《机械创新设计》课程作业
题目：护栏清洁机
院（部）：机电工程学院
专业：机械工程及自动化
班级：
小组： 2组
小组成员：
指导教师：沈孝芹
完成日期：2015.06
目录1前言
1.1课题的意义目的及背景
1.2国内外研究概况及发展趋势
1.3课题的指导思想
1.4所要解决主要问题
2原理方案设计
2.1功能设计法的简介
2.2功能分析
2.3功能原理分析
2.4功能分解并列出功能树
2.5功能求解列出功能元解形态学矩阵
2.6组合形成几种可用原理方案
2.7建立评价目标进行方案评价
3机构设计
3.1机构设计原则的运用与讨论
3.2机构的选型
3.3机构方案评价
3.4机构的构型
4结构设计
4.1概述
4.2结构方案的变异设计
4.3设计结果介绍
5结论
6谢辞
7附件
摘要
工业化的建设使城市人口和车辆逐年增多，人、车道路交通产生很大的矛盾，几乎所有道路拥挤的地方都安上了护栏隔离，城市公路中央护栏可以引导驾驶员的视线，以防车辆驶出路外造成交通事故。隔离护栏经过日晒雨淋，经常是脏兮兮的，不仅影响路容的整洁美观，而且护栏本身容易损耗。城市公路中央护栏的清洗，不仅是为了整洁的市容，而且能够延长护栏的使用寿命。为了保持城市公路中央护栏良好的引导视线功能和清洁美观，需要对护栏进行定期清洗。人工清洗护栏的劳动强度大，清洗效率低，每人每天大约只能清洗600米左右。白天车流量很大，人工清洗护栏不安全且影响交通，一般在晚上车流量相对较小时清洗，而晚上清洗时经常有发生车撞环卫工人的事故。于是城市公路中央护栏清洗机的出现具有实际的意义。。
关键词：护栏清洁；智能化；环卫
1 前言
1.1、课题的意义目的及背景
目前，针对城市道路护栏的清洗方式主要有两种：人工清洗和借助汽车所配高压水洗刷清洗。但人工清洗环卫工人的劳动强度大、清洗效率低，一般每人每天只能清洗300米左右的护栏；且环卫工人作业时身处于高速行驶的机动车辆中间，容易发生安全事故，尤其是在交通道路比较狭窄的地段危险系数更高；经常身处汽车噪音大、车量尾气浓度高的工作环境下对工人的身心健康也造成了很大的损害。车载式高压水洗刷清洗一次性投入过高，一般中小城市难以承受；且由于车辆行驶路线不能保证与道路护栏平行，无法清洗护栏处就目前国内的情况来看，绝大部分城市的道路护栏的清洗工作依然靠人来清洗。在车行逆向的部分表面；耗水量大，清洗效果不佳，对城市交通也有一定影响。
我国拥有655个大中型城市，全国各大中小城市，需要清洗的城市护栏更。各市、各区、各县对其需求都很显著，新型护栏清洗设备的技术优势和成本优势的运用都将降低传统的人力清洗过程所造成的人力资本的耗费。本项目可以运用于城市道路护栏，高速公路护栏、公园、社区等护栏的清洗，各省市区市政集团各市区环卫部门、物业公司、各单位后勤集团、各高速公路养护单位都将可能成为本项目产品的潜在用户。一般情况，2-3个月护栏就需要一次清洗，如采用人工方式，按300m/人/天，人工费0.1元/m算，若某城市的护栏总长为1000km，则每年除去耗材费用，仅人工投入就需要45万元，我国655个城市的投入就为2.9475亿元，数额巨大，并且容易引发交通事故，造成额外赔偿。如采用车载式清洗方式，买台售价都在15万元以上，按照每个城市采购10两车计算，总的投资成本9.825亿元，并且耗水量大，冬季容易造成路面结冰，引发交通事故。因此本项目具有广阔的市场前景。
1.2国内外研究概况及发展趋势
（1）国内现状及发展趋势：
从国内情况看，随着城市道路里程的不断增加，对护栏养护工作提出了新的、更高的要求，其研制开发工作因而也备受重视，在引进、消化、吸收国外先进技术的基础上,近几年来获得了一定成都的发展。目前已实现市场销售的护栏清洗机械主要有：北京科力威清洁机械厂生产的永江牌护栏清洗车、山西省交通科学
