黑板檫除塵器

1、1方方 案案 說說 明明 書書 黑板檫除塵器霹靂六人組霹靂六人組2目錄目錄一、團隊成員簡介一、團隊成員簡介.3（一）成員基本信息.3（二）個人擅長.3二、作品介紹二、作品介紹.4（一）摘要.4（二）研究背景及意義.5（三）設(shè)計靈感.6（四）各部分結(jié)構(gòu)功能說明.8（五）創(chuàng)新點.9（六）工作原理和工程.10（七）加工和裝配工藝.11（八）設(shè)計計算及方案預算.12（九）優(yōu)缺點及后期預想.14三、個人心得三、個人心得.16四、附件四、附件（零件圖，裝配圖）零件圖，裝配圖）.附頁附頁3團隊成員簡介團隊成員簡介（一）成員基本信息：（一）成員基本信息：姓名姓名學院學院專業(yè)班級專業(yè)班級學號學號教學班教學班程明

2、汕軟件學院軟件 12-01 班20122144710001陳元杰電子與應(yīng)用物理微電子 13-1 班20132133550001王志勇生物與食品工程食品 13-01 班20132138710002王金飛生物與食品工程食品 13-01 班20132138940002倉婷婷生物與食品工程生技 13-01 班2013213998 0002畢楠璽生物與食品工程食品 13-01 班20132138930001（二）個人擅長：（二）個人擅長：程明汕：來自 12 級軟件學院，個人擅長對電腦技術(shù)的應(yīng)用和信息收集技術(shù)。在創(chuàng)新項目中提供電腦相應(yīng)技術(shù)支持陳元杰：來自電物微電子專業(yè)，擅長物理知識應(yīng)用、組織協(xié)調(diào)、信息收集

3、、軟件應(yīng)用方面。在創(chuàng)新項目中提供電腦技術(shù)及信息收集等方面的支持王志勇：組織協(xié)調(diào)能力較強，參與積極性高。在項目中扮演了主要的角色，根據(jù)活動進程組織會議。王金飛：較好的思維能力，畫圖能力較好，能吃苦耐勞。在項目中從技術(shù)到會議再到結(jié)題都能做得較好倉婷婷（女）：寫作能力、語言組織能力較好，報告編輯能力強。在創(chuàng)新項目中提供會議記錄及后期文件整理等畢楠璽：配合程度較好，很好的配合其他同學完成相應(yīng)的工作。4作品介紹作品介紹（一）作品信息及摘要（一）作品信息及摘要作品名稱：作品名稱：黑板擦除塵器黑板擦除塵器名稱：名稱：霹靂六人組霹靂六人組關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：黑板檫黑板檫 除塵器除塵器參考書籍文獻：參考書籍文獻：1

4、. 機械原理 第七版 高等教育出版社 孫桓 2. 機電創(chuàng)新設(shè)計 中國礦業(yè)大學出版社 徐桂云、樊曉虹、王洪欣 3. 簡明工程圖學 科學出版社（北京）胡延平摘要：摘要：在工培的大環(huán)境下，我們組本著創(chuàng)新與實際意義的原則，注意到了我們?nèi)粘Ｉ钪薪淌抑泻诎宀粱覊m處理的問題，為了幫老師和同學們解決這個困擾了多年的問題，本組組員創(chuàng)新性的想出了這個方案。為了教師及學生們的健康，我們的設(shè)計走進了教室里，設(shè)計了我們的作品黑板擦除塵器。該黑板檫除塵器整個結(jié)構(gòu)中并未涉及過多的傳動與鏈接裝置，并充分的利用了杠桿原理和彈簧的彈性勢能與動能之間的轉(zhuǎn)換，使原本簡單的結(jié)構(gòu)卻能夠很完美的實現(xiàn)我們需要的功能。具有功能實用性強、結(jié)構(gòu)

5、完善、實現(xiàn)功能原理簡單，加工工藝程序簡單、調(diào)控等各方面具有明顯的優(yōu)越性，可操作性強等特點。5（二）研究背景及意義（二）研究背景及意義背景：背景：21 世紀科技在快步發(fā)展，支撐它的正是教育事業(yè)的發(fā)展。全國小學教育階段、初中教育階段、高中教育階段和高等教育階段在校學生總數(shù)約為 23527.68 萬人。面對如此龐大的數(shù)據(jù)，另一方面是老師需要開展更多的教學課堂。黑板檫除塵一直都是同學和老師都頭疼的問題。黑板檫如果除塵處理不好將會影響到老師和學生的身體健康問題，漫天的粉灰也會影響到同學們的聽課效率。對同學和老師有諸多不利。我們團隊本著創(chuàng)新與實際意義的原則，注意到了我們?nèi)粘Ｉ钪薪淌抑泻诎宀粱覊m處理的問題

