机械创新设计大作业
机械创新设计大作业
武汉纺织大学机械创新设计大作业*名：***学号： **********班级：机设0922指导老师：肖志权一、 设计题1、 车用垃圾桶：经常在公交车上看到歪倒的垃圾桶，影响整体的美观，起不到设置的效果，而且这样易被踩坏或踢坏。
是否可以设计一种方便公交车用的新型垃圾桶。
3.1 具体作业：设计方案说明，含示意图或初步设计图（三维+二维）。
设计方案：▲ 公交车上的垃圾桶东倒西歪是因为车内垃圾桶不固定，由于车厢的颠簸导致这种情况，出现这种情况，会使乘客想丢垃圾的时候却发现垃圾桶倒在地上，或者是甚至找不到垃圾桶，致使垃圾桶起不到应有的作用，甚至还影响了车厢内的整洁。
鉴于这种情况，可设计一种固定在车厢某个地方，并且可以让乘客更方便丢垃圾的垃圾桶，如图1。
图1 车用垃圾桶结构示意图脚踏板 杆1杆2桶盖螺栓孔脚踏式垃圾桶利用四杆机构实现桶盖的自动启闭的，如图1，螺栓孔可以将垃圾桶固定在公交车上，垃圾桶就不会因为车的摇晃而晃倒；该机构是一个双摇杆机构，当乘客丢垃圾时用脚踩脚踏板位置时，杆1带动杆2作为摇杆向上摇动，此时由连架杆将运动传至桶盖，桶盖即作为另一摇杆摇动。
当乘客将脚踏板踩到底部极限位置时，桶盖即可完全打开。
4. 简易垃圾袋支架4.1 任务要求： （1） 设计出运动原理图； （2） 放垃圾时，支架自动张开，撑开垃圾袋； （3） 不放垃圾时，支架自动吸合，密封垃圾袋； （4） 支架是可调的，能适应各种大小的垃圾袋。
4.2 具体作业：设计方案说明（材料、结构等），含示意图或初步设计图（三维+二维）设计方案：简易垃圾袋支架运动原理图如 图2所示图2 简易垃圾袋示意图横杆托盘 螺母螺栓旋转轴M 连接件V 挂件主支撑架2主支撑架1▲ 简要说明各构件所起的作用。
V 挂件：悬挂垃圾袋。
M 连接件：增加主支撑架刚度。
旋转轴：连接主支撑架1和主支撑架2，能使两支撑架绕着它转动。
主支撑架：起支撑作用。
横杆：带动托盘，能沿着主支撑架的滑道上下滑行，对于不同大小的垃圾袋，都可以通过调节横杆，使其能适应各种不同大小的垃圾袋。
多功能椅子设计
多功能椅子设计《人机工程学》课程考核大作业专业: 机械设计制造及其自动化班级: 机械11202序号: 16姓名: 刘仁良平时成绩大作业成绩总评成绩2014 — 2015学年第一学期摘要在多功能办公椅的设计中，蕴含了许多创新设计理念，主要能实现正常、舒适地办公、仰躺休息和进行臂力锻炼、进行颈椎按摩等功能，满足了布局合理、结构紧凑、安全舒适、操作方便、符合人性化设计等要求。
该多功能椅结构简单、功能多样、经济实惠，能满足各类群众的需求。
- 1 -一、设计题目1.1 多功能椅设计背景和意义目前，越来越多的办公室人员及其他脑力、体力劳动者采用坐姿进行工作，并且随着技术的进步，坐姿还将成为我国未来劳动者主要的工作方式。
因此，办公座椅设计和相关的坐姿分析日益得到人体工程研究者和设计师们的关注和研究。
20年前，患腰肌劳损的大多是凿四五十岁的搬运工人或在田间劳作的农民，他们的工作多以腰部力量为主(所以易发生劳损;而如今，腰肌劳损并非是中老年人和体力劳动者的“专利”。
来看病的患者中多了许多35岁以上的公司白领，他们大部分时间保持坐姿，即“三坐”人群:上下班路上坐车;上班时坐办公室;下班后久坐看电视、上网。
正是由于这种工作、生活方式的改变。
加上不良坐姿等原因，使腰肌劳损具有了高发性和年轻化的特点。
