机械设计创新设计大赛说明书（原创）

机械设计创新设计大赛说明书（原创） 编号 2011年全国第五届大学生机械设计创新 设计大赛暨 机械设计创新大赛 参赛作品设计说明书 作品名称: 小型玩具车的功能升级改造设计 设 计 者: 指导教师: 参赛单位: - 1 - 目 录 1、前言 2、本设计可行性调研: ................................................................... - 3 - 2.1 毛发对人体的危害: ............................................................ - 3 - 2.2 市场调研 ............................................................................... - 4 - 2.3 结论 ....................................................................................... - 4 - 3、设计的目的及意义 ....................................................................... - 5 - 4、设计的目标和任务 ....................................................................... - 5 - 5、 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设计 ...................................................................................... - 6 - 5.1 设计流程 ............................................ 错误～未定义书签。- 4 - 5.2 功能模块简介........................................................................ - 7 - 5.2.1 驱动模块设计 ............................................................... - 8 - 5.2.2 清洁模块设计 ............................................................. - 10 - 5.2.3 电路控制模块 .............................................................. - 11 - 5.3 基本参数设计...................................................................... - 12 - 6、装配设计模拟 ............................................................................ - 12 - 7、结论 ............................................................................................ - 14 - 8、致谢 ............................................................................................ - 14 - 9、参考文献 .................................................................................... - 15 - - 2 - 1、前言 通过对第五届(2012 年)全国大学生机械创新设计大赛的主题为“幸福生活——今天和明天”;内容为“休闲娱乐机械和家庭用机械的设计和制作”详细 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，以及对现有家庭中地上毛发收集处理的精确调研，我们发现现有的家庭清洁机械中没有专一针对毛发的器械，其中附带有这样功能的吸尘器又由于价格昂贵而导致大部分家庭不能用上，况且现在市场上销售的普通吸尘器的工作原理是通过电动机的高速旋转，在主机内形成真空，利用由此产生的高速气流，从吸入口吸进垃圾，在机身后面还会有一个出风口，然而一点点轻微的风流就会把前面的毛发吹开，此 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 达不到极佳的清理效果。