创新设计大赛设计说明书
械创新设计大赛暨
第二届全国大学生机械创新设计大赛湖北分区预赛
多功能移动式残病人洗浴器
设计说明书
参赛者：徐蒙周长华杨溢申阳
指导教师：郭柏林
武汉理工大学
二00六年五月
作品名称：多功能移动式残病人洗浴器
学校名称：武汉理工大学
联系方式：
详细通讯地址：武汉理工大学机电学院
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P
目录
1.创新设计作品的主要功能指标及工作原理-----------------4
2创新构思，方案设计-----------------------------------------4
3.创新设计作品运动分析和动力分析及必要的设计计算--------5
4.方案分析与比较--------------------------------------23
5.创新设计作品与已有相近产品的异同与创新之处----------23
6.对作品进行评价、对比、决策分析----------------------24
7.实用化的可能性、成本分析及应用前景------------------24
8.参考文献-------------------------------------------24
9.洗浴器初装实物照片-------------------------------------------25
一创新设计作品的主要功能指标及工作原理
1.主要功能
瘫痪残病人人数众多，他们承受着驱体残病痛苦的同时,也遭受着多种生话不便之处，他们渴望享受到正常人的生活乐趣，当然也包括洗浴洁身的基本生活需求。多功能移动式残病人洗浴器是专为卧床不起的瘫痪残病人服务的洗浴(淋浴)产品,适用于家庭与医院，同时又兼有室内轮椅和临时睡床的功能。
2.工作原理
图（1）
多功能移动式残病人洗浴器由组合浴缸、翻转机构和机架三部分组成，浴缸结构为组合式，按人体形态分为上身部缸体、腰部缸体和腿部缸体结构，浴缸主体为柏木或杉木,表面涂刷铜油,造型别致，质地温和。上身部缸体和腿部缸体结构可手动翻转；上身部缸体翻转机构由丝杆机构和摆动导杆机构组合而成，使得所需翻转力矩最大时(此时上身部缸体处于水平位置)，传动角等于90度,传力性能最佳；由人机工程学原理，翻转角度70度时，人靠在椅子上较舒服；腿部缸体翻转机构巧妙的运用了双摇杆机构,凸轮机构和弹簧构成组合机构，当向上翻转至水平位置时，借助弹簧拉力与重力的平衡作用，使翻转操作轻便，同时利用死点使腿部缸体可靠地定位在水平位置；向下翻转时，采用凸轮机构破坏死点位置，使腿部缸体在重力作用下向下翻转复位，而此时弹簧起缓冲作用。机架材料为不锈钢，防水防锈，外表亮丽美观；机架可移动，且能升降以适应不同家庭床面高度，同时采用了集水系统，保证洗浴时水不任意泄漏，集中排水，使得可在家庭不同地点洗浴。产品结构紧凑，可收缩成轮椅状，便于在场所狭小的家庭内推送。
二创新构思，方案设计（注意多方案设计）
为了更好地完成这一设计，我们构思了多种方案，现列举两种如下：
方案一：
图
（2）
方案二：
方案一与方案二的不同之处在于上身部翻转机构，方案一采用摆动导杆机构和丝杆机构组合，方案二则采用双摇杆机构和丝杆机构组合，脚部缸体翻转机构均采用双摇杆机构、凸轮机构和弹簧组成，两方案的对比评价将在下节进行。
三创新设计作品运动分析和动力分析及必要的设计计算（几何尺寸确定
与关键零部件强度校核）
1方案一运动分析
2
图（4）
（1）上身部缸体连杆机构类型
该机构为摆动导杆机构。其中AD杆为导杆，EB杆为主动杆,BA杆机架，D为滑块。
（2）上身部缸体摆动导杆机构自由度分析
该机构有3个活动构件，其中转动副3个，移动副１个，共4个低副,无高副.以F表示自由度，PL表示低副个数，PH表示高副个数，n表示活动件数。
根据：F=3×n-2×PL-PH
得：F=3×3-2×4-0=1
该机构主动件自由度数为１，故其具有确定运动。（3）摆动导杆主动杆Ｇ点与丝杆机构螺母铰接，上身部缸体可以根据预期要求运动，在0°——70°间任意位置翻转并锁紧,其运动轨迹如图（4）所示。
2方案一受力分析
380kg m)
（1）上身部缸体分析上半身缸体总重量计算(设杉木的密度为3
上身部两边杉木板质量：
M1=0.7×0.32×0.015×380×2+0.62×0.39×0.015×380=3.8kg
底板质量
M2=0.845×0.56×0.02×380=3.4kg
支架分为三个部分，质量分别为m1，m2，m3，且
m1=2.3（0.038×0.025-0.035×0.022）×7800=3.1kg
m2=1.8×0.0001×0.45×7800=0.6kg
m3=0.45×（0.025×0.025-0.023×0.023）×7800×2=0.6kg ∴M3=m1+m2+m3=3.2+0.6+0.7=4.3kg
人按一般重量计算，设其上半身质量为M4=40kg ，则上半身缸体总重量为 P=（M1+M2+M3+M4）×10 =（3.8+3.4+4.3+40）×10 =515N
（2）当整个洗浴器处于洗浴状态时 ①受力分析
图（5）
如图（5）上身部刚体简图，有：AM=920mm ，AD=600mm ，DE=50mm ，BE=405mm 。 如图（6-a ）,设上半身缸体和人的重心C 与A 点距离为AC=450mm 则由∑M A =0有：
P ×AC-Fn ×AD=0即515×450-Fn ×600=0 ∴Fn=385N
如图（6-b ）,B 点到力Fg 的力臂为L 1=73mm,由∑M B =0有： Fn ×BE-Fg ×L 1=0即385×405-Fg ×73=0 ∴Fg=2135N
②丝杆直径校核（选丝杆Tr20×4）
如图（6-b ）,力Fg 与水平方向夹角为24°，其沿丝杆方向上的分力为F Q =Fg ×cos24°=1950N ，则由
1950
0.87.69.7(1118) 1.2(1118)
Fq
d mm φ≥==:::
其中取k=0.8，n=1.2，[p]=11～18
由题中丝杆大径为20mm ，小径为15mm 可知丝杆直径满足。
（a ）(b)
(c)
图（6）
③校核A ，B ，E 各处销的强度（各销直径均为d=10mm ）
销联接，销的材料常用35#钢，可取许用切应力[τ]=80MPa ，受横向力F 作用时，应
[]2
4F
d
ττπ=
≤(d 为销危险截面的直径，mm)
则A 处：FA=P-Fn=515-385=130N
2
2
44130
1.7800.01
A
A
MPa MPa F d
ππτ
?==
=≤?
B 处，Fn 和Fg 的夹角为66θ=o ，
2
2
22
2cos 23852135cos 662010385
2135B n g n g N
F F F F F θ=+-=
+-??=o 2
2
442010
25.6800.01
B
B MPa MPa F d
ππτ?==
=≤?
E 处：
F E =Fn=385N
2
2
44385
4.46800.01
E
E MPa MPa
F d
ππτ?=
=
=≤?
由以上可知，A ，B ，E 三处销强度均满足。
（2）当上身部缸体翻转处于中间状态（即35°）时 ①受力分析
如图（7）有：AM=920mm ，AD=480mm ，DE=50mm ，BE=405mm.
