機械創新設計機構裝置

A. 機械創新設計的方法都有哪些

創新設計的正常開展和完成，必須正確運用創新設計方法。常用的創新設計方法主要有下面幾種：
一、智力激勵法
智力激勵法又叫集思廣益法，它是由美國創造學家A．F．奧斯本提出的。人的創造性思維特別是直覺思維在受激發情況下能得到較好的發揮。一批人集合在一起，針對某個問題進行討論時，由於每個人的知識和經驗不同，觀察問題的角度和分析問題的方法各異，提出的各種意見能互相啟發，從而誘導出更多創意。通過激智、集智、交流，可實現創新的目的。智力激勵法可以通過召開會議，也可以通過信函、書面等形式，達到互相啟發、補充和完善見解，或發展為新的見解。
二、提問追溯法
提問追溯法是有針對性地、系統地提出問題，在回答問題過程中，便可能產生各種解決問題的設想，使設計所需要的信息更充分，解法更完善。提問追溯法提出的問題如下：
1)有沒有其他用途？有沒有新的用途？稍加改進有沒有其他用途？
2)能否借用其他經驗或發明？是否有相似的東西？是否有可模仿或可借用的東西？3)能否在結構、造型或其他方面變化一下？能否增加或減少什麼？能否加高或降低一點？能否加長或縮短一點？能否加厚或減薄一點？能否減輕或加重一點？能否擴大或縮小一點？能否重新組合或再分解？
4)能否用其他東西代替？能否用代用的原材料、半成品或其他的代用製造方法？
5)能否增加或減少功能？
6)能否在成本不變的前提下提高產品的性能？
7)能否採用廉價代用材料、簡化結構、使用簡單而高效的製造工藝、提高零部件的標准化程度來降低成本？
通過一連串從不同角度的發問，可啟發思維，提出新的設計方案。
三、缺點列舉法
運用缺點列舉法始於發現事物的缺點，挑出事物的毛病。在明確需要克服的缺點後，有的放矢地進行創造性思考，並通過改進設計去獲得新的設計方案。例如，一家生產汽車喇叭繼電器的小廠，為了改變產品銷路不暢的被動局面，廠長和技術人員、銷售人員一起對有關產品進行分析，在廣泛收集用戶意見的基礎上，分析產品的缺點，然後針對缺點採取各種不同的措施，改進了原有的產品，很快打開了銷路，銷售量一年內便增長了一倍。
四、希望點列舉法
希望點列舉法從設計者(發明者)或用戶的意願出發提出新設想、新要求，從而激發人們去開發新產品或改進原有的產品。例如有了黑白電視機，還希望有彩色的、遙控的。又如人們希望在給別人打電話時不僅能聞其聲，而且能見其人，為適應這種要求，開發了可視電話。
希望點列舉法與缺點列舉法都是將思維收斂於某「點」，然後發散思維，最後又集中於某種創意。但希望點列舉法比缺點列舉法涉及的目標更廣，而且更側重自由聯想。
五、聯想類比法
聯想是由一個事物想到另一個事物的心理過程。對應聯想由一件事物聯想到與其對立的另一事物。例如由小想到大，由集中想到分散等。要增強聯想能力，必須注意增加知識和經驗，不但注意吸納本專業及其他專業的學科知識，更要重視參加各種實踐活動。利用聯想進行發明創造是一種常用而且十分有效的方法，很多發明家都善於聯想，也得益於聯想的妙用。例如，貝爾發明電話，開始沒有成功，以後從吉他的聲音中想到了共鳴原理，改進了裝置，才使電話發明成功。又如布拉特從看到蜘蛛織網聯想到可以從上到下造橋，從而發明了吊橋，突破了傳統的造橋模式。
聯想類比由一事物或現象聯想到與其有類似特點(如性質、外形、結構、功能等)的其他事物或現象。例如，由水波想到聲波、光波；由水波可出現干涉現象，想到光也有干涉現象等。
六、反向探求法
反向探求將人們通常思考問題的思路反轉過來，從背逆常規的途徑探尋新的解法，因此反向探求法亦稱為逆向思維法。例如在鎢絲燈泡發明初期，為了避免鎢絲在高溫下的氧化，需要將燈泡內抽真空，但是使用後發現抽真空後的燈絲通電後仍會變脆。為了解決這個問題，當時多數人的意見是繼續提高燈泡內的真空度。而美國科學家蘭米爾卻應用反向探求法提出向燈泡內充氣的方法，他分別試驗了將氫氣、氧氣、氮氣、二氧化碳氣、水蒸氣等充入燈泡，試驗結果表明氮氣有明顯的減少鎢蒸發的作用，可使鎢絲在其中長期工作，因而發明了充氣燈泡。又例如：化學能為什麼不能變成電能？聲音既是振動，那麼振動為什麼不能復現原聲？根據這些反問，相繼發明了電池、留聲機。
七、組合創新法
組合創新法是將現有技術或產品通過功能、原理、結構等方面的組合變化形成新的技術思想或新產品。組合法的優點是組合形式多樣，應用廣泛，便於操作，經濟有效。組合創新法應用的技術單元一般是已經成熟或比較成熟的技術，不需要從頭開始，因而可以最大限度地節約人力、物力和財力。在當代社會生產和生活中，存在著大量已經開發出來的技術，只要合理組合，就能創造出適合需要的技術系統。例如，美國的「阿波羅」宇宙飛船由700萬個零件組成，但沒有一個零件是新研製的，用這些已有的零件組合出把人送上月球又重返地球的神奇系統。同樣「阿波羅」宇宙飛船技術中的全部技術都是現有技術的組合。
組合創新法的類型很多。常用的有性能組合、原理組合、功能組合、結構重組、模塊組合等。雖然組合創新法所使用的技術是已有的技術，但適當組合後，同樣可以做出重大的發明。