同时由于城市化的飞速发展，现如今人们由于工作地点离家较远，中午很难得到午休，本文设计一款多功能椅来实现职工在中午进行短暂午休的功能。
大多数在办公室从事脑力劳动的工作人员由于工作紧张、家务繁忙、场地不足、缺乏合适的健身器材等因素，参加健身锻炼的人数及效果都很不理想.而大多数在办公室从事脑力劳动的人员由于长期伏案工作，极易使颈、椎间盘疲劳受损而引发轻微的颈椎病;另一些使用电脑、打字机、复印机等办公设备的专职人员，由于长时间从事电脑数据输入、键盘打印以及其他需要手臂单调重复动作，极易引发以手、腕、臂功能性损伤为主要表现的“反复紧张性损伤症”的现代职业病。
机械创新的设计大作业
反求工程（逆向工程）四个阶段
第一步: 零件原形的数字化 通常采用三坐标测量机(CMM)或激光扫描仪等 测量装置来获取零件原形表面点的三维坐标值。 第二步: 从测量数据中提取零件原形的几何特征 按测量数据的几何属性对其进行分割，采用几 何特征匹配与识别的方法来获取零件原形所具 有的设计与加工特征。
上午1时45分 22
应用领域
(1) 新零件的设计，主要用于产品的改型
(2) 已有零件的复制，再现原产品的设计 (3) 损坏或磨损零件的还原。 (4) 数字化模型的检测，例如检验产品的 变形分析、焊接质量等，以及进行模型 的比较。
上午1时45分
23
应用领域
民用领域 三维彩色数字摄影、三维型面检测 人体数字化、服装CAD、人体建模、人体数字 雕塑、三维面容识别 医学仿生、医学测量与模拟、整形美容及正畸 的模拟与评价 三维彩色数字化、数字博物馆、有形文物及档 案的管理、鉴定与复制 三维动画影片的制作、3D游戏建模、三维游戏 中三维模型的输入与建立 公安刑侦、脚印、工具痕迹、弹痕采集及数字 化
楦头
鞋底
上午1时45分
33
医学
Hand
上午1时45分
Hand-bone
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Head
上午1时45分
Teeth
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反求工程常用软件
美国Imageware 公司产品Surfacer7.1、英国 DelCAM公司产品 CopyCAD、英国MDTV公司的 STRIM and Surface Reconstruction、在一 些流行的CAD/CAM集成系统中也开始集成了类似 模块，Cimatron90中的Reverse Engineering 功能模块等。在我国，有关反求工程的研究与 开发工作也在不少单位内展开，如浙江大学、 华中理工大学、西安交通大学、西北工业大学 等，并取得一定的成果，如浙江大学推出了ReSoft软件系统。
毕业设计(论文)-茶叶揉捻机自动化改造[管理资料]
![毕业设计(论文)-茶叶揉捻机自动化改造[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/1109180afab069dc51220152.png)
网络教育学院专科生毕业大作业题目：茶叶揉捻机自动化改造学习中心：大连学习中心层次：高中起点专科专业：机械设计及其自动化年级： 10年春季学号：学生：指导教师：完成日期：2012年 1月1日内容摘要本课题主要研究茶叶揉捻机的自动化改造，实现6CR-55型茶叶揉捻机的工作压力、时间、转速和上下叶的自动控制，包括传感和采集系统、电气系统、控制和界面系统、软件系统的设计和开发。