图（7）
如图(8-a,b),A 点到力P 的力臂L1为370mmB 点到力Fg 的力臂L2为65mm 。设上半身缸体和人的重心C 与A 点距离为AC=450mm ，则由∑M A =0有： P ×L1-Fn ×AD=0即515×370-Fn ×480=0 ∴Fn=395N
由∑M B =0有：Fn ×BE-Fg ×L2=0即395×405-Fg ×65=0 ∴Fg=2460N
②丝杆直径校核（丝杆Tr20×4）
力Fg 与丝杆方向夹角为54°，其沿丝杆方向上的分力为 F Q =Fg ×cos54°=1445N ，则由
1445
0.8 6.58.4(1118)
1.2(1118)
Fq
d mm φ≥==:::
其中取k=0.8，n=1.2，[p]=11～18.
由题中丝杆大径为20mm ，小径为15mm 可知丝杆直径满足。 ③校核A ，B ，E 各处销的强度（直径均为d=10mm ）
[]2
4F
d
ττπ=
≤(d 为销危险截面的直径，mm)
（a ）(b)
（c ）（d ） 图（8）
如图（8-c ，d ）A 处：F A 为P ′与Fn ′的合力，其夹角为145°，计算得F A =296N
2
2
44296
3.77800.01
A
A
MPa MPa F d
ππτ
?==
=≤?
B 处：FB 为Fn ′与Fg ′的合力，其夹角为62°
2
2
2
2
2cos 23952460cos 622300395
2460B n g n g N
F F F F F θ=+-=
+-??=o 2
2
442300
29.3800.01
B
B MPa MPa F d
ππτ?==
=≤?
E 处：
F E =Fn=395N
2
2
44395
5.03800.01
E
E MPa MPa
F d
ππτ?=
=
=≤?
由以上可知，A ，B ，E 三处销强度均满足。
（3）当上身部缸体翻转处于终点状态（即70°）时 ①受力分析
如图（9）有：AM=920mm ，AD=360mm ，DE=50mm ，BE=405mm 。
图(9)
如图(10-a,b)A 点到力P 的力臂L1为155mm ，B 点到力Fg 的力臂L2为75mm 。设上半身缸体和人的重心C 与A 点距离为AC=450mm ，则由∑M A =0有： P ×L1-Fn ×AD=0即515×155-Fn ×360=0 ∴Fn=220N
由∑M B =0有：Fn ×BE-Fg ×L2=0即220×405-Fg ×75=0 ∴Fg=1190N
②丝杆直径校核
力Fg 与丝杆方向夹角为77°，其沿丝杆方向上的分力为 F Q =Fg ×cos77°=287N ，则由
287
0.8 2.9 3.7(1118) 1.2(1118)
Fq
d mm φ≥==:::
其中取k=0.8，n=1.2，[p]=11～18
由题中丝杆大径为20mm ，小径为15mm 可知丝杆直径满足。 ③校核A ，B ，E 各处销的强度（直径均为d=10mm ）
[]2
4F
d
ττπ=
≤(d 为销危险截面的直径，mm)
（a ）（b ）
（c ）（d ） 图（10）
如图（10-c ，d ）A 处：F A 为P ′与Fn ′的合力，其夹角为110°，计算得FA=487N
2
2
44487
6.2800.01
A
A
MPa MPa F d
ππτ
?==
=≤?
B 处：F B 为Fn ′与Fg ′的合力，其夹角为123°
2
2
2
2
2cos 22201190cos1101280220
1190B n g n g N F F F F F θ=+-=
+-??=o
2
2
441280
16.3800.01
B
B MPa MPa F d
ππτ?=
=
=≤?
E 处：
F E =Fn=220N
2
2
44220
2.8800.01
E
E MPa MPa
F d
ππτ?=
=
=≤?
由以上可知，A ，B ，E 三处销强度均满足。 (4)计算手摇所需的力
图（11） 如图（11），其中s 为升程，取s=4 tan λ=s/πd1
tan λ=s/πd1=4/3.14×18=0.0707 ∴λ=4.04°
当量摩擦系数0.30.31cos cos15v f f β===o
arctan
arctan 0.3117.22v
v
f
ρ
===o
当整个洗浴器处于洗浴状态时
()
2
tan 12
Q
v
T F d λρ
+=
=1950×18tan(4.04°+17.22°)/2
=6830N ·mm
又手摇柄长l=145mm ，且T=Fl
∴手摇所需的力F=T/l=6830/145=47N
当上身部缸体翻转处于中间状态（即35°）时
()
2
tan 12
Q
v
T F d λρ+=
=1445×18tan(4.04°+17.22°)/2
=5060N ·mm
∴手摇所需的力F=T/l=5060/145=35N
当上身部缸体翻转处于终点状态（即70°）时
()
2
tan 12
Q
v
T F d λρ+=
=287×18tan(4.04°+17.22°)/2
=1005N ·mm
∴手摇所需的力F=T/l=1005/145=7N 3腿部缸体分析
图（12）
（1）腿部缸体连杆机构类型
如图（12），
OR杆杆长为L1=175mmRX杆杆长为L2=95mm
XK杆杆长为L3=133mmKO杆杆长为L4=130mm
L1+L2 又KO杆作为机架，它为最短杆RX杆对边，故该机构为以OZR杆和XK杆为摇杆的双摇杆机构。 （2）腿部缸体双摇杆机构自由度计算与分析 如图（12），OZR杆，RX杆，XK杆，KO杆组成4连杆机构 F表示自由度，PL表示低副个数，PH表示高副个数，N表示杆数。 根据：F=3×（N-1）-2×PL-PH 得：F=3×（4-1）-2×4-0 即：F=1 原动件数为１，故该机构具有确定运动。 （3）腿部缸体运动轨迹 腿部部缸体可以根据预期要求运动，在水平状态锁紧牢靠，它可在较小外力作用下直接翻转90°至竖直状态，翻转过程平稳舒适。 （4）计算弹簧受力 腿部上边柏木板质量 M1′=0.405×0.285×0.02×380×2+0.56×0.285×0.02×380 =3.1kg 底板质量 M2′=0.39×0.56×0.02×380=1.7kg≈2.0kg 支架分为而两个部分，质量分别为m1，m2，且 m1=1.2（0.038×0.025-0.035×0.022）×7800=1.7kg m2=0.45×（0.038×0.025-0.035×0.022）×7800=0.7kg ∴M3′=m1+m2=1.7+0.7=2.4kg 人按一般重量计算，设其下肢质量为M4′=15kg，则前面支架所要支承的重量为 P=（M1′+M2′+M3′+M4′）×10 =（3.1+2+2.4+15）×10 =225N 由题意可知，当腿部缸体处于竖直状态时，弹簧所受里F1最大，此时如图（12）有：OT=405mm ，OR=175mm ，RX=95mm ，XK=130mm ，KN=47mm ，NW 段为弹簧 设腿部缸体和人的重心Z 与O 点距离为OZ=200mm ，由∑K=0得， F 1×L 1=P ×L 2其中L 1=39mm ，L 2=35mm ∴弹簧所受力为F1=225×35/39=200N 4方案二运动分析 图（13）为头部缸体运动轨迹图 （1）上身部缸体连杆机构类型 AC 杆杆长为L1=400mm ，DE 杆杆长为L2=160mm ， EB 杆杆长为L3=300mm ，BA 杆杆长为L4=200mm. L1+L2 （2）上身部缸体双摇杆机构自由度计算与分析 如图（13），ACD 杆，DE 杆，EB 杆，BA 杆组成4连杆机构 F 表示自由度，PL 表示低副个数，PH 表示高副个数，N 表示杆数。 根据：F=3×（N-1）-2×PL-PH 得：F=3×（4-1）-2×4-0 即：F=1 故满足运动要求。 （3）上身部缸体运动轨迹图（13）如下，上身部缸体可以根据预期要求运动，在0°—— 70°间任意位置翻转并锁紧，图示为上身部缸体在0°，35°， 70°三个位置的机构运动状态。 图（13） 5方案二受力分析 （1）上身部缸体洗浴状态受力分析 ①上半身缸体洗浴状态受力简图（14）如下： 图（14） 图（15） 如图（15），Fn 相对于A 的力臂；L 1=198mm ，重力P 相对于A 的力臂L 2=450mm.