全自动黑板擦
机械原理课程设计全自动黑板擦方案一in - 图文 - 综合文库
机械原理课程设计全自动黑板擦方案一in图文综合文库嘿，大家好！今天给大家带来的是一个相当实用且有趣的项目——全自动黑板擦方案。
作为一位有着10年方案写作经验的大师，我将用意识流的方式，给大家详细讲解这个方案的来龙去脉。
一、项目背景作为学生，我们都有过擦黑板的经历，那种尘土飞扬、胳膊酸痛的感觉至今仍记忆犹新。
而作为老师，频繁地擦黑板也是一个相当费时费力的工作。
于是，我们萌生了设计一款全自动黑板擦的想法，既减轻学生和老师的负担，又提高了课堂效率。
二、项目目标1.实现全自动擦黑板功能，减少人力投入。
2.降低尘土飞扬，改善课堂环境。
3.提高黑板使用寿命，降低学校成本。
三、设计原理1.电机驱动：采用直流电机作为动力源，通过减速器降低转速，增加扭矩，驱动擦板机构运动。
2.传感器检测：利用红外传感器检测黑板擦的位置，确保擦板均匀，避免漏擦。
3.控制系统：采用单片机作为控制核心，实现黑板擦的自动启动、停止和往返运动。
四、方案设计1.结构设计（1）黑板擦主体：采用方形铝合金管材，轻便、耐用。
（2）擦板机构：采用毛刷材质，具有较强的清洁能力。
（3）电机及减速器：固定在黑板擦主体上，驱动擦板机构运动。
（4）传感器：固定在黑板擦两侧，检测黑板擦位置。
（5）电源：选用充电锂电池，方便充电和携带。
2.控制系统设计（1）单片机：选用STC89C52，具有丰富的外设接口，便于扩展。
（2）驱动电路：采用L298N驱动芯片，驱动直流电机。
（3）传感器信号处理：采用电压比较器，将传感器信号转换为数字信号，输入单片机。
（4）显示及按键：设置LCD显示屏，显示黑板擦状态；设置按键，用于手动控制黑板擦。
五、功能实现1.自动启动：当黑板擦放置在黑板下方时，红外传感器检测到黑板，自动启动电机。
2.自动停止：当黑板擦擦拭到黑板边缘时，红外传感器检测不到黑板，自动停止电机。
3.自动往返：当黑板擦擦拭到黑板边缘后，自动反转方向，继续擦拭。
4.手动控制：通过按键，可以手动启动、停止黑板擦，调整擦板速度。
《全自动无尘黑板擦》课件
长时间不使用时，将黑板擦存 放在干燥处，以防内部电路受
潮。
06
常见问题及解决方案
常见问题一及解决方案
常见问题：黑板擦无法启动
解决方案：检查电源是否已接通，确保电池已正确安装或插头已插入电 源插座
常见问题：擦除不干净
常见问题一及解决方案
解决方案：检查黑板擦的清洁程度，如有需要，请清洗或更换擦布 常见问题：噪音过大
黑板擦内部设有感应器，能够自动检测黑板擦边缘，实现自动擦除，提高擦除效率 。
无尘原理
擦除头材质透气性好，能够吸附并锁住粉尘，避 免粉尘飞扬。
黑板擦内部设有集尘装置，能够收集擦除过程中 产生的粉尘，避免粉尘散播。
集尘装置定期清理，将收集的粉尘倒出，保持黑 板擦内部清洁。
环保原理
01
黑板擦采用可充电电池供电，无须使用传统能源，减少碳排放 。
品牌竞争
市场上全自动无尘黑板擦品牌众多，品牌之间的竞争主要表现在产品质量、售后 服务等方面。
未来趋势
技术创新
未来全自动无尘黑板擦的技术将 不断升级，如提高擦除效率、降 低噪音和能耗等方面的技术创新
。
定制化服务
针对不同学校和机构的需求，提供 定制化的全自动无尘黑板擦，满足 个性化需求。
环保意识增强
随着环保意识的提高，全自动无尘 黑板擦的市场需求将进一步扩大。
05
使用说明
使用方法
打开黑板擦
按下开关按钮，启动黑 板擦。
调整速度
根据需要，通过调节旋 钮控制黑板擦的擦拭速
度。
清洁黑板
将黑板擦放置在黑板上 ，轻轻按压，使其与黑 板紧密贴合，自动擦拭
黑板。
关闭黑板擦
完成擦拭后，关闭开关 按钮，停止擦拭。
无尘自动黑板擦设计
图 圆 压紧装置
态时袁排水管直立悬挂于水箱挂钩上袁当需要排出废水时袁依
靠自然压力排出袁如图 源 所示遥
猿援 缘 擦带的选择 擦带选择的是那种横竖相垂直的大条纹相间棉或者胶棉
组成的纤维材质袁对此特进行了市场的相关调查袁综合了解测 试之后袁这样的选择会对擦除效果产生更为明显的效果咱源暂 遥
功率吸尘器吸附粉尘袁依旧没有解决粉尘飞扬的问题袁没有达到预期的效果袁而且这类黑板擦价格方面也
比较昂贵袁结构复杂笨重咱员鄄圆暂 遥 本文设计的这款无尘自动黑板擦是一种黑板自动清洁器袁结构简单合理袁
擦拭黑板干净袁操作方便袁减少粉笔灰的飘落袁无需用手直接接触粉笔灰袁实现无尘擦除袁在极大程度上减
少了对人身体的伤害遥 这款无尘自动黑板擦造价低袁安装方便袁无需对地面打孔袁还可对其进行移动搬运
装置四部分组成遥 电动机为整个擦拭系统的运行提供动力曰压紧装置使擦带和黑板间的接触更加紧密曰清洁装
置实现无尘擦除曰挤水装置使吸附在擦带上的多余水分排尽遥 做到了以机械电气化来代替人力擦除袁轻松擦除
黑板上的粉笔字迹袁擦除效果更加显著袁并且在使用过程中极大程度的减少了粉笔灰的产生袁使擦除过程更加
野 绿色环保冶 袁能够为师生营造一个干净舒适的课堂环境遥
置遥 考虑到夹紧装置施加给擦带的正压力不宜过大渊 正压力过大袁会使擦带被卡住袁无法转动袁因而不能