B. 機械創新設計都有哪些原則

機械創新設計的原則：
(1)科學性原則
設計方案是某種或某些科學技術原理的體現，因此，任何設計方案都不能違背科學技術原理。
違背這一原則的設計以「永動機方案」為最典型。自古以來，有無數發明家絞盡腦汁地設計了一個又一個永動機，但都因直接違背能量守恆定律而徒勞無益，沒有任何結果。設計方案除了不違反科學原理外，還應能達到預期的性能。大多數發明的目的都是要超過已有技術。
如果效果並不那麼理想，該發明也就失去了存在的意義。因此，多方面地對設計的技術性能進行論證很有必要。
例如，有人曾設計出一種「液壓傳動和變速的自行車」。他的目的是使車子騎起來更為輕快和靈便。這就要有一個前提，即液壓傳動系統要與鏈條傳動的效率相近或更高。但是如果認真進行核查的話，我們就會發現事實正好相反，在功率傳送上液壓傳動的效率較低，因此該項發明的預期目的很難實現。
對於一項本身作用原理沒有問題的發明，還應考慮它在製造過程中是否存在特殊的困難。假定你想發明一種「撲翼式人力飛機」，如果你的設計有賴於一種極輕然而又很堅固、彈力又極好的材料，大概就有問題了。你必須首先調查一下你所需要的這種材料目前是否可能製造出來，然後再去考慮你的發明是否有意義。
另外一個必須考慮的問題是，你設計的東西如果如願以償地製造出來了，在實際使用中是否會遇到特殊的困難。
例如，一種像帆船那樣由風驅動的運輸車輛並不是製造不出來，但是如果我們真要使用這樣一種「風動車輛」，就會遇到許多麻煩。我們必須在很窄的道路上行駛，然而，陸地上的風遠不像海上那樣穩定，因此，我們的車輛就會陷入時快時慢、時走時停的狀態。這在公路運輸上是不能允許的，會大大妨礙其他車輛的行駛和安全。
(2)獨特性原則
創新設計者往往別具匠心，常常以不同於一般設計師的方式提出一些奇特的構思，使技術方案具有突出的實際效果。
例如，轉子發動機的設計，磁懸列車的設計等，都是別具匠心的設計。
出色的設計往往具有獨特的構思，但獨特的構思未必能成為有實際效果的為人們所急需的產品。例如，有人曾設計了一種「能噴水的鬧鍾」，他用噴頭射水代替鈴聲來澆醒沉睡的主人，但是，這樣的設計由於人們不那麼需要，所以很難商品化。
(3)求優性原則
要想直接估計出一項設計的實用價值是十分困難的。實際上，人們往往採取比較法來進行估計，也就是將新方案的可能效果與那些要解決同樣問題的全部已有技術相比較，看它是否處於比較優越的地位。
一般說來，追求完全相類似功能的不同技術是可以進行比較並分出優劣的。例如，愛迪生設計的碳鈕電話話筒與原來貝爾所用的液體變阻器話筒是兩種技術，但它們所要達到的功能完全相同，即把聲音變成相應的波動電流。在這種情況下，人們可以清楚地看出，前一種技術比後一種更為簡單、方便、耐用，明顯優於後一種。實際上，貝爾公司很快就買下了愛迪生的專利權。
想出一個優於已有技術的設計方案當然是很值得高興的事，但是，我們也應該意識到，技術在不斷發展進步，新的設計也會層出不窮。因此，我們還必須考慮可能出現的其他種種技術方案，考慮到各種可能的改進方案，這樣才能使自己的設計在稍長的時間內處於相對最優地位，在較長時間里保持其使用價值。從中可以看到，創新才是技術設計永保青春的秘訣。
(4)簡捷性原則
技術方案是否簡捷，也是判斷一項設計能不能獲得成功的一項設計原則。
有一種模糊的錯覺認為，一項設計的原理和構造越復雜，就說明它的水平越高。誠然，把一件構造復雜的東西製造出來絕非易事，但這僅僅是對製造者而言。如果設計者使其構造的復雜性超越了一定的限度，那麼這就是一件蹩腳的或失敗的設計。因此，創新設計者應追求功能明確、性能可靠且機理簡單的技術方案。
(5)市場性原則