所以我们认为小型玩具车的功能升级改造设计具有极大的可行性，且市场的应用价值高，物美价廉，即可当玩具又可当家庭清洁器械，使用简单、方便，达到资源的合理利用，并且非常的适用于普通的家庭。 2、本设计可行性调研: 2.1 毛发对人体的危害: (1)、污染室内空气: 毛发表面有一层皮脂腺分泌出的油脂，很容易沾染空气中的灰尘，这些杂物很容易腐烂、发酵，如果不经常清理，就会产生异味并滋生细菌，污染室内空气环境。 (2)、黏附灰尘: - 3 - 在室内各个角落积攒的毛发，上面黏附很多灰尘，随着人的走动以及空气流动，会使一些肉眼看不到的细小颗粒物悬浮在空气中，再被人吸入，有可能引起支气管炎等呼吸道疾病，甚至引发肺炎。 (3)、滋生尘螨: 由于头发丝中常会聚积尘土，容易滋生尘螨，一些对尘螨及灰尘过敏的人，就可能诱发哮喘等疾病。 (4)、堵塞下水道 毛发是最不容易腐烂的物质,即使掉到下水道中也不会因为水的浸泡而腐烂,反而还会勃附很多杂物,造成下水道堵塞。 2.2 市场调研 现在普通家庭清理家里毛发还只是停留在打扫卫生的时候拖地板顺带清理地板上的毛发，但这种方法清理毛发效率极低，而且根本清理不干净。在一些比较好的家庭会使用吸尘器清理地板的时候清理毛发，但由于散落在地上的毛发多极轻，加之现在市场上销售的普通吸尘器的工作原理是通过电动机的高速旋转，在主机内形成真空，利用由此产生的高速气流，从吸入口吸进垃圾，在机身后面还会有一个出风口，然而一点点轻微的风流就会把前面的毛发吹开，此方法达不到极佳的清理效果，而且可以清理毛发的吸尘器市场价格偏高，普通的吸尘器不能够清理地面毛发，为了家里的一些毛发很多家庭还是不愿承受这笔比较大的开支。 2.3 结论 为了让普通家庭也能既经济又方便快捷的营造一个健康、干净舒 - 4 - 适、没有满地毛发的家庭，经过调研，我们决定在原有“万向轮玩具车”的基础上进行改进功能升级设计改造。(如图2—3) 3、设计的目的及意义 为了解决普通家庭清理掉落头发的清理难题以及为广大家庭营造一个健康、干净舒适的家庭环境，我们特针对现有普通玩具小车进行功能升级改造以达到高效清理地板毛发的功能。 本设计是在现有万向轮小型玩具车的基础上，对功能设计方面的改造以期加装清理地面散落毛发的功能装置，达到经济实惠高效的清理地面毛发效果。 4、设计的目标和任务 1、用已有的玩具车进行升级改造，增加其功能性，成本低廉; 2、降低制作成本，降低市场售价，让它能够走进普通家庭; 3、“家庭的小保姆、小孩的开心果”既可以清理地上毛发亦可作为小孩子的玩具车;切合环保主流，走低碳路，降低清洁机能耗; 4、清洁环可卸下更换使用、维护方便，毛发收集箱可简单卸载; 5、利用现有的资源做到玩具和清洁的双向利用，极大的节约了 - 5 - 资源。 5、方案设计 我们的参赛作品紧扣“第五届全国大学生机械创新设计大赛”关于“幸福生活——今天和明天”这一主题而展开，切合“休闲娱乐机械和家庭用机械的设计和制作”的内容。此机器主要用于清理普通家庭掉落在地上的头发、宠物掉落的毛发及其它毛发。 本设计具体设计见图5-1 - 6 - 价格便宜，性能优异 玩具车的选用 外形美观等方面考虑 功能结构简单，容易 结构设计 更换、清洁、维护 计 清理地上散落的毛发 构设计 功能性设计 定时、定量提醒用户 将驱动装置和清洁装 整合 置合理的整合 电气控制设计 定时开关和报警装置 的控制安装 整个装置的模拟测试 调试 调试，磨合 参数调整 调整在调试期发现的 参数错误及结构错误 所有调整完成后制作 成品展示 成品展示 图5 - 7 - 5.1 功能模块简介 (如图5-1)本清洁车主要由驱动系统和清洁系统两部分组成，两部分单独工作，使用单独驱动马达，工作互不影响。驱动系统主要由驱动马达和万向轮组成，清洁系统主要由驱动马达、清洁履带、收集装置和报警装置(提醒储存盒已收集满)和定时装置组成。驱动系统由动力输出装置和万向轮组成，清洁机在碰到障碍物之后会自动转向。 5.1.1 驱动模块设计 针对驱动装置的不同工作模式，我们将其驱动装置分为两部分.一是驱动车工作模式，二是清洁工作模式(图5-1-1)，而且两者的设计采用了独立的控制模式，驱动车装置与清洁装置互不影响，工作相互独立的。 - 8 - 二者的驱动工作都是利用驱动马达在通电的情况下，马达的运行带动齿轮的转动，齿轮与齿轮轴间的相互转动从而带动二者正常工作。整个小车清洁过程，由于小车的底部安装万向轮装置，直接通过轴承连接驱动马达，以此作为主动轮，小车其余四个小轮作为从动轮。小车的万向轮相当与一个旋转副，电机与小车轮是固定在旋转副上的，走直线的时候万向轮与车体的摩擦力小于小车轮与地面接触的摩擦力，车轮旋转，在前轮的导向下玩具车走直线。当车子碰到物品时，万向轮与车体的摩擦力大于小车轮与地面接触的摩擦力，万向轮旋转，车子开始转弯，使驱动车在工作中不会因为障碍物而停止工作，以达到我们设计的目的。 - 9 - 5.1.2 清洁模块设计 通过多方面的材料收集和考虑，我们采用了容易产生静电且成本低廉的玻璃纤维制作成履带式清洁装置。以滚筒(轻质的塑料材料做成)的转动而带动履带的转动从而彼此之间摩擦产生静电为主，履带与履带见相互摩擦产生的静电为辅，二者摩擦产生的静电将地面上散落的毛发吸起来。在车体内用腔体将吸起来的毛发收集起来达到一定量的时，车里的“报警装置”会提前提醒用户及时清理垃圾。 清洁装置主要由腔体1、滚筒2、玻璃纤维履带3三大部分组成(如图5-1-2所示)。当马达接通后，迅速转动而带动齿轮转动，齿轮转动带动滚筒轴转动，从而带动滚筒转动，滚筒转动带动履带转动， - 10 - 而滚筒与履带摩擦产生的静电加上两履带的转动之间相互摩擦产生的静电，两者的静电足以吸附地上的毛发。通过静电感应将毛发吸附在玻璃纤维履带上，玻璃纤维履带在滚筒的转动下将毛发传送到腔体，在腔体的上面有一排特殊材料制成的硬绝缘刷，履带上得毛发及部分灰尘将被刷到腔体中，而在腔体的底部边缘部分是用能够吸附毛发的特殊材料做成，能够成功的将毛发及灰尘吸附在上面，从而达到收集毛发及灰尘的要求。 5.1.3 电路控制模块 (如图5-1-3)电路控制模块整体分为三部分，工作装置、报警装置、及玩具车的行驶装置，彼此工作时相互间互不干扰，到达合理利用资源的效果。工作装置由工作定时器、工作电动机组成;报警装置由电铃、应力片组成;行驶装置由行驶定时器、行驶电动机组成。 - 11 - 5.2 基本参数设计 小车外观参数:为达到节能和清理卫生死角的效果，小车外观尺 ，在更改外观设计的时候可做适当放大或缩寸控制在19*8.3*9.0cm 小。 马达的选择:通过对驱动车、清洗装置耗电功率的精确计算，及相关资料的查阅，针对驱动马达及清洁马达，我们均选用产品为有刷直流电动机马达，额定电压、电流分别为3V、0.2A，额定转速为12000(rpm)，额定功率:0.6W,外形尺寸为25*20*15(mm)。 清洁履带:履带尺寸为两个，5*3cm 6、装配设计模拟 如图6-1-1是总设计图，本装配设计模拟利用“Pro ENGINEER” - 12 - 软件进行，利用此软件进行了各结构装配模拟，各结构设计装配合理。 图6-1-2 小车外观 图6-1-3小车内部爆炸结构 图6-1-4 小车内部结构 图6-1-5小车内部结构 图6-1-6清洁履带结构 图6-1-7万向轮结构 - 13 - 滚筒 6-1-7 马达6-1-7 7、结论 我们在生活中要学会发现问题，并且努力尝试解决生活中各种各样的问题，这样我们的社会才会进步，我们的生活水平才会有更大的提高。 本次创新设计，通过对生活的观察，在我们有了思路之后，我们小组首先经过前期的详细调研，发现市场有很大缺口，然后开始进行本设计。我们在原有玩具小车基础上进行功能升级改造，不但可以达到很好的清洁效果，而且制作成本低，一旦大批量生产上市，将会是一款物美价廉的家用毛发清洁机，而且外观可设计成各种玩具模样或者中庸大方的现有清洁机械样式。 8、致谢 首先很感谢学校组织的本次大赛，给我们的这次实践、锻炼、提升我们自学能力、动手能力的机会。经过将近一个月的思路整理、查 - 14 - 资料、整理材料、写作说明书，本小组今天终于可以顺利的完成本设计报告。此次报告的顺利完成很感谢贵州大学职业技术、职业师范学院刘萍老师、王妍老师的悉心的指导。在此次 调查报告 行政管理关于调查报告关于XX公司的财务调查报告关于学校食堂的调查报告关于大米市场调查报告关于水资源调查报告 的写作过程中，通过查资料和搜集有关的文献，提升了我的自学能力和动手能力，在设计过程中也学到了很多机械设计方面的知识。 9、参考文献 【1】吴祖育 秦鹏飞 数控机床[M] 2006年 【2】 张幼军 王世杰 UG CAD/CAM基础[M] 2006年 【3】 周军 电气控制与PLC[M] 2004年 【4】 巩云鹏、田万禄等主编. 机械设计课程设计 . 沈阳:东北大学出版社 2000 【5】孙志礼，冷兴聚，魏严刚等主编. 机械设计. 沈阳:东北大学出版社 2000 【6】 刘鸿文主编. 材料力学. 北京:高等教育出版社1991 【7】 哈尔滨工业大学理论力学教研组编. 理论力学. 北京:高等教育出版社 1997 【8】 大连理工大学工程画教研室编. 机械制图. 北京:高等教育出版社 1993 【9】 孙 桓，陈作模主编. 机械原理. 北京:高等教育出版社 2000 【10】高泽远，王 金主编. 机械设计基础课程设计. - 15 - 沈阳:东北工学院出版社 1987 【11】 喻子建，张磊、邵伟平、喻子建主编. 机械设计习题与解 题分析. 沈阳:东北大学出版社 2000 【12】张 玉，刘 平主编. 几何量公差与测量技术 . 沈阳:东北大学出版社 1999 【13】成大先 主编.机械设计手册(减(变)速器.电机与电器) 化学工业出版社 - 16 -