-1（b ）机构工作流程图

2.2设计任务

（1） 全自动无尘黑板擦的传动机构的设计，毛刷擦除机构的设计，毛刷伸长机构的设计以及无尘机构的设计； （2） 分析全自动无尘黑板擦各个机构的运动过程和功能； （3） 确定设计方案并画出其运动简图，进行运动分析，画出运动循环图；

除尘装置开始工作

（4）对方案确定的机构进行相关数据的计算，matlab编程画图，以及solidworks三维制图；

（5）课程设计的心得以及总结；

（6）整体报告的编写。

2.3任务分配

彭堙寅：传动机构方案的设计与分析，方案的运动分析，matlab 编程计算相关数据及画图，课程设计心得；

何壮:毛刷伸长机构的设计分析与改进，机构的运动简图，matlab 编程计算相关数据及画图，变位齿轮设计，课程设计心得；

安祖煜：毛刷擦除机构方案的设计及分析，毛刷伸长机构方案的设计及分析，机构运动简图，课程设计心得；

杭雨婷：除尘方案的设计与分析，运动循环图的绘制，凸轮机构整理，课程设计心得以及总结，变位齿轮设计，报告的

编写。

三、运动方案的设计

3.1整体运动方案设计

3.1.1基本设计原理

1）动力传输机构带动齿轮，从而利用齿轮带动毛刷的高速旋转，通过刷毛与黑板之间的摩擦从而使黑板擦除干净；

2）利用静电或者离心式风机对粉尘产生吸力，将粉尘聚集，

防止产生粉尘污染。

3.1.2设计要求

1)擦除面积：黑板面积（长*宽）3m*1m，一次性擦除完成；

2)擦除速度：毛刷转速：10r/s（可根据实际情况而定）

毛刷前进速度：1m/s（可根据实际情况而定）

末端毛刷速度：62.7-62.9m/s（可根据实际情况而定）

毛刷中点速度：31.4-31.5m/s（可根据实际情况而定）

3)毛刷运动条件：黑板上部空间能满足毛刷转动所需空间

4)保证毛刷对同一点进行多次清理，保证清理干净程度，

同时保证效率，几秒内便可完成清理。

5)除尘效果：肉眼所见粉尘很少。

3.2毛刷伸长机构设计

方案设计：曲柄滑块机构+电路控制

毛刷是由两个刷杆组成，通过内嵌的方式实现毛刷的可自动伸长功能,并且有曲柄滑块机构连接，通过单片机控制毛刷的伸长和收缩，以此防止黑板上部空间不能满足毛刷所需要的运动空间（即黑板上部空间不够高）,在擦除的过程中,四个可自动伸缩的刷杆应实现有规律的伸缩变换。

通过电路控制，每个刷子转过180°之后开始向上转动时开始收缩，转过270°时收缩到最短，开始伸长，转到360°时伸到最长，随机保持180°。

毛刷运动循环图:

毛刷长度/mm

1000

500

0 180 270 360 旋转角度/o

曲柄滑块机构完全可以实现可自动伸缩的功能，通过电控制模块可达到有规律的变换，实现在擦除时满足黑板上部空间的要求，所以选择这一机构。

3.3齿轮齿条传动机构设计

通过点击控制按钮驱动齿轮，使其在固定的齿条上滚动，以带动刷子向前滚动，实现擦除功能。

简图：（图3-2-1）

图3-3-1 齿轮齿条简图

实物图：（图3-2-2）

图3-2-2 齿轮齿条实物图

通过用电机驱动就可实现刷子的前进，这一安方案简洁可实行起来方便快捷。

四、机构尺寸参数确定

4.1毛刷伸长机构确定 4.1.1曲柄滑块机构基本尺寸确定：

尺寸确定：

下毛刷长500mm 上毛刷长500mm

曲柄长500mm 连杆长500mm

毛刷最长：970mm 毛刷最短：517mm

装配要求：刷毛装在下毛刷背面，及上毛刷背面中间20mm ，这样刷毛不会影响

毛刷的伸缩。（见图4-1-1）

上毛刷（正反面实物图）

:

下毛刷

:

曲柄滑块：曲柄：500mm ，连杆：500mm ，滑块做大行程：387mm 曲柄：

连杆：

整体实物图：

主要参数确定：（可根据实际情况更改）

毛刷转速位移速度末端毛刷速度毛刷中点速度

10r/s 1m/s 62.7-62.9m/s 31.4-31.5m/s 结论：这样的尺寸确定，装配要求和主要参数的确定可以保证对同一点进行多次清理，保证清理干净程度，同时保证效率，几秒内便可完成清理。

4.2齿轮齿条及传动机构参数及尺寸确定

1、齿轮基本参数确定：（图4-2-1）

齿数* 模数* 齿顶高系数顶隙系数齿根圆角齿宽* 压力角17齿2mm 1 0.25 0.38 30 20 2、齿条基本参数确定

模数* 齿顶高系数顶隙系数齿宽* 压力角

2mm 1 0.25 30 20

实物图：

图4-2-1 齿轮齿条实物图

（3）原动机及传动系统初步确定

电机功率要求：200W

电机转速要求：10r/s

传动比i:电机齿轮同轴，1:1

凸轮电机转速：10r/s

上述参数是在三维建模的基础上确定的参数，具体的数据可根据实际情况确定，此外因为全自动无尘黑板擦的运动要求不是那么严

格，在选择的时候考虑相关影响因素即可达到想要的要求

五、运动分析

5.1整体运动方案结构简图

小结：此方案没有复杂的电路控制，只需电机驱动即可完成全套动作，故障率低，易维修，但因为有四个凸轮而使得成本有所上升。

电动机位置

5.2曲柄滑块机构运动分析

曲柄滑块机构分析参考，具体实际要用的只是一部分，曲柄变为间歇的摆动：

5.2.1位移分析

图1 曲柄滑块机构运动简图

如图1 所示， 设已知该机构的尺寸L1、L2和b 及主动件1 的角位移1φ、角速度1φ?和角加速度1φ??

， 试求连杆 2 的角位移2φ、角速度2φ?

和角加速度2φ??

及滑块3 的位移S 、速度s ?

和加速度s ??