根据∑M A=0有：Fn ×L 1-P ×L 2=0得：Fn=1170N 图（16） 如图（16），Fn 相对于B 的力臂L3=200mm,FQ 相对于B 的力臂L4=100mm. 根据∑M B=0，有：Fn ×L3-FQ ×L4=0得：F Q =2340N 图（17） 如图（17），根据0Y =∑，有：Fn ×cos18°-Y A -P=0得：Y A =560N 根据0X =∑，有：Fn ×sin18°-X A =0，得：X A =362N F A =667N F E =Fn=1170N 图（18） 如图（18），根据0X =∑，有：Fn ×sin18°-X B +F Q =0，得：X B =2701.6N 根据0Y =∑，有：Fn ×cos18°-Y B =0，得：Y B =1113N F B 2922N = ②校核A ，B ，E 各处销的强度（各销直径均为d=10mm ） 销联接，销的材料常用35#钢，可取许用切应力[τ]=80MPa ，受横向力F 作用时，应： []2 4F d ττπ= ≤(d 为销危险截面的直径，mm) A 处，则2 2 44667 8.5MPa 800.01 A A MPa F d ππτ?== =≤? B 处，则2 2 442922 37.2800.01 B B MPa MPa F d ππτ?== =≤? E 处：则2 2 441170 14.9800.01 E E MPa MPa F d ππτ?= = =≤? 由以上可知，A ，B ，E 三处销强度均满足。 （2）上半身缸体翻转中间状态（35度）受力分析 ①上半身缸体翻转中间状态（35度）受力简图（19）如下： 图（19） 图（20） 如图（20），Fn 相对于A 的力臂：L 1=390mm ，重力P 相对于A 的力臂L 2=369mm 。 根据0A =∑有：Fn ×L 1-P ×L 2=0得：Fn=487N 根据0Y =∑，有：Fn ×cos42°+Y A -P=0得：YA=153N 根据0X =∑，有：Fn ×sin42°-X A =0，得：X A =326N F A 360N = F E =Fn=487N 图（21） 如图（21），Fn 相对于B 的力臂L 3=285mm,FQ 相对于B 的力臂L 4=124.4mm. 根据0B =∑，有：Fn ×L 3-F Q ×L 4=0得：F Q =1116N 根据0X =∑，有：Fn ×sin42°-X B +F Q =0，得：X B =1442N 根据0Y =∑，有：Fn ×cos42°-Y B =0，得：Y B =362N F B =2214423621486.8N += ②校核A ，B ，E 各处销的强度（各销直径均为d=10mm ） 销联接，销的材料常用#35钢，可取许用切应力[T]=80MPa ，受横向力F 作用时，应： []2 4F d ττπ= ≤(d 为销危险截面的直径，mm) A 处，则2 2 44360 4.6MPa 800.01 A A MPa F d ππτ?== =≤? B 处，则2 2 441486.8 20.0800.01 B B MPa MPa F d ππτ?= = =≤? E 处：则2 2 44487 6.2800.01 E E MPa MPa F d ππτ?= = =≤? 由以上可知，A ，B ，E 三处销强度均满足。 （3）上半身缸体翻转极限（70度）受力分析 ①上半身缸体翻转极限（70度）受力简图如下： 图（22） 图（23）图（24） 如图（23），Fn 相对于A 的力臂；L 1=366mm ，重力P 相对于A 的力臂L 2=154mm. 根据0A =∑有：Fn ×L 1-P ×L 2=0得：Fn=217N 根据0Y =∑，有：Fn ×cos37°+Y A -P=0得：Y A =173N 根据0X =∑，有：Fn ×sin37°-X A =0，得：X A =131N F A 217N = F E =Fn=217N 如图（24），Fn 相对于B 的力臂L 3=247mm,FQ 相对于B 的力臂L 4=100.4mm. 根据0B =∑，有：Fn ×L3-F Q ×L 4=0得：F Q =592N 根据0X =∑，有：Fn ×sin37°-X B +F Q =0，得：XB=723N 根据0Y =∑，有：Fn ×cos37°-Y B =0，得：YB=131N F B 808.6N = ②校核A ，B ，E 各处销的强度（各销直径均为d=10mm ） 销联接，销的材料常用#35钢，可取许用切应力[T]=80MPa ，受横向力F 作用时，应： []2 4F d ττπ= ≤(d 为销危险截面的直径，mm) A 处，则2 2 44217 2.8MPa 800.01 A A MPa F d ππτ?== =≤? B 处，则2 2 44808.6 10.3800.01 B B MPa MPa F d ππτ?== =≤? E 处：则2 2 44487 6.2800.01 E E MPa MPa F d ππτ?= = =≤? 由以上可知，A ，B ，E 三处销强度均满足。 （4）计算手摇所需的力 tan λ=s/πd1(中径d1=18mm ，s=4) tan λ=s/πd1=4/3.14×18=0.0707 ∴λ=4.04° 当量摩擦系数 0.3 0.31cos cos15v f f β ===o arctan arctan 0.3117.22v v f ρ ===o 上身部缸体洗浴状态时 () 2 tan 12 Q v T F d λρ += =2340×18tan(4.04°+17.22°)/2 =8196N ·mm 又手摇柄长L=145mm ，且T=Fl ∴手摇所需的力F=T/l=8196/145=55.6N 上半身缸体翻转中间状态时 ( ) 2 tan 12 Q v T F d λρ += g =1116×18tan(4.04°+17.22°)/2 =3909N ·mm ∴手摇所需的力F=T/l=3909/145=27N 上半身缸体翻转极限 ( ) 2 tan 12 Q v T F d λρ += g =592×18tan(4.04°+17.22°)/2 =2074N ·mm ∴手摇所需的力F=T/l=2074/145=14N 四方案分析与比较 方案一：上身部缸体为摆动导杆机构和丝杆机构组合,可以在0°-70°任意位置翻转和牢固的锁紧，丝杆始终受到拉力，保证良好的刚度要求，且传动平稳，当所需翻转力矩最大时（此时上身部缸体为水平状态），传动角为９０度，传力效果最好。手摇驱动力也较小，比较省力，结构紧凑；腿部缸体为双摇杆机构，水平状态时机构处于死点位置，固定牢靠稳定，由于装了一个弹簧，只需一个较小的力便可使其向上翻转90°，向下翻转时,弹簧拉力逐渐增大,起到缓冲作用，避免腿部缸体下降过快而产生冲击，构思巧妙，结构紧凑，使用方便。 方案二：头部缸体为双摇杆机构和丝杆机构共同施行运动,可以产生0°-70°任意位置的翻转和牢固的锁紧，运动较平稳，但是丝杆运动时受到径向压力，使其产生弯曲，受力状态不佳；丝杆机构需要设置导向装置，结构较复杂；手摇力在水平状态时比较大，有点费力，使用不太方便;腿部缸体结构分析同上。 综合以上分析，方案１结构紧凑，受力合理.故方案一为较优方案。 五创新设计作品与已有相近产品的异同与创新之处（重点阐明创新点） 1异同点 从检索资料和市场调查来看，现有国内外市场上的洗浴产品均为固定式、整体式浴缸或淋浴房。从制造的材质上，浴缸一般分为亚克力缸、钢板缸、铸铁缸和木桶，尽管市面上现有浴缸各有特点，但它们均有一个共同点：为正常人或生活能自理的人提供的洗浴产品。多功能移动式洗浴器在市场定位上是为瘫痪残病人服务，在结构上与它们差异显着。2创新点 （1）摆脱了现有洗浴产品的固定式安装模式，采用移动机架，并设置了集水系统，使水集中排放，使该洗浴产品能随处移动，便于搬运残病人或在不同地点进行洗浴。 （2）突被了现有产品整体式浴缸的设计思路，采用组合式浴缸，利用摆动导杆机构、丝杆机构、双摇杆机构、凸轮机构等组成翻转机构,进行收缩翻转，并巧妙地利用弹簧力进行力平衡和缓冲，使产品结构紧凑，操作轻便,运行、定位可靠,便于在空间狭小的家庭、室内使用。 六对作品进行评价、对比、决策分析 该产品是专为瘫痪残病人服务的洗浴产品，属于开发性设计产品，产品构思新颖，结构巧妙，加工制造容易，安装方便，批量生产，成本较低。