首先分析了茶叶揉捻原理，确定了适用于自动控制的揉捻工艺，并制定了自动控制总体设计方案。
总体方案以PLC控制为主，分为调速、压力控制和上下叶控制三个子系统。
其次，通过计算分析，分别对其进行了硬件选择和连接。
最后，对该系统的上位机软件进行了设计，主要是利用WINCC Flexible解决了人机界面的问题，在下位机PLC软件的开发中，主要是对数据的采集与显示模块进行了编辑。
本课题是一系列茶叶自动控制研究的开始，是开创性的工作，具有非常重要的意义。
关键词：茶叶揉捻机、自动控制、PLC、人机界面、WINCC Flexibl e目录第一章茶叶加工的工序及发展 (1) (1) (1)课题的来源 (2) (2)第二章揉捻加工分析及自动控制总体方案确定 (4) (4) (4) (5)第三章茶叶揉捻机自动控制系统的硬件概况 (8)第四章软件设计与实现 (8) (9)下位机软件设计 (27)WinCC flexible 与STEP 7 的集成 (43)参考文献 (45)致谢 (46)引言中国是茶叶的原产国，中国人对茶叶的应用，至少可追溯到四千年以前,20世纪50年代以来，尤其是进入80年代以来，我国的茶叶加工技术快速向着机械方向发展，各茶类的制茶机械相继研制与开发成功，并逐步应用于生产。
到目前为此，我国的大宗茶己有90%实现了机械化加工，名优茶也有50%以上的加工实现了机械化。
揉捻机自动化改造是要实现6CR-55型茶叶揉捻机的工作压力、时间、转速和上下叶的自动控制，包括传感和采集系统、电气系统、控制和界面系统、软件系统的设计和开发。
机械创新设计与制作大作业
机械创新设计与制作大作业引言在现代科技快速发展的时代背景下，机械创新设计与制作成为了推动社会进步和经济发展的重要力量。
本文将深入探讨机械创新设计与制作的意义、挑战以及应对策略，并通过实例分析，展示该领域的发展前景和应用前景。
意义与挑战机械创新设计的意义机械创新设计与制作的意义在于推动技术进步和产业升级。
通过创新设计，可以提高机械设备的性能、效率和可靠性，为各行业提供更高质量的产品和服务。
机械创新设计还可以降低生产成本，提高资源利用效率，对于推动经济发展和可持续发展具有重要意义。
机械创新设计的挑战机械创新设计面临着多方面的挑战。
首先，技术创新需要不断突破传统的思维定式和设计范式，需要工程师具备广泛的知识和创新能力。
其次，机械创新设计需要与不同行业的需求相结合，需要深入了解各行业的特点和需求，才能设计出更适用的机械设备。
此外，机械创新设计还需要考虑到环保和可持续发展的因素，需要设计出更节能、环保的机械设备。
应对策略多学科融合机械创新设计需要多学科的融合，包括机械工程、电子工程、材料科学等领域的知识。
只有通过不同学科的交叉融合，才能产生创新的设计思路和解决方案。
因此，培养多学科背景的工程师和研究人员，加强学科之间的合作与交流，是应对机械创新设计挑战的重要策略。
创新设计方法传统的设计方法已经无法满足机械创新设计的需求，需要采用更加创新的设计方法。
例如，可以借鉴生物学的原理，设计出更具灵活性和适应性的机械结构。
可以采用仿真和虚拟实验的方法，提前验证设计方案的可行性和效果。
通过引入人工智能和大数据分析等技术，可以实现机械设备的智能化设计和优化。
实例分析机器人创新设计机器人是机械创新设计的一个重要领域。
通过创新设计，可以实现机器人的智能化、灵活化和高效化。
例如，可以设计出具有自主导航和感知能力的机器人，可以应用于工业生产线、医疗护理、农业等领域。