。按图

1 中四边形OABC 各矢量的方向， 有:

1112(1)i i L e L e s ib

φφ+=+

分别取实部和虚部,并在b 前加符号系数N,得：

1122

11

22

cos cos sin arcsin

s L L Nb L L φφφφ=+-=（2）

（3）

式中， 当偏距b 位于y 轴的正方向时，N=1 ， 反之N=－1 。

5.2.2 速度分析

将式（1） 对时间求导， 得

()121122+4i i ie L ie s φφφφ'''

=L

由此解得

()()

()

11212112122

sin 5cos cos 6cos L s L L φφφφφφφφ-'

'=-'=-

5.2.3 加速度分析

将式（4） 对时间求导， 得

()11222211112222L 7i i i i ie L e L ie L e s φφφφφφφφ''''''''

-+-=由此解得

()()()

()

2

1112122122

2

111111212222

L [sin cos ]8cos sin cos sin 9cos L s L L L L φφφφφφφφφφφφφφφ'''-+-+''=-'''-+''='

5.2.4曲柄滑块机构的速度仿真

已知： 曲柄滑块机构中， 曲柄长236r mm =, 连杆长3

140r mm =,

曲柄的角速度2ω =185rad/s 。曲柄滑块具有一个自由度， 仿真以

2ω为输入来计算3ω和1r '.

图2 曲柄滑块运动简图

建立如图所示的封闭矢量图，则曲柄滑块的闭环矢量方程为

()231

10r r r +=

将此方程分别分解到x 轴和y 轴坐标轴上， 得到

()2231

2233cos cos 11sin sin 0

r r r r r θθθθ+=+=

将上式对时间求导， 有

()2223331222333sin sin 12cos +cos 0

r w r w r r w r w θθθθ'

--==

其中：1r '是1r 大小的变化率， 方程（12）写成矩阵形式为

()3332223

32221sin 1sin 13cos 0cos w r r w r r w r θθθ

θ??-????

=??????'-??

?????? 已知条件：曲柄的初始角加速度2

210rad /s α=， 其他条件同上。将

式（13 ） 对时间求导， 写成矩阵形式：

()2233322222233322

332222223331sin 1cos sin cos 14cos 0sin cos sin r r w r r w r r w r r w r αθθαθθθθαθθ????

---??=??????''--+-??????

??

()()22

1=502

300502502)(,)(1cos sin 1221cos sin 2

j j j j j

H

R mm L P R mm mm h R L R P L

h R j R

R h

R

l h L θθθθ=

=-=-==-+=????=-??=

?。。。）计算曲柄长度和连杆长度计算机构尺度参数影响因素，即滑块位移函数关于曲柄长度和连杆长度L 的偏导数。

由于滑块销心点的位移函数

，，，360则关于曲柄长度和连杆长度L 的偏导数为

Matlab 建模分析（源程序见附录）：

对心曲柄滑块机构

偏置曲柄滑块机构

经测定，最小压力角：29°曲柄滑块机构的速度加速度图可看出完全可以实现所需要的要求，其最小压力角为29度在传动过程中的冲击力很小并且传动轻快灵活无死点，所以选择曲柄滑块机构是可行的。

5.3变位齿轮设计

5.3.1不出现根切的最小变位系数

加工小于17个齿的齿轮，又要避免根切，就要将齿条刀向远离轮坯轮心方向移动一段距离xm ，使刀具齿顶线 位于理论啮合点之下。即

α2

*a

sin )(r m x h ≤-*2*

a

a min

sin (1)

2z z x h h z α≥-=-

因此，用标准齿条刀切制少于最小齿数齿轮不出现根切的最小变位系数要进行讨论 ：

α

P

B

刀

Q

N O

min x m

a h m

*α

b

r r

*

a

22222min 2

min min min

min

()sin ,

sin sin sin 2sin 22sin ;sin 2a a a a a a

a

x m NQ h NQ r h h m NQ PN r mZ xm h m x h Z

h h Z Z Z Z x h Z ααα

α

ααα**

*

***

-≤====∴≥-≥-=∴=-→= 即

讨论：

①当 *o

a

min 12017h z α===、、 时，min

1717

z x -=

② 当

时， 为了避免根切，刀具应向远离轮坯轮心方向移动不少于 距离 min x m 这时，齿轮的分度圆与齿条刀的中线相离。

③当 17z > 时，min 0x < 只从不根切的角度看，刀具可向轮坯轮心方向移动，距离不超过min x m 。这时，分度圆与中线相交。

5.3.2变位齿轮尺寸计算

1)、与标准齿轮相比没有变化的尺寸和参数

,,,,,,a b m h c Z r r P α**参数：。尺寸：。

2)、与标准齿轮相比变化的尺寸

,,,,(,)f a f a s e r r h h 。

*2*

min

a

a min

sin (1)

2z z x h h z α=-=-17z <,0min >x

*:2222 :() :()()f a f a a a f a f f a a a a s e m

s xmtg m e xmtg h h h h c m xm h h m xm

r r r r h r h c x m r r h r h x m

πα

πα

*****=

+=-=+-=+=-=-+-=+=++分度圆齿厚与齿间齿根高与齿顶高在保证齿全高不变时：齿根圆半径与齿顶圆半径在保证齿全高不变时：

Matlab 建模分析（源程序见附录）：

渐开线齿轮的仿真模拟图：（自定义模数m=10,z1=10,z2=19两种）

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机械原理课程设计 说明书 设计题目菠萝削皮机 专业机械设计制造及其自动化 班号 设计者 学号 MDA14060 完成时间 2016年

目录 1.1、设计题目 1.2、机械系统的方案拟定 1.2.1、工作原理确定 1.2.2、执行构件及其运动设计 1.2.3、原动机的选择 1.2.4、执行构件的运动协调性（运动循环图）设计 1.2.5、机构选型及组合 1.2.6、方案评价及优选 1.3、相关机构的尺度综合 1.4、课程设计体会及建议 1.5、主要参考文献