相对于其它现有洗浴产品，有其明确独特的市场定位，填补了残病人洗浴产品市场空白. 七实用化的可能性、成本分析及应用前景 对于生活不能自理的残疾病人来说，由于受到生活环境的限制，洗浴非常不方便，多功能移动式残病人洗浴器则为广大残疾病人提供了方便，只需一人操作，就可以把残疾病人移动到浴室或其它室内场所洗浴，同时兼有室内轮椅和临时睡床的功能。本产品结构简单巧妙，加工比较容易，可在一般机床（车床，钻床及焊机）上进行加工，如果批量生产，缸体采用ABS板注塑成型,再加上选用普通钢材，成本较低，价格完全可为一般工薪家庭接受，市场前景相当广泛。该产品还可考虑采用电动驱动，虽然成本有所提高，但定位于经济条件好的家庭，市场容量也相当可观。 八参考文献 1彭文生等主编《机械设计》第一版北京：高等教育出版社，2002 2李桌球等主编《理论力学》第二版武汉：武汉理工大学出版社，2003 3赵光等主编《AutoCAD2006》第一版北京；电子工业出版社，2005 4孙恒等主编《机械原理》第五版北京：高等教育出版社，1998 九.多功能移动式残病人洗浴器初装实物照片 多功能移动式残病人洗浴器初装实物图(1) 多功能移动式残病人洗浴器初装实物图(2) 上身部缸体翻转状态，其翻转机构由摆动导杆机构和 丝杆机构组合构成 多功能移动式残病人洗浴器初装实物图(3) 腿部缸体翻转机构由双摇杆机构、凸轮机构及弹簧组成，利用死点使腿部缸体可品地定位在水平位置 多功能移动式残病人洗浴器初装实物图(4) 创新设计大赛设计 说明书 1 2 湖北省高校大学生机械创新设计大赛暨 第二届全国大学生机械创新设计大赛湖北分区预赛 多功能移动式残病人洗浴器 设计说明书 参赛者: 徐蒙 周长华 杨溢 申阳 指导教师: 郭 柏 林 武 汉 理 工 大 学 编号 鄂创新-06- 二0 0六年五月 作品名称: 多功能移动式残病人洗浴器 学校名称: 武汉理工大学 参赛者: 指导教师: 郭柏林机电学院副教授 联系方式: 详细通讯地址: 武汉理工大学机电学院 电话: 87862280 电子邮箱: 3 目录 1. 创新设计作品的主要功能指标及工作原理-----------------4 2 创新构思, 方案设计-----------------------------------------4 3. 创新设计作品运动分析和动力分析及必要的设计计算--------5 4. 方案分析与比较--------------------------------------23 5. 创新设计作品与已有相近产品的异同与创新之处----------23 6. 对作品进行评价、对比、决策分析----------------------24 7. 实用化的可能性、成本分析及应用前景------------------24 8. 参考文献------------------------------------------- 24 9. 洗浴器初装实物照片-------------------------------------------25 4 一创新设计作品的主要功能指标及工作原理 1. 主要功能瘫痪残病人人数众多, 她们承受着驱体残病痛苦的同时,也遭受着多种生话不便之处, 她们渴望享受到正常人的生活乐趣, 当然也包括洗浴洁身的基本生活需求。多功能移动式残病人洗浴器是专为卧床不起的瘫痪残病人服务的洗浴(淋浴)产品,适用于家庭与医院, 同时又兼有室内轮椅和临时睡床的功能。 2.工作原理 5 第一章塑件分析 1.1塑件结构分析 图1-1 塑件结构图 此制品是消声器上盖，现实生活中经常看到用到，是一个非常实际的产品。且生产纲领为：中批量生产，所以我们采用注射模具注射成型。 1.2 成型工艺性分析[1] 塑件材料为尼龙，因塑件用在空压机内，表面无光洁度要求。具有良好的力学性能，其抗冲击强度比一般的塑料有显著的提高，具有良好的消音效果和自润滑性能。密度1.15 g/cm3, 成型收缩率：0.4～0.7%，平均收缩率为0.55%。 第二章确定模具结构 2.1模具结构的确定 塑料模具的种类很多，大体上分为：二板模，三板模，热流道模。 二板模缺点是浇口痕迹明显，产生相应的流道废料，不适合高效生产。本模具选择二板模其优点是二板模结构简单，制作容易，成本低，成型周期短。 支撑板 分型面 定模侧 动模侧 图2.1 典型的二板模结构 模架为非标准件 定模座板： 400*200*25mm 定模板： 315*200*40mm 动模板： 315*200*32mm 支承板： 315*200*25mm 推秆固定板：205*200*15mm 推板： 205*200*20mm 模脚： 50*200*60mm 动模座板 400*200*25mm 2.2确定型腔数目 2.2.1塑件体积的计算 a. 塑件体积的计算 体积为： V a = S a ×L a =(37×35-8×25)×10-(33×36-10.5×25) ×8 =12.60cm 3 b.计算塑件的重量 根据《塑料模具设计手册》查得密度ρ取1.12g/cm 3 所以，塑件单件的重量为：m=ρV ＝12.60?1.12 ＝14.11g 浇注系统的体积为：主流道+分流道+浇口=（6280+376.8*2+12*2）/1000 ≈7.05 cm 3 粗略计算浇注系统的重量：7.05*1.12=7.90g ≈8.0g(含有冷料穴料重) 总重量：14.11*2+8.0=36.22g 2.2.2 模具型腔数目的确定 模具型腔的数目决定了塑件的生产效率和模具的成本，确定模具型腔的方法也有许多种，大多数公司采用“按经济性确定型腔的数目”。根据总成型加工费用最小的原则，并忽略准备时间和试生产原料的费用，仅考虑模具费用和成型加工费，则模具费用为 21C nC Xm += 式中Xm ——模具费用，元； 1C ——每一个型腔的模具费用，元 2C ——与型腔数无关的费用，元。 成型加工费用为 n Y N X t j 60= 式中j X ——成型加工费用，元 N ——需要生产塑件的总数； t Y ——每小时注射成型的加工费，元/h ；n ——成型周期，min 。 总的成型加工费用为n Y N C nC X X X t j m 6021++=+= 为了使成型加工费用最小，令 0=dn dX ，则 n=2 上式为按经济性确定型腔数目为2。考虑到模具成型零件和抽芯结构的设计，模具 精心整理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_________; 组员姓名：_____刘强_________学号_________; 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。 从什么角度分析中国电脑桌产业的发展状况？以什么方式评价中国电脑桌产业的发展程度？中国电脑桌产业的发展定位和前景是什么？中国电脑桌产业发展与当前经济热点问题关联度如何……诸如此类，都是电脑桌产业发展必须面对和解决的问题——中国电脑桌产业发展已到了岔口；中国电脑桌产业生产企业急需选择发展方向。 中国电脑桌产业发展研究报告阐述了世界电脑桌产业的发展历程，分析了中国电脑桌产业发展现状与差距，开创性地提出了“新型电脑桌产业”及替代品产业概念，在此基础上，从四个维度即“以人为本”、“科技创新”、“环境友好”和“面向未来”准确地界定了“新型电脑桌产业”及替代产品的内涵。根据“新型电脑桌产业”及替代品的评价体系和量化指标体系，从全新的角度对中国电脑桌产业发展 首届全国大学生结构设计竞赛作品分析 发表时间：2018-06-04T16:45:44.867Z 来源：《基层建设》2018年第10期作者：高洋 [导读] 摘要：全国大学生结构设计竞赛作为教育部指定的九大大学生学科竞赛之一，其在大学生科技类比赛中发挥着明显的作用，该赛事对土木、结构、建筑设计类大学生的研究能力、创新能力、工程实践能力、团队精神、人际沟通能力、计算机应用水平及综合运用能力的培养与增强有着无法替代的价值。 河北大学建筑工程学院河北保定 071000 摘要：全国大学生结构设计竞赛作为教育部指定的九大大学生学科竞赛之一，其在大学生科技类比赛中发挥着明显的作用，该赛事对土木、结构、建筑设计类大学生的研究能力、创新能力、工程实践能力、团队精神、人际沟通能力、计算机应用水平及综合运用能力的培养与增强有着无法替代的价值。