6、，為了幫老師和同學們解決這個困擾了多年的問題，團隊成員創(chuàng)新性的設(shè)計出了這一方案。研究意義及發(fā)展前景：研究意義及發(fā)展前景： 由于教育事業(yè)的發(fā)展，對教育事業(yè)相關(guān)物理環(huán)境越發(fā)得到人們關(guān)注。教育相關(guān)器材的實用性，健康原則等都會引起同學和老師的注意。當然“黑板檫除塵器”作為一種新型的，實用性強、可操作性強、成本低廉、符合同學和老師們對健康的要求，將會教育相關(guān)器材方面的一大改善。其研究和發(fā)展前景極為樂觀。6（三）設(shè)計靈感（三）設(shè)計靈感 從工程培訓開課以來，我們小組一直非常重視，前后一共開過多次會議，每次大家討論興致勃勃，積極發(fā)表自己的見解與想法，并提出疑問，一同解答，我們?nèi)硕嗔α看?，力圖把每一個問題考慮清

7、楚，但是我們的思考畢竟有限，還存在一些欠缺，我們將會在后期制作的過程中逐個突破。 一開始，我們小組討論制作什么作品的時候，小組成員積極參與，有考慮做爬樓梯且吹干樓梯的機器人的，有考慮做撿乒乓球的機器，還有考慮做爬樹機器人摘水果的；最終經(jīng)過大家的思考，一一淘汰，最終決定做撿拾乒乓球的機器。 由于時間緊迫，并且每星期只能與老師聯(lián)系一次，所以我們決定先將撿拾乒乓球的機器進行細化，準備讓履帶轉(zhuǎn)動夾住乒乓球，還細致地想了如何將撿拾的乒乓球傳遞上來的方法。 正當我們準備進行下一步作圖的時候，出現(xiàn)了小意外，我們組的組員去請求老師的意見時，老師認為我們的作品并不是很實用，具有局限性，沒有其實現(xiàn)的意義；當時大家

8、都有些消極，不過我們很快明白了老師的意思，認同了老師的觀點，作品確實沒有它存在的意義和價值。 于是我們迅速開始想下一個方案，并著重于創(chuàng)意性與實用性。正苦于靈感匱乏之時，小組一成員隨手拿起黑板檫在墻壁上拍打除塵，另一個小組成員靈感突發(fā)，想到了每天老師上課之前，拍打黑板擦的辛苦，7并且對老師的身體健康造成影響，覺得黑板檫除塵器功能實用，且富有一定創(chuàng)造性。通過系列討論與分析我們便肯定了做黑板擦除塵器的可行性。 大家進行多次討論后，注意到以下細節(jié)，例如：黑板擦放下的方式，用黑板擦拍打還是用重物拍打黑板擦的問題，拍打應(yīng)該豎直放置還是水平放置，如何獲取拍打動力，如何充分利用好重力勢能彈性勢能，等等。我們小

9、組成員都發(fā)表自己的觀點以及優(yōu)缺點。 而在軟件，工圖方面，我們幾個都不是機械學院的，所以圖紙的繪畫也花了不少功夫，短期內(nèi)學習 CAD，3dmax 等軟件更是難上加難，但是大家都有不怕吃苦搞科研的精神，都能一一克服。 所以，請老師相信我們這支隊伍，我們有想把作品做出來并完善的決心，雖然我們不是最好的，我們沒有過硬的基礎(chǔ)，但是我們一定是最認真的，一定可以將除塵器制作出來。8（四）各部分結(jié)構(gòu)功能說明（四）各部分結(jié)構(gòu)功能說明1 1各部分明細表各部分明細表結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)數(shù)量數(shù)量實現(xiàn)功能實現(xiàn)功能底架1承擔支持整個作品的任務(wù)。支持平面2實現(xiàn)整個作品的支持功能。中心轉(zhuǎn)盤1通過轉(zhuǎn)達來傳遞動能。齒輪2將發(fā)動機的能量傳輸出

