机械设计创新大赛论文
机械创新设计大赛-仿生跳囊鼠快递助手
仿生跳囊鼠快递助手设计者：李宗璟作品内容简介本项目主要通过仿造跳囊鼠的运动特点，设计出一款助老快递助手。
装置通过液压装置实现跳跃，通过连杆机构等实现装置平面运动。
1.研究背景及意义目前，我国老年群体使用网购次数越来越多，个人快递量增大。
以武汉为例，疫情期间，不少老年群体学会使用网购进行无接触购买日常用品，快递驿站老年人的身影愈来愈多。
对于老年人而言，快递盒子不方便携带，过多的快递甚至对老年人的行走姿态产生影响，存在一定的受伤风险。
而分多次拿取，对于行动不便老年人具有较大难度，可行性较低。
图1 老年群体取快递示意图对此，本项目设计出一款快递助手。
通过仿造跳囊鼠形态特点，针对平地和楼梯两种场景，实现快递助手平面运动和跳跃运动，实现其帮助老年群体托运快递回家的功能。
图2 跳囊鼠示意图2.设计方案2.1 总体方案设计本项目装置主要包括平面运动模块、跳跃运动模块和快递夹持模块。
装置始终跟随使用者移动。
取快递时，将快递放置于托盘上，快递夹持模块对快递进行夹持，防止运动过程中快递盒掉落。
使用者离开驿站，在路面行动时，装置通过平面运动模块移动。
返回至楼道中，装置通过跳跃运动模块，实现跳跃至台阶上，使得快递助手能够将快递运送至老人家中。
到达目的地后，快递夹持模块松开，取下快递，装置复位。
图3 装置工作流程示意图图4 快递助手总体示意图2.2 平面运动模块设计平面运动模块主要包括连杆、舵机、弹簧等结构。
连杆受到舵机驱动，进行翻转运动，促使装置向前移动。
弹簧包围连杆，与连杆相连，保证四根连杆可以同时接触地面，保证装置平稳性。
后足前足运动方向图5 平面运动模块机构简图2.3 跳跃运动模块设计本装置跳跃运动模块主要包括重心调整模块和弹跳发力模块。
2.3.1 重心调整部分跳跃前，装置需进行重心调整，将重心由装置中部移到尾部，便于起跳、落地的稳定。
该部分主要由电动丝杆、滑块和陀螺仪组成，由丝杆转动带动滑块在限位槽中的移动，实现重心位置改变。
只有“异想”才能“天开”——有感于“大学生机械创新设计大赛”
２发散维法
发散思维就是在 思维过程 中，从一 点向 四面八方 发散 ， 充分 发挥联想 、想象 ，通过知识结构 、观念进行重新组 合 ， 找出更多 、更新 、更好 的解决方案 。这 就要 求看 问题要 考虑
１ 逆 向 思 维 法
逆 向思 维是指人们 沿着事物相反 的方向 ，用相反 的方式 对事物进行 逆 向思考 ，一般是从事物 的结 构 、形态 、功能和 属性 的相反 面去思考 。这是一种与人们惯 常的思维方式相 反 的思维方式 ，其关键是摆脱 常规思路 的束缚 。逆 向思维作 用 于工业设计 ，有许多成 功的发明创造 的例 子 。刀削铅笔 ，刀 动笔 不动 ，采用逆 向思 维 ，笔动刀不动 ，于是就有了转笔刀 。
中文科 技期 刊数 据库 （ 引文 版 ）教 育科 学 ２ ０ １ ５年 ３月 总第 ３期
只有 “ 异想 ＂才能 “ 天开＂
有感于 “ 大学生机械创新设计大赛”
０ ５ ４ １ ０ ０
田聚 锐 河北省 沙河市 职教 中心 河北 邢 台
摘要 ：由于我 国有 着两千多年的封建统治 ，人 们不敢去大胆的想 象，永远被束缚 着。如今 中华人 民共和 国是一 个新 国家 ，她 为 我们建 立了 自由的世界 ，让我们敢 于去 想象去创新 。因此 ，主要讲 了只有异想天 开，我们 才可以收 获新 的科技 成果。 关键词 ：异 想天开 ；创 意 ；成功 中图分类号 ：Ｇ ６ ４ ２ ． ４ ２ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ － ５ ６ ９ １ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ３ － ０ ２ ８ ９ － ０ １ 在２ ０ １ ４ 年 湖北 省大学生机械创新设计 大赛 中 ， 我们 ５ 人 小组 的机械创 新团队设计 的一 款 自动储物 书桌获得一等奖 。 这是一款集安 全 、便捷 、智 能等诸多功能 于一身的书桌 。我 们 的创作灵感 来源于多年 中学生活 的经验 。针对 当今 中学生 的学习压力 巨大 、任务繁重 、各种教科 书及辅 导资料堆叠 于 桌面之上 、杂 乱无章 的烦恼 ，便设计 了这款 只需 要通过按钮 就可 以实现全 自动存取书本 的 自动储物 书桌 。我们的奇思妙 想得 到了认可 。 “ 异想 天开 ” ，常常被人们 用来 比喻一些不切 实际 的、无 法 实现 的非 常奇怪的想法 ，常用作贬义 。但在 生活 中，又确 实有 太多 的事实说 明 “ 异想 ”可以使得 “ 天开 ” 。