① 機械設計大賽求資料或想法！！！！！！！！！！
第一屆
目錄
東北大區作品1、仿生機器蟹（哈爾濱工程大學）設計者：季寶鋒 劉德峰 賈守波 宋輝 王剛指導教師：王立權 陳東良 刁彥飛2、螺旋傳動管道機器人（哈爾濱工業大學）設計者：趙琦 黃玉磊 汪盛 梁濤 王璽 唐能指導教師：宋寶玉 焦映厚3、微定位仿生機器人（哈爾濱工業大學）設計者：侯磊 石建軍 張樂敏 喬遂龍 周超 王婷婷 黎映相 孫彬指導教師：鄧宗全 焦映厚 孫立寧 李滿天4、基於並聯機構和分布式控制系統的多功能機器人（哈爾濱工業大學）設計者：盧賢資 劉明宇 王祺 劉強 徐宇聲 劉祥雨 周達順指導教師：孫雅洲 梁迎春 焦映厚 鄧宗全5、輪足式機器人（長春理工大學）設計者：馮輝 李榮 張伙林 劉國棟 徐椿明 蘭寧 榮大卓 胡永宏 劉洋 周清指導教師：武秀東 劉悅 胡貞 宋正勛6、機械式停水自閉水龍頭（大連理工大學）設計者：於春宇 孫靈俊指導教師：梁延德7、蚯蚓式爬行器（大連理工大學）設計者：王俊鵬 李剛 王寧 全璐琳指導教師：梁延德8、圓柱凸輪數控銑削裝置（東北大學）設計者：李兆維 袁娜 劉權利 黃常舒指導教師：王仁德爬桿（繩）機器人（遼寧工程技術大學）9、設計者：梁文林 許洪強 李書新 李再峰指導教師：何凡 付治國新型大力鉗（吉林大學）華北大區作品10、多功能齒動平口鉗（北京化工大學）設計者：王建楊攀指導教師：王永濤11、微生物培養液自動抽取噴塗機（中國農業大學）設計者：徐結徐赫指導教師：張鐵中12、爬桿管道兩用機器人（北京航空航天大學）設計者：洪振軍 鄭亮 何帆 楊亞濤 周煊指導教師：范悅13、基於仿生的高適應性六足機器人（北京航空航天大學）設計者：吳文鏡 王劍薇 過為 賀仕偉 孫明鋒 鄭廣強 佟鐵鋒指導教師：王衛林14、仿生蟲（北京航空航天大學）設計者：劉小明 尹益平 趙同鋼 趙鵬 王雲飛指導教師：張欣15、攜帶型助立器（北京工業大學）設計者：趙廣寧 馮偉 周瑞 洪毅 張子祺 趙敬元指導教師：王大康16、自行車防盜鎖（北京科技大學）設計者：穆樹亮指導教師：張少軍17、無線遙控爬桿噴漆機器人（天津大學）設計者：盧鴻斌 張瑩 李娜指導教師：杜玉明18、摩擦式電動翻譜台（天津大學）設計者：唐曉磊 於滂 倪宗悅 農帥指導教師：車建明19、爬樓梯機器人（北京交通大學）設計者：張克濤 溫平 李翔指導教師：方躍法 房海蓉西北大區作品20、新型球形機器人（西安電子科技大學）設計者：沈宣江 嚴軍 牛波 甘運維 林星陵 侯俊利 吳穎 丁裕誠指導教師：李團結 朱玉超 楊小瑜21、新型紗線卷繞防疊試驗機（西安思源職業學院）設計者：李陽 李明 牛科 李京 王棟 雷輝指導教師：劉琦雲22、方形區域噴灌龍頭（西北工業大學）設計者：柏龍岳映章 余朝舉 張彬 李哲指導教師：葛文傑 、 .23、環衛伴侶——多功能自走式環保清潔車（陝西科技大學）設計者：張江峰 張大偉 趙志明 葉恆青 蘇源博 魏軍學 蘭曉青 顧紀超指導教師：李思益 張彩麗 劉俊生24、軍地兩用全自動擔架車的研製（第二炮兵工程學院）設計者：潘興傑 蒲鵬程 黃偉偉 余亮 戴勝東指導教師：岳應娟 熊磊 周凱25、上下樓梯搬運器（新疆大學）設計者：談建平 寶英巴特 王超 努爾比亞 賈殿鋒指導教師：穆塔里夫阿赫邁德 王湔26、油罐車注油自動控制系統（新疆大學）設計者：西克熱木 阿里木 熱孜萬古麗 肉孜古麗指導教師：伊里哈木穆合塔爾 陳宏偉27、源源（球形機器人）（西安思源職業學院）設計者：孫華雷 張曉峰唐懷丹 焦榮指導教師：馬維新28、新型揉搓式全自動洗衣機（陝西科技大學）設計者：屈菲 張義盟 張江峰 葉恆青指導教師：賀煒 王寧俠唐平29、智能型全開式窗戶（蘭州交通大學）設計者：王欣欣李偉嶺指導教師：李萬祥 牛衛中華東大區作品30、新型立軸風力機（安徽工業大學）設計者：杜志高 王睿 孫自閩 鍾昌彬 陳厚富 陳偉軍 陳獻 張世勇 劉肥 李超指導教師：邱支振 陳富強 顧小林31、仿生機械——蟲蟲「小強」（浙江大學）設計者：胡軍柯 黨田峰許正蓉指導教師：沈萌紅32、三自由度微位移工作台（合肥工業大學）設計者：楊飛 謝俊謝祖強 張永斌 汪念平指導教師：趙韓沈健33、仿生壁虎（浙江大學）設計者：張俊伍中宇 劉煒燾指導教師：錢向勇34、汽車轉向同步照明燈（哈爾濱工業大學威海分校）設計者：張連清 劉紀濤 肖阿陽 時凱 張立偉 常青 張洪勛 林樂川指導教師：劉會英趙繼俊王毅35、機器魚尼莫（東南大學）設計者：王春健 梁健付月明 關鴻耀 李明 宋春峰趙薇 張徐指導教師：王興松許映秋36、自適應可翻轉探測車（東南大學）設計者：徐僑榮 胡彬 彭竹雲 彭時林指導教師：王興松許映秋37、液體流動阻尼式高樓逃生器（福州大學）設計者：葉強 楊誼昌 張國欣指導教師：葉仲和 藍兆輝 劉開昌38、脈動式無級變速器（南昌大學）213設計者：杜小波 郭立華 葉震 肖文鑫指導教師：黃興元 楊湘傑 徐春水39、可折疊崎嶇表面自適應障礙小車（上海交通大學）設『計者：王瑋彥 袁君華 丁琛瑜 劉栩之 李豐園指導教師：馬培蓀40、易拉罐空罐有償回收裝置（華東理工大學）設計者：鞏彬彬指導教師：安琦中南大區作品41、行星輪式登月車（中國人民解放軍國防科技大學）設計者：張佩 柴世良 周峰 常偉 陳坤指導教師：潘存雲 翁飛兵 尚建忠42、健身洗衣機（華南理工大學）設計者：盧俊林世富指導教師：朱文堅43、智能潔地機器人（中南大學）設計者：湯展躍董惠柏指導教師：何競飛44、機器昆蟲步行機構（華南農業大學）設計者：董竹英 魏浩華 黃燦權 黃章華指導教師：陳佳琦氣動式龍眼去核機（華南農業大學）設計者：林楚帆 張志輝 陳嘉慧 謝文彬 許巨忠 丁桂陽45、指導教師：謝海軍吸附式蠕動探測維修機器人（海軍工程大學）設計者：豐利軍 郜世傑 張勇 孟宇 裴晶晶 王菊花 汪丹丹指導教師：江漢紅46、擺盤式特種發動機（海軍工程大學）設計者：王文斌 張振有 袁鵬 胡照 於振動指導教師：王德石47、仿生機械靈巧手（華中科技大學）設計者：趙信毅 張慶春 張布卿 馮瑋 劉全國 劉輝 王政指導教師：吳昌林 楊家軍48、履帶式水下鋪設機（華中科技大學）設計者：張志甜黃海清 