查阅了众多参赛作品将其与获奖作品进行比较对各结构体系有了更深程度的理解。 关键词：结构设计竞赛；框架结构；蒙皮结构；预应压力；建筑造型 国内大学生结构设计竞赛最早缘起于1994年清华大学校园内一座观赏性小桥—— “莲桥”建造方案的征集，其目的在于健全面向未来的教学体系，将学生们的学习由理论影像实践，通过对理论知识的综合运用和团队共同协作精神的培养，以及提高当代大学生的创新精神和动手实践能力。2000年，浙江大学在学习借鉴清华大学的基础上，在校内组织开展了首届大学生结构设计竞赛活动。2002年，在浙江省教育厅的大力支持下，浙江大学又将这项活动推向了全省，并承办了浙江省首届大学生结构设计竞赛活动。随着国内部分高校校内大学生结构设计竞赛的兴起，清华大学、同济大学、浙江大学等高校在成功举办校内竞赛的基础上，又分别将竞赛扩展到了港澳台地区，、华东地区和亚洲地区邀请赛以及全国竞赛。 这项赛事的举办旨在为土木相关专业的大学生提供一个挑战、创新、发掘自身潜能的平台，提高学生对专业的实际综合运用能力、思维能力、动手能力，在挑战中体现创新的理念，培养团队协作的能力，领悟学科魅力，增进个学校同学间的学科交流，拓展更加深层次的合作平台。在比赛中，同学们加深了对理论知识的理解，并将其运用与实际的模型设计中，计算能力、分析能力也从中获得了提高。 如同济大学土木工程系教授周克荣所说：“欲使我国在国际竞争中立于不败之地，人才培养是关键。”于2005年首届全国大学生结构设计竞赛在浙江大学举办，参赛题目为高层建筑结构模型设计与制作，竞赛内容包含方案设计与理论分析、结构模型制作、作品介绍与答辩、模型加载试验。根据建筑造型、结构方案、理论分析、模型制作、叙述答辩和加载试验 6 个方面进行评审。计分方法：先按荷重比（F=Q/W ）计算出各模型的相对分，其中 Q 代表模型所承受的最大侧向静荷载或冲击荷载（ N ）， W代表模型自重（ N ）；再将 F 值为最大（记 Fmax ）的模型定为满分（侧向静载 25 分，冲击荷载 20 分），其余模型的分数按（满分× F / Fmax）计算。 其中加载试验所占比重最大为45分，要求设计过程中选取合理的结构体系，这是对力学课程的考究，也是对现场制作时节点构件间合理稳固的连接的考察。 1、锥形框架结构 特等奖作品浙江大学的“一米阳光”借鉴了塔形的稳固结构，底部采用拉线，在压铁砂时张紧，整体造型先收后放，制作精美，结构与建筑造型的完美结合得到专家的好评。特等奖作品“一米阳光”、一等奖作品同济大学的“五月竹阁”“云梯”均采用的是锥形框架结构体系。框架最大的特点就是利用结构杆件的轴向承载力和刚度传递侧向荷载和重力荷载，从而提高整体的荷重比，因此有较高的有效性。柱子倾斜法治的框架体系（锥形框架）对刚度有较大的提高，可减少10%---30%的侧移。若再增加层间支撑（一层或几层，支撑角度45-60度为最佳），形成框架---支撑体系，可由框架结构主要承受竖向荷载，支撑体系承受水平荷载，保证了结构有足够的侧向刚度，以控制其位移在规定以内。在这种体系中，水平剪力主要由腹杆而不是柱承受，而腹杆由主要由其轴力的水平分量抵抗剪力，可接近一个真正的悬臂梁。该体系经过合理设计，其结构整体立面丰富，构件受力合理，适用于高层建筑结构。 2、蒙皮结构 一等奖作品东南大学的“云梯”、“白月光”采用的是蒙皮结构体系。蒙皮加上骨架的结构是非常好的结构，采用水平横梁变间距的体系，采用斜柱两向不对称。在结构外围，外包硫酸纸，在整个结构外围的硫酸纸完全绷紧时，可以提高结构的整体性能，提高幅度在15—30%左右，但应注意剪应力滞后的问题。其原理本人认为是在竖向荷载作用下，蒙皮相当于一个套箍的作用，跟混凝土结构中柱子的箍筋或钢管混凝土中的钢管作用异曲同工。在水平荷载下，相当于弱剪力墙的作用。“蒙皮结构”可以说是本次比赛的一大亮点，也是最有创意的地方。简洁的厂房体型，简单的四根柱子，外墙用硫酸纸包一圈，使四周密封，形成蒙皮结构，在承受侧向荷载的时候，整个外墙面传递荷载，传力途径多样，模型本身很轻，制作工艺简单，受力性能良好，无疑是比赛中最优秀的结构之一。另外一个也利用了硫酸纸受力的蒙皮结构是南京工业大学的“升”，三道硫酸纸长条斜着隔几层螺旋设置，受侧向力作用的时候，长条受拉，虽然在荷载试验中失败，但是其思想依然可以借鉴。 3.预应压力 二等奖作品湖南大学的“逸云阁”、三等奖作品上海交通大学的“爱奥尼大厦”、三峡大学的“索源”利用蜡线在柱子中间穿过，柱底柱顶锚固蜡线，从而对柱子形成预应压力。当在水平力作用下，柱子一边受拉，一边受压，可以提供受拉柱子一定的拉力，从而减少结构的侧移。水平力方向不定，蜡线不可受压，柔性支撑不一定可以发挥作用。若在刚性支撑中再加蜡线，形成刚柔并济的支撑体系，更好，只是较为费材料。 4. 筒体结构 筒体结构由框架-剪力墙结构与全剪力墙结构综合演变和发展而来。筒体结构是将剪力墙或密柱框架集中到房屋的内部和外围而形成的空间封闭式的筒体。其特点是剪力墙集中而获得较大的自由分割空间，多用于写字楼建筑。筒体结构作为高层建筑的一种结构形式，古已有之，如建于公元2世纪的印度佛祖塔,平面为正方形，砖砌塔身高55米;1055年建成的中国定县开元寺塔，塔身为砖砌筒中筒,共11层,高84米。筒体结构在现代高层建筑中广泛应用。目前世界上的高层建筑多是筒体结构，如美国芝加哥的约翰?汉考克大厦、西尔斯大厦、标准石油公司大厦和纽约的世界贸易中心大厦等。但框架筒体结构和筒体结构，在获奖作品中此类作品没有入围我认为是筒体结构在实体建筑中虽有使用但多应用于超高层建筑结构。此类结构虽受力性能良好，但自重较大在大赛中并不占优势。 另外，获奖作品中的来自上海交通大学的“爱奥尼大厦”还有其独特之处：单向结构设计。由于设计者对规则的解读，深刻的剖析了加载实验的加载方向，勇于放手一搏，最终取得了较可观的成绩。 机械创新设计说明书 设计名称：易拉罐压缩机 学院：机电工程学院 班级：11机制本一班 姓名：项欢欢 学号：110611035 指导教师：康志成 井冈山大学 2013年11月30日 摘要 [摘要]所设计的易拉罐压缩机： 是利用曲柄滑块传动压力，将易拉罐进行压缩的机械,种类很多。传动压力的工作介质有机械传动和人工传动两种类型。 一. 机械传动类型包括：皮带式和齿轮的 ① 靠机件间的摩擦力传递动力和运动的有摩擦压力机； ② 靠主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的压力机。 二.人工传动类型包括：手摇式和脚踩式 ① 利用手摇动曲柄通过连杆使滑块运动； ② 利用脚踩动曲柄通过连杆使滑块运动； 易拉罐压缩机主要是用于喝完的饮料易拉罐压成饼块，以便于储运及减少回收再利用过程中运输、冶炼的损耗。 机型分类：该系列设备在机型分类上分为立式机型和卧式机型两种形式。[关键词]：易拉罐压缩机；转动副；移动副，曲柄摇杆机构 Abstract The design can be lengthened stairs, is in the original ordinary household aluminum alloy herringbone stairs modification, the ordinary household herringbone stairs can heighten a times the working height, convenient to use. The main staircase is improved which is used for the connection of the rotating pair revolute, increased strength, so that it can withstand strong enough to effect. Another independent design a mobile side, so that the stairs two working state can be easily converted, mobile side button in the middle hole of the time, the staircase is a herringbone work, an elongated mobile side, but the stairs into a long ladder, thus lengthened double staircase, working height also doubled. The staircase design method suitable for general family herringbone ladder is improved, making it easier to high work. Keyword:Can be lengthened stairs; Revolute joint; Mobile accessory 《XXXXXX》 概要设计说明书 张三、李四、王五 1．