一．题目 菠萝是人们普遍喜爱的一种热带水果。菠萝虽好吃，但皮难削。由于菠萝的皮为花苞片状的硬皮，并呈现螺旋状的排列，而且每个花苞片上面都有一个较深的“果眼”或“黑芯”。通常，人们手工削菠萝皮的做法：一种是用锋利的水果刀先削去菠萝上的全部花苞片硬皮，然后再逐个挖去菠萝上残留的全部“果眼”；另一种是利用特制的U 型刀沿着菠萝花苞片和“果眼”排列的螺旋方向挖出一条深“沟”，连皮带“眼”一块去掉，需逐条螺旋线方向挖“沟”才能完成。所以手工削皮不仅费时费力，不安全，不卫生，而且对菠萝果肉的浪费也较大。虽目前市面上有一些水果削皮机的产品，但都不适合于菠萝水果削皮的需要。因此，为了满足家庭、酒店、水果店或果贩使用，现 需设计一种手动式或电动菠萝削皮装置。 菠萝表面的花苞片及“果眼”的分布形状如 图所示。菠萝通常呈现对称性的左右螺旋线排列， 左右螺旋线的螺旋线的螺旋升角均约为40°，每 条螺旋线上的果眼数为7-12个，每个菠萝的螺旋 线数为8条，而菠萝的高度与其直径之比为1.5左右，其高度一般在170mm——280mm范围之内。 二．机械系统的设计方案及拟定 根据我们的观察，发现在日常生活中，人工削菠萝的“果眼”都是通过专门刀具按一定角度一次一条的削。经过我的研究，发现可以

自动黑板擦创新报告

自动黑板擦创新报告集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

课外创新活动专题讲座 创新报告 学院计算机与电子信息学院 专业电子信息科学与技术班级电子08-1班 姓名梅亚乐学号 27 创新报告评分：_______

自动黑板擦 技术领域 本实用新型涉及一种电机装置，能够自动的擦除黑板字体，并达到除尘的效果。 背景技术 黑板从小学到大学甚至到我们步入社会都一直伴随着我们身边，它一直是教师传播知识的媒介，在我们的学习生活中几乎和书本一样的重要。 但是粉笔，是传播文化的工具，也是戕害身体的毒品。多少灵魂的工程师因为反反复复的粉尘污染、吸进气管而罹患痼疾，过早离开了讲台。坐在前排的学生，同样受到粉尘的威胁。 现在存在的普通黑板擦，虽然能够达到擦除字体的效果，但是在上课时，教师不仅要讲的口干舌燥，还有费体费力的去擦除整个黑板的字体。同时擦除字体的飘扬的粉笔末对教师和同学的身体健康造成了很大的威胁。 因此我构思了一种可以自动擦除的黑板擦并且有除尘的效果，来达到减轻教师的压力，并且保护教师和学生的身体健康的作用。 发明内容 本实用新型的目的是提供一种能够自动擦除黑板字迹，并且能够自动吸尘的黑板擦。 本方案采用电动机作动力源，利用其正反转原理和行程开关来控制黑板的上下运动和停止；利用电磁吸合原理来控制擦除装置与黑板的接触和

分离；利用静电吸附原理来收集粉尘。从而实现黑板上下移动时，字迹自动清除的功能 附图说明 图1是黑板上下运动结构原理框图。 图2是利用电磁来达到除尘的原理图 具体实施方式 电动机通过减速器和链条与链轮连接，通过电动机的正反转控制黑板的上下移动。电动机正转，带动外侧的黑板向上移动，内侧的黑板向下移动，电动机反转，带动外侧的黑板向下移动，内侧的黑板向上移动。另在上边框的内框和外框顶端各安装一个行程开关，运动到上边框或下边框时，触及行程开关，使电路断开，电动机停止转动，实现黑板运动的自动停止。 减速器与下链轮联接、下链轮通过链条与上链轮联接、上链轮通过链条与黑板联接，实现两块黑板的同步、反向运动。 在两块黑板之间设置一与黑板基本等宽的横梁，上面装有毛刷，在横梁的两端分别设置一衔铁。在贴近横梁的边框两边分别固定一个线圈(已缠有相应匝数的导线)，两线圈通过开关分别与相应的电源连接，。开关闭合时，线圈通电产生电磁力，在电磁力的作用下，横梁两端的衔铁克服弹簧的作用力与线圈吸合，从而实现软毛刷与黑板面的紧密接触。通过黑板的上下移动，来实现内侧的擦除功能。开关断开时，电磁力消失，横梁两端的衔铁在弹簧力的作用下与线圈分离，从而毛刷与黑板面分离，黑板上下移动时，不会擦除黑板上的字迹。同理，在外侧黑板的上面也设置同样的

机械原理课程设计报告-模板

山东大学机械原理课程设计 学院机械工程学院 班级 成员 指导教师 目录

任务与要求 .............................................................................................................. - 3 -方案一 ...................................................................................................................... - 3 -设计要求 ............................................................................................................................. - 3 - 机构类型 ..................................................................................................................... - 3 - 结构特点 ..................................................................................................................... - 3 - 尺寸特征 ................................................................................................................... - 11 - 分析条件 ................................................................................................................... - 12 - ADAMS软件建模.............................................................................................................. - 4 - ADAMS软件仿真.............................................................................................................. - 5 - 最终输出构件的压力角............................................................................ 错误!未定义书签。方案二 ...................................................................................................................... - 6 -设计要求 ........................................................................................................................... - 11 - 机构类型 ........................................................................................... 错误!未定义书签。 结构特点 ................................................................................................................... - 11 - 尺寸特征 ........................................................................................... 错误!未定义书签。 质量属性 ........................................................................................... 错误!未定义书签。 ADAMS软件建模............................................................................................................ - 12 - ADAMS软件仿真............................................................................................................ - 13 - 输出构件压力角 ............................................................................................................... - 20 - 方案三 .................................................................................................................... - 21 -设计要求 ........................................................................................................................... - 21 - 机构类型 ................................................................................................................... - 21 - 结构特点 ................................................................................................................... - 21 - 尺寸特征 ................................................................................................................... - 21 - 质量属性 ................................................................................................................... - 22 - ADAMS软件建模............................................................................................................ - 22 - ADAMS软件仿真............................................................................................................ - 23 - 输出构件压力角 ....................................................................................... 错误!未定义书签。总结分析 ................................................................................................................ - 38 -小组总结 ................................................................................................................ - 38 -参考文献 ................................................................................................................ - 38 -致谢 ........................................................................................................................ - 39 - - 2 -