研究院开发研制的HXC—300型高等级公路护栏清洗车，采用液压机构驱动自动调控的立体高速滚刷，可同时刷洗护栏两面，并根据护栏的高矮宽窄，自动进行伸缩调整，最高可对1.6米的护栏进行清洗，但浪费水资源，成本太高，价钱最低也在三十五万元人民币以上。目前处于研究状态的的有海军工程大学举行第三届全国大学生机械创新大赛上获一等奖的浙江大学的作品新型高速公路护栏清洗装置和华中科技大学的作品护栏清洗机，能过实现自动化清洗，但没有设置避障系统，同时护栏尺寸发生变化时难以适应，并没有在实际生产中得到应用。所以开发一种适合中国国情的低成本、高效率的护栏清洗装置具有一定的现实意义和良好的市场前景。
（2）国外现状及发展趋势
从国外情况看，上世纪80年代中期新建公路速度趋于平缓，道路护栏养护工作已经提到十分重要的位置(如美国每年要花费150亿美元维护本国400万km
公路网；法国国营及A级道路中国道里程共29700km，用于国道养护的机械、车辆就达6万多台)。为适应养护工作需要，国外工业发达的国家将大量的资本和开发精力开始投向养护机械的研制生产，从而使国外养护机械得到了迅速发展。其产品类型和技术均达到了比较完善的高度。
1.3课题的指导思想
护栏清洗机以护栏为导轨，采用履带侧边驱动前进，结合平行四边形机构实现越障;两对清洗刷刷和水循环系统有效地保证良好的清洗效果。
1.4所要解决主要问题
（1）建议机构制作问题
（2）自动导向装置问题
（3）实现无人干预、自动行走设计
2 原理方案设计
2.1 功能设计法的简介
方案设计阶段针对产品的主要功能提出原理性的构思，搜索解决问题的物理效应和工作原理，并利用机构运动简图、液路图、电路图等表达构思内容。
原理方案设计对于产品的结构、工艺、成本、性能和使用维护等都有很大的影响。方案设计是决定产品水平和竞争能力的关键环节，因此原理方案的创新设
计有着举足轻重的作用。
工程设计的内容错综复杂，如果孤立静止地分析其某方面的问题，得出的结论往往是片面的、局限的。系统工程方法是将事物当作一个整体系统来研究，分析系统各组成部分之间的有机联系和系统与外界环境的关系，是较全面的综合研究方法。在原理方案设计过程中，往往利用系统工程的观点、方法解决复杂的问题。
原理方案的设计是“发散——收敛”的过程。此过程中，往往是通过功能设计法来入手的。
功能设计法的目的在于，按照能量流、物质流、信息流将产品开发的内容分解，从而在设计的初始阶段明确产品设计所要求的功能。用功能设计法进行原理方案设计是紧紧围绕功能的分析、求解和组合实施的。
功能是产品或技术系统特定的工作能力抽象化的描述。它与产品的用途、能、性能等概念不尽相同。功能的描述要准确、简洁，合理地抽象，抓住其本质，避免带有倾向性的提法，这样能避免方案构思时形成种种框框，使思路更为开阔。
本组创新设计既是按照功能设计法的一般步骤进行了原理方案设计。分为总功能分析、工作原理分析与功能描述、功能元求解、系统求解、优化系统解。2.2 功能分析
总功能分析遵循一些基本原则：
a.能量守恒原则，即任何流入系统的能量等于系统输出和存储的能量。
b.物质守恒原则，即任何流入系统的质量等于系统流出和储存的质量。
c.列出所有与系统相互作用的对象或系统界面。
d.用动词来表达总功能中的能量流、物质流和信息流。
总功能分析常用方法为黑箱法，本设计的黑箱法描述如图 2.1 所示。
在黑箱里实现护栏的清洗，同时实现机器的行走。黑箱内具体的内容将会在功能
设计法接下来的步骤中构思出来。
2.3功能原理分析
清洗装置设有动力源，清洗装置至少包括动力源、升降机构、伸缩机构、推杆式装夹机构、和清洗机构，动力源为液压缸与升降机构和伸缩机构铰接传递动力，装夹机构的推杆一端与动力源液压缸用销轴固定，另一端与装夹机械手用销轴固定，清洗机构的清洗刷与机械手连接。