符合科學原理和技術原理的產品設計，通常可以製造出來。那麼，是否就能認為這一項設計已經取得了成功呢?事實上未必如此。除了極少數特殊情況(如作為一項科學研究的實驗)以外，一般的設計要獲得最後成功，必須證明自己具有突出的實用性，必須經受住市場的嚴峻考驗。
愛迪生曾這樣說：「我不打算發明任何賣不出去的東西，因為不能賣出去的東西都沒有達到成功的頂點。能銷售出去就證明了它的實用性，而實用性就是成功。」這對任何有志於創新設計的人來說是金玉良言，是判斷設計價值的最高標准。有人可能錯把專利局審查批准看作設計成功的標志。誠然，這確實是一個可喜的標志，標志著你的設計有了起碼的水平，然而這並不是最重要的標志。有人可能要問，專利審查不是已經包括實用性的內容了嗎?實際上，專利局僅僅是把那些明顯不實用的設計加以剔除，並不對獲准專利的商業價值作任何保證。從世界上發達國家獲准專利的實施情況來看，真正獲得效益的僅占總數的15％左右。
那麼，什麼樣的東西能獲得市場呢?一般地說，要求該設計者的使用價值超過出售價格。
一種商品的售價總是受成本制約的。一般情況下產量越多，成本就越低。而同一種設計對於不同的人來說，其使用價值往往是不同的。通常只有少數人認為其使用價值很高，而多數人則不這樣認為。
例如，同樣一種太陽能利用設備，在陽光充足而燃料貧乏的地區(如青藏高原)就有較高的使用價值；而在燃料非常豐富的地區則沒有很重要的使用價值。因此，對於特定的某一產品來說，考慮的銷售面越廣，其平均使用價值就越低。
對熟悉工程技術的人來說，估計一種新產品的成本並不感到十分困難，而估計一項新設計的使用價值卻常常感到是十分困難的事情。盡管如此，我們仍可以從下面幾個方面來考慮使用價值：
1)該設計解決的問題是否迫切?一般說來，如果一項設計解決了人們迫切需要解決的問題。它的使用價值就比較高。例如，在電報發明之前，火車和輪船已在世界上得到應用，運輸的速度已大大加快，但通訊速度受運輸速度所限制，遠遠不能適應當時工業和商業迅速發展的需要。因此，電報被莫爾斯發明出來以後不到10年，就在許多國家得到廣泛應用。但是，人們在短距離通訊上，使用電報仍不夠方便，需要專人收發報和翻譯電碼，往往還不如派人送信省事，然而，電話的發明，掃除了這些麻煩，因而以更快的速度得到普及。
2)是否容易使用?一項能夠解決某一問題的設計還必須保證本身使用起來是方便的，否則，它將會帶來新的問題。例如，許多人在做飯時感到剁肉末十分費事，有人設計出了一種家用手搖絞肉機，用起來確實比剁肉省力。但是，這種絞肉機需要經常清洗，十分麻煩，結果不少人都棄之不用。
3)是否耐用、可靠?耐用與可靠直接關繫到使用價值，需要特別注意。例如，目前市場上可以看到一種名叫「熱得快」的電熱器，可以方便地用來加熱杯子里的水或奶，構造簡單，價格便宜。但是它的設計不盡合理，很不耐用，稍有不慎就會燒壞，甚至有漏電的危險，因此銷路大減。
4)是否令人喜歡?應該理解到這一點，即外觀美也是使用價值的一部分。例如，鍾表是用來指示時間的，但不能認為只要走時准，外觀不用考慮。實際上，許多物品都兼有裝飾房間或其他場所的作用，至少不應該破壞環境的美感。即使是工，一里的機器，適當的外觀也常有助於減輕操作者的疲勞感，並讓人產生愛惜的心情。除了以上幾點，使用價值還應包括安全，不妨礙他人，無公害，等等。
機械創新設計是指充分發揮設計者的創造力，利用人類已有的相關科學技術成果(含理論、方法、技術、原理等)，進行創新構思，設計出具有新穎性、創造性及實用性的機構或機械產品(裝置)的一種實踐活動。它包含兩個部分：一是改進完善生產或生活中現有機械產品的技術性能、可靠性、經濟性、適用性等；二是創造設計出新產品、新機器，以滿足新的生產或生活的需要。