牛毅徐天明指導教師：吳昌林49、兩足行走機器人（湖南大學）設計者：王雄波 姚凌雲 陳士劍 吳占濤 李麗 馮長林 汪祥指導教師：劉江南 嚴貽滿 王虎符西南大區作品50、半球體螺旋槽數控研磨機（重慶大學）設計者：彭萬彬 李俊 向拾文 羅勇指導教師：袁績乾 陳國聰 張濟生51、帶輔助環的楔鐵式超越離合器（重慶工商大學）設計者：賀術祥 陳雄 陳敏指導教師：杜力52、環保型手推式草坪剪草機（昆明理工大學）設計者：胡永鵬 李治威 譚陽 尤川寶 何亮 吳鋒指導教師：譚蓉53、環衛保潔清掃自行車（西南科技大學）設計者：譚偉 豐航馳指導教師：陳曉勇54、機械式自適應上下非等高台階小車（成都電子機械高等專科學校）設計者：甘保軍 劉維 江磊 洪小飛 鍾寧 王超玉 劉浪指導教師：胥宏 宋嗚 霍平55、球形機器人運動機構（成都大學）設計者：李凱 陳茂林 楊傑 李小林 楊霞 宋磊指導教師：董萬福56、無級變速輪系操縱機構（重慶工學院）設計者：羅劍波杜瀟指導教師：林昌華57、液壓式無級變速器（西南交通大學）設計者：錢海挺 鄭家坤 李小易 李永生指導教師：劉桓龍 潘惠龍謝進58、異形齒輪泵（四川工程職業技術學院）設計者：李雷 胡茂林 胡建國 朱明軍 鄭家兵 鄭立和指導教師：陳洪濤 冷真龍 周奎附錄一 批復附錄二 獲獎名單
第二屆
目錄
第一部分 助殘機械（輪椅類）省力變速雙向驅動殘疾人車用驅動機單手驅動殘疾人用車多功能人性化輪椅多功能自助輪椅減擺助殘車多功能電動輪椅自由輪椅電動爬樓梯輪椅可升降伸展式新型電動輪椅防傾翻輪椅星輪行星輪轉換式可爬樓輪椅車多功能助殘電動輪椅可上下台階式輪椅三桿開鏈式輪椅半自動爬樓梯輪椅階梯平地兩用電動輪椅可升降省力攜帶型輪椅實用上樓梯輪椅多功能健身輪椅第二部分 助殘機械（助手、臂、腿類）助立椅自動攙扶助步車語音控制的多自由度欠驅動助殘機械手多功能助食裝置半自動電自鎖膝離斷假肢全自動翻書機助殘多功能手多功能自助護理機助殘機械手卧式期刊閱讀器雙桿大腿假肢可控式用餐機全新組合拐杖超欠驅動彈性鉸15自由度自適應仿生手多功能折疊拐杖腳踏鍵盤轉動式腕離斷假肢多功能助行器第三部分 助殘機械（護理等其他類）自動翻身病床救護擔架車體貼換褲機輸液自動換瓶機智能接便床無障礙站台系統偏癱自動翻身床癱瘓病人多功能自動翻身床地震應急床翻身床殘疾人多功能床殘障人士汽車輔助駕駛系統導盲杖多功能自平衡助殘康復平台公交車用便利式助殘升降梯道自動氣動翻身床墊翻書助讀機器人第四部分 康復機械Ⅰ手肌腦疾康復儀偏癱病人全關節運動促動康復訓練器智能手部關節康復治療儀多功能康復病床康復型輪椅被動式步態康復訓練器腿部康復機手腳互動式康復儀智能型機械按摩組合床墊自動康復保健床斜視測量儀智能化多功能電動康復床雙橢圓健身康復機基於音圈電動機控制技術的直動式骨鋸智能型醫療康復床氣動人工肌肉並聯驅動手腕康復訓練器玫瑰擺平衡能力訓練儀第五部分 康復機械Ⅱ減重踏步式下肢康復訓練機愛心兩用牽引椅基於CPM康復理論的手肘運動康復訓練器械多功能健身康復輪椅下肢三關節康復器基於虛擬現實的手臂外骨骼康復系統主被動式肢體協調運動康健輪椅癱瘓康復治療儀智能關節康復器人體穴位刮痧按摩保健器FES下肢康復鍛煉車並聯機構中醫推拿機器人助殘站立及康復行走輪椅康復健身機人體脊椎矯正儀手指關節功能康復儀第六部分 健身機械新型家庭組合健身器軟毯式跑步機新型多功能AC電動跑步機多功能健身車翹翹蟲健身車旋轉倒立健身器多功能綠色健身器踏步滑板車「搖搖樂」運動休閑車多功能原地步行機多功能胸臂肌健身器自主式節能按摩健身椅三位一體健身器電動保健輪椅多方位頭頸鍛煉器保健辦公椅新型座式彈力杠鈴健身器全自動健身休閑搖床家用多功能健身器鋼絲繩驅動滑板車第七部分 運動訓練機械互動式木人樁帆板搖帆模擬訓練裝置雙人運動腳踏車自動可調腳踝放鬆腳底按摩器羽毛球訓練機器人滑雪運動訓練仿生步行爬坡機下肢力量訓練器單兵負荷外骨骼機器人網球發球機器人羽毛球陪練機多功能雙腿橫向張合訓練器「神舟」航天員多姿態訓練模擬器單兵負重分壓器杠鈴健身保護器乒乓球發球機
第三屆
目錄
廢舊電池回收機廢棄衛生筷再造鉛筆機滾筒式殘膜回收機飲料瓶、易拉罐有償回收機廢舊電池加工處理機飲料瓶撿拾器環保船新型環境偵測機器人太陽能停車場門禁系統新型植樹挖坑機噴塗包樹機水葫蘆等凈生植物快速打撈機「艾米」號遠程水下操控采樣平台水射流式清洗機器人蜘蛛俠——高樓玻璃幕牆清洗機器人自適應管道清潔機器人「福娃」爬桿清潔除冰智能機器人樓梯清掃機器人推吸型高空清潔機器人真空吸盤式爬壁清洗機器人水草及水面漂浮物清理裝置智能水上清潔船湖面清潔衛士仿生水面垃圾清理機器人電線除冰器人力除冰雪車「保時潔」——手推式清掃拖地車街道垃圾清掃小車新型高速公路護欄清洗裝置便捷護欄清洗車變徑滾刷清掃車護欄清洗機自動轉向清潔車有壓雪功能的小型掃雪車智能垃圾桶全自動雙面擦窗器垃圾廣告清除機擦牆「蜘蛛匣」「飛水走壁」游泳池壁清洗機運動場館座椅自動保潔機新型腰果剝殼機多功能自動剝蒜機魚丸機全自動殺魚機旋轉式方便清堵儲污防臭下水器衛生筷子盒筷子清洗消毒烘乾排序整理機「海量大肚」艦船生活垃圾循環處理機自助式綠色餐盤清理機自動包樹機全自動植樹機中央空調通風管道清潔機器人野戰作訓一體化餐車附件
第四屆
② 這種機械裝置叫什麼名字
關節軸承，見機械設計手冊
關節軸承是球面滑動軸承，類似人的運動關節。基內本型是由具有球形滑容動球面接觸表面的內、外圈組成。根據其結構和類型的不同，可承受徑向載荷、軸向載荷，或者是徑向、軸向同時作用的聯合載荷。關節軸承的球形滑動接觸面積大，傾斜角大，因此有較大的載荷能力和抗沖擊能力，並具有抗腐蝕、耐磨損、自調心、潤滑好或自潤滑無潤滑污物污染的特點，即使安裝錯位也能正常工作。因此，關節軸承廣泛用於速度較低的擺動運動、傾斜運動和旋轉運動如工程液壓油缸、曲柄連桿機構、鍛壓機床,自動化設備等鉸接點上。
③ 有誰懂得機械設計，我需要設計帶有撞針直線往返運動的裝置，撞針被撞物體可以在轉盤上自動
這點東西設計個屁，就一個簡單的復進裝置而已。撞針掛上彈簧，再搞個偏心輪或者同樣帶彈簧的反向勾手裝置。
④ 我設計了一個機械裝置，找什麼地方可以給我做出來。