机车上设有水源，机车侧设有安装座，清洗装置安装在安装座上。如下图2.2
图2.2护栏清洗
所述的升降机构包括机座、升降油缸；所述的升降油缸固定安装在机座上。
所述的伸缩机构包括固定底座、大臂、小臂、液压缸；固定底座下表面与升降机构用销轴连接，上表面与大臂销轴连接，大臂液压缸用销轴与固定底座连接，大臂与小臂销轴连接，小臂液压缸固定连接在大臂上，小臂一端与小臂液压缸销轴连接，小臂另一端与装夹机构连接。如图2.3
图2.3
所述的推杆式装夹机构包括装夹固定机座、推杆、机械手、液压缸；装夹固定机座上表面与伸缩机构的小臂销轴连接，下表面设有机械手固定架，并与机械手销轴连接，推杆与装夹固定机座中心孔配合，一端与装夹机构液压缸销轴连接，另一端与机械手销轴连接。
清洗机构包括清洗刷及固定销轴；清洗刷为一对长方体形，相向布置，与机械手固定连接。如图2.4
图2.4
本发明提供的护栏清洗机，它主要是搭载在现有的洒水车上，由所搭载的机车提供前进的动力和水源。通过其装在车身侧面的升降机构、伸缩机构、推杆式装夹机构及清洗机构的清洗刷对道路护栏进行清洗和保养，当清洗工作结束后，可将升降机构降下，将伸缩机构收缩放置在车身的一侧。这样在非工作状态可以正常行驶而不会影响交通，使用方便。
本发明的清洗机构有效的解除了城市道路人工清洗的繁杂劳动，弥补了目前其他清洗车的不足，而且具有结构合理，成本低，效率高，节能，自动化程度
高，操作简单，安全性高。
首先清洗机功能在机器操纵下即可进行，并无特异之处，但可以考虑在夹持装置上设计一下改变夹持动作和加持机构。如图2.5
图2.5
所述清洗组件由滚刷支架和分别固定于所述滚刷支架上的柱状滚刷和防溅罩组成,其特征在于：所述调节机构包括活动连接于所述固定架和所述清洗组件之间的连接架、设置于所述连接架上、用于调节所述清洗组件上下位置的升降油缸、用于调节所述清洗组件在正常范围内上下位移的斜置式伸缩油缸、用于调节清洗组件左右摆动幅度的水平向摆动调节油缸；以及用于调节清洗组件垂直面前倾、上仰的垂直向摆动调节油缸组。本实用新型适用于公路护栏的清洗。
手部它具有人手某种单一动作的功能，由于抓取物件的形状不同，手部有夹持式和吸附式等形式。
夹持式手部是由手指和传力机构所组成，手指是直接与物件接触的机构，常用的手指运动形式有回转型和平移型。
吸附式手部有负压吸盘。对于轻小片状零件、光滑薄板材料等，通常用负压吸盘吸料。造成负压的方式有气流负压式和真空泵式。对于导磁性的环类和带孔的盘类零件，以及有网孔状的板料等，通常用电磁吸盘吸料。电磁吸盘的吸力有直流电磁铁和交流电磁铁产生。
由于清洗栏杆时，不适合用吸附式，所以我们采用的是夹持式的构件。2.4功能分解并列出功能树
一般技术系统都比较复杂，难以直接求得满足总功能的原理解。可利用系统工程方法通过分解功能元解的有机组合求得技术系统解。
功能分解可表示为树状的功能结构，称为功能树。通过对分功能的大体描述可以获得较详尽的功能元构架如下图2.6。
·
2.5功能求解列出功能元解形态学矩阵
将各功能元解合理组合可以得到多个系统原理解。
一般采用形态综合法进行组合，将技术系统的功能元和相应的功能元解分别作为纵、横坐标列为系统解的形态学矩阵综合表。将每个功能元的一种功能元解进行有机组合即构成一个系统解。
探求葛总功能元解并列出形态学矩阵综合表，如表2.1所示。
表2.1 护栏清洁机原理方案形态学矩阵综合表
2.6组合形成几种可用原理方案
在多个系统解中，首先根据不相容性和设计边界条件的限制删去不可行的方案和明显不理想的方案，选择较好的几个方案通过定量的评价方案评比、优化，最后求得最佳原理方案。