牛顿 ，通过 苹果 落地这一 司空见惯 的现象 ，“ 异想 ”出了万有 引力定 律 ， 这是 发现 ；鲁班 ，因为皮肤被茅 草划破这 一现象 ，“ 异想”出 了锯 ，这是发 明。更有许 多诸 如孙 悟空天马行空 、嫦娥奔月 等古 人 “ 异想 ”的神话传说 ， 在今 天不是 已经变成现实 了吗 ？ 试想 一下 ，如果没有飞 天的 “ 异想” ，飞机怎么能够产生？人 们 又怎么会真 的登上月球 ？这是创 造奇迹 ！我甚 至预言 ：总 有一 天 ，癞蛤蟆也一定能吃 到天 鹅肉 ！ 创新 思维决定 了设 计是否有创 意 ，设计师 的创新 能力无 疑是设计 的灵魂 。德国的奔驰轿 车就是 因为其严谨 、理性 的 设计思维 造就 了产品卓越 的品质 ；日 本的Ｓ ｏ ｎ ｙ 系列视听产品 之所 以畅销全球 ，也和它所倡导 的 “ 小 、精 、巧 ”的设 计风 格是分不 开的 ；瑞典的 Ｉ Ｋ Ｅ Ａ 系列 家具之所 以能风靡 全球是 因为它一 贯所倡导 的 “ 绿色设计 ”风格 ；海尔 电器之所 以能 打进世界 市场 ，也得益于其三百多人 的工业设 计创 新团队 。 所 以 ，作为＿ 丁业设 计学生 ，尤其要 训练创新思维 ，因为 今天 的社 会是竞争 的社 会 。靠什么竞 争？靠特色 、靠创新 、 靠点子 、靠思路 。思路决定 出路 ，创新开拓未来 。 讽刺那些无 自知 之明或胡乱模仿 ，效果适得其反 的人 。如逆 向考虑 ， 却可 以看 作有 自知之明 ， 能看 到 自己的 “ 丑” ， 敢于 “ 效” ，这种精神 是值得肯定 的。“ 班 门弄 斧” ，通 常是 比喻在 行家面前显本领 ，不 自量力或献丑 ，反之 ，也可 以说 “ 弄斧 就须到班门” ， 看到 自身 的不足 ， 勇 于向权威挑 战 ， 敢超先进 。 “ 近朱者赤 ，近墨者黑 。 ”反之 ，“ 近朱者未必赤 ，近墨者未必 黑” ；“ 学海无涯 苦作 舟” ，反 之 ，“ 学海 无涯乐作舟 ” ；“ 知识 就是 力量” ，反之 ，“ 知识不等于力量 ” ；“ 失败乃 成功之母” ， 反之也可认为 “ 成 功更乃成功之祖母 ” 。诸如 此类 的例子不胜 枚举 ，我们可 以在平 时多注意积 累 ，培养 自己的这种求 异思 维能力。
机械创新设计大赛与大学生创新能力的培养
都是通 过 参加 高考 而 进 入高 等 学府 的 ， 当 今 的高 考 制度 也在 一定程 度上 遏制 了学生创 新意识 的发 展 。 （ 四） 信 心不 足 ， 知难 而退 在大赛 的报 名 阶段 ， 学 生们 的积极性很 高 ， 报 名 踊跃 ， 唯恐 参加 不上 。但 随着准备 阶段 的到来 ， 学 生 很容 易在 制作过 程 中发现 一些 问题 ， 遇 到一 些 困难 。 当这些 困难 无法 解 决 的 时候 ， 学 生 就会 出现 畏 难 情
（ 一） 选题 过 于盲 目
． 在大赛 的初期准备 阶段 ， 需要 根据本届大赛的 主题确 定题 目。在 这个 阶段 ， 学 生 的思 维 比较活跃 ，
绪， 自然就会想到要放弃。而且 ， 学生缺乏坚强的毅 力和高度的责任感 ， 坚持到最后能完成参赛作品的 不是 太多 。
（ 五） 缺 乏 团 队精 神 由团 队负 责人 组 织 的创 新 团 队 ， 在 团 队组 建 立 之初 就应 该有严 格 的纪律 和 明确 的分工 。如果在 参
对在大赛中即将遇到的困难明显 准备不够 ， 没有经 过深 思熟虑 就提 出 了许 多不 符合 实 际的机 械创新 设
计方 案 ， 有 的还超 出 了学校允 许 的资助 金 额 的范 围 。 （ 二） 能 力不 足 ， 缺 乏经验
赛作品制作过程 中比较顺利 ， 整个团队的氛围还会
比较 融 洽 ， 但是 ， 一旦 遇 到 困难 ， 就会 出现分 歧 。如
生为 主 ， 这 个 阶段 的学生 刚 刚学完 基础课 ， 刚开 始接 触到 专业课 ， 因此 ， 还 不具 有把 书本上 的理 论知识 完 全应用 于 实际 的 能力 。同 时 ， 他 们 还缺 少 丰 富 的设 计经验 ， 不 能运 用 所 学 知识 去 解决 实 际 问题 。 由于 刚开 始接触 到实 践 类 课 程 ， 知 识面 比较 窄 ， 所 以， 动 手能力 和创 新 的意识 也差 一些 。 （ 三） 创 新 意识薄 弱
机械创新设计心得(精选多篇)
机械创新设计心得(精选多篇)第一篇：机械创新设计心得有幸参加本次博亚杯机械创新设计大赛。
不管是在准备过程中还是在比赛过程中，都学到了许多在平时的学习中所学不到和感受不到的东西。
参加比赛是对一个人各方面能力的全面锻炼。
这是一个自我提升的过程。
在这个过程中所得到的经验对以后的学习工作生活都很重要。