C. 機械創新設計的機械創新設計（張有忱）

書名：機械創新設計
書號：9787302242048
作者：張有忱
定價：25元
出版日期：2011-1-1
出版社：清華大學出版社 本書共分為9章。第1章為緒論，介紹了創造、創新和設計的基本概念，創新教育與創新人才的培養，機械創新設計與社會發展的關系。第2章為創新思維與技法，主要以創造學的理論為依據，結合實際問題分析了創新思維的特點與創新思維的過程，並分析介紹了幾種常用創新的技法。第3章為機械繫統方案與創新設計，重點論述了技術沖突解決原理（TRIZ理論）、建立原理解法目錄、資源的分析與利用等系統方案創新的基本方法，以及構型的綜合問題。第4、5、6章為機構的各種創新方法，分別就機構的變異與演化、機構的組合、機構的再生等創新設計技法進行分析與論述。第7章為機械結構設計與創新，介紹了在機械結構設計過程中，要充分考慮的基本要求，並分別從機械結構的功能，結構元素的變換，模塊拼接與結構復用，以及材料、加工、裝配、輸送等方面，討論了機械結構創新的要求與實現途徑。第8章為反求設計與創新，介紹了反求設計的基本概念、反求設計的內容與基本過程，並對幾個典型案例進行了反求設計分析。第9章為創新實例與分析，以全國大學生機械創新大賽的參賽作品為例，分析了創新基本理論在作品中的實際應用。各章後附有習題，可供讀者練習。
本書可作為高等學校教材，也可供有關教師及工程技術人員或科研人員參考。 第1章緒論
1.1創新設計概述
1.1.1創造、創新與設計
1.1.2創新設計
1.1.3創新的風險
1.2創新人才的培養
1.2.1人才培養與創新教育
1.2.2創新人才的特點
1.2.3創新人才的培養
1.3機械創新設計與社會發展的關系
習題
第2章創新思維與技法
2.1創新思維
2.1.1思維及類型
2.1.2創新思維的特點
2.1.3創新思維的過程
2.1.4創新思維的方式
2.2創新技法
2.2.1觀察法
2.2.2類比法
2.2.3移植法
2.2.4組合法
2.2.5換元法
2.2.6還原法
2.2.7窮舉法
2.2.8集智法
2.2.9設問探求法
2.2.10逆向轉換法
習題
第3章機械繫統方案與創新設計
3.1概述
3.1.1機械繫統的基本概念
3.1.2機械繫統設計的主要過程
3.1.3機械繫統方案設計
3.2功能綜合
3.2.1功能分析
3.2.2功能分類
3.2.3功能分解
3.3原理綜合
3.3.1技術沖突解決原理（TRIZ理論）
3.3.2建立原理解法目錄
3.3.3資源的分析與利用
3.4構型綜合
3.4.1機構構型
3.4.2機構選型
3.4.3構型綜合的注意問題
習題
目錄
第4章機構變異與創新設計
4.1機構的倒置
4.1.1平面連桿機構
4.1.2凸輪機構
4.1.3其他傳動機構
4.2運動副的變異與演化
4.2.1運動副元素尺寸的變異
4.2.2運動副元素形狀的變異
4.3構件的變異與演化
4.3.1構件形狀的變異
4.3.2構件的合並與拆分
4.4機構的擴展
4.4.1引入虛約束
4.4.2變換運動副
4.4.3增加輔助機構
4.5機構的等效代換
4.5.1利用運動副的替代原理進行等效代換
4.5.2利用瞬心線構造等效機構
4.5.3周轉輪系的等效代換
4.5.4機構功能的等效代換
4.6運動原理的移植
4.6.1差動原理的移植
4.6.2諧波傳動的移植
習題
第5章機構組合與創新設計
5.1串聯式組合
5.1.1組合的基本方法
5.1.2實例分析
5.2並聯式組合
5.2.1組合的基本方法
5.2.2實例分析
5.3封閉式組合
5.3.1組合的基本方法
5.3.2實例分析
5.4裝載式組合
5.4.1單聯式裝載組合
5.4.2雙聯式裝載組合
習題
第6章機構再生與創新設計
6.1一般化運動鏈
6.1.1一般化原則
6.1.2實例分析
6.2桿型類配
6.2.1問題的提出
6.2.2桿型類配
6.3運動鏈組合
6.3.1圖的概念
6.3.2圖的組合
6.3.3運動鏈的組合
6.4機構再生設計
6.4.1飛機起落架的再生設計
6.4.2縫紉機送布機構的再生設計
習題
第7章機械結構設計與創新
7.1機械結構設計的基本要求
7.2實現零件功能的結構設計與創新
7.2.1功能分解
7.2.2功能組合
7.2.3功能移植
7.3結構元素的變異與演化
7.3.1改錐結構元素的變異
7.3.2軸榖連接的結構元素變異與演化
7.3.3離合器的結構元素變異與演化
7.3.4棘輪傳動的結構元素變異
7.3.5各種槽銷結構元素的變異
7.3.6新型聯軸器的結構特點
7.3.7導軌的結構形式及其特點
7.3.8改善工作性能的結構變異
7.4適應材料性能的結構設計與創新
7.4.1揚長避短
7.4.2性能互補
7.4.3結構形狀變異
7.5方便製造與操作的結構設計與創新
7.5.1加工工藝的結構構型
7.5.2裝配輸送的結構構型
7.5.3簡單結構
7.5.4宜人結構
7.6用模塊拼接與結構復用進行結構的創新
7.6.1模塊拼接
7.6.2結構復用
習題
第8章反求設計與創新
8.1概述
8.1.1反求問題的提出
8.1.2反求設計的含義
8.1.3反求設計的研究對象
8.2反求設計的內容與過程
8.2.1反求設計的主要內容
8.2.2反求設計的主要過程
8.3反求實例分析
8.3.1原理方案的反求實例
8.3.2機構構型的反求實例
8.3.3精度反求實例
8.3.4圖像資料的反求設計實例
8.3.5計算機輔助反求設計實例
8.3.6材料反求實例
習題
第9章創新實例與分析
9.1創新思路的分析
9.2創新實例
9.2.1多功能齒動平口鉗
9.2.2機械式停水自閉水龍頭
9.2.3防傾翻輪椅
9.2.4省力變速雙向驅動殘疾人車用驅動裝置
9.2.5自由輪椅
9.2.6飲料瓶撿拾器
9.2.7地震應急床
9.2.8新型大力鉗
習題
參考文獻

D. 機械創新大賽設計 急求創新點子

你自己設計出一個前所未有的創造！這難道不是一個灰常有意思的挑戰吧？！
甚至只要想一下……你的創造還有可能挑戰世界上頂尖的科學家或發明家，
從這一點，難道不是一件令人激動一生的事情嗎？
難道你不喜歡做這些與眾不同的創意工作？

至於「家庭用機械指『對家庭或宿舍內物品進行清潔、整理、儲存和維護用機械'。」就別選擇這個了，沒什麼市場！
普遍家庭不會吃飽了撐的購買自動掃描機、全自動包餃子機、自動面條機、自動……
就連麵包機……現在都在打折賣，還賣不出去！
自動吸塵器？算了吧，全世界都發明過了，你又怎麼能成為全世界第一的發明？

將來的社會是面向娛樂機，這方面才可以賺到更多的錢！才會有更多的錢可賺！
因為人們的工作壓力日益增大，開車的人越來越多，長期每天10幾個小時辦公室無奈瘋狂工作！
瘋狂的加班！每天都面臨著更大的壓力……
得糖尿病的人越來越多！高血壓的人們越來越年輕，甚至20多歲就有高血壓的人群了……
得癌症的人更是每天都在增加……