可能组合的方案数Ｎ为
Ｎ＝６×２×２×３＝７２
经过功能分析法我们求得了多个系统解，但这些原理方案并不一定满足最初的设计背景和产品分析结论，需要岁这些系统解进行评价。
2.7建立评价目标进行方案评价
工程设计要解决的是复杂、多解的问题。获得尽可能多的方案，然后通过评价从中选择最佳方案，在发散-收敛的过程中创新，这是合理设计的重要思路。在设计各阶段确定工作原理方案、机构方案、结构方案的过程中，都要进行搜索和筛选，通过逐段评价才能得到价值优化的合理方案。评价不仅要对方案进行科
学分析和评定，还应针对方案在科技、经济方面的弱点加以改进和完善。广义的评价实质上是产品开发的优化过程。
对一个产品或技术方案进行科学的评价，首先应确定其评价目标以作为评价的依据，然后再针对评价目标给予定性或定量的评价。在总评价目标的分解和各分目标评价值的组合过程中，仍采用系统工程分析方法。
评价目标的内容：
作为产品或技术方案评价依据的评价目标（评价准则）一般包含以下三个方面的内容：
（1）技术评价目标：工作性能指标、加工装配工艺性、使用维护性、技术上的先进性等。
（2）经济评价目标：成本、利润、投资回收期等。
（3）社会评价目标：方案实施的社会影响、市场效应、节能、环境保护、可持续发展等。
首先我们通过对比等手段将那些实际情况不符的设计以及市面上已有的设计进行了删除。初步按照前述分析选定组合A3-B1-C2的原理方案。
然后设立评价目标对需要进一步评价的系统解进行定量的评价，见表2.2。
表2.2 护栏清洁机初定原理方案评价目标
定量评价时需根据各目标的重要程度设置加权系数。
加权系数是反映目标重要程度的量化系数，加权系数大意味着重要程度高。为便于分析计算，取各评价目标加权系数g i＜1，且∑g i=1。
加权系数值一般由经验确定或采用强制判定法计算。强制判定法操作时将评价目标和比较目标分别列于判别表的纵、横坐标上，如表2-3所示。根据评价目标的重要程度两两加以比较，并在相应格中给出评分。两目标同等重要各给2分；某项比另一项重要分别给3分和1分；某项比另一项重要得多则分别给4分和0分。最后通过计算求出各加权系数g i。
g i =k i ∑k
i
式中，k i -各评价目标的总分；
n-评价目标数。
表2.3护栏清洁机初定原理方案的加权系数判别表
目标树是分析表达评价目标的一种有效手段。
为便于定性或定量评价，用系统分析方法对目标系统进行分解并图示，将总目标具体化为目标元，从而形成目标树，如下图所示2.7
3 机 构 设 计
3.1机构设计原则的运用与讨论
一个好的机械原理方案能否实现，机构设计是关键。而机构设计中最富有创造性、最关键的环节是机构形式的设计。常用的机构形式设计方法有两大类，即n i=1
机构的选型和机构的构型。但机构形式的设计具有多样性和复杂性，满足同一原理方案的要求可采用或创造不同的机构类型。在进行机构形式设计时，除满足运动形式运动规模或运动轨迹要求外，还应遵循以下几项原则。
（1）机构尽可能简化原则：
即完成同样运动要求，应优先选用构件数和运动副数较少的机构，这样可以简化机器的构造，从而减小质量、降低成本；同时也可减少由于零件的制造误差而形成的运动链的累积误差，提高零件加工工艺性，增强机构工作可靠性。运动链简短还有利于提高机构的刚度，减少产生振动的环节。
（2）适当选择运动副
在基本机构中，高副机构只有 3 个构件和 3 个运动副，低副机构则至少有4 个构件和 4 个运动副。因此，从减少构件数和运动副数及简化设计等方面考虑，应优先采用高副机构。但从低副机构的运动副元素加工方便、容易保证配合精度以及有效高的承载能力等方面考虑，应优先采用低副机构。所以选择何种机构，应根据具体设计要求全面衡量得失，尽可能做到“扬长避短”。