总结自己团队的成败得失吸取成功团队的宝贵经验，个人觉得一个团队要取得成功以下几点非常重要：首先需要一个优秀的领导者，在拥有必要的基本知识技能外还需要能够统筹全局，充分调动整个团队的积极性，发挥每个团队成员的长处，挖掘每个成员的潜能。
这需要他能够准确把握宏观的方向也要注意很小的细节问题。
二，一个团结奋进的团队，不仅是个人能力有限，在思维的灵活、见识的广度、上个人都是无法和团队相比拟的。
一个团结的团队会有不竭的动力，团员间互相鼓励保证了团队的旺盛的斗志。
团员间相互交流相互理解使整个比赛过程更加协调。
三、明确的目标和坚定的信念以及不灭的斗志。
坚持到最后就是胜利，说的容易但做起来却不是那么回事，很多时候在最需要坚持时，我们往往忘记了这句话。
生活最怕没有目标，做一件事，参加一个比赛亦如此。
没有一个明确而有强烈的目标很难取得比赛的成功。
四、各方面的支持。
来自自己的内心，来自学校，来自老师。
比赛表面上是一件件参赛作品的比较，实质是思维和思想的比拼。
在比赛中能够使自己在思想认识上得到提高在思维习惯上得到改善则是最大的收获。
创新，一个不曾间断过的话题，但怎么做到创新，怎么才能有一个创新型的思维却很少有人做到。
另外，在比赛过程中和其他学校学生的交流，让我认识到了自己看到了现状。
从对比中看到了自己的情况，对自己在今后的学习生活上也有很大的帮助，给自己今后在一些事情上的选择上提供了借鉴。
机械创新设计心得（2）：大三花了将近半年的时间去搞第三届大学生机械创新设计大赛的作品，本来比赛早就完成了，开学还将所有的比赛花费的发票递交了上去，最后学校还要我们写一篇比赛心得，今晚花了两个钟的时间写下了下来这篇比赛心得，真的有点长，转发到自己的__上，见证下自己曾经的步伐。
机械创新设计的论文
机械创新设计的论文关于机械创新设计的论文一、机械产品创新设计的原则（一）经济效益最好原则设计的机械零件既要功能满足客户要求，又要成本低廉。
考虑经济最佳性必须从设计和制造两个方面上入手。
设计上保证合理的原理方案，选用正确的材料；制造上考虑零件的加工工艺性和装配工艺性。
（二）生态效益最好原则不论是在产品制造过程中，还是在产品使用过程中，都要求产品对周围环境“零污染”。
这就要求在设计过程中尽量选择低污染的材料及零部件，避免选用有毒、有害和有辐射性的材料。
（三）安全可靠原则安全可靠是机械产品品质的保证，必须确定零件在强度、刚度、耐磨性、稳定性及热平衡性上满足设计要求。
对于重型机械，一般要求有自锁装置和保险装置，以确保操作员人身安全。
二、机械产品创新设计方法研究（一）创新技术主题的确定与分类搜集的专利可以分为发明专利、实用新型专利和外观设计专利。
发明和实用新型专利的说明书提供了发明或实用新型的技术特征，清楚、简要地表述请求专利保护的'范围。
外观设计专利提供了该外观设计的图片或照片，必要时会作一定的简要说明。
在专利局专利分类方法的基础上，结合一般产品的特点，提出了一般产品创新技术主题的确定与分类方法。
创新技术主题的确定应当以权利要求书为主，并适当结合说明书。
以权利要求书为主确定技术主题，应当完整地掌握权利要求中所记载的技术内容，如以独立权利要求来确定技术主题时，则应当将其前序部分记载的技术特征和特征部分记载的技术特征结合起来确定。
下面以钻夹头为例，确定创新技术主题的方法有：（1）对于发明专利和实用新型专利，一般情况下以独立权利要求中的前序部分记载的技术特征为主，将特征部分记载的技术特征看作是对前序部分的限定。
例：一种新型锁紧式钻夹头，其特征在于：空心钻体的前端开有一截面为三角形的环形沟槽，所述前套的前端与该沟槽卡接。
创新技术主题：以前套与丝母套之间的沟槽卡接为特征的锁紧式钻夹头。
（2）对于发明专利和实用新型专利的特殊情况，即独立权利要求中前序部分所描述的对象在分类表中没有确切位置的，以特征部分记载的技术特征为主，将前序部分记载的技术特征看作是对特征部分的限定。
创新机械设计的研究论文
创新机械设计的研究论文摘要本文旨在探讨创新机械设计的重要性，并提出一种综合研究方法，以促进机械设计的创新和优化。
通过分析当前机械设计的挑战和机遇，本文将阐述如何运用新兴技术、设计方法和工具来提高机械设计的效率和可持续性。
本文还将讨论如何通过跨学科合作和用户参与来促进创新机械设计的发展。
最后，本文将提供一个案例研究，以展示所提出方法的实际应用和效果。
引言机械设计是工程领域中至关重要的一个分支，它涉及到将客户需求、技术和美学因素综合考虑，以创造出功能性强、可靠且经济实惠的机械产品。
随着全球竞争的加剧和科技的不断进步，创新机械设计成为了企业获得竞争优势的关键。
因此，研究如何提高机械设计的创新性和效率具有重要意义。