擦除黑板上的字迹冤 袁同时也不能过小渊 正压力过小袁会使擦带与黑板间接触不良袁无法达到预期的擦除效 果冤 袁因此袁设计了野滚筒滚动式冶 压紧装置袁即在靠近水箱顶端位置固定两组四个滚动滚筒袁由于滚筒本身
具有一定的尺寸袁因此当装置工作时袁绕在滚筒上的擦带能够和黑板更紧密的接触袁从而提高擦除效率遥 如图 圆 所示遥
自动黑板擦的设计
摘要教室黑板凌乱给教师和学生带来了诸多不便，灰尘漫天给学生健康和教室干净的形象带来影响。
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。
根据全国部分城市调研资料显示，随着社会进步和社会节奏的加快，教师职业病率呈逐年上升的趋势，职业病呈现多样化方向发展，其中粉尘引起的尘肺以及各种急慢性呼吸道疾病是中国目前职业病中最主要，危害最严重和最广泛的一种。
学生近视患病率亦逐年上升，到了异常严重的程度。
本文的设计思路电机通过采用自动送料螺杆的原则驱动，同时对设计方案进行了包括其机构组成和某些重要结构在内的具体设计。
该机构介绍派生关系橡皮擦运动形式和结构参数的工作原理。
该分析机构对研究黑板擦的运动规律具有重要意义。
该黑板擦由外壳、减速器、齿轮、轴、轴承、毛毡等组成，黑板擦边缘采用密封装置，外接吸尘管。
本文所设计的黑板擦具有收尘效率高，结构简单，清灰方便，成本低，可靠性高等特点。
关键词：黑板擦、粉尘、电动机ABSTRACTMessy classroom blackboard for teachers and students a lot of inconvenience , dust filled the health impact to students and classrooms clean image. Personal health depends to some extent on the cleanliness of the air you breathe . Chalk is an essential tool currently teaching aids , and use it to impart knowledge , is one of the most original and most traditional main teaching method applied to chalk it now has thousands of years of history, mankind has made education indelible contribution , along with the historical development and social progress , human understanding of the continuous improvement of teaching aids chalk , chalk that brings education to human progress and at the same time make a significant contribution , but also to engage in education of teachers and students bring great harm.According to the National Survey data show that part of the city , along with social progress and social rhythm accelerated rate of occupational teachers showed an increasing trend in the direction of occupational diversified development, including pneumoconiosis and a variety of acute and chronic respiratory diseases caused by dust is China's occupational most important , the most serious and widespread harm one . Students prevalence of myopia has increased year by year , to the unusually severe degree.In this paper, the design ideas of the motor by using the principle of automatic feeding screw driver , while the design of programs , including the composition and structure of their bodies , including some important