全自动黑板擦

全自动黑板擦 摘要 第一章研究背景 第二章设计目的 第三章设计原理 第四章设计方案及过程 4.1 方案选择4.1.1 最初方案4.1.2最终方案4.2 尺寸计算4.3 材料准备.4.4 组装4.5调试 第五章结论 摘要；为解决现在普通黑板擦费时费力，易产生粉尘危害的不足，本小组设计了一种全自动其主要原理是菱形架结构作为往复运动构件，导轨最为支撑，电动机作为动力本次课程中基本实现了其基本功能，但同时也有改进和不足之处。本次实践收获颇丰，对于我们创新思维的培养以及工程实践能力有了一定的提高，粉尘粉尘粉尘粉尘、菱形架菱形架菱形架菱形架；全自动黑板擦本小组设计了一种全自动电动机作为动力。在本次实践收获颇丰，取得对于我们创新思维的培养以及工程实践能力有了一定的提高为解决现在普通黑板擦黑板擦，其主要原理是菱形架结构作为往复运动构件本次课程中基本实现了其基本功能了良好的锻炼学习的效果，关键词；全自动黑板擦 第一章绪论现今学校教室中所使用的黑板擦大多数还是人工黑板擦，需要老师或者同学人工费时费力，同时也会产生许 多粉尘，恶化教室的空气环境全自动黑板擦需要老师或

者同学人工恶化教室的空气环境。1.1 研究背景现今学校 教室中所使用的黑板擦大多数还是人工黑板擦擦拭，效率 低下，费时费力 第二章现在教室常用黑板擦存在很多不足时候老师往往没有很多的时间来擦拭黑板能很好的把黑板擦干净排同学的健康造 成不良影响来弥补这些不足之处。 设计目的现在教室常用黑板擦存在很多不足，比如需要人 工擦拭，在课程进度比较紧张的时候老师往往没有很多的 时间来擦拭黑板；同时，普通黑板擦的效率低下能很好的 把黑板擦干净；而且普通黑板擦的使用往往会造成大量的 粉尘排同学的健康造成不良影响。基于以上问题，我们小 组决定设计一种全自动黑板擦来弥补这些不足之处。我们 设计的这种全自动黑板擦不需要人工擦拭，为老师节约了 不少时间黑板擦的工作效率较高，能在短时间内很好的对 整块黑板进行擦拭；最重要的一点是全自动黑板擦可以进 行远程控制，可以在周围没有人的时候工作，进而很好的 避免了粉尘对人体健康的影响。全自动黑板擦在课程进 度比较紧张的黑板擦的效率低下，且往往不而且普通黑板 擦的使用往往会造成大量的粉尘，对老师、前我们小组决 定设计一种全自动黑板擦，为老师节约了不少时间；全自 动最重要的一点是，我们设计的这种全自动黑板擦不需要 人工擦拭黑板擦的工作效率较高全自动黑板擦可以进行远

无尘黑板擦的制作方法

无尘黑板擦的制作方法 专利名称：无尘黑板擦的制作方法 技术领域： 本实用新型涉及无尘黑板擦，按国际专利分类表(IPC)划分属于作业、运输部，印刷分部，书写或绘图器具；办公用品大类，书写或绘图用品；书写或绘图辅助用品小类，黑板或石板的清洁装置大组，有吸粉笔灰装置的清洁装置小组的技术领域。 背景技术： 目前，现有和曾有的关于黑板或石板的清洁装置大组，有吸粉笔灰装置的清洁装置小组的技术对无尘黑板擦的需求都做过很有成效的努力，也曾设计过许多优秀的技术方案。如1996年中国专利局公告的由黄达宏申报的，授权公告号为CN2219215Y，中国专利号(ZL)为95205760.3号的实用新型专利名称是《黑板清洁器》的实用新型专利，所采用的技术方案，在黑板或石板的清洁装置大组，有吸粉笔灰装置的清洁装置小组的技术方面是一例很有价值的发明，它有效地解决了清洁黑板省力方便快捷的技术问题。但尚有不足，它还很难解决粉尘乱飞的技术问题。 发明内容本实用新型的目的在于提供一种无尘黑板擦。以解决粉尘乱飞的技术问题。 本实用新型要解决的上述技术问题所采用的新的技术方案是本实用新型的无尘黑板擦，主要由外壳、电机、风扇、薄防尘网、厚防尘网、软塞、电池、硬棉、导线、开关构成。在形状、构造及其结合上，本实用新型的无尘黑板擦与最接近的现有技术共有的必要技术特征是硬棉的两端位置用钉连接在外壳的内部位置，电池的两端位置插放在外壳的放电池位置，结合成一体结构，功能是起擦黑板的作用。在形状、构造及其结合上，本实用新型的无尘黑板擦与最接近的现有技术不同的技术特征是电机的前端位置焊接在外壳的内部位置，风扇的右端位置套插在电机的轴右端位置，结合成电机带风扇形状的活动结构，功能是起吸尘的作用。开关的接线端位置用导线连接在电机的接线端位置，电机的接线端位置用导线连接在电池的正极位置，结合成串联结构，功能是起供电的作用。电池的负极位置用导线连接在开关的接线端位置，薄防尘网、厚防尘网的两端位置焊接在外壳的内部位置，结合成一体结构，功能是起供电、滤尘的作用。软塞的下端位置塞在外壳的左端口位置，结合成长方体形状的活动结构，功能是起清理粉尘时出口的作用。这样就达到了本实用新型的无尘黑板擦解决粉尘乱飞的技术问题的目的。