当前机械设计的挑战和机遇挑战1. 产品开发周期缩短：由于市场竞争激烈，企业需要在更短的时间内推出新产品。
2. 成本控制：在产品开发过程中，控制成本是一个重要的挑战。
3. 可持续性：随着环保意识的提高，机械设计需要考虑环境影响，并采取措施实现可持续发展。
4. 复杂性增加：现代机械产品越来越复杂，设计人员需要处理更多的参数和系统交互。
机遇1. 新兴技术：互联网、物联网、3D打印等新兴技术为机械设计提供了新的可能性。
2. 设计方法和工具：计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程（CAE）等工具可以帮助设计人员更高效地工作。
3. 用户参与：通过与用户互动，设计人员可以更好地了解需求，并创造出更符合用户期望的产品。
4. 跨学科合作：机械设计与其他领域的结合，如电子、软件、材料科学等，可以促进创新。
创新机械设计的研究方法本文提出一种综合研究方法，以促进机械设计的创新和优化。
该方法包括以下步骤：1. 需求分析：通过市场调研和用户反馈，明确产品需求和目标。
2. 概念设计：运用头脑风暴、设计思维等方法，产生多个设计概念。
3. 评估和选择：对设计概念进行评估，考虑可持续性、成本、技术可行性等因素，选择最佳设计方案。
机械创新设计论文15篇(大学生机械创新设计能力培养)
机械创新设计论文15篇大学生机械创新设计能力培养机械创新设计论文摘要：机械创新设计能力，是机械工程类专业核心能力的重要组成部分。
机械设计创新是人类物质文明进步的源泉。
中央关于构建社会主义和谐社会若干重大问题的决定指出：“注重增强学生的实践能力、创造能力和就业能力、创业能力”，为高等职业教育改革与发展指明了方向。
探究机械创新设计能力培养方案与网络教学资源库建设有着十分重要的现实意义。
关键词机械创新设计机械论文机械机械创新设计论文:大学生机械创新设计能力培养一、大学生机械设计课程教育背景我们国家的领导人江泽民早在上个世纪，就提出了重要的一点:“创新是一个民族进步的灵魂，也是一个国家兴旺发达的不竭动力。
”在现代化的大学生机械创新设计的教学过程中，教师可以运用多种机械设计和制作手段方面的创新，展开丰富多样的大学生机械设计教学活动，全方位提高学生的学习能力和学习水平，激发学生展开工程设计和实践探索的决心。
机械创新设计(MechanicalCreativeDesign)要求设计者在机械设计的过程中，兼顾设计的新颖性、创造性，体现制作发明的实用性。
为了提高大家对于机械创新的兴趣，学校可以常年性举办创新设计(MCDchampionship)大赛，通过评选“创造之星”的方式，给予参赛选手一定的现金奖励，提高大学生群体的参与热情，增强广大学生群体参赛的积极性。
可以针对学生的学习水平展开一系列考量工作，为大学生量身设计一套符合自己已有能力的机械制作课题计划。
二、提高学生机械设计创新能力的方法(一)从多种渠道出发，培养学生的实际动手操作能力为了培养学生的创新能力，必须要加强机械设计方面的理念创新工作，普通高等院校的机械创新设计相关负责人，应该安排一些具有教学经验的机械课老师作为能力培训人员，在日常的工作中，机械课教师还应该从多种渠道出发，培养学生的实际动手操作能力。
在课堂外，机械课教师可以通过多种形式的补充教学，提高学生的创新水平。
第十届机械创新设计大赛获奖作品赏析
第十届机械创新设计大赛获奖作品赏析全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：第十届机械创新设计大赛于近日圆满落幕，各位参赛选手在激烈的比赛中展示出了自己的创新能力和设计水平，展现出了机械科技的最新成果。
在本次比赛中，不仅有众多的优秀作品获奖，更有一些作品凭借其独特性、实用性和前瞻性脱颖而出，成为了本届比赛的闪耀之星。
在这篇文章中，我们将对几个获奖作品进行赏析，展示他们的创新之处和未来的应用前景。
首先要介绍的是“智能农业机器人”这一作品。
这个项目主要针对农业生产中劳动力成本高、效率低的问题，设计了一款能够自主作业、智能辨识作物状况的农业机器人。
该机器人配有高清摄像头和人工智能系统，能够通过图像识别技术判断出作物的生长情况、病虫害情况，并进行相应的施肥、喷药等操作，大大提高了农业生产的效率和质量。
此作品融合了机械、电子、计算机等多个领域的技术，展现了未来农业生产的智能化发展方向，具有巨大的应用潜力。
其次是“智能老人助行机器人”。
随着我国人口老龄化程度的不断加深，老年人的养老问题成为了一个亟待解决的社会难题。
这个作品通过结合机器人技术和人工智能技术，设计了一款能够陪伴老年人、帮助老年人行走的智能机器人。