引言 1．1编写目的 在本机票预定系统项目的前一阶段，也就是需求分析阶段中，已经将系统用户对本系统的需求做了详细的阐述，这些用户需求已经在上一阶段中对航空公司、各旅行社及机场的实地调研中获得，并在需求规格说明书中得到详尽得叙述及阐明。 本阶段已在系统的需求分析的基础上，对机票预定系统做概要设计。主要解决了实现该系统需求的程序模块设计问题。包括如何把该系统划分成若干个模块、决定各个模块之间的接口、模块之间传递的信息，以及数据结构、模块结构的设计等。在以下的概要设计报告中将对在本阶段中对系统所做的所有概要设计进行详细的说明。 在下一阶段的详细设计中，程序设计员可参考此概要设计报告，在概要设计对机票预定系统所做的模块结构设计的基础上，对系统进行详细设计。在以后的软件测试以及软件维护阶段也可参考此说明书，以便于了解在概要设计过程中所完成的各模块设计结构，或在修改时找出在本阶段设计的不足或错误。 1．2项目背景 机票预定系统将由两部分组成：置于个旅行社定票点的前台客户程序，以及置于 1．3 1．3．1 专门术语 SQL SERVER: 系统服务器所使用的数据库管理系统（DBMS）。 SQL: 一种用于访问查询数据库的语言 事务流：数据进入模块后可能有多种路径进行处理。 主键：数据库表中的关键域。值互不相同。 外部主键：数据库表中与其他表主键关联的域。 ROLLBACK: 数据库的错误恢复机制。 1．3．2 缩写 系统：若未特别指出，统指本机票预定系统。 SQL: Structured Query Language（结构化查询语言）。 ATM: Asynchronous Transfer Mode (异步传输模式)。 1．4参考资料 以下列出在概要设计过程中所使用到的有关资料： 1．机票预定系统项目计划任务书浙江航空公司 1999/3 2．机票预定系统项目开发计划《**》软件开发小组 1999/3 3．需求规格说明书《**》软件开发小组 1999/3 4．用户操作手册（初稿）《**》软件开发小组 1999/4 5．软件工程及其应用周苏、王文等天津科学技术出版社 1992/1 6．软件工程张海藩清华大学出版社 1990/11 7．Computer Network A.S.Tanenbaun Prentice Hall 1996/01 文档所采用的标准是参照《软件工程导论》沈美明著的“计算机软件开发文档编写指南”。 2．任务概述 2．1 目标 2．2 运行环境 系统将由两部分程序组成，安装在各旅行社客户机上的客户程序及航空公司内的数据服务器程序。 根据调研得知所有旅行社的计算机配置均在Pentium 133级别以上，客户程序应能够在Pentium 133级别以上, Win NT环境下运行。 2．3 需求概述 浙江航空公司为方便旅客，需开发一个机票预定系统。为便于旅客由旅行社代替航空公司负责为旅客定票，旅行社把预定机票的旅客信息，包括姓名、性别、工作单位、身份证号码、旅行时间、旅行目的地，输入机票预定系统的客户端程序，系统经过查询航空公司内的航班数据服务器后，为旅客安排航班，印出取票通知。旅客在飞机起飞前一天凭取票通知和帐单交款后取票，系统校对无误后即印出机票给旅客。 要求系统能有效、快速、安全、可靠和无误的完成上述操作。并要求客户机的界面要简单明了，易于操作，服务器程序利于维护。 2．4 条件与限制 3．总体设计 3．1 处理流程 下面将使用（结构化设计）面向数据流的方法对机票预定系统的处理流程进行分析。系统可分为两大部分：一、客户机上的程序，二、服务器上的程序。以下将分别对系统的这两大部分进行流程分析： 创意设计说明： 客厅是居家的中心，是工作了一天回到家后的第一个个港湾。是接待亲朋好友的、家庭聚会、娱乐沟通情感的地方…… 就针对这次设计方向 A、家庭娱乐（音、视频、游戏）产品设计 B、客厅远程音视频通讯终端 C、客厅互联网产品终端及解决方案 D、家庭媒体库与存储中心 E、其他代表一种生活方式或应用的创新产品概念 选择了B客厅远程音视频通讯终端的设计，结构设计 首先，我想到的是在什么环境中使用——客厅；对什么人群使用——一般家庭；具体来说就是产品的定位。 其次，就是如何开始我的设计，我主要从其功能上设计，具体过程是； 1、主要是从功能上，满足一个方便的沟通过程，就是将一个茶几再设计让其满足一个集视听于一体的产品。 2、在其表面设计一个可以打开的空间让使用者可以方便视 屏娱乐，而这个设备必须与手机连用，当使用时，先将手机 与设备连接，然后启动系统，拨出信号通过3G网络来实现， 本设备没有独立的运行网络，要承载于各个通讯公司，他是 一个必须与手机相连接来实现这个过程。当你回到家里，想 和远方的亲友们见见面，只需要拿出你的手机打开茶几上的 盖子，将手机用一般的数据线接入，就可以畅聊无阻，与此 同时该设备还带有，一定的上网功能，可以一边聊天一边上网。能够最大化的满足使用者的沟通需求。 3、也可以与家里的固定电话相连接，来实现沟通的过程，这里指的是简单的亲友沟通，而与世界信息的沟通也可轻易实现。 4、当你每次启动系统时，自己会搜索当天的新闻，和趣味性的事情，然后会播放出来，也可自己设置喜欢的网址链接，这样会让你的信息沟通量非常充足。 5、结构方面在嵌入桌面是在周围会有缝隙，为了防止水或者其他东西进入到设备中，在设备的上表面到结合面，采用双层阶梯式，增大水的流动路劲，来防止。而设备表面也做了反水处理。 6、也有一定的娱乐功能，想简单的游戏是可以在该系统上运行的。 7、电源设置采用一般220V~250V 设计评价； 针对这次设计的评价，评价有三大原则：创造性、科学性和社会性。 创造性；他让电子产品进入了家庭，成为家居的一部分，使其有附带价值。能够满足信息时代的一些需求，采用嵌入式，与开窗式的结构来设计，表面采用陶瓷并釉以国画，而中间的终端产品又凸显了现代科技的功能强大，茶几形状采用一般形态，是中国风格与现代科技的有机结合。 科学性；他通过通讯网络和现在信息技术来保证他的实现。既可以视频聊聊天又可以娱娱乐。换可以满足人们对信息需求，真可谓工作娱乐都不误，可操作性强。 最后社会性：能够提高社会的亲和力，他紧跟时代步伐以及能够产生可观的经济效益。产品成本预算成本价钱在2000元人民币里内可以在大中型城市可实行。 智能座椅设计说明书 设计者：阮红艳 （东华理工大学长江学院机械与电子工程系，抚州344000） 作品内容简介 文章首先介绍了重力平衡装置的控制原理，通过在座椅上安装重力平衡装置，对其进行恰当调节，使其不仅具有传统座椅的优点，而且能够及时提醒你上课中的睡觉行为。智能座椅大幅度提高课堂纪律，使“学风”、“教风”从本质上提高。文章中着重介绍了智能座椅的设计构造，主要功能和性能说明以及市场分析等。智能座椅从静态物体实现多功能智能化，不仅满足学生的心理需求，而且从本质上提高学生的主观能动性，并应用人类工程学原理，增列了靠背点高和桌下净空等多项功能尺寸。 1 研究背景及意义 椅子是我们生活中最常用的教具之一，几乎每天都要与我们亲密接触。同时，椅子也是最重要的日常教具之一，在教具设计中占有重要的地位，一直备受设计师的重视。芬兰著名的现代设计大师伊马理?塔佩瓦拉曾经说过“椅子设计是任何室内设计的开端”。可见，椅子在室内设计中居首要位置。正因为椅子在室内设计中的重要地位，历史上很多建筑家、设计家为自己设计过椅子，如英国工艺美术运动的先驱莫里斯为自己的新居“红房子”设计了整套家具，其中就包括椅子。不但如此，一些先锋派家具设计师积极从材料和技术方面对现代椅子设计进行探索，寻求新的表现形式、探索新的设计风格和探究新的审美价值。以及更好的符合人们的身体需要，和舒适感的满足。从人们的根本需求出发，做到人机合一。