第一篇：機械創新設計報告

機械創新設計報告

學

校：

紹興文理學院元培學院 姓

名:

班

級:

學

號:

摘要

搖椅作為一種家用休閑、休息的良好用具，能緩解生活壓力、促進健康，但是普通搖椅自身不能動，要依靠其他的外力搖動才能動起來。為此，學生在教師的指導下給搖椅增加機械傳動機構，進行機械創新設計，研發電動搖椅有一定的意義。

針對普通搖椅自身不能動的情況，進行了電動搖椅的機械創新設計，運用UG 等CAD 軟件虛擬設計與傳統機械設計理論及經驗結合，將一些常用機構有機組合為一個整體，建立了結構合理且能夠實現自動擺動的電動搖椅虛擬模型。結果表明: 電動搖椅結構設計合理，可有效消除疲憊、放松身心，提高生活質量。通過電動搖椅設計，在實際應用中對機構的創新設計具有一定的參考價值。

關鍵詞: 電動搖椅；機械；創新設計電動搖椅設計方案

進行方案設計時，采用曲軸機構將電動機的轉動轉化成往復擺動，從而實現自動搖動;由于電動機的轉速較快，設置了減速器和皮帶傳動進行減速;為了支承曲軸機構并與搖椅連接，設計了軸承和關節軸承裝置。電動搖椅的機構運動簡圖如圖1 所示。其工作原理是單相交流電動機經減速器和同步齒形帶減速后，帶動曲軸旋轉，曲軸由帶座軸承支承，通過底板固定在底座上，再由關節軸承將拉桿與曲軸聯接，從而將曲軸的旋轉運動轉變為搖椅的往復擺動。電動搖椅的機械創新設計

機械創新設計是指充分發揮設計者的創造力，利用已有的相關科技知識，進行創新構思、設計出具有新穎性、創造性及實用性機械產品的一種實踐活動，特點是運用創造性思維，強調產品的創新性和新穎性。根據對北京家具市場和網絡進行的調研，目前國內外還沒有電動搖椅或類似原理的產品。在設計電動程中，改變了以往常規機械設計方法，充分運用UG 等現代三維機械設計軟件進行創新設計。

2.1 電動搖椅的結構創新(1)為便于家用，開始選擇采用直流電機用電瓶供電，考慮到充電的不便和電瓶的使用壽命問題，然后改用單相交流動機；(2)原先選用的是普通V 帶傳動，由于多根皮帶的均衡性和為使結構更加緊湊及皮帶張緊裝置等原因，也為了保證傳動的可靠性，后來采用了同步齒形帶傳動；(3)在設計曲軸機構時，最初準備做成偏心輪形式，但考慮會造成徑向尺寸太大，結構笨重，想改為類似汽車發動機的曲軸機構，又因軸承不好安裝，最后設計成懸臂式的曲軸機構；(4)最初設計的軸承裝置是書上常見的普通結構，要設計和加工軸承座、軸承蓋、軸套等零件，組裝。

不太方便，最后改用帶座軸承，結構變得非常簡潔，安裝很便捷;(5)對于整個機械機構與搖椅的連接，也由普通的軸承機構改為關節軸承，這樣不但結構簡單，性能也好，而且美觀大方;(6)機架底座也從最初的鋼板結構改成現在的槽鋼框架結構，搖椅的圓弧支腳正好處于槽鋼中，還能起到定位作用;(7)為了提高搖椅的舒適感，使之更加人性化，加裝了調速器，電動搖椅搖動的快慢可以根據個人的意愿隨意調節，操作方便。2.2 電動搖椅的參數選擇(1)電動機型號的確定