通过引入人工智能技术，机器人可以学习和适应不同环境和任务，提高工作效率和质量。
创造性思维与创新方法大作业乒乓球拾取器
创造性思维与创新方法大作业乒乓球拾取器乒乓球拾取器是一种使用创新方法和创造性思维设计的设备，能够自动将散落在地面上的乒乓球收集起来。
这个设备的设计灵感来自于乒乓球比赛中的一个常见问题，即乒乓球容易散落在地面上，给清理工作带来了不便。
通过设计一个智能乒乓球拾取器，可以大大提高清理乒乓球的效率，减少人工操作的工作量。
首先，为了实现这一设备的功能，我们需要采用创造性思维来设计一个具有自动识别和收集乒乓球能力的机械臂。
该机械臂应具有足够的精确度和灵活性，能够准确地捡起乒乓球并将其放入一个容器中。
为了实现这一目标，我们可以采用图像识别技术来识别乒乓球的位置，并使用机器学习算法来训练机械臂执行捡球的动作。
其次，我们还需要考虑机械臂的移动方式。
一种创新的方法是使用轨道系统来控制机械臂的移动，并确保其能够覆盖整个乒乓球场地。
通过使用传感器来检测乒乓球的位置，机械臂可以自动调整其位置和姿态，以便更好地捡起散落的乒乓球。
此外，为了使乒乓球拾取器更加智能化和高效，我们还可以引入自主导航和路径规划技术。
通过在设备中集成微型摄像头和激光传感器，可以实时监测乒乓球场地的情况，为机械臂提供准确的位置和环境信息。
基于这些信息，机械臂可以自主规划最优路径，快速移动并执行拾取任务。
另外，为了提高乒乓球拾取器的实用性和多功能性，我们还可以考虑在其设计中加入其他功能。
例如，可以添加一个储物箱来存放已经收集到的乒乓球，方便管理和清理。
同时，还可以设计一个自动统计功能，通过识别乒乓球数量和颜色，自动记录比赛数据，并生成相关报告。
在设计乒乓球拾取器的过程中，我们还可以考虑采用一些创新的材料和技术，以提高设备的性能和耐用性。
例如，可以使用碳纤维等轻量化材料来制造机械臂和轨道系统，以实现更快的反应速度和更高的精确度。
此外，还可以采用3D打印技术来制造特定部件，提高制造效率和定制性。
总之，通过创造性思维和创新方法，我们可以设计出一个智能乒乓球拾取器，并利用图像识别、机器学习、自主导航和路径规划等技术来实现其功能。
创新创业实践课大作业展示
谢谢~
螺母不会被损坏总结通过使用这个扳手能够减少对螺母的损伤提高结构体整体生命力的扳手来满足现代社会对新型技术的需求提高工业制造生产的效率降低了对工业设备及结构的维护成本使得机械安装工作更加简单方便提高机械安装工作的工作效率
不易损坏螺母的扳手的研制
扳手是工业生产中经常使用的工具，也是现代家庭生活中备 不可少的工具。我们在实际应用中，我们经常要使用扳手去 扳动螺母器件，所以扳手这件工具不论是在生活中还是在工 业制造生产上，都有着举足轻重的地位。市场上供应有二类 扳手：一类是活络扳手，另一类是死扳手。活络扳手的优点 是一只扳手可扳动一定尺寸范围的螺母，缺点是用时需要调 节，以适应不同规格的螺母。死扳手的优点是用时无须调节， 缺点是一只扳手只可应用于一个规格的螺母。但是这两种扳 手都有一个缺陷就是容易损坏螺母。所以，研制一款能够保 护螺母，能够延长结构生命的扳手就显的十分必要了。
用扳手拧紧或松动螺母是机械领域中的一个基本操作。以新 型扳手取代传统型扳手，必ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ会使机械安装工作更加简单、 方便，提高机械安装工作的工作效率。
有何经济效益和社会效益