10、去。發(fā)動機1為轉(zhuǎn)盤提供能量。連桿1下方鏈接網(wǎng)狀拍子，通過繞定軸轉(zhuǎn)動來帶動下方的拍子，實現(xiàn)動能傳遞功能。拍子1呈現(xiàn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)拍打功能。擱板1位于兩塊支持板之間，放置發(fā)動機。門1放置黑板擦扣環(huán)1將黑板擦固定在門上2.2.各部分結(jié)構(gòu)圖，請參見附表（零件圖，裝配圖）各部分結(jié)構(gòu)圖，請參見附表（零件圖，裝配圖）9（五）創(chuàng)新點（五）創(chuàng)新點創(chuàng)新點創(chuàng)新點 1 1：拍打結(jié)構(gòu)：拍打結(jié)構(gòu)我們的理念是力求用最簡單的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)一種可行的功能，結(jié)構(gòu)設(shè)計的每一點在初期設(shè)計的時候設(shè)想過很多方案，尤其是主要功能實現(xiàn)的拍打結(jié)構(gòu)上，我們充分融合了我們設(shè)計的理念，在眾多的設(shè)計方案中我們選擇了現(xiàn)今的這種最簡單最可行的拍打結(jié)構(gòu)。 其主

11、要特點是設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，整個結(jié)構(gòu)中并未涉及過多的傳動與鏈接裝置，并充分的利用了杠桿原理和彈簧的彈性勢能與動能之間的轉(zhuǎn)換，使原本簡單的結(jié)構(gòu)卻能夠很完美的實現(xiàn)我們需要的功能創(chuàng)新點創(chuàng)新點 2 2：功能實用性強此黑板檫除塵器針對普通除塵方法存在粉塵漫布的缺點，改良了除塵方法，具有功能實用性強的特性創(chuàng)新點創(chuàng)新點 3 3：功能原理簡單，加工工藝程序簡單 此方案由支架，拍打結(jié)構(gòu)和發(fā)動機三大部分組成。結(jié)構(gòu)簡單可行，實現(xiàn)功能明顯。另一方面意味著加工工藝流程簡單。創(chuàng)新點創(chuàng)新點 4 4：結(jié)構(gòu)功能完善、成本低廉此方案功的能原理簡單，加工工藝程序簡單。生產(chǎn)要求也相應(yīng)降低低，成本要求自然也不高創(chuàng)新點創(chuàng)新點 5 5：符合健康

12、環(huán)保的理念10（六）工作原理和過程（六）工作原理和過程提示：請參看附圖提示：請參看附圖通過機械能轉(zhuǎn)換為彈性勢能，再將彈性勢能轉(zhuǎn)換為動能從而實現(xiàn)其基本功能（機械能彈性勢能動能） 。首先，處的電機轉(zhuǎn)動，通過齒輪傳動帶動轉(zhuǎn)盤以一定速度勻速轉(zhuǎn)動，附著在轉(zhuǎn)盤上的亦勻速轉(zhuǎn)動，與接觸，從而帶動向左邊揚起，彈簧被拉長（，之間有彈簧鏈接） ，當與脫離，在彈簧彈性作用下加速運動回來，與處的黑板檫產(chǎn)生碰撞，從而實現(xiàn)拍打除塵的功能。在整個拍打過程中，我們的作品是處在一個與外界隔絕的環(huán)境里，拍打下來的灰塵會由于重力作用落到下方的抽屜里，這樣我們至于要隔一段時間將抽屜里面的灰塵倒出即可完成整個過程。 11安裝支撐連桿5裝

13、配連接6安裝底架4返修報廢安裝連接桿 28安裝銜桿11組裝拍板10固定9組合安裝12安裝發(fā)動機托架14返修報廢安裝發(fā)動機15履帶連接報廢返修（七）黑板檫除塵器裝配工藝流程圖（七）黑板檫除塵器裝配工藝流程圖裝配中心轉(zhuǎn)盤 安裝轉(zhuǎn)軸齒輪裝上連接桿 123合格不合格合格不合格合格測試或檢驗 完成安裝工序不合格測試或檢驗7測試或檢13驗12（八）設(shè)計計算及方案預算（八）設(shè)計計算及方案預算1.1.經(jīng)費預算經(jīng)費預算結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)數(shù)量數(shù)量預估經(jīng)費（元）預估經(jīng)費（元）底架16支持平面23中心轉(zhuǎn)盤14齒輪25發(fā)動機114連桿11拍子11.5擱板11門11.5扣環(huán)11總計12382.相關(guān)公式計算：相關(guān)公式計算：發(fā)動機轉(zhuǎn)動