按人的重量80kg，偏離回轉中心25mm 計算，所需轉矩為20Nm，根據產品樣本選用6RK180GU － C微型帶減速器電機。(2)同步齒形帶的計算

設計功率為: Pd = KAxP = 1.3x0.18 =0.234kW，故確定選用H 型同步齒形帶。(3)軸承型號的選擇

減速器輸出軸直徑為Ф15mm，曲軸軸端直徑定為Ф20mm，軸承直徑相應加大，確定為Ф25mm，故選用UCP205 帶座軸承。(4)關節軸承型號的選擇

綜合考慮載荷和安裝尺寸確定采用JF14 關節軸承。2.3 電動搖椅的三維實體建模

在電動搖椅的設計過程中，采用UG 軟件進行總體設計，UG 實體建模充分繼承了傳統意義上的線、面、體造型特點，能夠方便迅速的創建三維實體模型，而且還可以通過其它特征操作，如掃描、旋轉實體等，并加以參數化和布爾操作來進行更為廣闊的實體造型。UG 為復雜零件的結構設計提供了強有力的技術支持，它可以隨時計算出產品的外觀、顏色、質量、重心、材質以及慣性矩等，能夠可視地完成復雜結構設計，達到高效、直觀、一次成型的目的。同時還便于設計人員和用戶進行溝通，有利于產品的編輯和進一步改進，提高產品設計的市場適應能力和競爭能力。電動搖椅的各部分零部件建模和組裝好后，進行了電動搖椅整機的虛擬裝配，如圖2 所示，在裝配過程中，對零部件進行了全面的靜態干涉檢查，能發現一些潛在的設計錯誤并進行修改。結論

通過實際電路的設計和制作，經試驗測試，表明該智能頻率計實現電路簡單、可靠、測量精度高，改變了傳統頻率計手動切換量程的繁瑣，實現了信號頻率10Hz ～ 1MHZ 的自動量程切換，提高單片機的晶振頻率或外加分頻器電路可以擴大頻率測量的范圍，因此該智能頻率計在學校的實驗室和便攜式頻率計方面具有良好的應用前景。4 參考文獻

［1］張春林． 機械創新設計［M］． 北京: 機械工業出版社，2007． ［2］曲繼方，安子軍，曲志剛． 機構創新原理［M］． 北京: 科學出版社，2004． ［3］李錦標． UGNX7． 5 產品設計一體化解決方案［M］． 北京:機械工業出版社，2011．

［4］苗盈，李志廣，吳立軍． UGNX6 三維造型技術教程［M］．北京: 清華大學出版社，2010． ［5］張云杰． UG NX 6 中文版從入門到精通［M］． 北京: 電子工業出版社，2009．

第二篇：機械創新設計結業報告

長江大學工程技術學院

機械創新設計

結 課 報 告

系(部)專業班級 學生姓名 學號/序號 指導教師 完成時間

機械系 機械61104班

201161/0 楊 勤 / 耿家源 2014-06-11

機械創新設計結業報告

通過這次的機械創新設計課程，我們受益非淺，它不僅鍛煉了我們的動手能力，也培養了我們的團隊精神，在實踐中培養自己的創新能力和解決問題的能力。除此，對于慧魚小型機器人硬件原理及編程也有了進一步的認識。

慧魚創意組合模型是一種技術含量很高的工程技術類拼裝模型，是展示科學原理和技術過程的理想教具。通過慧魚模型的組裝，程序的編制，任務的完成，闡述機械機構之間的配合關系，各種傳感器的安裝和使用，以及軟件程序的編制思維，實現對伺服電機，電磁線圈的控制,不但操作簡易，更可使我們了解機械運作的原理。一般機械所用到的零組件如齒輪、馬達、光電開關等，都可以在慧魚創意積木中找到，且功能毫不遜色。下面讓我們來了解下慧魚的物理元件吧。一.了解慧魚構件 1.機械構件

1.六面拼接體

六面拼接體的6個面各有U形槽或凸出的小方塊，二者是相互配合的。通過U形槽和小方塊的相互拼接，可以實現構件之間的互連。由于這些構件是六面體，因此接合的角度一般為0°或90°。如果需要其他角度的連接，有專用的楔形體可供使用，這些楔形體提供的角度有7.5°、15°、30°、60° 等，楔形體的角度已在其側面標明。