在一般情况下，应优先考虑低副机构，而且尽量少采用移动副（制作中不易保证高精度，运动中易出现自锁）。在执行构件的运动规律要求复杂，采用连杆机构很难完成精确设计时，应考虑采用高副机构，如凸轮机构或连杆-凸轮组合机构。
（3）适当选择原动机
执行机构的形式与原动机的形式密切相关，不要仅局限于选择电动机驱动形式。在只要求执行构件实现简单的工作位置变换的机构中，采用气缸或液压缸比较方便，同采用电动机驱动相比，可省去一些减速传动机构和运动变换机构，从而可缩短运动链，简化结构，且具有传动平稳、操作方便、易于调速等优点。
此外，改变原动机的传输方式也可能使结构简化。在一台机器中只采用一个原动机驱动不一定就是最简方案。
（4）尽量缩小机构尺寸原则
机械的尺寸和质量随所选用的机构类型不同而有很大差别。众所周知，在相同的传动比情况下，周转轮系减速器的尺寸和质量比普通定轴轮系减速器要小的多。
（5）使机构具有较好的动力学特性原则
机构在机械系统中不仅起到传递运动的作用，而且还要起到传递和承受力或力矩的作用，因此要选择有较好的动力学特性的机构。因此就要求相应机构要采用传动角较大的机构，采用增力机构和对称布置的机构。
通过以上分析可知，本组的设计和选定原理方案的实现都相对较简单明了，没有一种切片机涉及多少传动传力的复杂情况，也没有联系机电系统的的必要。所以机构设计不会考虑电动机、运动副等情况，更没有必要加上这些看似能实现高度自动化的机构。
创新设计的目的是为了实用方便，由此本设计机构通过机构选型便可以得到满意结果，而且会相对快速简单，没有必要进行学识要求更高的机构构型来寻找结果。
3.2机构的选型
所谓机构的选型是指利用发散思维的方法，将前人创造发明的各种机构按照运动特性或可实现的功能进行分类，然后根据原理方案确定的执行构件所需要的运动特性或将要实现的功能进行搜索、选择、比较和评价，选出合适的机构形式。
一般机构选型可分为按运动形式要求选择机构和按机构特定功能进行选型。（1）按运动形式要求选择机构
机构选型一般先按执行构件的运动形式要求选择结构，同时还应考虑机构的特点和原动机的形式。
实现同一功能或运动形式要求的机构可以有多种类型，造型时应尽可能搜索到现有的各种机构，以便选出最优方案。
（2）按机构特定功能进行选型
当机器执行动作的功能（如夹紧、分度、定位、制动、导向等）很明确时，设计者可按照其功能要求查阅有关手册，分析具有相应功能的各类机构，进行选择。方案设计时应根据具体的设计要求进行选型，并进行综合评价。
本组设计的清洗机，确定按照液压传动和连杆传动的运动形式要求选择机构。运动形式是液压传动、连杆传动还有滑块往复移动。所以查阅资料可知能够
知道实现往复运动的机构有以下几种：
①曲柄摇杆机构：
具有一个曲柄和一个摇杆的铰链四杆机构，通常，曲柄为主动件且等速转动，
而摇杆为从动件作变速往返摆动，连杆作平面复合运动。曲柄摇杆机构中也有用摇杆作为主动构件，摇杆的往复摆动转换成曲柄的转动。图3.1
图3.1
②凸轮机构：
由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，一般为主动件，作等速回转运动或往复直线运动。凸轮机构在应用中的基本特点在于能使从动件获得较复杂的运动规律。图3.2
图3.2
③曲柄滑块机构：
用曲柄和滑块来实现转动和移动相互转换的平面连杆机构。图3.3
图3.3
这些机构都是在机械设计之中经常用到的，其中有很多是通过电机驱动的机械机构。虽然都能实现往复运动，但是传动效率低，不适合本设计的选择要求。
换而言之，本设计需要电机带动增加传动效率，一定要做到相对省力的机构设计，否则也是与设计初衷不相符的。在这些要求下，通过查找资料发现挖掘机的设计与本设计的原理方案非常近似，但运动的转化，采用的工作原理并不相同，所以我们采用了挖掘机的组合式动臂。