自动擦黑板机器人的设计与制作

】 自动擦黑板机器人的设计与制作 摘要：本文介绍了一种结构简单但性能优良的自动擦黑板机器人。在黑板横方向的两侧铺设轨道，上侧配置一台可左右移动的电机，中间由一条滑轨相连。在滑轨上装设一台可上下移动的电机，并带有黑板擦，黑板擦可通过蜗轮蜗杆结构调节与黑板之间的高度，通过遥控器控制机器人使其达到指定位置并进行擦拭，或者通过矩阵遍历的方式擦拭整个黑板。 关键词：黑板；远程自动控制；机器人 前言 教师常需在黑板上书写、绘图进行讲解。在40～50分钟的一节课里，就要擦写数次，往往手上、袖子上，甚至头发、肩膀上都留下一层白色粉笔灰。天天如此，年复一年，工作20～30年后，消磨数以万计的粉笔。本文设计并制作出能通过远程操控清洁黑板的机器设备，通过单片机远距离操控擦拭黑板，减少粉笔灰对教师健康的危害；其次此设备可以通过调节长度从而适用所有黑板。 > 1 主要结构与工作原理 主要结构 自动擦黑板机器人，就是在一般黑板擦的基础之上，利用当前科技知识及理论而研究的一种现代自动设备，其结构如图所示： 其横向传动采用了蜗轮蜗杆形式，纵向传动采用了齿轮齿条形式，擦字结构采用了下压板擦蜗轮蜗杆形式电机机构。整体用8031单片机控制步进电动机驱动。 \ 主要特点有： （1）远程控制定位、擦字；按钮操作，方便快捷；擦字、定位等智能化；运动平稳，定位准确，有良好的运动特性； （2）机构易懂，加工工艺简单，安装方便，有很高的经济性。 系统的工作过程： 《

首先，控制单片机通电，之后操作按钮按下，单片机发出信号，驱动步进电动机按程序控制的方向（所需求方向）旋转，按步数到达所要擦区域的左上角，即定位完成。单片机控制下压电机驱动蜗杆带动黑板擦体压在黑板面上，步进电动机旋转，蜗杆带动黑板擦体纵向运动，同时，蜗杆驱动蜗轮，定位及擦字机构工作。按步数到达下边界后，电机反转，复位于定位点，即往复擦字一次。横向传动工作，右移一个位移，再实现以上过程。依次实现上述过程，到所要求工作的右边界，黑板擦复位到最开始位置。各个所选区域都有一个子程序，分别实现。区域的选择可通过远程控制定位后，从控制面板上选出，进行小范围人工定位擦拭。 工作原理 控制单片机通电后，按下操作按键，单片机发出信号，步进电机按程序控制的速度与方向旋转。此时黑板可视为一平面直角坐标系，控制竖直方向的y轴电机和横向的x轴电机位置即可使黑板擦达到要擦除的区域。定位后，控制单片机连接的第三个z轴电机（此电机连接黑板擦）向黑板内的方向移动从而使板擦产生一定的对黑板的压力。按下矩阵上的“擦除键”，装置以小正方形的轨迹带动板擦，擦除指定区域。擦拭完成后，通过按键使z轴电机解除对黑板的压力。重复上述过程，直到擦除所有指定区域。功能模块划分及功能如表1所示： 步进电机驱动设计 — （1）脉冲分配 本装置共三个步进电机，并使用8031系列单片机控制电机，可用软件实现脉冲分配。软件法是按照给定的通电换相顺序，通过单片机的I/O口驱动电路发出脉冲。程序中将几个控制字依次送到P1口步进电机就会转过一个齿距角。单片机通过多个串口以及矩阵按键同时控制三个步进电机。 （2）步进电机的步进控制 步进控制通过控制单片机发出的步进脉冲频率来实现，这里采用定时器中断的方法。在中断服务子程序中进行脉冲输出操作，调整定时器高低位（TH0和TL0）的满溢上限（定时常数）可实现步进调整。根据给定的脉冲频率和单片机的机器周期来计算定时常数，此常数决定了定时时间。当定时器溢出时发生中断，在中断子程序中改变相应的端口的电平，这样就可以得到一个给定频率的方波输出。改变此满溢上限，就可以改变电平变换的频率，从而实现步进的调整。 ? （3）电机方向确定 黑板擦执行功能时需要正向、反向均能正常工作，故在单片机上采用矩阵中不同的两个按键，并在程序中赋予其不同键值，使按键被按下时程序通过高低电

机械原理课程设计参考答辩题

. 机械原理课程设计答辩参考选题 1.机构选型？ 2.何谓何谓机构尺度综合？ 3.平面连杆机构的主要性能和特点是什么？ 4.何谓机构运动循环图？ 5.机构运动循环图有哪几种类型？ 6.在机构组合中什么是串联式组合？ 7.在机构组合中什么是并联式组合？ 8.在机构组合中什么是反馈式组合？ 9.平面机构的构件常见的运动形式有哪几种？ 10.举例说明有哪些机构可以实现将转动变成直线移动。 11.举例说明有哪些机构可以实现将转动变成摆动。 12.举例说明有哪些机构能满足机构的急回运动特性？ 13.对于外凸凸轮,为了保证有正常的实际轮廓,其滚子半径选取有什么要求？ 14.要求一对外啮合直齿圆柱齿轮传动的中心距略

小于标准中心距,并保持无侧隙啮合,此时应采用什么传动？ 15.在凸轮机构中,从动件按等加速、等减速运动规律运动时,有何冲击？ .. . 16.蜗杆的标准参数在何处,蜗轮的标准参数在何处？ 17.平面四杆机构共有几个瞬心,其中有几个绝对瞬心、几个相对瞬心？ 18.在平面机构中,每个高副引入几个约束、每个低副引入几个约束？； 19.当两构件组成转动副时,其瞬心位于何处？当构件组成移动副时,其瞬心位于何处？ 20.机械效率可以表达为什么值的比值？ 21.标准渐开线斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是什么？ 22.标准渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数是哪几个？ 23.从机械效率的观点看,机械的自锁条件是什么？

24.试叙机构与运动链的区别？ 25.试计算所设计机构的自由度。 26.试说明所设计机构的工作原理。 27.四杆机构同样可以将旋转运动的输入变为直线运动的输出，为什么有的摇摆式输送机要采用6杆机构？ 28.机械原理课程设计的任务一般可分为几个部分？ 29.机械原理课程设计的方法原则上可分为几类？ 30.机械运动方案设计主要包括哪些内容？ 31.执行机构按运动方式及功能可分为几类？ .. . 32.做匀速转动的机构常用的有哪几种？ 33.做非匀速转动的机构常用的有哪几种？ 34.分析凸轮机构在本设计中所起的作用。 35.做往复移动的机构常用的有哪几种？ 36.平面连杆机构的主要性能和特点是什么？ 37.凸轮机构的主要性能和特点是什么？ 38齿轮机构的主要性能和特点是什么？ 39.分析影响行程速比系数K值大小的几何尺寸。