那要看是什麼樣的機械了，看難易程度、復雜情況呀，要是很簡單，隨便找個機械廠也可以加工了呀。。。
⑤ 機械設計裡面可以伸縮的裝置用什麼符號就像拖渣土的車可以升起後車廂
汽缸、油缸，導桿機構主要是伸縮往復運動機構，這種比較適用於升起及回落結構。
⑥ 【100分】主題是「健康 助殘 愛心」 的機械設計 大家提供一下參考意見把
現在不是什麼器材都具備了嘛!
創新的不好想
⑦ 請問機械設計的傳動裝置設計一般需要畫什麼圖
需要畫裝配圖和各個零件圖，具體需要幾張就看你是用的哪種傳動裝置，是四連桿機構還是鏈傳動還是齒輪傳動？
⑧ 機械設計 帶式輸送機傳動裝置
機械設計課程設計 設計帶式輸送機傳動裝置中的一級圓柱齒輪減速器_網路知道
僅供參考
一、傳動方案擬定
第二組第三個數據：設計帶式輸送機傳動裝置中的一級圓柱齒輪減速器
（1） 工作條件：使用年限10年，每年按300天計算，兩班制工作，載荷平穩。
（2） 原始數據：滾筒圓周力F=1.7KN；帶速V=1.4m/s；
滾筒直徑D=220mm。
運動簡圖
二、電動機的選擇
1、電動機類型和結構型式的選擇：按已知的工作要求和 條件，選用 Y系列三相非同步電動機。
2、確定電動機的功率：
（1）傳動裝置的總效率：
η總=η帶×η2軸承×η齒輪×η聯軸器×η滾筒
=0.96×0.992×0.97×0.99×0.95
=0.86
(2)電機所需的工作功率：
Pd=FV/1000η總
=1700×1.4/1000×0.86
=2.76KW
3、確定電動機轉速：
滾筒軸的工作轉速：
Nw=60×1000V/πD
=60×1000×1.4/π×220
=121.5r/min
根據【2】表2.2中推薦的合理傳動比范圍，取V帶傳動比Iv=2~4，單級圓柱齒輪傳動比范圍Ic=3~5，則合理總傳動比i的范圍為i=6~20，故電動機轉速的可選范圍為nd=i×nw=（6~20）×121.5=729~2430r/min
符合這一范圍的同步轉速有960 r/min和1420r/min。由【2】表8.1查出有三種適用的電動機型號、如下表
方案 電動機型號 額定功率 電動機轉速（r/min） 傳動裝置的傳動比
KW 同轉 滿轉 總傳動比 帶 齒輪
1 Y132s-6 3 1000 960 7.9 3 2.63
2 Y100l2-4 3 1500 1420 11.68 3 3.89
綜合考慮電動機和傳動裝置尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的傳動比，比較兩種方案可知：方案1因電動機轉速低，傳動裝置尺寸較大，價格較高。方案2適中。故選擇電動機型號Y100l2-4。
4、確定電動機型號
根據以上選用的電動機類型，所需的額定功率及同步轉速，選定電動機型號為
Y100l2-4。
其主要性能：額定功率：3KW，滿載轉速1420r/min，額定轉矩2.2。
三、計算總傳動比及分配各級的傳動比
1、總傳動比：i總=n電動/n筒=1420/121.5=11.68
2、分配各級傳動比
（1） 取i帶=3
（2） ∵i總=i齒×i 帶π
∴i齒=i總/i帶=11.68/3=3.89
四、運動參數及動力參數計算
1、計算各軸轉速（r/min）
nI=nm/i帶=1420/3=473.33(r/min)
nII=nI/i齒=473.33/3.89=121.67(r/min)
滾筒nw=nII=473.33/3.89=121.67(r/min)
2、 計算各軸的功率（KW）
PI=Pd×η帶=2.76×0.96=2.64KW
PII=PI×η軸承×η齒輪=2.64×0.99×0.97=2.53KW
3、 計算各軸轉矩
Td=9.55Pd/nm=9550×2.76/1420=18.56N?m
TI=9.55p2入/n1 =9550x2.64/473.33=53.26N?m
TII =9.55p2入/n2=9550x2.53/121.67=198.58N?m
五、傳動零件的設計計算
1、 皮帶輪傳動的設計計算
（1） 選擇普通V帶截型
由課本[1]P189表10-8得：kA=1.2 P=2.76KW
PC=KAP=1.2×2.76=3.3KW
據PC=3.3KW和n1=473.33r/min
由課本[1]P189圖10-12得：選用A型V帶
（2） 確定帶輪基準直徑，並驗算帶速
由[1]課本P190表10-9，取dd1=95mm>dmin=75
dd2=i帶dd1(1-ε)=3×95×(1-0.02)=279.30 mm
由課本[1]P190表10-9，取dd2=280
帶速V：V=πdd1n1/60×1000
=π×95×1420/60×1000
=7.06m/s
在5~25m/s范圍內，帶速合適。
（3） 確定帶長和中心距
初定中心距a0=500mm
Ld=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0
=2×500+3.14(95+280)+(280-95)2/4×450
=1605.8mm
根據課本[1]表（10-6）選取相近的Ld=1600mm
確定中心距a≈a0+(Ld-Ld0)/2=500+(1600-1605.8)/2
=497mm
(4) 驗算小帶輪包角
α1=1800-57.30 ×(dd2-dd1)/a
=1800-57.30×(280-95)/497
=158.670>1200（適用）
（5） 確定帶的根數
單根V帶傳遞的額定功率.據dd1和n1，查課本圖10-9得 P1=1.4KW
i≠1時單根V帶的額定功率增量.據帶型及i查[1]表10-2得 △P1=0.17KW
查[1]表10-3，得Kα=0.94；查[1]表10-4得 KL=0.99
Z= PC/[(P1+△P1)KαKL]
=3.3/[(1.4+0.17) ×0.94×0.99]
=2.26 (取3根)
(6) 計算軸上壓力
由課本[1]表10-5查得q=0.1kg/m，由課本式（10-20）單根V帶的初拉力：
F0=500PC/ZV[（2.5/Kα）-1]+qV2=500x3.3/[3x7.06(2.5/0.94-1)]+0.10x7.062 =134.3kN