在拧紧或松动同时会损坏螺母的六角形表面。使用扳手时螺 母的过程中，扳手用力越大，螺母损坏就会越严重。而使得 扳手作用于螺母上的力大大降低，降低了工作效率。
最终结果
这一设计可解决使用传统扳手时遇到的问题。当使用扳手时， 螺母六角形表面的其中两条边刚好与扳手上、下钳夹上的突 起相接触，使得扳手可以将力作用在螺母上。而六角形表面 的与扳手接触的角则刚好位于扳手上的凹槽中，因而不会有 力作用于其上。螺母不会被损坏
不会损坏螺母的扳手
通过使用这个扳手，能够减少对螺母的损伤，提高结构体整 体生命力的扳手来满足现代社会对新型技术的需求，提高工 业制造生产的效率，降低了对工业设备及结构的维护成本， 使得机械安装工作更加简单、方便，提高机械安装工作的工 作效率。
机械创新设计大作业要求
机械创新设计大作业
本次大作业包括两部分内容：
第一部分：每人查询一项中国发明专利（查询网站：/zljs/）
要求查阅其申请书(包括5部分：说明书、说明书附图、权利要求书、说明书摘要、摘要附图)。
详细领会其创新点、创新思路和创新方法，学习专利申请书的格式，学会如何表达自己的创新思想，然后针对该发明专利涉及的问题设想自己的解决方案，即自己是否有新的思路来解决该问题？
具体内容和格式：专利名称、专利号、该专利要解决的问题、其解决方案(可以配图)；自己对该问题的理解和解决的新思路(可以配图)。
第二部分：写一写关于机械创新方面的感想，说明自己在学习《机械创新设计》后的感想和收获。
形势要求：鼓励手写，也可电子版；以下是封面模板。
武汉纺织大学机械创新设计大作业
姓名：学号：班级：指导老师：。
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拖把涮洗桶
随着我国拖把市场的迅猛发展，与之相关的一些生产技术应用与研发也成为业内企业关注的焦点。
目前，市场上虽然出现了一些新式拖把，但在最基本的使用方面和老式的拖把相比，也没什么差别。
不管是新式还是老式，但最使用户感觉不便的是拖把洗净后要把水拧干的确很为难，不是用脚踩就是用手拧，劳动强度大，费时费劲，同时又弄脏双手，特别是冬天使用起来又冷又不卫生。
也有把拖把洗净后挂于墙壁自然脱水，这样使其长时间处于很湿的状态下而影响拖把的使用寿命。
通过本次的设计，拖把洗涤甩干机能满足加工需求，保证加工精度，使用较为方便，工作可靠，便于维修、调整。
提高了工作效率，预计能达到设计要求。
在设计过程中,由于知识的缺乏和实践经验的不足,难免有些遗漏,疏忽及错误,望老师能够批评指正。
需要解决的问题
A. 拖把洗涤甩干机的框架思路设计
B. 拖把洗涤甩干机的结构方案
a)总体方案
b)结构组成
c)传动机构及其运动原理
C. 拖把洗涤甩干机的设计方案与分析
a)总体与零部件的设计思路
b)结构设计与分析
c)功能设计与分析
D. 拖把洗涤甩干机主要零部件的Pro/E三维造型图和CAD的二维图
总体设计
本次设计的拖把洗涤甩干机，运用了创新设计方法里系统分析法中的设问探求法和缺点列举法等、联想类比法中的联想法和类比法等，进行了总体的结构方案设计和组成结构以及运动原理的设计。
针对目前拖把的一系列问题，为此设计的该拖把洗涤甩干机由外到内满足：(1)装置为脚踏式，整体呈“L”型。
(2)组成结构有扶手（含卡套），箱体，甩水筒，洗涤波轮，踏板，齿轮传动机构，排水管，滚轮等组成。
(3)卡套可以使拖把放入甩水筒时，拖把杆在筒的中心线上，有效的减少震荡，提高除水效率。
卡套松紧可以调节。