所以，只有……甚至可以說唯一娛樂機械裝置才可以讓人們的身心得到臨時的休息與鍛煉！
這方面，家庭越來越開始重視！很多家庭也越來越開始注意鍛煉……

你統計一下 跑步機 從2008年一直到2011年的現在，它的銷售量在不斷的增高！
將來還會更高……因為開車的人越來越多，辦公室拚命的人更多，得不到鍛煉的人越來越多……
將來……知道健康最重要的人會因為更想得到健康而選擇健身，
而跑步機……等家庭娛樂與健身機械會得到越來越多的家庭所青睞！

將來的時代，一定是一個娛樂健身機械與電子結合的時代產品……
象游戲機一樣的健身！可以連接網路的健身器模（WIFI普及了！）。

互動式、網路型 娛樂健身器械很可能是 明天 下一代 的優秀創意！
你照著這個方面設計就行了！

現在老喬退休了，而他的永無止境的創意與設計……讓全世界的人心中都有了一個美麗夢想！
現在，這個夢想很可能就要在你的身上閃亮！
希望你靠自己的想法與完美創意來奪得這個「第一」！

E. 機械創新設計出點子

火場救人的機械人
主要考慮耐熱性能，對內部材料的抗高溫性能要求較高，運動機構部分專要靈活，穩屬定性要好，有一定的滅火功能，但主要是能夠在火場內為倖存者提供一個暫時的避難所，以此來等待救援的到來。主要用於救援人員難以進入的地方。

F. 機械創新大賽設計 急求創新點子

機械創新大賽設計 急求創新點子第五屆全國大學生機械創新設計大賽（2012年）的主題為「幸福生活——今天和明天」；內容為「休閑娛樂機械和家庭用機械的設計和製作」。 學生們可根據對日常生活的觀察，或根據對未來若干年以後人們的生活羨緩環境和狀態的設想，設計並製作出能夠使人們的生活更加豐富、便利的機械裝置。 家庭用機械指「對家庭或宿舍內物品進行清潔、整理、儲存和維護用機械」。休閑娛樂機械指「機械玩具或在兄和模家庭、校園棚耐、社區內設置的健康益智的生活、娛樂機 械」。凡參加過本賽事以前比賽的作品原則上不得再參加本屆比賽；如果作品在功能或原理上確有新的突破和創新，參賽時須對突破和創新之處做出說明。 各位有什麼好的想法，或者覺得有什麼東西需要設計的，請給些意見

G. 跪求：有關於機械創新設計大賽的一些好點子

機械創新大賽來設計
急求創新點子第五自屆全國大學生機械創新設計大賽（2012年）的主題為「幸福生活——今天和明天」；內容為「休閑娛樂機械和家庭用機械的設計和製作」。
學生們可根據對日常生活的觀察，或根據對未來若干年以後人們的生活環境和狀態的設想，設計並製作出能夠使人們的生活更加豐富、便利的機械裝置。
家庭用機械指「對家庭或宿舍內物品進行清潔、整理、儲存和維護用機械」。休閑娛樂機械指「機械玩具或在家庭、校園、社區內設置的健康益智的生活、娛樂機
械」。凡參加過本賽事以前比賽的作品原則上不得再參加本屆比賽；如果作品在功能或原理上確有新的突破和創新，參賽時須對突破和創新之處做出說明。
各位有什麼好的想法，或者覺得有什麼東西需要設計的，請給些意見

H. 什麼是機械創新設計

機械創新設計就是在傳統機械的基礎上加入現代科技技術與裝置使其更加智能化的機械設計。

I. 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、DC6～36V。
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：我們的機械州扒殲手共使用4個手指，分別為拇指、食指、中指和小指。除此枝拇指外，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冊沖指，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。

J. 機械創新設計作品 [機械創新設計教學大綱]

《機械創新課程設計》教學大綱

一、設計目的與任務

（一）設計目的

綜合運用《機械原理》課程以及其它先修課程的理論和生產實際知識，進行機械設計的基本訓練。培養學生理論聯系實際的能力。

培養學生創新設計意識、創新思維能力及綜合設計能力。要求同學針對某一機構設計出多種不同方案，優選出最佳的設計方案。

提高同學理論聯系實際，發現問題、思考問題和解決問題的能力。 （二）設計任務

要求每個同學按照所選定的設計題目要求，相應完成配匹任務：用圖解法或解析法完成機構的運動方案設計，設計多種方案，多方案比較後最後選出最佳設計方案用機構運動簡圖表示所設計機構並說明其工作原理，完成設計說明書一份。

二、設計內容、設計時間和地點

（一）設計內容

1.機器魚 任務要求：

（1）能模仿魚的基本動作：游動和漂浮； （2）一個輸入，兩個輸出； （3）畫出機構運動簡圖。

2.爬行昆蟲 任務要求：

（1）能模仿昆蟲直線爬行，足的數目和樣式自定； （2）遇到前方障礙（高度為昆蟲的三分之一以下），能越過； （3）在爬行和越障時，要保持身體穩定，不能跌倒。

3.半自動黑板擦

隨著多媒體技術的推廣和應用，學校里的大部分課程採用了多媒體教學，但某些課程或某些章節仍然離不開黑板板書，這就需要人來動手擦黑板蘆指咐，費時費力，而且對人的身體健康也有影響。設計一種半自動黑板擦就顯得很有必要。