随着我国经济体制改革的深入,社会各方面得到了迅速发展。同时,经济全球化和信息网络化也对人们的价值观形成了很大的冲击。当代大学生受到了市场经济和金钱价值观的影响,有些学生过多考虑个人利益,在学习上表现为学习目的不正确,学习态度功利化, 上课不是睡觉就是玩手机。在这种情况下，只有通过加强学风建设,才能使大学生确立正确的学习目的和科学严谨的学习态度,培养良好的学习习惯,自觉形成优良的学习行为。基于这种现象的严重性，智能座椅从本质上达到改善学风,达到营造良好学习环境的氛围的目的。 2主要功能和性能指标 （1）座椅重力平衡的调节功能：是由重力自平衡装置机构来完成的：重力平衡装置连接一个定滑轮机构来实现自动提醒功能。通过力的改变，使座椅平衡度改变。这种改变仅仅限于个人，而不影响他人，反应灵敏迅速，能多快好省的让你进入学习状态，可以说是你学习的好帮手。 （2）座椅“趣味拳击”功能：这个装置是由一精致小盒连接定滑轮而成，内设一海绵制拳击手套，靠弹簧来控制。当力改变时，小盒被拉开，拳击手套自动弹出，达到提醒你上课的目的。该装置生动有趣，充分提高上课效率，能够以另一种方式达到管理的目的。 （3）座椅矫正功能：座椅的高度调节根据人体工程学来确定，当重力失去平衡时，及时调整坐姿，达到矫正坐姿的目的。 （4）座椅安全性功能：座椅上的重力自平衡装置和定滑轮的连接装置安全固定，另外他们之间的连接线采用硬制铝丝，使其不易被破坏。 编号∶______ 版本∶______ 软件详细设计说明书 项目名称：xxxxxxxxxxxx子系统 委托单位： 承办单位： 编写: xxxxxx 2002 年05 月01 日 校对: xxxxxx 2002 年05 月10 日 审核: xxxxxx 2002 年05 月15 日 批准: xxxxxx 2002 年05 月25 日 目录 1.引言 (3) 1.1目的 (3) 1.2背景 (3) 1.3参考资料 (3) 2.总体设计 (4) 2.1软件描述 (4) 2.2设计方法 (4) 2.3软件结构 (4) 2.4模块设计说明 (10) 2.4．1总控模块 (10) 2.4．2所长室模块 (10) 2.4.3综合室模块 (18) 2.4.5 机械一室模块 (27) 2.4.6 机械二室模块 (31) 2.4.7 化工一室模块 (36) 2.4.7化工二室模块 (40) 2.4.8电器室模块 (40) 2.4.9轻工室模块 (40) 2.4.10统计汇总模块 (41) 2.4.11领导查询模块 (41) 2.4.12公共查询模块 (42) 1.引言 1.1目的 编写详细设计说明书是软件开发过程必不可少的部分，其目的是为了使开发人员在完成概要设计说明书的基础上完成概要设计规定的各项模块的具体实现的设计工作。 1.2背景 一、软件名称 检测信息系统质量监督检验子模块 二、相关单位 委托单位∶技术检测中心 承办单位∶石油大学(华东) 主管部门∶技术检测中心信息中心 1.3参考资料 1、<<石油工业应用软件工程规范>> SY/T 5232-1999 2、实用软件工程郑人杰清华大学出版社 《机械创新设计》课程设计 设计题目：智能座椅 专业：机械设计制造及其自动化 班号： 姓名学号： 成绩评定： 指导教师： 设计起止日期：2013年 12月20 日—12 月 26 日 目录 摘要 .................................................................................................. 第一章绪论 ...................................................................................... 1 研究背景及意义..................................................................................... 2主要功能和性能指标 ............................................................................. 第二章设计方案 ................................................ 2.1重力平衡控制 ..................................................................... 2.2定滑轮连接控制 ..................................................... 第三章理论设计计算............................................ 3.1椅子的尺寸设计................................................. 3.2 重力平衡装置的尺寸确定及理论分析............................... 第四章工作原理及性能分析 第五章创新点及应用 第六章成品展示 第七章心得体会与设计总结 5.1 心得体会:.................................................................. 5.2设计总结： ........................................................................... 参考文献....................................................... 错误！未定义书签。 第五届全国大学生 结构设计竞赛 计 算 书 目 录 1结构选型 (1) 1.1需求分析 (1) 1.1.1 力学 (1) 1.1.2 美学 (1) 1.2结构选型 (2) 1.2.1 竖向承重体系 (2) 1.2.2 横向抗侧力体系 (2) 1.3方案效果图 (3) 2结构建模及主要计算参数 (4) 2.1分析假定 (4) 2.2材料参数及几何模型 (4) 2.2.1 材料参数 (4) 2.2.2 几何模型 (5) 2.3有限元建模 (7) 2.3.1 单元选择及节点处理 (7) 2.3.2 静、动力参数 (7) 2.3.3 有限元分析模型 (8) 3结构受荷分析 (9) 3.1静力分析 (9) 3.1.1 位移 (9) 3.1.2 内力 (9) 3.2动力时程分析 (10) 3.2.1 质量源及节点束缚 (10) 3.2.2 模态分析 (10) 3.2.3 位移和内力 (11) 3.3结构稳定分析 (15) 4节点构造 (15) 4.1支座节点 (15) 4.2梁柱节点 (16) 5模型加工图及材料表 (16) 5.1模型加工图 (16) 5.2材料表 (17) 6铁块分布详图及水箱注水重量 (18) 6.1铁块分布详图 (18) 6.2水箱注水重量 (18) 附件A 模型及节点实物图 (19) 附件B 模型设计施工图 (20) 1.1需求分析 本次结构设计竞赛赛题为采用竹材和502胶水制作一个多层房屋结构 模型，要求所制作的模型不但要能够承受顶部水箱和各楼层铁块的静力荷载，而且必须能够承受模拟地震动的动力荷载。虽然赛题对结构的具体变形没有多加限制，但是对每级荷载加载时的模型失效制定了判定准则。为了保证不出现模型失效，必须严格控制结构的绝对位移和层间位移。因此，设计出来的结构模型必须是一个在满足竞赛要求的前提下，运用空间结构的构造方法和结构力学、材料力学等相关力学知识所设计出的材料消耗最少、同时结构强度和刚度能够满足竞赛要求的结构模型。 以下结合力学和美学对结构方案进行需求分析。 1.1.1力学 （1）静力荷载 结构承受的主要静力荷载为水箱和铁块所产生的重力方向荷载，针对静力荷载需要设计相应的竖向承重构件，例如梁、楼面和立柱等。 （2）动力荷载 结构承受的主要动力荷载为模拟地震动所产生的水平方向荷载，针对动力荷载需要设计相应的横向抗侧力构件，例如立面支撑杆、立面拉索、立面张力膜、立柱等。而模拟地震动的施加方向是随机抽取的，因此结构应尽可能设计成双向等抗侧刚度的形式。 （3）稳定性 结构模型除了需具有满足静力荷载和动力荷载的强度和刚度外，还必须满足稳定性要求，防止构件失稳而导致结构失效。