下图为组合式动臂的两种形式图3.4
图3.4
3.3机构方案评价
在经过机构选型之后下面开始对于机构方案进行评价。首先要确定评价指标和评价体系，然后是典型机构的性能、特点的评价。
满足同一运动形式或功能要求的机构方案有很多，对这些方案应从运动性能、工作性能及动力性能方面进行综合评价。需要指出的是，各项评价指标及其具体项目，是根据机械系统设计的主要性能要求和机械设计专家的意见设定的。对于不同的设计任务，应根据具体情况拟定不同的评价体系。
只有建立科学的评价体系，才可能避免个人决定的主观片面性，减少盲目性，从而提高设计质量。如表3.1
表3-1 机构方案评价指标及其具体项目
在确定了评价指标之后开始对典型机构性能、特点进行评价。本设计采用的连杆机构和液压机构都是最常用的机构，它们具有结构简单，易于应用等特点，其设计方法已为广大设计人员所熟悉，成为首选机构。下面对两种机构进行分析。如表3.2
表3.2
3.4机构的构型
当初步选出的机构形式不能满足预期的功能要求，或虽能满足功能要求但存在结构复杂、运动精度低、动力性能欠佳等缺点时，可以采用构型的方法重新构筑结构形式。
机构构型的基本思路：以通过选型初步确定的机构方案为雏形，通过组合、变异、再生等方法进行突破，获得新的机构。机构构型的方法有很多，例如利用组合原理构型新机构、利用机构的变异构型新机构或利用再生运动连法构型新机构。
4 结构设计
4.1概述
机械结构设计的任务是在原理方案设计和机构设计的基础上，确定满足功能要求的结构方案，其内容包括结构的类型和组成，结构中所有零部件的形状、尺寸、位置、数量、材料、热处理方式和表面状况等，所确定的结构方案除应能够实现原理方案所规定的动作要求，还应能满足设计对结构的强度、钢度、精度、稳定性、工艺性、寿命、可靠性等方面的要求。一般而言，结构设计是机械设计中涉及问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段。
机械结构设计的重要特性之一是设计问题的多解性，既满足同一原理方案要求的机械结构并不是唯一的，通过机构设计得到一个可行的结构方案一般并不难，而机械结构设计的任务是在众多的可行结构方案中寻找最优方案。现有的数学方法能够根据完整的数学模型从一个可行方案出发，在一个单峰区间内寻求到局部最优解，但是并不能遍历全部的可行区域，找出所有的局部最优解，并从中找出全局最优解。要得到最好的设计方案，就需要发挥创造性思维方法的作用。
本组设计结构比较简单，所以此环节中我们按照机构方案的变异设计法来对已有的产品设计概念进行变异引用，最终组合作为我们的新设计方案。
4.2结构方案的变异设计
机械结构方案的变异设计是创造性思维和技法的重要应用。所谓的变异设计就是从一个已知的、可行的结构方案出发，通过变换得到新的可行方案。通过对这些方案中参数的优化，可以得到多个局部最优解，再通过对这些局部最优解的分析和比较，就可以得到较优解或全局最优解。变异设计的目的是尽可能多地寻求满足设计要求的独立设计方案，以便对其进行参数优化设计。通过变异设计得
到的独立设计方案数量越多，覆盖范围越广，通过优化得到全局最优解的可能性就越大。
变异设计的基本方法：首先通过对已有结构设计方案的分析，得出一半结构设计方案中所包含的技术要素构成，然后再分析每一个技术要素的合理取值范围，通过对这些技术要素在各自的合理取值范围内的充分组合，就可以得到足够多的独立结构设计方案。
变异设计的目的是为设计提供大量的可供选择的设计方案，使设计者可以对其进行评价和决策，并进行参数优化。
一般机械结构的技术要素包括零件的几何形状、零件之间的连接、零件的材料及热处理方式。主要有工作表面的变异、连接的变异、支承的变异及材料的变异等。