則作用在軸承的壓力FQ
FQ=2ZF0sin(α1/2)=2×3×134.3sin(158.67o/2)
=791.9N
2、齒輪傳動的設計計算
（1）選擇齒輪材料與熱處理：所設計齒輪傳動屬於閉式傳動，通常
齒輪採用軟齒面。查閱表[1] 表6-8，選用價格便宜便於製造的材料，小齒輪材料為45鋼，調質，齒面硬度260HBS；大齒輪材料也為45鋼，正火處理，硬度為215HBS；
精度等級：運輸機是一般機器，速度不高，故選8級精度。
(2)按齒面接觸疲勞強度設計
由d1≥ (6712×kT1(u+1)/φ[σH]2)1/3
確定有關參數如下：傳動比i齒=3.89
取小齒輪齒數Z1=20。則大齒輪齒數：Z2=iZ1= ×20=77.8取z2=78
由課本表6-12取φd=1.1
(3)轉矩T1
T1=9.55×106×P1/n1=9.55×106×2.61/473.33=52660N?mm
(4)載荷系數k : 取k=1.2
(5)許用接觸應力[σH]
[σH]= σHlim ZN/SHmin 由課本[1]圖6-37查得：
σHlim1=610Mpa σHlim2=500Mpa
接觸疲勞壽命系數Zn：按一年300個工作日，每天16h計算，由公式N=60njtn 計算
N1=60×473.33×10×300×18=1.36x109
N2=N/i=1.36x109 /3.89=3.4×108
查[1]課本圖6-38中曲線1，得 ZN1=1 ZN2=1.05
按一般可靠度要求選取安全系數SHmin=1.0
[σH]1=σHlim1ZN1/SHmin=610x1/1=610 Mpa
[σH]2=σHlim2ZN2/SHmin=500x1.05/1=525Mpa
故得：
d1≥ (6712×kT1(u+1)/φ[σH]2)1/3
=49.04mm
模數：m=d1/Z1=49.04/20=2.45mm
取課本[1]P79標准模數第一數列上的值，m=2.5
(6)校核齒根彎曲疲勞強度
σ bb=2KT1YFS/bmd1
確定有關參數和系數
分度圓直徑：d1=mZ1=2.5×20mm=50mm
d2=mZ2=2.5×78mm=195mm
齒寬：b=φdd1=1.1×50mm=55mm
取b2=55mm b1=60mm
(7)復合齒形因數YFs 由課本[1]圖6-40得：YFS1=4.35,YFS2=3.95
(8)許用彎曲應力[σbb]
根據課本[1]P116：
[σbb]= σbblim YN/SFmin
由課本[1]圖6-41得彎曲疲勞極限σbblim應為： σbblim1=490Mpa σbblim2 =410Mpa
由課本[1]圖6-42得彎曲疲勞壽命系數YN：YN1=1 YN2=1
彎曲疲勞的最小安全系數SFmin ：按一般可靠性要求，取SFmin =1
計算得彎曲疲勞許用應力為
[σbb1]=σbblim1 YN1/SFmin=490×1/1=490Mpa
[σbb2]= σbblim2 YN2/SFmin =410×1/1=410Mpa
校核計算
σbb1=2kT1YFS1/ b1md1=71.86pa< [σbb1]
σbb2=2kT1YFS2/ b2md1=72.61Mpa< [σbb2]
故輪齒齒根彎曲疲勞強度足夠
(9)計算齒輪傳動的中心矩a
a=(d1+d2)/2= (50+195)/2=122.5mm
(10)計算齒輪的圓周速度V
計算圓周速度V=πn1d1/60×1000=3.14×473.33×50/60×1000=1.23m/s
因為V＜6m/s，故取8級精度合適．
六、軸的設計計算
從動軸設計
1、選擇軸的材料 確定許用應力
選軸的材料為45號鋼，調質處理。查[2]表13-1可知：
σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知：[σb+1]bb=215Mpa
[σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa
2、按扭轉強度估算軸的最小直徑
單級齒輪減速器的低速軸為轉軸，輸出端與聯軸器相接，
從結構要求考慮，輸出端軸徑應最小，最小直徑為：
d≥C
查[2]表13-5可得，45鋼取C=118
則d≥118×(2.53/121.67)1/3mm=32.44mm
考慮鍵槽的影響以及聯軸器孔徑系列標准，取d=35mm
3、齒輪上作用力的計算
齒輪所受的轉矩：T=9.55×106P/n=9.55×106×2.53/121.67=198582 N
齒輪作用力：
圓周力：Ft=2T/d=2×198582/195N=2036N
徑向力：Fr=Fttan200=2036×tan200=741N
4、軸的結構設計
軸結構設計時，需要考慮軸系中相配零件的尺寸以及軸上零件的固定方式，按比例繪制軸系結構草圖。
（1）、聯軸器的選擇
可採用彈性柱銷聯軸器，查[2]表9.4可得聯軸器的型號為HL3聯軸器：35×82 GB5014-85
（2）、確定軸上零件的位置與固定方式
單級減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，軸承對稱布置
在齒輪兩邊。軸外伸端安裝聯軸器，齒輪靠油環和套筒實現
軸向定位和固定，靠平鍵和過盈配合實現周向固定，兩端軸
承靠套筒實現軸向定位，靠過盈配合實現周向固定 ，軸通
過兩端軸承蓋實現軸向定位，聯軸器靠軸肩平鍵和過盈配合
分別實現軸向定位和周向定位
（3）、確定各段軸的直徑
將估算軸d=35mm作為外伸端直徑d1與聯軸器相配（如圖），
考慮聯軸器用軸肩實現軸向定位，取第二段直徑為d2=40mm
齒輪和左端軸承從左側裝入，考慮裝拆方便以及零件固定的要求，裝軸處d3應大於d2，取d3=4 5mm，為便於齒輪裝拆與齒輪配合處軸徑d4應大於d3，取d4=50mm。齒輪左端用用套筒固定,右端用軸環定位,軸環直徑d5
滿足齒輪定位的同時,還應滿足右側軸承的安裝要求,根據選定軸承型號確定.右端軸承型號與左端軸承相同,取d6=45mm.