针对稳定性，需要设计承压构件的长细比。 1.1.2美学 从古到今，土木工程的发展都与美学紧密结合，尤其是结构方面与美的结合。作为结构模型的承重体系，可以是柱、梁，也可以是拉索、拉杆和张力膜。这里我们小组根据对结构美学的理解，结合力学需求分析，最 终给结构方案制定了简洁、对称、充满张力的美学目标。 1 XX概要设计说明书 文档修改记录 填写说明 1. 系统结构的定义 本体系对整个软件系统按如下结构方式进行划分：系统子系统模块子模块 其中： （1）“系统子系统”划分属于“系统设计”，在系统设计说明书中予以描述。 （2）“子系统模块”划分属于“概要设计”，在本说明书中予以描述。 （3）“模块子模块”划分属于“详细设计”，在详细设计说明书中予以描述。如果系统相对简单，可以省略“子模块”这一层次。 2. 如果填写了系统设计说明书，则在本说明书中略过“系统子系统”划分的相关内容（即第2章）。 3. 如果系统相对简单，不需要做“系统子系统”划分，这种情况下，取消填写系统设计说明书，只须填写本说明书，直接套用“子系统模块”划分（即第3章）进行“系统模块”划分（把其中“子系统”一词替换为“系统”），并删除本说明书中“系统子系统”划分的相关内容（第2章）。 目录 1. 简介 ................................................................ 错误!未定义书签。 . 背景和目的.................................................... 错误!未定义书签。 . 范围.......................................................... 错误!未定义书签。 . 术语和缩略语.................................................. 错误!未定义书签。 2. 系统总体设计 ........................................................ 错误!未定义书签。 . 任务概述...................................................... 错误!未定义书签。 目标 .................................................... 错误!未定义书签。 需求概述 ................................................ 错误!未定义书签。 . 设计概述...................................................... 错误!未定义书签。 总体约束 ................................................ 错误!未定义书签。 系统外部接口 ............................................ 错误!未定义书签。 设计方案概述 ............................................ 错误!未定义书签。 . 系统架构设计.................................................. 错误!未定义书签。 系统的逻辑架构设计 ...................................... 错误!未定义书签。 系统的物理架构设计 ...................................... 错误!未定义书签。 . 子系统定义.................................................... 错误!未定义书签。 子系统列表 .............................................. 错误!未定义书签。 子系统间关系 ............................................ 错误!未定义书签。 3. 子系统1设计 ........................................................ 错误!未定义书签。 . 任务概述...................................................... 错误!未定义书签。 目标 .................................................... 错误!未定义书签。 需求概述 ................................................ 错误!未定义书签。 . 设计概述...................................................... 错误!未定义书签。 总体约束 ................................................ 错误!未定义书签。 子系统外部接口 .......................................... 错误!未定义书签。 设计方案概述 ............................................ 错误!未定义书签。 . 子系统架构设计................................................ 错误!未定义书签。 . 模块定义...................................................... 错误!未定义书签。 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：_____________机电A134班__________________; 组长姓名：____徐保聪___学号__2013131156_______; 组员姓名：____________学号_ _______; 山东水利职业学院 2014年03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 设计说明书范文 1 2020年4月19日 logo设计说明 首先，应该先从设计标志的设计思路说起；其次，从标志所象征的意义入手；再次，对图案的描述；最后，要说明该标志及其机构的文化是否吻合。 标志设计说明： 一、设计定位 1、视觉效果：科技、绿色环保、追求、稳定、形象。 2、设计语汇：科技化、国际化、图文化、装饰性。 二、设计主题： “高科技、绿色自然” 三、构成诠释： 1、标志以科技为概念，以绿色为基础，以联想为依据，以充分展示“捷盛化工”以科技绿色服务生活的理念。 2、本标志构成中以圆，五边形基本要素，易联想到分子、原子的结构构成，符合企业的行业特征；五角形内是“j”的变形为一只向上的飞鸟。以此昭示企业的文化与事业发展，可谓：形神合一，无往不利。 3、本标志以绿、天蓝、橙为主色。外圆结构用绿色，代表自然、健康、稳重；五边形用红黄渐变，象征太阳的光芒，代表希 2 2020年4月19日 望、活力、力量、团结；变形的“j”用天蓝色，代表科技、发展、进取。 4、本标志可延伸性理解度很广，是一个易辩，易读、易记的良好代言形象。 5、该标志图文化，不但是当国际设计艺术风格，亦是当代企业的时代风范展示，以简捷明快的图形化语言与社会大众沟通，使企业信息得以快速传递，并形成品牌信息文化的沉淀。 平面设计说明： 1．设计依据和基础资料 （1）摘述选址报告、用地范围及对外协议（如征地的初步协议书）等以及设计任务书中与本专业有关的内容； （2）设计采用的指标和标准； （3）有关部门对本工程的规划许可条件、红线及用地范围、建筑物高度、建筑容积率、绿化系数、周围环境、空间处理、交通组织、环境保护、文物保护、分期建设等要求。 2．场地概述 （1）说明场地周围环境、市政基础设施配套、供应情况、与当地能源、水电、交通、公共服务设施的相互关系； （2）概述场地地形起伏，丘川、塘等状况（位置、流向、水深、最高最低标高、总坡向、最大坡度和一般坡度等）； 3 2020年4月19日创新设计大赛设计说明书
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