机械原理课程设计--半自动钻床

《机械原理课程设计》设计说明书的编写要求 机械设计系（2010） 一、设计说明书的内容 设计说明书的内容应根据设计任务的要求而定，一般来讲包括以下几个方面： （1）目录（标题和页次）； （2）设计题目（设计条件和要求）； （3）全部原始数据； （4）机械运动设计方案的拟定，（设计思路的说明，所选用机构的工作原理及运动特性）机构的组合方式，进行方案分析与评价； （5）机械运动循环图； （6）机械运动简图； （7）采用的设计方法及其原理的简要说明； （8）设计计算过程、公式和结果。若有计算机程序，则应画出程序框图，写出各子程序名称和功能； （9）用表格列出计算结果，并绘制出主要的运动曲线图； （10）对计算结果的分析讨论，作出概括性的结论； （11）列出主要的参考资料。 二、注意事项 （1）设计说明书用钢笔、中性笔书写，采用统一的课程设计用纸； （2）对自成单元的内容应有大小标题，做到层次分明醒目突出；全部图表应统一编号。 （3）编写说明书时应做到条理清楚、叙述简明、重点突出、计算正确、文句通顺、书写整洁； （4）所用的公式和数据应注册来源（参考资料的编号和页次）； （5）全部计算中所用的符号和脚注必须前后一致、不能混淆； （6）绘制机械运动简图时应采用规定的符号，按比例作图； （7）对计算结果应有简明的结论。如果实际所取的数值与计算结果有较大 差异，应作必要的解释，说明原因； （8）说明书编写完毕后应加上封面，装订成册，并装入课程设计专用袋

目录 设计任务书-----------------------------------------------------2 1.设计工作原理--------------------------------------------------4 2.功能分解图，执行机构动作分解图-----------------------6 3.运动方案的选择与比较---------------------------------------9 4.机构运动总体方案图（机构运动简图）-----------------10 5.工作循环图------------------------------------------------------16 6.执行机构设计过程及尺寸计算------------------------------18 7.凸轮设计分段图．轮廓图．设计结果---------------------21 8.机构运动分析计算机辅助设计流程------------------------25 9.程序清单（主程序和子程序）------------------------------26 10.十一运行结果及运动线图------------------------------------31 11.设计总结----------------------------------------------------------32 12 参考资料----------------------------------------------------------33

一种全自动无尘黑板擦的设计

一种全自动无尘黑板擦的设计 机设八班 周坤辉（学号：1253010814） 摘要：黑板的缺陷，自从它的诞生至今以致以后的一段时间里都是一个有待改善的问题。它的缺点，是众所周知的。很多全自动无尘黑板擦的探索，都因过于复杂或是代价太高而没有应用到实际中。此文设计的这种全自动无尘黑板擦具有简单高效低成本的特点，对原有的黑板擦进行了多方面的改善，希望得以推广应用，对教育事业有所贡献。 关键词：黑板擦；全自动；无尘；粉尘 1.构造 此黑板擦外观类似常规的电风扇，其质量不到400g。擦黑板面为圆形，是由两个同心圆组成的，外圆半径约为13cm。擦黑板时，将黑板擦的插头插在正常交流电的插座上，打开开关，内外两圆快速反向转动（图1），想擦哪块就将黑板擦放于那块上，便瞬间将其擦干净。它的柄部和电熨斗相同，在黑板擦的背部，同时安有开关。下侧为除尘装置的排气孔，擦下的粉尘被吸到排气孔中，经排气孔过滤排出（图2）。 图1 图2 以上的一切过程，全由一个电动机完成，电动机可以和常规家用电风扇的相同。2.原理 2.1.共轴反转的实现 由电动机带动上面的盘，在盘转动的同时，带动由两根杆固定的齿轮,同时由齿轮带动下面外擦黑板面，上面的盘与下面的内擦黑板面连接为一体（图3，箭头所示方向

一种全自动无尘黑板擦的设计 为其转动方向）。它们的角速度是相同的，两圆半径应满足转动时角动量相等，以保证擦黑板时震动较小。 图3 2.2.除尘装置的衔接 齿轮是按在离除尘装置最近的一侧，齿轮的中心正对着排气装置。从齿轮中心延生出一根轴，与除尘装置衔接起来，当齿轮转动时，此轴也以同样的角速度转动，同时带动除尘装置，使除尘装置也跟着正常运行。 2.3.除尘装置 除尘装置分为两个部分，前部分是吸尘装置，后部分是过滤装置。吸尘装置是把空气和粉尘一起吸入排气管（既是除尘装置）中，在排气管中把粉尘过滤掉，排出纯净的空气，以达到除尘效果。 2.4.擦黑板面 来做个实验:用一根绒毛在黑板上写有字的地方来回划动多次，可以看到被划过的地方很干净。绒毛并非依靠与黑板面之间的摩擦力来把粉尘擦掉，而是由于粉尘与黑板之间粘得很松，绒毛只需要很小的力就能将其扫过的地方的粉尘带走。 此黑板擦正是利用这一原理，整个擦黑板面就是很多根绒毛的叠加。擦黑板面的角速度相对较大，即其外缘线速度很大，固应当选择较为柔软光滑酥松光滑的材料，尽可能的减小摩擦，使擦下来的粉尘也尽可能少的粘在擦黑板面上，这样不但擦得干净，而且既能减小黑板擦的功率，又能使黑板擦耐用，还能将擦下来的粉尘迅速被吸尘装置吸收掉。 擦黑板面的边缘为微锯齿状，高度适中，既不能让粉尘飞溅出来，又不能使擦黑板面与黑板间的压力过大。 3.总结 把黑板擦从方形变成圆形，这是此前从来没有过的。