2.齒輪、齒輪軸與齒條慧魚模型提供的齒輪種類比較多，其中普通外齒合齒輪還可用作蝸輪。3.蝸輪、蝸桿和螺旋傳動

慧魚模型提供的蝸輪蝸桿形式多樣，除圖中所示的蝸輪外，所有的外嚙合齒輪也都可用作蝸輪。小尺寸蝸桿還可以用作螺旋傳動的蝸桿，如圖Ⅳ-7所示。4.導軌與連桿

慧魚模型提供了多種長度的塑料或金屬桿件，可用作導軌、連桿和傳動軸等。

5.萬向節、齒輪箱萬向節用于和塑料傳動軸配合以傳遞扭矩。齒輪箱用于和電動機相連接，起減速器的作用。

6.鏈條和履帶鏈條由鏈節連接而成，在鏈條上安裝履帶板后，就成為履帶（輸送帶）。鏈輪可以用齒輪代替。2.電氣構件 1.電動機與燈泡

慧魚模型提供的電動機有普通迷你電動機和大功率電動機兩種，提供的燈泡也有普通燈泡和聚光燈泡兩種，可根據實際需要選用。2.傳感器

有光敏傳感器，熱敏傳感器，磁敏傳感器，觸敏傳感器等，根據實際需要選用

3.電源 9V電壓，可用電池串聯使用。4.接口電路板

接口板通過計算機的USB端口或串口進行通訊。

5.開關

此外，還有一些氣動元件等。慧魚模型操作規程：

1、實驗前先按照清單清點零件個數；

2、熟悉零件，了解零件的大致作用；

3、按照說明書拼裝，并編寫程序；

5、在模型基礎上進行創新；

6、拆除模型后將零件放好；

7、按照清單清點零件。

二.任務分配

劉輝:小組長，方案設計，指揮團隊工作，分配隊員任務。羅平：資料的查閱及整理，協助編程。劉洋：器材清點及整理，協助編程。駱海偉：模型的分析和協助安裝。劉杰：器材清點，拍照，模型拆裝。陸佳磊：模型的搭接與拆卸。三.拼裝模型

模型的拼裝是由簡單到難的，先看下這個很一般的模型吧。1 小車

此模型由一些最基本的零部件拼接而成，沒有加上傳感器、電源之類的應用元件，很簡單，這個模型主要就是讓每個同學通過拼裝的過程，了解一下各元件之間是怎樣連接的，在認識零件的基礎上，知道怎么樣才能做到既快又準確的拼裝好一個成品，以及明白一些元件之間最常用的連接，防止在之后復雜模型拼接時出現錯誤連接而導致要不斷拆裝情況的發生。該模型主要實現基本的轉動，可以在外力作用下實現前進、后退、轉彎等一些基本運動。2龍門臂架型起重機模型

起升機構包括制動器、電動機、減速器、卷筒和滑輪組。電動機通過減速器，帶動卷筒轉動，使鋼絲繩繞上卷筒或從卷筒放下，以升降重物。3 旋轉木馬

這是旋轉木馬的模型，相對于小車，還是復雜點，用上了電機，電池，導線等，還可以裝程序，讓它不只是單純的正轉反轉，可以轉下停下的都可以。4吹風機

功能很簡單，就像我們所用的吹風機一樣，通電會轉，有開關控制。

還可以編寫程序控制燈泡和傳感器來實現自動控制。像干手機。

5洗衣機

當門關上時，燈亮，洗衣機開始工作，把門打開，則停止工作。這里只用到了開關，當門關上時，觸碰了開關，電機工作，還沒用到程序，如果用程序的話還可以實現很多功能，像轉多長時間，停下，或者是門關上后等幾分鐘了電機才開始工作都是可以通過程序來實現的。

這是洗衣機的程序，當程序運行后，燈亮，一秒鐘以后，若按下開關則繼續循環，若沒有按下開關，則電機轉動五秒后，回到選擇位置。

6叉車

樣子看起來不是很美觀，主要是線路看起來蠻亂的，不過它的功能還是很全的，可以顯示工作狀態，起重重物。

7循軌小車

看著小車自動的轉圈，感覺是很神奇的事情，它會沿著軌道轉圈，還是自動的，不過搞清楚它的原理，就撕開了它的神秘面紗。它的結構中包含了兩個光電傳感器，可以用作光線探測器。因此，每一個傳感影響一個電機，使小車追蹤光源成為可能。