由于我们知识范围有限，加之结构比较简单，所以变异设计得到最优解数量不会太多，但我们认为只要是能够实现本组创新设计的目标就可以。首先通过查阅信息资料，我们从最基本的各功能结构出发，进行结构的变异。
夹持机构：
清洗普通护栏的夹持机构是执行动作的直接机构，这样的部分通常会想到靠气缸或连杆控制两侧板子挤压护栏（例如图 4.1、4.2），但是连杆机构过多，夹板夹持护栏面积小，不稳定。所以本组设计中为了节约成本，制作简单，采用程序控制夹板的往复移动夹持护栏（例如图4.3）。并且夹板采用高强度、硬度的材料，便于夹持，更稳定。
图 4.1
连杆机构：
采用挖掘机的组合式动臂（上置式），组合式动臂由辅助连杆和螺栓连接而成。结构较为复杂，刚度相同时，结构质量较大，但其可替换的工作装置较多，通用性较好。下图分别为连杆机构静止时和运动时（靠两个气缸控制伸缩）。图4.2
图4.2
液压传动：
最基本的是帕斯卡原理."在密闭空间内,液体压强向各个方向均匀传递".压
强通常也经常叫成压力. 1.动力元件,例如油泵,使液压油(或其他介质)产生压强 2.控制元件,控制液压油的压力,流量和流动方向 3 执行元件,例如油缸和马达,把液体的压强变成机械推力(油缸),或者转矩(马达).在压强相同的情况下,油缸活塞的面积越大,机械推力就越大。
液压传动优点
1）传动平稳
2）质量轻体积小
3）承载能力大
4）容易实现无级调速
5）易于实现过载保护作介质，使液压传动装置能自动润滑，因此元件的使用寿命较长。
4.3设计结果介绍
对上述结构按照变异设计理念进行改变设计之后便可以实现最终的三维实体建模，形象地展现本组护栏清洁机的设计。最后便是造型设计环节，但这需要我们对造型设计有一定的了解与认识，以便设计出美观又合理的造型，且受力要均匀。
造型设计涉及了工程技术、人机工程学、价值工程和可靠性技术，还涉及生理学、心理学、美学和市场营销学等领域，是将先进的科学技术和现代审美观念有机地结合起来，使产品达到科学和美学、技术和艺术、材料和工艺的高度统一，既不是纯工程设计，也不是纯艺术设计，而是将技术与艺术结合为一体的创造性设计活动。
我们小组一起讨论后决定出了最满意、最合理的设计造型，并进行了三维建模，三维建模的主视图、后视图及等轴测图如下所示：
主视图
后视图
等轴测图
这个系统就可以完成预期的目的：以护栏为导轨，采用履带侧边驱动前进，结合平行四边形机构实现越障;两对清洗刷刷和水循环系统有效地保证良好的清洗效果。
5 结论
我们对护栏清洁机的工作效果比较满意，它不仅可以节省建筑施工中的人力，更加有效率的进行施工工作，而且结构简单、维护方便，是很有实用意义的简单创新设计。
我们在设计的过程中发现过多的思考以前的设计会使我们产生思维定势，这就需要大家一起讨论，从新的角度不断创新。我们总结的教训是创新设计的本质目的是在现实中产品功能使用价值的发掘，并不是什么高深技术的展现示众。高深的技术可以为设计目的实现而被运用，但实现设计目的不一定非要运用相对高深的技术与知识。在完成三维实体呈现设计结果之后，回顾设计过程中曾遇到一些思考难点，发现本次的设计还有着更为宽领域的意义。如最初所说的设计的意义那样，不管是在学习知识与运用知识上，这是一种实践的经历也是对生活实践的再实践，通过发现问题、分析讨论、研究决定的几个环节，将自身之前所学的及相关未知的知识系统地编织在一起，是对设计者的一次能力提身。
本设计的特点就是一种简单的装置，以护栏为导轨，采用履带侧边驱动前进，
武汉纺织大学 机械创新设计大作业 姓名：张志超 学号： 0914051073 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