机械原理课程设计压床机构

机械原理课程设计压床 机构 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

机械原理课程设计说明书 设计题目： 学院： 班级： 设计者： 学号： 指导老师：

目录

一、机构简介与设计数据 .机构简介 图示为压床机构简图，其中六杆机构为主体机构。图中电动机经联轴器带动三对齿轮将转速降低，然后带动曲柄1转动，再经六杆机构使滑块5克服工作阻力r F而运动。为了减少主轴的速度波动，在曲柄轴A 上装有大齿轮6z并起飞轮的作用。在曲柄轴的 另一端装有油泵凸轮，驱动油泵向连杆机构的供油。 （a）压床机构及传动系统 机构的动态静力分析 已知：各构件的重量G及其对质心轴的转动惯量Js(曲柄1和连杆4的重力和转动 惯量（略去不计)，阻力线图(图9—7)以及连杆机构设计和运动分析中所得的结果。 要求：确定机构一个位置的各运动副中的反作用力及加于曲柄上的平衡力矩。作图部分亦画在运动分析的图样上。 凸轮机构构设计 已知：从动件冲程H，许用压力角[α]．推 程角δ。，远休止角δ，回程角δ'，从动件的运 动规律见表9-5，凸轮与曲柄共轴。 要求：按[α]确定凸轮机构的基本尺寸．求 出理论廓 线外凸曲线的最小曲率半径ρ。选取滚子半径 r，绘制凸轮实际廓线。以上内容作在2号图纸 上 .设计数据 设计内容连杆机构的设计及运动分析 符号 单位mm 度mm r/min 数I 50 140 220 60 1201501/2 1/4 100 1/2 1/2

据II 60 170 260 60 1201801/2 1/4 90 1/2 1/2 III 70 200 310 60 120 210 1/2 1/4 90 1/2 1/2 连杆机构的动态静力分析及飞轮转动惯量的确定 [δ] G2 G3 G5 N 1/30 660 440 300 4000 1/30 1060 720 550 7000 1/30 1600 1040 840 11000 凸轮机构设计 ［a］ΦΦS Φˊ0mm 0 16 120 40 80 20 75 18 130 38 75 20 90 18 135 42 65 20 75 二、压床机构的设计 .传动方案设计 优点： 结构紧凑，在Ｃ点处，力的 方向与速度方向相同，所以传动 γ=?，传动效果最好；满足 角90 急回运动要求；

机械原理课程设计--半自动钻床

课程设计说明书 课程名称：机械原理课程设计 设计题目：半自动钻床 专业：机械电子工程 班级： 学生姓名： 学号： 成员： 指导教师： 日期：

一、设计要求 一、设计题目及原始数据 设计加工所示工件ф12mm孔的半自动钻床。进刀机构负责动力头的升降，送料机构将被加工工件推入加工位置，并由定位机构使被加工工件可靠固定。 半自动钻床设计数据参看下表。 半自动钻床凸轮设计数据表 方案号 进料机构 工作行程 mm 定位机构 工作行程 mm 动力头 工作行程 mm 电动机转速 r/mm 工作节拍 （生产率） 件/min C3020109601 二、设计方案提示 1.钻头由动力头驱动，设计者只需考虑动力头的进刀（升降）运动。 2. 除动力头升降机构外，还需要设计送料机构、定位机构。各机构运动循环要求见下表。 机构运动循环要求表 凸轮轴转角10o20o30o45o60o75o90o105o～270o300o360o送料快进休止快退休止 定位休止快进休止快退休止 进刀休止快进快进快退休止 3. 可采用凸轮轴的方法分配协调各机构运动。

三、设计任务 1.半自动钻床至少包括凸轮机构、齿轮机构在内的三种机构； 2.设计传动系统并确定其传动比分配，并在图纸上画出传动系统图； 3. 图纸上画出半自动钻床的机构运动方案简图和运动循环图； 4.凸轮机构的设计计算。按各凸轮机构的工作要求，自选从动件的运动规律，确定基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径。对盘状凸轮要用电算法计算出理论廓线、实际廓线值。画出从动件运动规律线图及凸轮廓线图； 5.设计计算其他机构； 6.编写设计计算说明书； 7.学生可进一步完成：凸轮的数控加工，半自动钻床的计算机演示验证等。

新型自动黑板擦

新型自动黑板擦 的设计与研究 机械工程学院 设计者：李玉恒20091115 姜璎琦20091041 步丰盛20094434 时间：2013年3月～2013年5月

序言 “一根粉笔，三尺讲台”，这是对教师的由衷赞美。殊不知，赞美背后，隐忧多多。板书带来的“粉笔综合症”已成为广大师生的头号健康隐患。教师常年使用粉笔，不自主地“吸”入大量粉尘，容易患上呼吸系统疾病。而学生与粉笔尘接触时间长，易受教室二次扬尘的危害，他们受到的危害甚至比教师更为严重。一名学生从小学到读完大学至少需要16年时间，这正是生长发育的黄金时期，却要不断受到粉笔灰尘的侵袭；一名教师从站到讲台上到退休大多在40年左右，生命的大半时间都要“吃粉笔灰”。因为每天上课要写板书、擦黑板，粉笔灰经常把老师弄得蓬头垢面。而且老师总是一边写板书，一边讲解，甚至有时一边擦黑板，粉笔灰也就自然而然地被吸进去。要是遇到上老师感冒、咳嗽，粉笔灰更是雪上加霜，严重的还会引发哮喘。据估算，一般而言，一名中学语文老师在一节45分钟的课上，需要写一黑板的板书，而一黑板的板书需要用掉半支粉笔；而一名中学英语老师或数学老师在一节45分钟的课上，往往需要写5黑板的板书，大约就要用掉两支半的粉笔。而毕业班的老师一天最多需要上6节课，就相当于要“吸”掉12支粉笔。 个人的身体健康在一定程度上取决于你所呼吸的空气的洁净程度。粉笔教具是目前教学的必备工具，用它来传授知识，是最原始和最传统的主要教学方法之一，粉笔其应用到现在已有几千年的历史，对人类的教育事业做出了不可磨灭的贡献，随着历史的进步和社会的发展，人类对粉笔教具的认识不断提高，即粉笔给人类教育事业带来进步和做出巨大贡献的同时，也给从事教育事业的教师及学生带来巨大的危害。根据全国和我省部分调研资料显示，随着社会进步和社会节