這是循軌小車的程序圖，程序由兩個部分組成，一個部分來處理光源的尋找，另一部分來實現對光源的追蹤。這里我們同樣用子程序

來實現它們。小車通電之后，“軌道尋找”子程序就啟動了，此子程序一直執行，直到檢測到檢測到一個軌道。然后主程序控制著小車在軌道上行駛。當小車偏離了目標軌跡的方向，其中一個傳感器就不再檢測到軌道。小車應該能夠改變自己的方向，直到兩個傳感器重新都能檢測到軌道。

四 心得體會

歷時八周的機械設計終于結束了，因為對我們來說學到的不僅是那些知識，更多的是團隊和合作。在這個課程中，我們一起分享著學習的樂趣，雖然不是很辛苦，但也不是很輕松，但總的來說，還是學到了東西。現在想來，也許學校安排的課程設計有著它深層的意義吧，畢竟學校也是花了不少錢購進這些設備，讓我們來學習，和老師，同學們一起學習的時光真的很寶貴，也很快樂，這次實踐一定會成為我們人生中美好的回憶。

第三篇：機械創新設計參觀報告

機械創新設計參觀報告

——參觀第十三屆中國國際機床展覽會手記

2013年4月26日下午，我在第十三屆中國國際機床展結束之前，搭上了展覽的末班車，得以有幸去這場國際性的機械工業的饕餮盛宴上汲取養分。首先我想簡單介紹一下中國國際機床展（CIMT），通過在網上查找資料，得知第十三屆中國國際機床展覽會（CIMT2013）是中國機床工具工業協會于2013年4月22-27日在北京中國國際展覽中心（新館）舉辦的，是世界四大機床名展之一。這是后金融危機時期在我國舉辦的一次大型國際機床展會，吸引了全球機床制造商廣泛而高度的關注，參展熱情空前高漲，總計將有28個國家和地區的1200余家機床制造商踴躍參展，國際知名機床制造廠商悉數到場，涵蓋主機、功能部件、數控系統、機床電器以及量具、刃具、附件等機床主要展品達數萬件，展區面積達到12萬平方米，創CIMT展會的歷史紀錄。展會規模宏大，精品薈萃，盛況空前。

下了公交車以后，走進展廳，就像走進了一個科技和機械的世界，第一次感覺到我所學習的東西真正和世界接軌，和國際接軌。也感覺到了一個好的機械工程師所面臨的壓力和挑戰。以前在金工實習車間實習的時候，我們面對的都是比我們年齡還大一兩輪的機床，這次突然見到這么多國際最前沿的高精尖技術機床，實在是讓我喜出望外，眼花繚亂。

從展廳相關介紹得知，這次會展出的主機達1100余臺之多，總重量達到13萬噸，其中重型機床100余臺、超百噸機床22臺。展出的主機種類紛繁，有數控車床，加工中心，數控成形機床，數控磨床，復合加工機床，數控銑鏜（鏜銑）床，數控齒輪加工機床，數控特種加工機床，數控鉆床等等。還包括柔性生產線和工業機器人的應用和展出。另有數萬臺套功能部件、機床配套件、先進刀具、工位卡具等展品。其中有很多先進機床是我以前聞所未聞，見所未見的，就連有些名詞也不甚了解，比如五軸聯動（五軸加工是指在一臺機床上至少有五個坐標軸，而且可在計算機數控(CNC)系統的控制下同時協調運動進行加工。）我下面簡單介紹幾個我感興趣的機床和刀具。