该机器人能够根据老人的步态和需求提供相应的支持，避免老人跌倒并保障老人的安全。
此作品在智能养老领域具有重要的意义，为老年人提供了更好的生活品质和照顾服务，受到了评委和观众的高度赞扬。
另外一个备受关注的作品是“智能家居控制系统”。
随着人们生活水平的不断提高，智能家居已经成为了未来家庭的新趋势。
这个作品设计了一套智能家居控制系统，通过手机App实时控制家中的灯光、空调、窗帘等设备，实现了家居自动化的管理和控制。
此作品在智能家居领域展现出了强大的创新能力和前瞻性，为未来家庭的智能化发展提供了新的思路和解决方案，备受好评。
第二篇示例：第十届机械创新设计大赛已圆满落下帷幕，各位优秀选手陆续公布他们的获奖作品。
在本届大赛中，有众多令人惊艳的设计作品脱颖而出，不仅展现了选手们的创造力和实力，也为机械设计领域注入了新的活力。
大学生机械创新设计大赛
大学生机械创新设计大赛引言大学生机械创新设计大赛是一项针对大学生的创新设计竞赛，旨在鼓励大学生充分发挥自己的想象力和创造力，提升他们的设计能力和创新意识。
本文将介绍该比赛的背景、组织形式、参赛要求、评审标准以及相关奖项，希望能为有意参赛的学生提供一些有用的信息和参考。
背景随着科技的不断发展和社会的进步, 机械工程领域的创新与设计变得越来越重要。
大学生机械创新设计大赛是为了增强大学生创新能力和培养他们在机械领域的设计思维而设立的。
通过参与该比赛，学生们能够了解最新的机械设计技术和发展趋势，提升他们的设计能力和解决问题的能力。
大学生机械创新设计大赛通常由学校或相关机构主办。
参赛队伍由大学生自行组成，每队成员一般为3-5人。
比赛分为初赛和决赛两个阶段。
初赛初赛一般为线上评审，参赛队伍需提交一个设计方案或者一个创新产品的详细描述和相关资料。
评审专家将根据提交的材料对各队伍的设计进行评估，评审标准主要包括创新性、技术可行性和应用前景等。
决赛决赛一般为线下竞赛，入围的队伍将被邀请到指定地点进行现场展示和评审。
参赛队伍需要准备一个完整的设计方案和一个实物样品(如果有的话)进行展示。
评审专家将对各队伍的设计方案、实物样品以及团队的表现进行综合评估。
大学生机械创新设计大赛对参赛队伍有一定的要求，主要包括以下几点：1.参赛队伍需由大学本科生自行组成，每队成员一般为3-5人。
2.参赛队伍需有一名指导教师负责指导和组织工作。
3.参赛作品必须是原创作品，未发表过的。
4.参赛队伍需提供详细的设计方案和相关资料。
评审标准大学生机械创新设计大赛的评审标准主要包括以下几个方面：1.创新性：参赛作品的创新性是评审的重要指标之一。
评审专家将评估作品的创新思想、使用的技术、解决看点是否具有新颖性和独特性。
2.技术可行性：作品的技术可行性是评审的关键之一。
评审专家将评估参赛作品的可行性、技术难度和技术创新程度等。
3.应用前景：作品的应用前景是评审的重要考量因素之一。
论大学生机械创新设计大赛与创新人才的能力培养
第 ３期
贵阳 学院学 报 （ 自然 科学版 ） （ 季刊）
Ｊ ＯＵＲ ＮＡＬ ＯＦ ＧＵＩ ＹＡＮ Ｇ Ｃ ＯＬ Ｌ Ｅ ＧＥ
Ｖｏ １ ． ８ Ｎｏ ． ３
２ ０ １ ３年 ９月
Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ（ Ｑ ｕ ａ ｒ ｔ ｅ ｒ ｌ ｙ ）
Ｓ ｅ ｐ． ２ ０１ ３
论 大 学 生机械 创 新设 计大 赛 与创 新人 才 的能 力培 养
梁贵 萍 ， 何 晓辉
（ １ ． 贵 阳学 院 图书馆 ， 贵州 贵 阳 ５ ５ ０ ０ ０ ５ ； ２ ．贵 州大学 机械 工程 学 院 ， 贵州 贵 阳 ５ ５ ０ ０ ０ ３ ）
摘
要 ：创新 来源于教育 ，文章从全 国大学生机械创新设 计大赛可 以促 进 学生的全脑开发 ，提 升学生理论 知
Ｌ Ｉ ＡＮＧ Ｇｕ ｉ — ｐ ｉ ｎ ｇ ．ＨＥ Ｘｉ ａ ｏ — ｈｕ ｉ
（ １ ． Ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ， Ｇ ｕ ｉ ｙ ａ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｇ ｕ ｉ ｙ ａ ｎ ｇ ５ ５ ０ ０ ０ ５ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ．Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｇ ｕ ｉ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｇ ｕ ｉ ｙ ａ ｎ ｇ ５ ５ ０ ０ ２ ５ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