牛头刨床机械原理课程设计方案一位置和位置

课程设计说明书 学院:_________xxxxxxxxxxxxxxx__ 班级:xxxxxxxxxxxxx 学生姓名: xxx 学号:xxxxxxxxxxx 设计地点（单位）___________xxxxxxxxxxxxxxxxxx ____________ 设计题目:_____________牛头刨床__________________________ 完成日期：2015年7 月10日 成绩(五级记分制):______ __________ 教师签名:_________________________ 年月日 设计数据 (2) 1、概述 1.1 牛头刨床简介 (3) 1.2 运动方案分析与选择 (4) 2、导杆机构的运动分析 2.1 位置4的速度分析 (6) 2.4 位置4的加速度分析 (7) 2.3 位置9的速度分析 (11) 2.4 位置9的加速度分析 (12) 3、导杆机构的动态静力分析 3.1 位置4的惯性力计算 (15) 3.2 杆组5,6的动态静力分析 (15) 3.3 杆组3.4的动态静力分析 (16)

3.4 平衡力矩的计算 (17) 4、飞轮机构设计 4.1 驱动力矩 (19) 4.2 等效转动惯量 (19) 4.3 飞轮转动惯量 (20) 5、凸轮机构设计 (22) 6、齿轮机构设计 (26) 1.概述 一、机构机械原理课程设计的目的： 机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的机械运动 学和动力学分析与设计的训练，是本课程的一个重要实践环节。其基本目的在于： （１）进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程实际问 题的能力。 （２）使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念。 （３）使学生得到拟定运动方案的训练，并具有初步设计选型与组合以及确定 传动方案的能力。 （４）通过课程设计，进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅 技术资料的能力。 二、机械原理课程设计的任务： 机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构（连杆机构、凸轮机构、齿轮机 构以及其他机构）进行设计和运动分析、动态静力分析，并根据给定机器的工作要 求，在此基础上设计凸轮、齿轮；或对各机构进行运动分析。要求学生根据设计任 务，绘制必要的图纸，编写说明书。 三、械原理课程设计的方法： 机械原理课程设计的方法大致可分为图解法和解析法两种。图解法几何概念较清晰、直观；解析法精度较高。根据教学大纲的要求，本设计主要应用图解法进行设计。 1.1牛头刨床的简介 一．机构简介： 机构简图如下所示：

机械原理课程设计-自动打印机

目录设计任务书 (2) 原动机的选择 (5) 传动机构的选择与比较 (7) 执行机构的选择与比较 (9) 机构系统运动方案的拟定与比较 (10) 机构系统的运动循环图 (16) 机构功能分解图与动作分解图 (20) 机构的设计 (22) 机构的运动简图 (26) 必要的计算公式与有关调用子程序 (27) 程序图 (33) 参考文献·································· 一、设计任务书 （1）、功能要求及工艺动动作分解 ○1总功能要求 在产品上打印记号

○2工作原理及工艺动作分解 自动打印机系统的工作原理图及工艺动作如图（1）所示，该系统有电机驱动主轴上的执行机构，完成打印任务。<1>首先是由送料曲柄滑块机构1连续旋转运动，带动连杆2旋转，再经滑块3往复移动，把工件6送到指定的位置<2>而此时凸轮8已由远休止运动到近休止，摆杆7与凸轮保持接触，并摆动一个角度?，从而带动摆杆5也转动?角，到打印工件所需位置<3>紧接着是打印印头动作完成打印。 （2）、原始数据和数据要求 ○1实现送料，凸轮，打印头等运动机构由一个电动机带动，通过一系列的减速机构，传动机构使该机构具有80r/min的打印速度。 ○2电动机功率P=0.8kw,转速n=980r/min.电机安放在整个装置的正下位置。 ○3根据打印产品的要求：长100-150mm,宽70-100mm,高30-50mm.因此须在此范围内满足要求设计如前一页图。 ○4并且要求打印设计，满足产品的重量在5-10N之间 ○5曲柄滑块由最左端向右运动过程中遇到如图（1）所示的送料桶中落下的工件并把它推到指定的打印位置，其中滑块的两极限位置间距为89mm。 ○6印头摆角为4°，印头工作行程与返回行程分别由凸轮的回程角φ 和升程角φ0=70o决定。 1=120o （3）、运动方案构思提示 ○1实现送料机构-夹紧功能的机构可以采用凸轮机构或有一定停歇时间的连杆机构。当送料，夹紧机构的执行件将产品送到指定位置，执行机构停

自动擦黑板机总体设计

自动擦黑板机装置的总体设计 张辉冯松张微袁伟 内容提要： 1任务分配 2 ?设计创新性 3.市场调研及需求分析 4.概念设计 5 ?方案结构化 6.方案评估 7.可靠性设计 任务分配： 张辉：总体概念设计，基于CATIA有限元分析，公理设计，VB动画演示制作，PPT 演示文稿制作，任务报告整理。 冯松：基于CATIA的结构设计，PPT演示文稿整理。 张微：可靠性设计，有限元分析，PPT演示文稿的整理。 袁伟：市场调研，PPT演示文稿的整理。 一、设计创新性： 第一：本次设计的核心装置齿轮连杆的动力传递系统及执行机构是创新点。尤其是动力 传动系统，巧妙地运用了不完全齿轮实现执行机构的往复摆动，并且达到了结构的布局合理 和紧凑。另外执行机构高度模拟了人体的运动，巧妙地设计保证了产品的效果。 第二：另外本次设计的产品是市场上目前很少见的产品，本设计弥补了这个空缺，市场前景看好。产品的开发流程分为产品设计规划、方案设计、技术设计、施工设计四个部分。 本设计进行到技术设计部分，很多细节问题并没有涉及，也有很多地方值得改进，其具体的 价值还有待市场的考验。目前类似的产品主要还是一些专利和设想，真正投入市场的几乎没 有。另外这些专利和设计在我们看来有明显的缺陷和不足之处。现在市场上流行一种“电动 吸尘黑板擦”，这种产品和本设计有一定的相似之处，但二者还是有明显不同之处。“电动吸 尘黑板擦”如下图（右）所示，它算是一个半自动产品，而本设计是全自动产品。 另外还有一些专利也是设计了全自动的擦黑板机，但在我们看来他们的设计有很多不足 之处，这正是这一类的产品迟迟不能投入市场的原因。 比如有一种专利，它的擦黑板原理仅仅是利用了旋转的运动，这样擦拭效果会很不好，