任務要求：

（1）力度適當，要能擦掉痕跡； （2）能清除死角；

（3）操作容易，結構簡單，去除痕跡快； （4）閑置時，不影響正常板書。

4.半自動拉幕機構

舞台上的布幔懸掛較高，層次多，厚而重。劇情進展過程中要不斷拉動布幔。以往的拉幕工作有人來完成，費力切影響整個舞台背景效果。設計一套簡單的自動拉幕機構即可解決問題，該機構還可用在高大建築物的窗簾開啟和關閉上。

任務要求：

（1）能自動來回拉動厚重的布幔，使布幔開啟和閉合； （2）速度均勻； （3）操作容易。 5.半自動晾衣架

晾曬衣物是頻繁而單調的工作。如果晾衣架是固定的，無疑增加辛苦的程度，而且有時還有危險。設計一款實用的半自動晾衣架將會為所有的家庭主婦們帶來便利。

任務要求：

（1）晾衣架能自動升降以緩解舉手晾衣的麻煩；

（2）晾衣架能自動伸出和縮回，既充分利用了陽光，減少事故隱患，又不影響整個小區的總體美觀；

（3）足夠的承載力； （4）操作方便，省力。 6.自動擦窗器

現代的樓宇越來越高，所用的玻璃窗和玻璃幕牆也越來越多，隨之而興起了一類新興職業：蜘蛛人。蜘蛛人的工作單調、勞累而且隨時有生命的危險。自動擦窗器將會有很大的市場前景。

任務要求：

（1）能從事室內外的玻璃擦洗工作； （2）運動自如靈活，不留死角； （3）安全性高。 7.平面行走機構

微小機械和微型機械同是精密機械學科延伸發展的兩個新的生長點，在醫療、微電子精細加工設備、微組裝技術以及航空航天等高科技領域，都有著非常迫切的研究開發需求。

微小機械研究的一項關鍵技術就是微驅動技術，包括微驅動機構和微行走機陪純構。 任務要求：

（1）繪制出平面行走微小機構的運動原理圖； （2）體積小，結構簡單，製作和控制容易。

8.簡易垃圾袋支架 任務要求：

（1）設計出運動原理圖；

（2）放垃圾時，逗蔽支架自動張開，撐開垃圾袋； （3）不放垃圾時，支架自動吸合，密封垃圾袋； （4）支架是可調的，能適應各種大小的垃圾袋。

9.設計某物料壓片機的加壓機構。其工藝流程為： （1）乾粉料均勻篩入圓桶形型腔（圖1-a）；

（2）下沖頭下沉3mm，預防上沖頭進入型腔時把粉料撲出（圖1-b）； （3）上下沖頭同時加壓（圖1-c），並加壓一段時間； （4）上沖頭退出，下沖頭隨後頂出壓好的片坯（圖1-d）；

（5）料篩推出片坯（圖1-e）。 其設計參數為：沖頭壓力為150KN ； 生產率為每分鍾25片；機器運轉不均勻系數10%；驅動電機可任選。

乾粉料

料篩

上沖頭

片坯

上沖頭

a）

b）

c） 圖1

d）

e）

10.設計高速攝影機的拉片機構的改進設計 （1）工作原理

如圖2所示為高速攝影機暴光窗部分的運動簡圖，高速攝影機工作時，輸片輪始終以等角速度ω0 轉動，它使膠片作行事運動（v0），但要求膠片在暴光窗處能作周期性的間歇運動，當暴光窗處的膠片靜止時，定位銷插入膠片的齒孔中，使膠片定位，然後將暴光窗打開，讓膠片暴光。暴光結束後，關閉暴光窗，拔出定位銷，膠片被快速地向下拉過一個畫面（每個畫面所佔片長稱節距p）。

曝光窗

膠片 導片輪

定位銷

P=19mm

膠片輪

35mm

圖2

（2）設計要求

①拉片機構使膠片產生的間歇運動，能滿足每秒鍾拍攝60張畫面的要求，並且使停歇系數μ≥0.8；

②根據高速攝影機的工作平穩性要求和為了改善膠片的受力情況，應盡量避免膠片在運動過程中受到沖擊性載荷，並應使其最大加速度盡可能小；

③機構的拉片長度誤差應在允許范圍之內。定位銷的定位動作與膠片的停、動動作要配合協調，不發生運動干涉；

④機構應盡量簡單，結構緊湊。 11.推瓶機構的改進設計

（1）題目：改進設計洗瓶機的推瓶機構。

（2）工作原理：如圖3所示是洗瓶機有關部件的工作示意圖。待洗的瓶子放在兩個轉動著的導棍上，導棍帶動瓶子旋轉。當推頭M把瓶推向前進時，轉動著的刷子就把瓶子外面洗凈。當前一個瓶子洗刷完畢時，後一個待洗的瓶子已送入導棍待推。

刷子

推頭M

導輥

圖3

（3）原始數據和設計要求：

瓶子尺寸：大端直徑d=80mm，長200mm。

推進距離L＝600mm。推瓶機構應使推頭M以均勻的速度推瓶，平穩地接觸和脫離瓶子，然後，推頭快速返回原位，准備第二個工作循環。

按生產率的要求，推程平均速度為v=45mm/s，返回時的平均速度為工作行程的3倍。 機構性能良好，結構緊湊，製造方便。 12.鐵板輸送機構的改進設計

題目：改進設計一剪板機的鐵板輸送機構。 原始數據和設計要求：

原材料為成卷的板料。每次輸送鐵板的長度為L=1900或2200mm（設計時任選一種）。

每次輸送鐵板到達規定長度後，鐵板稍停，以待剪板機構將其剪斷。剪斷工藝所需時間約為鐵板輸送周期的十五分之一。建議鐵板停歇時間不超過剪斷工藝水平時間的1.5倍，以保證有較高的生產率。