首先我介紹一下我們自主知識產權的五軸聯動高速、精密、數控工具磨床MK6035—5，在E5一DOO6展臺徘徊的時候看到了，它是武漢機床廠自主研制“高檔數控機床與基礎制造裝備”，填補了國內的空白，并使得中國制造機床的技術水平也躋身國際先進行列，打破了外國機床統一天下的局面。從外觀來看，這個“大個子”跟我們在數控中心見到的數控銑床長得差不多，并不像傳統的工具磨床那樣類似車床，只不過外表更漂亮。看過介紹之后才知道，它能生產或修磨各類刀具，之所以叫工具磨床可能就是因為此，如模具銑刀（圓柱球頭和圓錐球頭銑刀等），旋轉銼（C型、E型、F型、L型），鉆頭類刀具（含槍鉆，深孔鉆頭），階梯刀具，立銑刀，鉸刀類刀具，各種成形銑刀，醫療器械，三角鑿刀和牛頭刨刀具等各種復雜刀具，其加工的精密性和高速性能更是讓人嘆為觀止，雖然不能親自操作一下，但是能看到這樣的機床，也讓我以后有了在自己專業奮斗的目標。由于對國內的機床比較感興趣，所以下一個我也想介紹一下一種和創新有關的機床，叫復合加工機床。北京機床所精密機電有限公司展出ASPM50超精密車磨復合加工機床，是自主開發的系統4軸聯動，并且和一般機床不同的是，不僅把車削和磨削結合起來，而且床身是天然花崗巖，給人很親近自然的感覺，覺得它不像一臺機床，更像一件藝術品，屬于工程師的藝術品。它整機采用高性能氣

浮隔振系統，超精密氣體靜壓主軸，內裝式主軸電機，直線電機驅動，位置反饋采用超精密光柵尺。直驅超精密氣體靜壓轉臺。機床主要用于外圓面、平面、非球曲面及微細結構的超精密加工。可實現超精密車削、磨削、飛刀銑削。對于接觸過粗糙度的我來說，能加工鏡面級工件的床子，已然讓我愛不釋手！

在工具展區里，我看到了直驅雙擺銑頭，散熱銑頭，各種導軌，絲杠和精密電主軸，不能在一一作介紹了。

通過這次參觀，開闊了我的視野，使我的思想從課本上的理論知識，逐步與實際的生產技術結合起來。也使我對課本一些比較模糊的概念、抽象的原理有了一個嶄新的認識和理解。更讓我知道機械創新這門課程在以后的設計中有著多么重要的作用。因為倘若沒有創新，只是日復一日年復一年用舊的機床加工，更本就不會有這么多高精尖的先進產品問世。而且我也認識到，對于我們學工科的學生來說，創新和實踐才是最重要的。同時，我們對機械發展的新領域有了全新的概念，使我們有了自己的發展方向。連同機械創新設計課程一樣，這次參觀讓我受益匪淺。

第四篇：機械創新設計

學習機械創新設計后的感想與收獲

機信087 王橙巖 08080803110239

機械創新設計技術是一門培養學生創新意識、提高學生綜合素質、啟發創新思維、注重工程能力培養、介紹機械創新設計方法與機電產品制作實踐的課程。而機械創新設計正是以培養學生主動實踐、工藝實踐及創新能力的一門課程。

通過老師的講解與播放多媒體典型機電產品設計案例的分析與指導，使我進一步了解了創新設計、產品制作的過程與方法。緊接著老師讓我們分組親自動手設計一件物品，在實踐中我培養和鍛煉創新能力，加深了知識的理解與動手能力。機械創新，精髓便在創新二字，雖然身在大三，閱歷尚淺，然則閱歷過多 則多會犯經驗主講之錯誤，很多人也由于知識過多而導致思想嚴重保守，從而失去了創新能力，因此從這一方面看，閱歷少既是我們的劣勢，同時也是優勢，劣勢在于我們所接觸知識不多，從而導致思想與實際情況相脫離甚至相違背，而優勢則在于思想不受限制，許多突發廳想便在瞬間產生，其擺脫傳統，得到創新。很多人談到設計首先想到的是“我的能力不足，我的學歷不夠”首先就進行了自我否定，認為設計是一件很難的事，是一件常人很難企及的事。其實設計并不是燈塔上的明珠，難以企及，只要我們注意生活、觀察生活中的不足，就一定能設計出我們想要的產品。

以前聽電視上講了一個未讀完初中的保安，覺得現現代馬桶不好用，尤其是那種自動抽紙的馬桶。所以想方設法對其進行了改進，最后經過一年的努力終于發明了一種機械式馬桶。很多大公司紛紛找上

門要購買其專利，有的甚至高達兩百萬。值的我們深思的是，這些公司人才濟濟，而且都是名校的高材生??