(4)選擇軸承型號.由[1]P270初選深溝球軸承,代號為6209,查手冊可得:軸承寬度B=19,安裝尺寸D=52,故軸環直徑d5=52mm.
(5）確定軸各段直徑和長度
Ⅰ段：d1=35mm 長度取L1=50mm
II段:d2=40mm
初選用6209深溝球軸承，其內徑為45mm,
寬度為19mm.考慮齒輪端面和箱體內壁，軸承端面和箱體內壁應有一定距離。取套筒長為20mm，通過密封蓋軸段長應根據密封蓋的寬度，並考慮聯軸器和箱體外壁應有一定矩離而定，為此，取該段長為55mm，安裝齒輪段長度應比輪轂寬度小2mm,故II段長：
L2=（2+20+19+55）=96mm
III段直徑d3=45mm
L3=L1-L=50-2=48mm
Ⅳ段直徑d4=50mm
長度與右面的套筒相同，即L4=20mm
Ⅴ段直徑d5=52mm. 長度L5=19mm
由上述軸各段長度可算得軸支承跨距L=96mm
(6)按彎矩復合強度計算
①求分度圓直徑：已知d1=195mm
②求轉矩：已知T2=198.58N?m
③求圓周力：Ft
根據課本P127（6-34）式得
Ft=2T2/d2=2×198.58/195=2.03N
④求徑向力Fr
根據課本P127（6-35）式得
Fr=Ft?tanα=2.03×tan200=0.741N
⑤因為該軸兩軸承對稱，所以：LA=LB=48mm
(1)繪制軸受力簡圖（如圖a）
（2）繪制垂直面彎矩圖（如圖b）
軸承支反力：
FAY=FBY=Fr/2=0.74/2=0.37N
FAZ=FBZ=Ft/2=2.03/2=1.01N
由兩邊對稱，知截面C的彎矩也對稱。截面C在垂直面彎矩為
MC1=FAyL/2=0.37×96÷2=17.76N?m
截面C在水平面上彎矩為：
MC2=FAZL/2=1.01×96÷2=48.48N?m
(4)繪制合彎矩圖（如圖d）
MC=(MC12+MC22)1/2=（17.762+48.482)1/2=51.63N?m
(5)繪制扭矩圖（如圖e）
轉矩：T=9.55×（P2/n2）×106=198.58N?m
(6)繪制當量彎矩圖（如圖f）
轉矩產生的扭剪文治武功力按脈動循環變化，取α=0.2，截面C處的當量彎矩：
Mec=[MC2+(αT)2]1/2
=[51.632+(0.2×198.58)2]1/2=65.13N?m
(7)校核危險截面C的強度
由式（6-3）
σe=65.13/0.1d33=65.13x1000/0.1×453
=7.14MPa< [σ-1]b=60MPa
∴該軸強度足夠。
主動軸的設計
1、選擇軸的材料 確定許用應力
選軸的材料為45號鋼，調質處理。查[2]表13-1可知：
σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知：[σb+1]bb=215Mpa
[σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa
2、按扭轉強度估算軸的最小直徑
單級齒輪減速器的低速軸為轉軸，輸出端與聯軸器相接，
從結構要求考慮，輸出端軸徑應最小，最小直徑為：
d≥C
查[2]表13-5可得，45鋼取C=118
則d≥118×(2.64/473.33)1/3mm=20.92mm
考慮鍵槽的影響以系列標准，取d=22mm
3、齒輪上作用力的計算
齒輪所受的轉矩：T=9.55×106P/n=9.55×106×2.64/473.33=53265 N
齒輪作用力：
圓周力：Ft=2T/d=2×53265/50N=2130N
徑向力：Fr=Fttan200=2130×tan200=775N
確定軸上零件的位置與固定方式
單級減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，軸承對稱布置
在齒輪兩邊。齒輪靠油環和套筒實現 軸向定位和固定
，靠平鍵和過盈配合實現周向固定，兩端軸
承靠套筒實現軸向定位，靠過盈配合實現周向固定 ，軸通
過兩端軸承蓋實現軸向定位，
4 確定軸的各段直徑和長度
初選用6206深溝球軸承，其內徑為30mm,
寬度為16mm.。考慮齒輪端面和箱體內壁，軸承端面與箱體內壁應有一定矩離，則取套筒長為20mm，則該段長36mm，安裝齒輪段長度為輪轂寬度為2mm。
(2)按彎扭復合強度計算
①求分度圓直徑：已知d2=50mm
②求轉矩：已知T=53.26N?m
③求圓周力Ft：根據課本P127（6-34）式得
Ft=2T3/d2=2×53.26/50=2.13N
④求徑向力Fr根據課本P127（6-35）式得
Fr=Ft?tanα=2.13×0.36379=0.76N
⑤∵兩軸承對稱
∴LA=LB=50mm
(1)求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZ
FAX=FBY=Fr/2=0.76/2=0.38N
FAZ=FBZ=Ft/2=2.13/2=1.065N
(2) 截面C在垂直面彎矩為
MC1=FAxL/2=0.38×100/2=19N?m
(3)截面C在水平面彎矩為
MC2=FAZL/2=1.065×100/2=52.5N?m
(4)計算合成彎矩
MC=（MC12+MC22）1/2
=（192+52.52）1/2
=55.83N?m
(5)計算當量彎矩：根據課本P235得α=0.4
Mec=[MC2+(αT)2]1/2=[55.832+(0.4×53.26)2]1/2
=59.74N?m
(6)校核危險截面C的強度
由式（10-3）
σe=Mec/（0.1d3）=59.74x1000/(0.1×303)
=22.12Mpa<[σ-1]b=60Mpa
∴此軸強度足夠
（7） 滾動軸承的選擇及校核計算
一從動軸上的軸承
根據根據條件，軸承預計壽命
L'h=10×300×16=48000h
(1)由初選的軸承的型號為: 6209,
查[1]表14-19可知:d=55mm,外徑D=85mm,寬度B=19mm,基本額定動載荷C=31.5KN, 基本靜載荷CO=20.5KN,
查[2]表10.1可知極限轉速9000r/min
（1）已知nII=121.67(r/min)
兩軸承徑向反力：FR1=FR2=1083N
根據課本P265（11-12）得軸承內部軸向力
FS=0.63FR 則FS1=FS2=0.63FR1=0.63x1083=682N