輸送機構運轉平穩，振動和沖擊盡可能減小（即要求輸送機構從動件的加速度曲線連續無突變。）

13.軋輥機構的改進設計

題目：改進一初軋機的軋輥機構。

圖4

工作原理：如圖5所示是由送料輥送進鑄坯，由工作輥將鑄坯軋製成一定尺寸的方形、矩形或圓形截面的坯料的初軋機。它在水平面和垂直面內各布置一對軋輥（圖中只畫出垂直面內的一對軋輥 ）。兩對軋輥交替軋制。軋機中工作輥中心M應沿mm軌跡運動，以適應軋制工作的需求。坯料的截面形狀由軋輥的形狀來保證。

原始數據和設計要求：

根據軋制工藝，並考慮減輕設備的載荷，對軋輥中心M 軌跡提出如下要求：

在金屬變形區末段，應是與軋制中心線平行的直線，在此直線段內軋輥對軋件進行平整，以消除軋件表面因周期間歇軋制引起波紋。因此 希望該平整段L盡可能長些。

軋制是在垂直面和水平面內交替進行的，當一個面內的一對軋輥在軋制時，另一面內的軋輥正處於空回程行程中.從實際結構上考慮，軋輥的軸向尺寸總大於軋製品截面的寬度，所以，要防止兩對軋輥在交錯時而發生碰撞.。為此，軋輥中心軌跡曲線mm除要有適當的形狀外，還應有足夠的開口度h，使軋輥在空行程中能讓出足夠的空間，保證與軋制過程中的軋輥不發生「攔路」相接的情況。

在軋制過程中，軋件要受到向後的推力，為使推力盡可能小些，以減輕送料棍的載荷，故要求軋輥與軋件開始接觸時的咬入角γ盡量小些。γ約取250 左右，坯料的單邊最大壓下量約為50mm，從咬入到平整段結束的長度約為270mm。

為減少製造誤差引起的軌跡變化或更換軋輥後要求開口度有稍許變化，所選機構應能便於調節中心的軌跡。

要求在一個軋制周期中，軋輥的軋制時間盡可能長些。

送料輥

圖5

14.醫用棉簽卷棉機機構改進設計

工作輥

（1）題目：醫用棉簽卷機的運動方案及機構的改進設計

（2）工作原理：按照醫院用棉簽的手工卷制方法應有取棉、揪棉、取棉、卷棉四個動作。用機器卷制棉簽時，仿照手工方式，進行動作分解，可粗分為：送棉、壓（夾）棉、揪棉、送簽和卷棉等工藝動作。

（3）原始數據和設計要求：

棉花：條狀脫脂棉，寬25~30mm，自然厚4~5mm；

簽桿：醫院通用簽桿，直徑約3mm，桿長約70mm，卷棉部分長約20~25mm； 生產率：每分鍾卷60支，每支卷取棉塊長約20~25mm；

卷棉機體積要小，重量輕，工作可靠，外形美觀，成本低，卷出的棉簽松緊適度。 15.織機開口機構的改進設計

原理：織物由經紗和緯紗緊密交織而成。最簡單的織物是平紋組織，其經緯紗的交織情

況如圖6所示。它是將經紗按照單雙數分成A、B兩組，分別穿在綜框A和B的綜絲眼a和b中，當兩個綜框一個在上，一個在下時，兩組經紗上下分開，形成梭口。綜框在行程末端作較長時間的停歇，此時，梭子帶著緯紗穿過梭口，然後綜框上下交替，梭子帶著緯紗又從梭口穿回。就這樣綜框上下交替、梭子來回穿梭，實現經緯交織，形成織物。

兩個綜框各由一個機構帶動作垂直上下運動（行程末端有較長時間的停歇）。兩個開口機構改革的結構相同，僅安裝相位不同，它們根據織物的經緯紗線交織規律使兩個綜框交替作垂直升降。

原始數據和設計要求待後續。

A

經紗

綜框 B

梭子

經紗

經紗

經紗A 經紗B

a)

b)

圖6 16.新型內燃機的開發

目前應用最廣泛的往復式內燃機由氣缸、活塞、連桿、曲軸等主要構件和其他輔助設備組成。這種往復式活塞發動機存在以下明顯的缺點：

（1）工作機構及氣閥控制機構組成復雜，零件多。曲軸等零件結構復雜，工藝性差。 （2）活塞往復運動造成曲柄連桿機構較大的往復慣性力，此慣性力隨速度的平方增長，使軸承慣性載荷增大，系統由於慣性力不平衡而產生強烈振動。往復運動限制了輸出軸轉速的提高。

（3）曲軸回轉兩圈才有一次動力輸出，效率低。 針對以上缺點，提出新型內燃機改進設計方案。 17.半自動蹲坑蓋設計

目前在很多的公共衛生間提倡用蹲坑代替坐便器，有諸多的大學生宿舍也大多選用蹲坑。但還很少見有蓋子的蹲坑，曾有報道洗衣服時一不小心一腳就滑進蹲坑，就卡住了，耗用六個小時，驚動了三個部門才把腳解救出來。所以是否可以給蹲坑設計一個蓋子，這樣不僅安全而且美觀無異味。設計要求：