14、，直接通過傳動裝置帶動轉(zhuǎn)盤發(fā)生相應(yīng)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤上的突起提供拍桿動力，從而帶動拍桿來回往復運動。13轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤半徑 R=5cm，發(fā)動機轉(zhuǎn)速為 n=500rad/min，則轉(zhuǎn)盤周期T=1/n.每分鐘可拍打的次數(shù)為 n=500 次.3.3. 成員分工：成員分工：程明汕：負責學習 3dmax,以保證后期能做出立體動態(tài)效果圖，以便較直觀的觀看陳元杰：負責學習 Auto CAD,畫出電子版的圖紙王志勇，畢楠璽&王金飛：負責畫出工程圖紙倉婷婷：記錄大家的討論成果，并寫出完整方案。會議記錄情況：時間內(nèi)容參與人員滿意度3.21討論課題方案、熟悉隊友（8 教308）6滿意3.23討論課題方案（菁菁學園）5滿意

15、3.26提問老師（曹老師）短信聯(lián)系滿意3.28初步確定方案（8 教 308）5一般4.2討論課題方案（8 教 308）6差4.7方案設(shè)計（8 教 308）6滿意4.13方案設(shè)計（8 教 308）5滿意4.17提交審核方案（公培中心曹老師）3滿意145.11修改方案（菁菁學園）6一般6.18提交咨詢（公培中心曹老師）3一般15（九）優(yōu)缺點和后期預想（九）優(yōu)缺點和后期預想優(yōu)點：優(yōu)點：1.功能實用性強2.結(jié)構(gòu)大致完善，基本可以做出實物3.原理簡單，調(diào)控等各方面容易實現(xiàn) 4.創(chuàng)意明顯，由于非命題，不同于一般的制作 缺點：缺點：1.體積較大 2.結(jié)構(gòu)還有缺陷，功能不能實現(xiàn)的完美，可能會在黑板擦上留有少許

16、灰塵 7.7.后期預想：（需要解決的問題）后期預想：（需要解決的問題） 由于我們并沒有機會實際將我們的作品完成，所以很多的后期完善不能做的很好，一些不足之處也不能在制作的過程中加以發(fā)現(xiàn)并且完善，但姑且就把我們目前可以想到的完善方案列舉出來。1) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)：目前我們的作品內(nèi)部結(jié)構(gòu)還是比較粗糙，在工件的銜接方面做的并不是很完善，比如，轉(zhuǎn)盤的具體尺寸大小以及齒輪的合理直徑，都需要在創(chuàng)作過程中加以確定。2) 外殼設(shè)計：整件作品的功能就是為了幫助老師更好的處理黑板擦灰塵困擾，而且不能在工作過程中出現(xiàn)灰塵溢出的現(xiàn)象。同時為了力求方便快捷以及作品后期的普及，我們會將每個作品設(shè)計成適當大小，并力求作品外形能依

17、附于講臺，爭取達到每個講臺能16夠配備一臺作品。3) 收集裝置：目前我們的設(shè)想是設(shè)計一個類似于抽屜的結(jié)構(gòu)，安裝在作品的下層，灰塵會由于重力作用自然落在抽屜里，但考慮到灰塵質(zhì)量較小，下落需要一定時間，影響作品工作效率。所以后期改進可以利用靜電吸層原理對抽屜進行改進，使抽屜起到一個主動吸層的作用，顯著提高效率。17個人心得個人心得陳元杰：陳元杰：由于我們組員都是非機械類專業(yè)，在畫圖等方面缺乏相關(guān)經(jīng)驗，所以我們的方案并不是很完美。但是我們團隊每一個人都做到了盡心盡力。雖然我們的前期計劃是要做出實物作品來。但是提交方案是出現(xiàn)意外差錯，至于沒有機會參與真正的創(chuàng)新訓練項目。雖然這樣，隊友們依然沒有放棄，并

18、且繼續(xù)進行相應(yīng)會議討論，這一點我非常感動。王志勇：王志勇：我們團隊是一支優(yōu)秀的團隊，每個人都有著自己的特長。雖然很遺憾我們的作品并沒有成功創(chuàng)作出來，但為之我們做出了我們所能做的努力。最重要的是我們通過工培這個平臺加深了交流認識了新的朋友，對我來說這已經(jīng)沒有了遺憾，這份因為工培而發(fā)展的友誼將一直存在下去。倉婷婷：倉婷婷：上了一學期的工程創(chuàng)新訓練后，我學會了如何和團隊一起寫出工培創(chuàng)新方案，討論出自己想做出來的工件，考慮它的可實施性，收益叵深。雖然我們最終沒有機會做出實物，但是我們還是學到了用創(chuàng)新思維看待問題，相信這在以后的人生中一定可以幫助到我。程明汕：程明汕：回顧這將近一個學期的公選，回顧我們幾人之間的努力，可以說是我上的最有意義的一門