(2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0
故任意取一端為壓緊端，現取1端為壓緊端
FA1=FS1=682N FA2=FS2=682N
(3)求系數x、y
FA1/FR1=682N/1038N =0.63
FA2/FR2=682N/1038N =0.63
根據課本P265表（14-14）得e=0.68
FA1/FR1<e x1=1 FA2/FR2<e x2=1
y1=0 y2=0
(4)計算當量載荷P1、P2
根據課本P264表（14-12）取f P=1.5
根據課本P264（14-7）式得
P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×1083+0)=1624N
P2=fp(x2FR1+y2FA2)= 1.5×(1×1083+0)=1624N
(5)軸承壽命計算
∵P1=P2 故取P=1624N
∵深溝球軸承ε=3
根據手冊得6209型的Cr=31500N
由課本P264（14-5）式得
LH=106(ftCr/P)ε/60n
=106(1×31500/1624)3/60X121.67=998953h>48000h
∴預期壽命足夠
二.主動軸上的軸承:
(1)由初選的軸承的型號為:6206
查[1]表14-19可知:d=30mm,外徑D=62mm,寬度B=16mm,
基本額定動載荷C=19.5KN,基本靜載荷CO=111.5KN,
查[2]表10.1可知極限轉速13000r/min
根據根據條件，軸承預計壽命
L'h=10×300×16=48000h
（1）已知nI=473.33(r/min)
兩軸承徑向反力：FR1=FR2=1129N
根據課本P265（11-12）得軸承內部軸向力
FS=0.63FR 則FS1=FS2=0.63FR1=0.63x1129=711.8N
(2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0
故任意取一端為壓緊端，現取1端為壓緊端
FA1=FS1=711.8N FA2=FS2=711.8N
(3)求系數x、y
FA1/FR1=711.8N/711.8N =0.63
FA2/FR2=711.8N/711.8N =0.63
根據課本P265表（14-14）得e=0.68
FA1/FR1<e x1=1 FA2/FR2<e x2=1
y1=0 y2=0
(4)計算當量載荷P1、P2
根據課本P264表（14-12）取f P=1.5
根據課本P264（14-7）式得
P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×1129+0)=1693.5N
P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5×(1×1129+0)= 1693.5N
(5)軸承壽命計算
∵P1=P2 故取P=1693.5N
∵深溝球軸承ε=3
根據手冊得6206型的Cr=19500N
由課本P264（14-5）式得
LH=106(ftCr/P)ε/60n
=106(1×19500/1693.5)3/60X473.33=53713h>48000h
∴預期壽命足夠
七、鍵聯接的選擇及校核計算
1．根據軸徑的尺寸，由[1]中表12-6
高速軸(主動軸)與V帶輪聯接的鍵為：鍵8×36 GB1096-79
大齒輪與軸連接的鍵為：鍵 14×45 GB1096-79
軸與聯軸器的鍵為：鍵10×40 GB1096-79
2．鍵的強度校核
大齒輪與軸上的鍵 ：鍵14×45 GB1096-79
b×h=14×9,L=45,則Ls=L-b=31mm
圓周力：Fr=2TII/d=2×198580/50=7943.2N
擠壓強度： =56.93<125~150MPa=[σp]
因此擠壓強度足夠
剪切強度： =36.60<120MPa=[ ]
因此剪切強度足夠
鍵8×36 GB1096-79和鍵10×40 GB1096-79根據上面的步驟校核，並且符合要求。
八、減速器箱體、箱蓋及附件的設計計算~
1、減速器附件的選擇
通氣器
由於在室內使用，選通氣器（一次過濾），採用M18×1.5
油麵指示器
選用游標尺M12
起吊裝置
採用箱蓋吊耳、箱座吊耳.
放油螺塞
選用外六角油塞及墊片M18×1.5
根據《機械設計基礎課程設計》表5.3選擇適當型號：
起蓋螺釘型號：GB/T5780 M18×30,材料Q235
高速軸軸承蓋上的螺釘：GB5783～86 M8X12,材料Q235
低速軸軸承蓋上的螺釘：GB5783～86 M8×20,材料Q235
螺栓：GB5782～86 M14×100，材料Q235
箱體的主要尺寸：
：
(1)箱座壁厚z=0.025a+1=0.025×122.5+1= 4.0625 取z=8
(2)箱蓋壁厚z1=0.02a+1=0.02×122.5+1= 3.45
取z1=8
(3)箱蓋凸緣厚度b1=1.5z1=1.5×8=12
(4)箱座凸緣厚度b=1.5z=1.5×8=12
(5)箱座底凸緣厚度b2=2.5z=2.5×8=20
(6)地腳螺釘直徑df =0.036a+12=
0.036×122.5+12=16.41(取18)
(7)地腳螺釘數目n=4 (因為a<250)
(8)軸承旁連接螺栓直徑d1= 0.75df =0.75×18= 13.5 (取14)
(9)蓋與座連接螺栓直徑 d2=(0.5-0.6)df =0.55× 18=9.9 (取10)
(10)連接螺栓d2的間距L=150-200
(11)軸承端蓋螺釘直d3=(0.4-0.5)df=0.4×18=7.2(取8)
(12)檢查孔蓋螺釘d4=(0.3-0.4)df=0.3×18=5.4 (取6)
(13)定位銷直徑d=(0.7-0.8)d2=0.8×10=8
(14)df.d1.d2至外箱壁距離C1
(15) Df.d2
(16)凸台高度：根據低速級軸承座外徑確定，以便於扳手操作為准。
(17)外箱壁至軸承座端面的距離C1＋C2＋（5～10）
(18)齒輪頂圓與內箱壁間的距離：＞9.6 mm
(19)齒輪端面與內箱壁間的距離：=12 mm
(20)箱蓋，箱座肋厚：m1=8 mm,m2=8 mm
(21)軸承端蓋外徑∶D＋（5～5．5）d3
D～軸承外徑
(22)軸承旁連接螺栓距離：盡可能靠近，以Md1和Md3 互不幹涉為准，一般取S＝D2.