(4)发挥洗涤和除水功能
的甩水筒和波轮分别安装在两厢（材料均来自废旧的家用小型洗衣机，废物再利用，节省成本），呈阶梯形布置，底下接有排水管。
(5)齿轮传动机构（含有锥齿轮，单向轴承和带轮传动）集体安装于一张底板，和排水管安置于箱体腹部，保证外形美观。
(6)设计安装滚轮，实现远距离洗涤涮洗。
该拖把洗涤甩干机为脚踏式，其组成结构自上而下如图3-1所示，它由扶手1（含卡套），箱体2，甩水筒3，洗涤波轮4，踏板5，传动机构6，排水管7，滚动轮8组成。
运动原理设计
扶手1是用24x12不锈钢管焊制而成。
前端的卡套的创意来自专用拖把杆外套的套筒，这样设置使拖把放入甩水筒3时，能保证杆在筒的中心线上，有效地减少了拖把旋转时的左摇右晃，提高除水效率。
其尺寸是经对多种普通型拖把杆测量，最后取合适值而得，同时卡套松紧可以调节。
发挥洗涤和除水功能的部分：甩水筒3和波轮4均来自废旧的家用小型的洗衣机，在实现废旧物品再利用的同时，节省了我们的制造成本。
踏板5焊接在扇形齿轮（传动机构6的一部分）的端面，使得脚踏的动力传
递给传动机构6，并最终实现洗涤波轮和甩水筒的旋转。
提供动力的传动机构6部分：该传动机构主要由支架，轴，齿轮，带轮（附同步
带），轴承（座）等构成。
标号名称模数m 齿数z
1
齿轮
2 80
2 2 38
3 1.5 30
4 1.
5 30
5 1 120
6 1 16
续表3-1 传动部件的明细表
标号名称模数m 齿数z
7
齿轮
2 44
8 2 13
9
带轮/ /
10
经计算，该传动机构传动比为：i
81
=53.441
i
91
=15.79
结构组成设计
在图3-4中，当给踏板施加一向下的踩踏力时，与踏板焊接在一起的扇形齿轮a转动，带动圆柱齿轮b，通过b同轴的锥齿轮以及c同轴的锥齿轮（图中未表示），将横向转动转换为纵向转动，再通过齿轮c，d齿数的大小配，使转速提升，达到有效洗涤转速，该速度通过带轮g传递给洗涤波轮，使洗涤功能得以完成。
洗涤转速对于甩水来说还明显不够，通过齿轮e，f齿数的大小配，使转速再次提升，甩水筒内达到理想的离心力，从而，拖把甩干功能得以完成。
另外，f为单向轴承，保证了当踏板复位，齿轮反转时不会影响甩水筒的正常转动。
功能设计与分析
拖把洗涤甩干机的带动甩水筒的传动机构传动比为i=53.441，带动涮洗波
轮的传动机构的传动分析传动机构传动比为i=15.79，甩水筒旋转速度约是涮洗波轮旋转速度的3.5倍。
拖把放入涮洗箱，波轮旋转搅水，涮洗拖把，放入甩水筒，杆部卡入卡套，手松握杆，踩动踏板，甩水筒旋转，产生离心力拖把甩水。
除水效果好，省力省时，效率高；机动性好，可以远距离涮拖，适合公共场所大面积场地面的卫生清洁，可以大范围推广。
对于近距离，在水龙头下涮洗好拖把后，放入甩水筒中，将拖把杆挤入卡套，掌住杆上部（手要松握），轻踏踏板，使甩水筒转动起来后，再连续踩踏踏板，使速度提升起来，拖把中的水在离心力的作用下被甩出，实现拖把的甩干。
拖完地后，推到下水道口，放下导水管，排放污水，并刷洗干净。
对于远距离，可以在涮洗箱中注入适量的，携带到远距离，当拖把脏了，可以进行涮洗：拖把放入涮洗箱（波轮上），踩动踏板，使波轮转动起来，对拖把进行洗涤。
三维造型装配
脚踏板和扇齿轮以及轴的装配连接。
直齿轮、横锥齿轮以及键和横锥轴的装配。
大齿轮、竖锥齿轮以及键和轴承等的装配。
齿轮轴、带轮以及轴承和键等的装配连接。
由以上等几个部装组件再次装配成为传动机构的装配图。