specific design . The agency describes the relationship between the eraser works derived form of exercise and structural parameters .This analysis has important implications for research institutions eraser law of motion . The eraser from the shell, reducers , gears, shafts , bearings, blankets , etc., using the eraser edge seals , external vacuum tubes . This article is designed eraser has a high collection efficiency , simple structure, easy cleaning , low cost and high reliability.Keywords: Eraser, dust, motor目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (3)1.1 课题研究的背景 (3)1.2 国内外研究现状 (3)1.3 黑板发展的五个重要时代 (5)1.4 课题研究的目的及意义 (6)1.5 本设计的内容 (7)第2章自动黑板擦方案的确定及工作原理 (8)2.1 设计方案的确定 (8)2.2 工作原理 (8)第3章自动黑板擦的设计及计算 (10)3.1 电动机选择 (10)3.2 减速器的设计 (10)3.2.1 主要部件的选择 (10)3.2.2 分配传动比 (10)3.2.3 参数的设定 (10)3.2.4 齿轮的设计 (10)3.2.5 轴的结构设计 (11)3.3 齿轮的设计 (11)3.3.1 确定类型、材料及参数 (11)3.3.2 按齿面接触强度设计 (12)3.3.3 按齿根弯曲强度设计 (13)3.3.4 几何尺寸计算 (15)3.4 轴的设计 (15)3.4.1 材料的选取 (15)3.4.2 轴的校核 (16)3.4.3 轴承寿命校核 (17)3.4.4 键的设计与校核 (19)第4章结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)第1章绪论1.1 课题研究的背景“一根粉笔，三尺讲台”，这是对教师的由衷赞美。
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，粉笔末不是擦下黑板，而是涂抹在黑板上，效果很差，另外这种方法会有明显的擦拭死角，即长方形黑板的很多地方是无法擦到的。
比如还有一种专利是利用了简单的往复运动来擦拭，这种运动形式不仅实现复杂成本高，而且需要很高的运动速度。
挑战杯作品成品
辽宁大学第十一届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品--静电除尘黑板擦学院：轻型产业学院专业：电气工程及其自动化创作团队：轻产科技部年级：11日期：2013.3内容摘要黑板、粉笔、黑板擦广泛应用于学校等文教场所，但粉笔字迹在用传统的黑板擦清除时会抖落出大量粉尘。
这些粉尘久而久之会对周围人群造成呼吸道和肺部的严重伤害。
因此，能够解决此问题的新型黑板擦的出现就迫在眉睫。
此款新型静电除尘黑板擦应用电场对带电粉尘的吸附作用，能够有效地解决粉尘的残留问题。
关键词：电场静电除尘粉尘吸附ABSTRACTBlackboard, chalk and erasers are widely used in schools and other cultural places. But chalk dust would be released in a large amount with traditional erasers. Chalk dust can be harmful to humanbeings' respiratory tract and lung. Thus, there is an urgent need for new type of eraser. This eraser below apply the theory that electric field can attract dust, which be able to solve the problem of chalk dust remaining辽宁大学第十一届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛参赛作品目录中文摘要 (1)英文摘要 (1)目录 (2)1 引言1.研究目的和意义 (3)1.研究方法和原理 (3)2 黑板擦制作2.1黑板擦原理图 (4)2.2黑板擦制作材料 (7)3 新型黑板擦发展优势及使用前景 (7)4 结语部分 (10)新型静电除尘黑板擦1.1 研究目的和意义本款新型黑板擦旨在解决当前社会中文教场所所使用传统黑板擦清楚粉笔字迹是会携带大量粉尘的问题。