九、潤滑與密封
1.齒輪的潤滑
採用浸油潤滑，由於為單級圓柱齒輪減速器，速度ν<12m/s，當m<20 時，浸油深度h約為1個齒高，但不小於10mm，所以浸油高度約為36mm。
2.滾動軸承的潤滑
由於軸承周向速度為，所以宜開設油溝、飛濺潤滑。
3.潤滑油的選擇
齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利，考慮到該裝置用於小型設備，選用GB443-89全損耗系統用油L-AN15潤滑油。
4.密封方法的選取
選用凸緣式端蓋易於調整，採用悶蓋安裝骨架式旋轉軸唇型密封圈實現密封。密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為GB894.1-86-25軸承蓋結構尺寸按用其定位的軸承的外徑決定。
十、設計小結
課程設計體會
課程設計都需要刻苦耐勞，努力鑽研的精神。對於每一個事物都會有第一次的吧，而沒一個第一次似乎都必須經歷由感覺困難重重，挫折不斷到一步一步克服，可能需要連續幾個小時、十幾個小時不停的工作進行攻關；最後出成果的瞬間是喜悅、是輕松、是舒了口氣！
課程設計過程中出現的問題幾乎都是過去所學的知識不牢固，許多計算方法、公式都忘光了，要不斷的翻資料、看書，和同學們相互探討。雖然過程很辛苦，有時還會有放棄的念頭，但始終堅持下來，完成了設計，而且學到了，應該是補回了許多以前沒學好的知識，同時鞏固了這些知識，提高了運用所學知識的能力。
十一、參考資料目錄
[1]《機械設計基礎課程設計》，高等教育出版社，陳立德主編，2004年7月第2版；
[2] 《機械設計基礎》，機械工業出版社 胡家秀主編 2007年7月第1版
⑨ 機械創新設計大賽作品簡介怎麼寫
作品內容簡介 本作品是一張方便老年人或者腿腳不便的人站立的椅子。主要是通過使用者上肢的運動來帶動一面的動作，從而可以調整人的坐姿與重心，來減少下肢的運動來實現站立姿勢。本機構主要用到了平面連桿以及其它一些機械結構來實現椅面的調整，來帶動使用者的行動。並且如果使用者需要的話，在坐下來的時候也可以起到減少其下肢運動的作用。
主要創新點 我們主要是考慮到老年人或者其他腿腳不方便的人群，在站起來的時候總是很費力；而且往往在坐下來的過程中也是一屁股就坐了下去。為了改變這樣的狀況，我們將人站立過程中的手腳並用，該為手起到主要作用，方便特殊人群。
推廣應用價值 我們的社會對老年人的關愛漸見凸現，在這樣的背景下，對老年人日常行動的關愛也就更為重要了。而且對於特殊群體，比如下肢受傷，殘疾等等的人群，我們的設計也可以助他們一臂之力。方便了使用者日常行動，而且也減輕了子女或者看管人的看護負擔。這樣的話，他們坐下就不愁再站起來了。
2 自動攙扶助步車
參賽學校：青島大學
參 賽 者：王新剛、曹志強、鄭虎階、徐晟、孫海峰，指導教師：師忠秀、龐嚴英
作品內容簡介 本產品主要應用於腿部殘疾、腿部骨折處於恢復期的病人。主要運用了自動檢測和電器控制的原理；巧妙地將助步車和動力裝置結合起來，實現了動力助步；並添加了單片機系統、光電檢測裝置以及繼電器，可以自動檢測病人的行動意圖，並且實現了車隨人動。該車充分考慮了不同使用者的需要，設置了多種不同的工作模式；另外，本車增添了多處人性化設計及安全保護措施，結構簡單、操作方便、產品的可靠性高；創新地利用支撐板代替雙拐，這樣可以減輕病人長時間拄拐帶來的勞累；由於該車操作的方便性以及車身對人體的攙扶作用，病人可以獨立使用，從而大大減輕家人及護士的負擔。基本技術指標：1、整車指標：速度0~0.5m/s連續可調；電機：DC12V、46rpm、P=15W。電源：12V、14Ah； 光電開關：檢測距離：0.1m/0.3m、DC 6～36V。
主要創新點 （1）系統能夠自動檢測人體的行動意圖並自動啟動相關系統進行動力助步；（2）本車實現了車隨人動，提高了使用者的方便性和舒適性；（3）本車實現了在一定范圍內的無級變速；（4）本車採用了多種工作模式以適應不同的使用人群；（5）獨特的控制電路大大簡化了控制系統；（6）多處人性化設計和安全措施，使本車更安全實用；（7）病人可以獨立使用，從而減輕了家人及護士的護理負擔。
推廣應用價值 該車的應用前景非常廣闊，可應用於醫院的康復中心、也可提供給殘疾人使用、還可以應用於行動不便的老年人，用於攙扶助步。
3 語音識別控制的多自由度欠驅動助殘機械手
參賽學校：上海交通大學
參 賽 者：李順沖、揚飛鴻、陳侃、黃俊傑，指導教師：高雪官
作品內容簡介 為了盡量能使機械手與人手大小相仿，同時也為了體現欠驅動手的優勢，機械手將通過一個電機驅動，通過差分機構自適應地分配動力，差分機構與電動機可藏入手掌和手腕內。手指的結構：我們的機械手共使用4個手指，分別為拇指、食指、中指和小指。除拇指外，其他每個手指尺寸均相同，這樣就可以模塊化設計、加工，可以互換，也可以根據實際需要增減機械手的手指數。食指、中指和小指這三個手指每個手指都由三個指節組成。拇指結構與其他三指基本相同，但只有兩個指節。彈性推桿差分機構：由於只使用一個電機驅動各個手指，為了使驅動力可以自適應地分配到各手指，需要一套驅動力差分機構。我們的方案是這樣的。滑塊安裝於手掌內的導軌中，通過一個絲杠-螺母機構驅動，可以沿導軌做往復運動。滑塊與手指間通過彈性推桿來連接。在滑塊向前運動過程中，當各個手指沒有接觸物體時，彈性推桿不收縮，可以看作是一剛性桿，驅動各手指運動。