（1）開關自如； （2）半自動、價格便宜； （3）操作方便、衛生； （4）要有一定的強度。 18.熱敏式電腦防塵罩

電腦日益普及，但對於電腦的防塵卻不夠重視，而且普通的電腦防塵罩要在電腦關閉並冷卻後才能罩上，而此時往往就想不起來了。是否可以給易沾灰塵的顯示器（顯示器裡面進了灰塵後對顯示器會有很大的傷害卻難以清除）設計一個智能式的防塵罩，利用顯示器自身的特點，開啟時發熱升溫後蓋打開，關閉了當溫度降低到某一安全值後便於工作蓋上。

19.車用垃圾桶

經常在公交車上看到歪倒的垃圾桶，影響整體的美觀，起不到設置的效果，而且這樣易

見數據表格。 （3）工作條件

單班制工作，間歇運轉，工作中有輕微振動，工作環境有較大灰塵。 （4）使用期限 工作期限為五年。 （5）生產批量及加工條件

小批量生產。可加工7、8級精度的齒輪、蝸輪。 （6）設計任務

①確定傳動方案，完成總體方案論證報告； ②選擇電動機型號； ③設計減速傳動裝置。 （7）具體作業 ①機構簡圖一份； ②說明書一份。 （8

21.電子防盜門開閉機構的改進設計 現有防盜門存在的問題

（1）關閉時，彈簧彈力過大，沖擊聲很響，夜半擾民，對門體損害也大； （2）液壓撐桿阻尼過大時，關閉速度太慢，給不法之徒以可趁之機。

改進設計滿足1）開啟至45度時，基本無阻尼，過後阻尼逐漸增大（防止開啟過大）；2）關閉時先快後慢，盡量避免沖擊；

（3）滿足線控開鎖和鑰匙開鎖功能。

要求了解現有電子防盜門的結構，繪制改進的結構原理圖，做必要的計算。 22.鋼板翻轉機

設計題目：該機具有將鋼板翻轉180°的功能。如圖8所示，鋼板翻轉機的工作過程如下。當鋼板T由輥道送至左翻板W1後，W1開始順時針方向轉動。轉至鉛垂位置偏左10°左右時，與逆時針方向轉動的右翻板W2會合。接著，W1與W2一同轉至鉛垂位置偏右10°左右，W1折回到水平位置，與此同時，W2順時針方向轉動到水平位置，從而完成鋼板翻轉任務。

已知條件：

（1）原動件由旋轉式電機驅動； （2）每分鍾翻鋼板10次； （3）其他尺寸如圖11所示； （4）許用傳動角[γ]=50°；

圖8 鋼板翻轉機構工作原理圖 23.設計平台印刷機主傳動機構

平台印刷機的工作原理是復印原理，即將鉛版上凸出的痕跡藉助於油墨壓印到紙張上。平台印刷機一般由輸紙、著墨（即將油墨均勻塗抹在嵌於版台的鉛版上）、壓印、收紙等四部分組成。如圖9所示，平台印刷機的壓印動作是在卷有紙張的滾筒與嵌有鉛版的版台之間進行。整部機器中各機構的運動均由同一電機驅動。運動由電機經過減速裝置Ⅰ後分成兩路，一路經傳動機構Ⅰ帶動版台作往復直線運動，另一路經傳動機構Ⅱ帶動滾筒作回轉運動。當版台與滾筒接觸時，在紙上壓印出字跡或圖形。

版台工作行程中有三個區段（如圖10所示）。在第一區中，送紙、著墨機構相繼完成輸紙、著墨作業；在第二區段，滾筒和版台完成壓印動作：在第三區段中，收紙機構進行收紙作業。

本題目所要設計的主傳動機構就是指版台的傳動機構Ⅰ和滾筒的傳動機構Ⅱ。

已知條件：

（1）印刷生產率180張/小時； （2）版台行程長度500mm； （3）壓印區段長度300mm； （4）滾筒直徑116mm； （5）電機轉速6r/min；

圖9 平台印刷機工作原理 圖10 版台工作行程三區段

設計要求：能實現平台印刷機的主運動：版台往復直線運動，滾筒作連續或間歇轉動的機構運動方案，要求在壓印過程中，滾筒與版台之間無相對滑動，即在壓印區段，滾筒表面點的線速度相等；為保證整個印刷幅面上印痕濃淡一致，要求版台在壓印區內的速度變化限制在一定的范圍內（應盡可能小）。並用機構創新模型加以實現。

24.設計玻璃窗的開閉機構 已知條件：

（1）窗框開閉的相對角度為90°；

（2）操作構件必須是單一構件，要求操作省力； （3）在開啟位置時，人在室內能擦洗玻璃的正反兩面； （4）在關閉位置時，機構在室內的構件必須盡量靠近窗檻； （5）機構應支承起整個窗戶的重量。 25.設計坐躺兩用搖動椅 已知條件：

（1）坐躺角度為90°～150°； （2）搖動角度為25°；

（3）操作動力源為手動與重力； （4）安全舒適。

（二）設計時間和地點

周一、講解、布置任務、查閱資料、擬定題目 周二、審核題目、開始設計 周三、撰寫說明書 周四、畫圖， 周五、答辯

三、設計考核方法

課程設計完成後通過簡單的答辯的形式進行考核，考核等級分為優、良、中、及格和不及格五等。

四、主要參考書目

1.鄭文緯編，《機械原理》，高等教育出版社，2002年，第7版 2.自查相關資料