创新设计--每日一设想
每日一设想1、无尘黑板擦。
2、不松动鞋带。
3、无尘眼镜。
4、折叠式扫帚（可根据需要弯折到不同角度）。
5、密封式蚊帐（带有拉链，抗外界环境影响）。
6、易旋式杯盖（在杯盖上按装一气伐，当装有热水的杯子冷却后，不易扭开时，可按下气伐使内外气体相通，从而易打开）。
7、不溅水车胎。
8、电磁笔（利用电磁作用，当人坐姿不正时会产生例如声信号，提醒矫正坐姿）。
9、方便式玻璃清洁刷（此玻璃刷有主要部分“刷”和其附件“磁片刷”利用电磁力将两部分粘在玻璃两个不同面上）。
10、变色雨伞（伞由透明材料混合感光材料而成）。
11、保健牙刷（牙刷头可更换，而柄可多次用）。
1、智能玻璃：可根据屋外的光线强度自动调节室内的光强度。
2、多用途帽：冬夏两用，可保暖，又可挡阳光。
3、离子牙刷：可不用牙膏，直接用电源驱动。
4、伸缩式鞋底：可以根据适当条件调节高低。
5、报警多用途笔：当你的坐姿不好、光线太暗或者看的时间过长，提出警示。
6、清洁型梳子：直接把头皮的污物吸取掉。
7、声控电视：输入程序，用声讯号开关电视。
8、多用钢笔：可写字，也可涂改。
9、多功能火炉：通过调节燃气大小，达到不同的用途。
10、可叠书架。
11、透明衣：通过光学原理，达到隐形目的。
12、照明鞋：通过步行时磨擦充电，并且可根据光线强弱，适时照明。
13、助跳型运动鞋。
14、折叠型床：可随周围空间大小，改变床的尺寸。
15、可调节长度的晾衣架。
机制014 唐权 0190341231、可替换鞋底：鞋底最易磨损，可改成能替换鞋底。
2、可伸缩衣架：根据所需而可变长度的衣架。
3、声控电视：开/关、选频都可用声音控制的电视。
4、消音耳护：睡眠休息时避免别人打扰。
5、小型洗衣机：适合单人用，占空间小的小型洗衣机。
6、智能时钟：能提醒该做某事的时钟。
7、防盗锁：非标准钥匙企图开启即发出警报。
8、催眠音乐：听到后引起睡眠。
9、智能茶杯：可控温度的茶杯。
10、茶杯保护套：可防杯子摔坏的外套。
11、防脱落油漆：可防油漆脱落的油漆。
大学生创意大赛计划书——全自动吸尘黑板擦
大学生创意大赛计划书
如图：
二、创新点
社会环境分析：现在常用黑板擦存在很多不足，比如普通黑板擦的效率低下，且往往不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，对老师，前排同学的健康造成不良的影响。
如今学生压力大，时间紧，能够主动去擦黑板的人并不是很多。
所以该产品的出现顺应了社会的需求，其适用于小学，高中，大学各层次学校，各单位，公司，企业，培训机构，市场广泛，可置身于任何教学环境，可自动擦净黑板，减轻教师教学负担，提高教学效率。
1.传统黑板擦：价格便宜，在目前的中小学校中大量使用，占据了市场的70%
2．滚动式环保黑板：价格较高，在一些县市级中小学校中较多使用，占据了市场的10% 3．吸灰黑板擦：价格适中，在一些县市级中小学校中较多使用，占据了市场的10%
竞争优势：新型多功能黑板擦本身的优越性能；对其广大的师生具有超强的优越性能。
三、可行性分析
3.1价值主张
当前，尽管多媒体为代表的现代化教育工具已经普遍走进课堂，但是在数学、物理等需要讲解与论证的课程中，传统的黑板依然不可或缺。
然而，传统黑板需要手动擦拭，这无疑增加了教师不必要的劳动，同时粉笔灰尘会对教师和学生的身体健康造成伤害。
鉴于此，我们创新设计了一种自动擦拭和吸尘的黑板擦，该黑板擦实现了自动擦拭和自动吸收粉笔灰尘，减轻了。
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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
程控制粉尘对人体健康的影响
第三章设计原理在黑板一端固定一个电机，通过曲柄摇杆机构连接到菱形架一端进而实现黑板擦在竖直面上的往复擦拭。
全自动黑板擦通过曲柄摇杆机构连接到菱形架一端，电机
正反转带在黑板一端固定一个电机动菱形架伸缩，进而实
现黑板擦在竖直面上的往复擦拭
第四章方案一：方案采用滑轮传动的方式行牵引；控制电机正反转可以实现黑板擦的往复运动方案二：方案采用汽车
雨刷的原理板擦，通过电机控制摆杆往复运动，已达到擦
拭黑板的目的最终方案：在黑板一端固定一个电机伸缩，
通过曲柄摇杆机构连接到菱形架一端，进而实现黑板擦在
竖直面上的往复擦拭
第五章功能的优化及改进方向功能的优化及改进方向功能的优化及改进方向1.由于在黑板的擦拭过程中会引起大量的粉尘
吸尘器，在擦拭过程中同时工作较好的达到吸尘效果。
2.
由于时间、经费、材料等因素的限制们小组设想，可以添
加一台小电机以曲柄滑块机构来带动整个黑板擦的运行板
擦的功效。
3.由于材料选择上的局限性，的高分子材料；
在设计的精度上也应该更严格使整个黑板擦系统的运行更
加流畅。