中 图分 类号 ：Ｔ Ｈ；Ｇ ６ ４ ２ 文献 标 识 码 ：Ａ 文章 编号 ：１ ６ ７ ３— ６ １ ２ ５（ ２ ０ １ ３ ）０ ３— ０ ０ ７ ０— ０ ３
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机械设计作业化学与化工学院矿物加工工程1002班汪超1015030224报告(论文)题目：新型可调环保路面刷毛机第1 章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 新型可调环保路面刷毛机发展概况 (1)1.3 研究的目的意义及其基本思路 (1)1.3.1研究的目的意义 (1)1.3.2基本思路 (1)1.4 作品原理介绍 (2)1.4.1该作品的科学性 (2)1.4.2 先进性及独特之处 (2)1.5机器的实际应用价值和现实意义 (2)1.5.1 实际应用价值 (2)1.5.2 现实意义 (2)1.6预期一天的工作量 (2)1.7当前国内外同类课题研究水平概述 (2)1.8机器的外观图 (3)第2 章减速器的设计 (4)2.1电动机的选择 (4)2.1.1选择电动机的类型和结构形式 (4)2.1.2 确定电动机的转速 (4)2.2计算传动装置的总传动比，并分配各级的传动比 (5)2.3计算传动装置的动力参数和运动参数 (5)2.4确定齿轮的齿数模数 (6)2.5校核齿轮弯曲强度 (7)2.6标准渐开线直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算：（小齿轮） (9)2.7标准渐开线直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算：（大齿轮） (10)2.8 轴的设计与校核... (10)第3 章轴承的校核 (15)第4 章润滑方式与密封的选择 (17)4.1 轴承的润滑 (17)4.2 轴承的密封 (17)第5 章从电动机到减速器，小齿轮轴链传动的静强度的计算 (18)第6 章滚筒的选择与校核 (20)参考文献 (21)摘要新型可调路面刷毛机是在高速公路桥面施工过程中，为保证桥面混凝土与沥青混凝土结合为一体，实现有效粘结而设计的对路面进行刷毛处理的机械。
本文对新型可调路面刷毛机从机构设计、机械传动、机构间的受力分析等方面进行了详细的研究计算。
首先，螺纹调节精确且具有固定支撑的作用、转动副中的低副和高副能产生确定运动，所以本机器采用螺纹调节与转到副机构。
将机架做成一体，最终使整体调节方便可行。
其次，为了保证传动的精确性采用链与齿轮相结合的传动方式，通过调节齿轮之间的传动比来改变转速。
为合理利用功率而对该产品进行了设计和研究，在研究过程中给出了详细的计算过程和图纸的详细标注。
从而选择出了恰当的齿轮、电机和减速器等。
、再次，为了充分利用材料、延长寿命、降低成本。
对轴的受力进行了较核和滚筒的选择。
从而采用了恰当的轴颈和空心滚筒。
根据以上的理论计算，对新型可调路面刷毛机的样机进行了加工实验，取得了比较满意的结果。
关键词刷毛机机构传动校核1.1 课题背景随着当今社会经济的飞速发展，人民生活水平的提高，道路建设显得尤为重要，其寿命更为不容忽视。
为减小高速公路桥面的破坏，就要保证桥面混凝土与沥青混凝土结合为一体，实现有效粘结，因此桥面铺装施工完成后要对其顶面进行刷毛处理。
传统的刷毛工艺是在施工过程中采用人工方式对混凝土连接层进行处理，但由于没有专用机械，致使工人劳动强度大、效率低、效果差，从而埋下质量隐患。
为解决上述问题，本课题的研究势在必行。
参考括号里的资料，加上环保内容（随着我国经济的发展，集装箱运输和跨省货物运输不断增加，公路交通量亦逐渐增加，公路对路面结构强度和使用性能提出了更高的要求。
目前，在已经通车的高速公路上，桥面铺装面积所占比重大大高于一般公路。
在公路桥梁使用过程中，发现桥面铺装易出现混凝土开裂松散、唧浆等病害，桥面破坏非常突出。
桥面作为至关重要一环，其质量的好坏直接影响到整座桥梁的质量及使用效果，因而影响到高速公路的建设质量。
因此，控制好桥面的质量，找出桥面破坏的主要原因并制定相应的对策，减少通车后桥面的返修率，是一个值得研究的课题。
经分析，桥面混凝土与沥青混凝土结合不良是桥面破坏的主要原因之一。
要保证桥面混凝土与沥青混凝土结合为一体，实现有效粘结，桥面混凝土铺装施工完成后，在混凝土初凝时，对其顶面必须进行刷毛处理，把混凝土表面浮浆刷掉，露出石子。
桥面混凝土刷毛工作非常重要，若刷毛不好，将严重影响沥青混凝土与桥面混凝土的结合。