一個未念完初中的人，讓一群高材生都汗顏。他沒有什么特別之處，但他有那種敢想敢做的精神，并為之不懈努力。他沒有認為自己該有什么文憑，所以設計發明也是大眾的事，人人都是發明家，人人都是設計師。

另外我們研究學問的同時我們也要更多的注重人際交往的能力，交往是更好的合作的前提，只有更好的交往才能更好的合作，才能做出最棒的產品，我們可以想象一個不會交往的人，縱使他在有才華，也是很難做出一件十分完美的產品的，因為一個人的力量，一個人能想到的問題，一個人的創意畢竟有限，只有依靠大家的力量，通力合作才能做出更偉大的成就，我們可以想象在現在這樣一個科技發展迅速的世界里，時間就是金錢，時間就是效率，只有抓住時間通力合作，才能縮短時間，才能縮短上市時間，才能抓住商機，創造更大的價值，所以交往并非是演說家的專利，更是技術家的專利，交往是每個人應該掌握的一門技能，它不但服務于我們的社會生活，還可以服務于我們的工作學習，所以交際是一門學問，每個人都要學習的。

我們平日所學習的，多為課本上的理論知識，然而無數事實證明理論與實際是有區別的，理論上成立的東西實際上可能很難完成，除此之外，我們在實踐中亦可以學習不少課本上從未出現的東西，通過學習這些，我們的動手能力與實踐能力在很大的程度上會有所加強，從而使自己的綜合素質能夠上一個臺階，這些對我們進入社會都會有

十足的好處，畢竟，現代社會追求的是擁有綜合素質的人才，只有在大學里通過積極參與各項活動，才能充分地鍛煉自己，才能使自己的能力得到鍛煉，才能使自己成為社會需要，用人企業需要的人才，這樣才不辜負自己在大學的幾年學習。

第五篇：機械創新設計.

機械創新設計實訓設計說明書

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實訓班級： 組長姓名： 組員姓名： 組員姓名： 組員姓名： 組員姓名： 組員姓名： 組員姓名： 組員姓名：

學號： 學號： 學號： 學號： 學號： 學號： 學號： 學號：

目錄

摘要..................................................................................................................................................3 1 課題背景及意義...........................................................................................................................3

1.1 課題背景............................................................................................................................3 1.2 創新設計意義....................................................................................................................3 2 設計條件與要求...........................................................................................................................3

2.1..............................................................................................................................................3 2.2..............................................................................................................................................3 2.3..............................................................................................................................................3 3 方案選擇.......................................................................................................................................4

3.1..............................................................................................................................................4 3.2..............................................................................................................................................4 3.3..............................................................................................................................................4 4 結構設計.......................................................................................................................................4

4.1..............................................................................................................................................4 4.2..............................................................................................................................................4 5 分析計算.......................................................................................................................................4

5.1..............................................................................................................................................4 5.2..............................................................................................................................................5 6 創新點及應用...............................................................................................................................5

6.1..............................................................................................................................................5 6.2..............................................................................................................................................5 6.3..............................................................................................................................................5 7 總結..............................................................................................................................................5

7.1..............................................................................................................................................5 7.2..............................................................................................................................................5 8 參考文獻.......................................................................................................................................5

摘要 課題背景及意義

1.1 課題背景

1.2 創新設計意義 設計條件與要求

2.1

2.2

2.3 方案選擇

3.1

3.2

3.3 結構設計

4.1

4.2 分析計算

5.1 理論分析與計算

5.2 工作原理 創新點及應用

6.1

6.2

6.3 總結

7.1

7.2 參考文獻

附圖： 附圖一 附圖二 …… 附圖N