主要創新點 所謂的欠驅動就是指機構的驅動數目少於自由度數目。我們的機械手就運用了欠驅動抓握原理，由一個電機驅動全部的四個手指（共11個關節）實現對物體的抓握，這種機械手在抓握時能夠很好地適應物體的形狀。機械手的大小與人手相仿，同一般的靈巧機械手相比雖然功能有所減少，但在同樣完成抓握動作的情況下，它的結構更簡單，重量更輕，體積更小。
推廣應用價值 能夠採用語音進行控制的欠驅動機械手，操作簡單，使用方便，價格低廉，必然能為手部殘疾的人士帶來福音。
4 多功能助食裝置
參賽學校：廣東工業大學
參 賽 者：陳其慶、陳志忠、劉智勇、賴錦濤、何影冰，指導教師：傅惠南、呂志強
作品內容簡介 為了填補市場上並沒有靠用腳控制來實現進餐的器械的空缺，我們設計出本裝置，同一種動力輸入，輸出多種功能。由腳控制，能夠幫助進餐，翻書等功能。它由底座、支撐柱、桌面、轉台、遞送裝置、自動復原機構、翻書裝置和腳踏組成。助食的操作步驟有：1、對轉台控制腳踏施力，通過軟剎線傳動，驅動分度機構旋轉帶動餐桌轉動，實現食物選取；2、對遞送裝置的控制腳踏持續輸入動力，通過軟剎線傳動，令遞送裝置上的機械臂先往下擺動一定角度再下降到菜的位置；3、對夾子控制腳踏施力，控制夾子的張開與夾緊，使其夾住食物；4、緩慢撤消對遞送裝置的動力，機械臂回復到原來位置，實現送菜；5：對夾子控制腳踏施力，使夾子松開食物。翻書的操作步驟是：首先利用手臂中滑塊的直線向下運動使吸盤吸緊書，然後利用吸盤的吸力和滑塊向上運動使書提到一定高度，接著利用裝在轉台下的翻書桿和轉台的轉動使書翻過。
主要創新點 （1）理念新：是獨特的靠腳控制進餐的新裝置。且同一動作輸入，輸出多種功能。（2）實現方式新：採用簡單的機構實現復雜的功能，結構巧妙，操作簡便，表現在：設計出僅由一控制項分時序控制兩個自由度動作的新機構，取代傳統的一個控制對應一個自由度的做法；採用轉台旋轉來食物代替傳統的用機械手選取食物；使用集夾菜夾飯兩個功能於一體的夾子，取代傳統的筷子和勺子；使用軟剎線傳動代替復雜的傳動機構；採用彈簧復原，實現一控制項控制兩個相反方向的運動。
推廣應用價值 目前，市場上並沒有靠用腳控制來實現吃食物的器械，為了填補市場空缺，同時克服現有助殘裝置功能單一、結構復雜的缺點，我們設計出本裝置，用腳控制，不僅能夠幫助進餐、翻書、和練習玩打擊樂器等多種功能，而且結構簡單，操作簡便。它能幫助雙手殘疾人解決「吃飯難」和翻書難的問題，避免直接用腳吃飯和翻書的尷尬與不便，美化了他們的生活，以及豐富了他們的精神生活。總之，它的出現，將會為雙手不便利的人帶來了另一種新生活。
5 基於角度主動控制的機械助殘腿
參賽學校：上海交通大學
參 賽 者：徐立文、盧天明、盧煒、袁興亮、毛文超，指導教師：殷躍紅
作品內容簡介 現在市面上銷售的智能假肢大多非常昂貴，而且適應性和穩定性都不理想。對於原本就肢體殘疾且生活困難的殘疾人，他們更需要一種簡單易用價格便宜的假肢。我們的作品就是定位於給這個特殊人群提供的廉價，且相對功能強大的假肢。我們製作的是膝關節離斷的下肢，主要包括大腿，膝蓋，小腿。市面上被動的多軸假肢已經非常成熟，且有相對標准化的零配件。所以我們的作品即是在現有的成熟產品基礎上，添加電自鎖及自動釋放的功能。
主要創新點 膝關節我們採用四連桿機構，可以非常逼真的模仿出人體膝關節軟組織的運動軌跡，並且在運動角度最大的軸上安裝電磁多片離合器，通過安裝在小腿上的壓力感測器，控制其開啟或閉合。當壓力感測器感覺到人體重量時，離合器閉合，關節鎖死，無法繼續彎曲，但通過軸上的單向軸承可以繼續伸直。當壓力感測器沒有壓力時，離合器打開，關節放鬆，同時由一根彈簧使小腿抬起一個小角度，假肢可以完成步行中的甩腿動作。這樣可以最大程度的改善假肢行走時的不自然動作，使行走姿態盡可能接近正常人。
推廣應用價值 假肢的行走姿態最大限度地接近正常人運動，對於殘疾人輔助行走可謂意義重大，市場前景看好。
6 全自動翻書機
參賽學校：海軍工程大學
參 賽 者：蘇傑、閻洪波、龍坤雄、侯文姝，指導教師：嚴承華、金傳喜
作品內容簡介 本產品主要為不方便用手翻書的殘疾朋友設計。該翻書機由載書台、控制箱組成。載書台由電磁式書夾和載書板構成。控制箱由吸紙裝置、翻頁裝置（同步帶、同步帶輪、翻書棒）、電動機和控制電路構成。控制電路以AT89s52單片機為核心。工作原理：以順序翻書為例，控制腳動開關或聲控裝置，則右邊的書夾松開，吸紙裝置吸起書的一角，然後由同步帶的傳動帶動翻書棒翻起一頁紙，右邊的書夾合上。翻書棒將該頁紙翻到左邊時，左邊的書夾打開再合上，完成一次翻頁，裝置回到初始位置准備下次翻頁。反向翻書時，原理相同。本產品使用220伏交流電源即可。
主要創新點 （1）吸頁裝置是根據流體力學的「負壓原理」，使用電腦散熱風扇製作出來的，效果非常好；（2）翻書棒的動作設計：使用同步帶傳動帶動固定在同步帶上的翻書棒平動，翻頁平穩，正反向傳動比較可靠；（3）在書夾的設計上妙地將夾子的機械部分和電磁鐵結合在一起，只需通斷電就可以控制書夾的開合，簡單好用；（4）相對於純機械的翻書機，該設計採用單片機控制，實現了自動化、機電一體化。殘疾朋友只需用腳或者其他部位觸動開關，即可完成翻書動作。
推廣應用價值 第一、該作品可以實現自動翻不同大小，不同厚度的書籍。能夠很好地滿足雙手殘疾的人看書學習的需求。第二、該作品全部由簡單的零部件組成，加工工藝要求不高，且部分使用標准件，互換性好。第三，該設計成本低廉，廠家有一定的利潤空間。另外，該作品不僅可以供手臂殘疾者使用，也可以供那些因某種原因不方便用手的人使用，如因病暫時不方便用手的人。而且其原理可以推廣到翻譜、復印等產品里。因此該作品具有非常廣闊的應用前景。