传统的刷毛工艺是在施工过程中用普通的钢丝刷人工操作，重点是掌握刷毛时间，过早不均匀，容易刷掉石子，并且沾在刷子上不易操作，如果晚了刷不动。
一般掌握在初凝后亦不沾刷子最好，必要时需集中人力搞突击战。
另外，刷毛刷二遍最好，第一编纵向刷，第二遍横向刷，深度以露出石子2～3mm即可，刷后及时用扫帚把粉沫清扫出桥面范围。
由于没有专用机械，致使工人劳动强度大、效率低、效果差，从而埋下质量隐患。
为解决这些问题，研制滚地式刷毛机来完成人工无法大面积完成的工作，达到沥青混凝土与桥面混凝土有效粘结的施工要求，势在必行，该课题的研究具有重要的实际意义。
）1.2 新型可调环保路面刷毛机发展概况在当今社会道路建设中，在一些发达国家中采用的材料较好，因而无需再进行刷毛处理。
而在一些发展中国家中，应用的材料达不到那种程度，仍需要进行刷毛处理，大多都是采用人工手持毛刷进行工作，劳动强度大且效率较低，浪费了大量的人力和财力，增加了道路建设的时间。
该机器的使用回避了上述弊端。
该项技术在全国几乎处于空白技术。
（1.2.1 国内现状国内一般采用人工刷毛、冲毛或拉毛的处理方式。
人工刷毛是在施工过程中用普通的钢丝刷人工操作，重点是掌握刷毛时间，过早不均匀，容易刷掉石子，并且沾在刷子上不易操作，如果晚了刷不动。
一般掌握在初凝后亦不沾刷子最好，必要时需集中人力搞突击战。
另外，刷毛刷二遍最好，第一编纵向刷，第二遍横向刷，深度以露出石子1～2mm即可，刷后及时用扫帚把粉沫清扫出桥面范围。
由于没有专用机械，致使工人劳动强度大、效率低、效果差。
冲毛工艺是在桥面铺装混凝土浇筑(布料、找平、震捣、收光)完成后喷洒一定浓度的表面缓凝剂，使砼混凝土在水化反应凝固的时候，表面一层因缓凝剂的作用不凝固，然后选择合适的时间用高压水枪将表面未凝固的水泥浆冲掉，露出石子。
该工艺受缓凝剂浓度、冲毛水压、水枪形式、冲毛时间等因素的影响，很难达到理想效果。
采用拉毛工艺，桥面混凝土表层存有浮浆，与沥青混凝土结合也不理想。
加之长期在超载车辆碾压下，桥面混凝土浮浆便“未老先衰”，从而引起沥青混凝土的损坏。
1.2.2 国外现状在澳大利亚、德国、比利时、法国、英国等国家已经开始使用露石混凝土路面取代传统水泥混凝土采用刷毛和划槽的表面处理方式。
该路面由两层混凝土组成，上层厚度为40－50mm，当底层混凝土浇注完30分钟后就开始浇注，这就保证了两层能够较好的结合成一个整体。
）1.3 研究的目的意义及其基本思路1.3.1 研究的目的意义利用当今先进的机械技术，用机械运动代替人工徒手劳动作业，节省人力，物力。
从而提高工作效率。
（研究的目的：传统的刷毛工艺是在施工过程中用普通的钢丝刷人工操作，重点是掌握刷毛时间，过早不均匀，容易刷掉石子，并且沾在刷子上不易操作，如果晚了刷不动。
一般掌握在初凝后亦不沾刷子最好，必要时需集中人力搞突击战。
另外，刷毛刷两遍最好，第一编纵向刷，第二遍横向刷，深度以露出石子2～3mm即可，刷后及时用扫帚把粉沫清扫出桥面范围。
由于没有专用机械，致使工人劳动强度大、效率低、效果差，从而埋下质量隐患。
为解决这些问题，研制滚地式刷毛机来完成人工无法大面积完成的工作，达到沥青混凝土与桥面混凝土有效粘结的施工要求，势在必行。
）1.3.2 基本思路将毛刷的水平运动演变成圆周运动，从而加大了工作面积，工作中合理利用机械产生的力，减小了机械的体积和重量，以防在工作中给未完全干燥的混凝土的面产生负面影响。
毛刷离地面的高度可以自由调节，在不工作时提高滚筒离地面的高度，有利于不工作时该机器的移动。
调节电机与滚筒的传动比，使滚筒的转速更加适应对地面的刷毛工作，合理选择电机，尽量节约该机器的成本。
达到研究机器的根本目的。
调节机械简图如图1所示：图1 调节机械简图自由度为：F=3n-2pl -pH=3×2-2×2-1=11.4 作品原理介绍1.4.1 该作品的科学性总体的体积、结构间的稳定性、调节的可行性、滚筒的力学性能、滚筒的转速、电机大小、传动比、机器工作时的毛刷所受阻力等等方面做了全面的考虑。
最终确定了各项参数：体积:1305×600×1025（mm）电动机输出功率:1.5KW总传动比：22.4滚筒转速:127r/min动力市电:380V 毛刷阻力:1KN1.4.2先进性及独特之处整体调节：采用滚筒与机身整体调节，从而保证了机身的整体调节，保证该结构的不变性，使此调节不会对该机器带来什么损伤。
滚筒高度调节采用转动副和螺纹调节，毛刷在工作过程中肯定有磨损，为了多次利用，降低成本，使滚筒能上下调节滚桶空心设计，为了降低机身的重量，提高滚筒的性能，而采用空心滚筒。
1.5机器的实际应用价值和现实意义1.5.1实际应用价值取代人工拿钢丝刷进行施工，减轻劳动强度，很大程度上提高了工作效率，提高施工质量，从而延长了公路的使用寿命。
1.5.2现实意义无论是从施工单位的经济效益方面考虑，还是从工期的长短，施工路面的质量，公路的使用寿命方面考虑，新型可调路面刷毛机的使用，会在道路铺设当中起到很重要的作用。
（实际应用价值和现实意义：人工刷毛受工人手的力度、时间早晚和工作态度等问题的影响，导致刷毛效果不理想，经常需要返工，用路面刷毛机刷毛则避免了这些问题，裸露石子深度均匀，无需返工，工作过程不破坏砼粒料，并且实现了人工无法大面积完成的工作，大大地提高了施工效率，降低了劳动强度，从而为施工单位节省人力、财力并延长了公路的使用寿命。
本课题是一项工程应用课题，具有一定的理论研究和实际应用价值，并可在生产实践中取得更好的经济效果。
）1.6预期一天的工作量mm mh r304.0 18.08min60min/127⨯⨯⨯⨯⨯π=459m (1-1)459m×60%=275m275m相同宽度的路面约需要23人一天才能施工完毕．不难发现使用新型可调路面刷毛机工作与单纯手工作业相比，工作效率得到了很大的提高。
1.7当前国内外同类课题研究水平概述由于公路铺设施工单位对路面粗糙处理这一道工序的删除或重视度不高，造成对这方面课题研究也基本上被忽视，在国内同类课题研究的单位或个人很少，在河北省内基本处于空白状态。
此内容可不要1.8 机器的外观设计机器的外观如图2所示。
图2 外观图第2章 减速器的设计2.1电动机的选择2.1.1选择电动机的类型和结构形式按工作条件和要求选择一般用途的3Y 系列的三相异步电动机为卧式封闭结构。
初选电动机的功率为1.5KW ，滚筒所需功率为 PW=w w w Y V F ⨯⨯1000 (2-1) 式中 F w =1kw ，Y w =0.96电动机的输出功率为P 0P 0=Y p W (2-2)从电动机至滚筒之间的总效率为yY=Y 2链×Y 4轴承×Y 齿轮 (2-3)查表得：Y 2链=0.95Y 4轴承=0.99 Y 齿轮=0.98 则 Y链=0.952 × 0.982 × 0.994=0.833 P 0=Y p W P W =1.5×0.832=1.25KW选择电动机额定功率P m 使P m =（1∽1.3）P 0 由电机标准中查表P m =1.5KW2.1.2 确定电动机的转速工作机滚筒的转速ηw 为ηw =D V w πη⨯⨯60 (2-4) Ｖ＝10001000w Pw η⨯⨯=1.25×0.96=1.2m/s ηw =18014.32.1100060⨯⨯⨯=127n/min 按表推荐的链传动的合理范围取链的传动比i 链=2∽5 单级齿轮的传动比i 齿=3∽5，总传动比的的合理范围为18∽144，故电动机的传动的可选范围为：ηm =i n w=（18∽144）×127r/min=2286∽18288n/min,符合这一范围转速范围的同步转速只有3000r/min 一种查表得出这种电动机的型号为Y90S-2，参数如表2-1所示：2.2 计算传动装置的总传动比，并分配各级的传动比传动装置的总传动比为：i=w m ηη=1272840=22.4 (2-5) 分配各级的传动比为i=i 链×i 齿1×i 齿2 初取i 链=3 则减速器的传动比为：i 减=ii链=34.22=7.47 按展开式布置：i 齿1=1.3i 齿2 可算出i 齿2=3.1i减=3.147.7=2.4 则i 齿1=3.12 2.3计算传动装置的动力参数和运动参数1.各轴转速：I 轴n i =nn m链=32840=946.7r/min II 轴n II =in 齿11=12.37.946=303.4r/min 滚筒轴 n III=in II 齿2=4.24.303=126.4r/min 2.各轴功率I 轴： P 1=p 0.y链=1.5×0.95=1.425KWII 轴： PII=p I.η轴承.η链=1.425×0.99×0.98=1.38KW滚筒轴： PIII=p II.η轴承.η链.η齿轮2.y轴承=1.38×0.99×0.98×0.95×0.99=1.26KW3.计算各轴转矩I 轴：T I=9550×n P 11=9550×7.946425.1=14.4n.m II 轴：T II=9550×n P IIII=9550×4.30338.1=43.4n.m 滚筒轴：T III=9550×n P IIIIII=9550×4.12626.1=95.2n.m 4. 将运动参数和动力参数的计算结果进行调整并列如表2-2所示表2-1 电动机参数2.4 确定齿轮的齿数模数考虑到是普通的减速器，故采用软齿面齿轮传动装置，参照表选小齿轮材料为：45Cr 调质钢 250HBS 。