机 械 创 新 设 计 班级:机械2104 姓名:韩杰 学号:3102101441 落叶清理机的设计 摘要:该落叶清理器主要用于对道路旁的落叶进行清扫,该机器操作维护方便,
便于工人使用,其结构需简单,可靠性好,清扫机构可调节。 该机器在整体方案上采用三轮传动形式,通过前轮的旋转来带动整个机构的运动。清扫功能实现形式确定为扫把运动方向与机器前进方向相同。扫把环绕工作轴成星形布置(放射状),工作轴与车轮所在轴平行。落叶收集方式确定为扫把成环状布置在一根轴上,环轴一圈扫把逐渐增长,通过轴旋转,扫把一点点地将落叶送上斜坡,由最长的那根扫把将落叶弹入垃圾箱。传动的方式采用的两轴间的带传动。改机器的设计适用于各种道路的落叶垃圾等的清理,有着很高的应用前景。 1.设计背景 目前路面上的清洁车基本都就是用吹吸式或冲水式来清除垃圾,只能在大路中间行驶,清洁范围有限。路边或小路上等无法用清洁车清扫的地方,只能依靠工人手工清扫垃圾,劳动量大且效率低。所以有必要开发一种小型清洁机器,以减少工人劳动量,同时提高效率。 2.方案设计选择 该机器应具备以下特点: 1、结构简单。因就是小型清洁机器,要求成本低,操作维护方便,便于工人使用,其结构需简单,可靠性好。目前国内虽然已有同类机器,但其结构偏复杂,成本高,无法推广使用。 2、清扫机构可调节,即清扫时该机构工作,不清扫时该机构不工作,以免做无用功。 在以上分析的基础上,对机器各部分方案进行设计。 1、整体方案的设计,即机器的整体结构形式(外观)的确定。有两种方案可供选择: (1)、机器为四轮车形式,由人推动或机车拖动。清扫的动力来源为前轮与地面的摩擦力。前轮旋转,带动前轮所在轴旋转,再带动工作轴旋转,扫把旋转,完成运动。 (2)、机器为三轮车形式,由人力驱动。清扫的动力来源为人蹬脚踏板的力。人蹬脚踏板,带动后轮运动,再将后轮运动传递给工作轴,扫把旋转,完成运动。 对方案(1)(2)进行比较: 方案(1): 优点:仅有一个传动(从前轮所在轴到工作轴),结构简单,紧凑。若机器自备动力源,通过一定方式控制机器运动,还可实现自动清扫。 缺点:动力来源不稳定,可能会使机器无法正常工作。而且要产生足够大的摩擦力,机器自重必须足够大。 方案(2): 优点:动力来源稳定,可直接在现有三轮车基础上进行改装,成本低。因就是骑行,效率较手推车高。 缺点:结构尺寸相对较大。 方案(1)动力开源问题难以解决,方案(2)虽然结构尺寸较大,但相对来说,其稳定性好,效率高。最终选择方案(2),同时选定动力源为人力。
机械创新作业--(14) -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
《机械创新设计》 课程名称《机械创新设计》 院（系、部、中心）机械工程学院 专业材料成型及其控制工程 班级材料141 姓名朱日升学号1140199101 题目大豆播种机的创新 任课教师许爱群老师
农用机械的创新设计 摘要：农业机械化是农村生产发展水平的重要标志，是农业和农村经济持续稳定健康发展和实现农业现代化的重要物质技术保障。加快发展农业机械化，是全面建设小康社会、率先基本实现现代化的现实要求。加快发展农业机械化，是推动农业和农村经济结构调整、提升农业产业化水平的有效途径。大力开发和应用配套农机技术及机具，可以为农业产业结构调整提供强有力地技术支撑；围绕产业特色，发展农机推广项目。可为农业产业结构调整激发师范效应，促进产业的优化升级，建立区域性的农机服务网络，加快推进农业产业化步伐。加快发展农业机械化，是实现农村劳动力转移，推进城镇化进程的有力举措。 关键词：农业机械化，农村经济结构调整，产业优化升级。 1引言 目前世界上种植大豆已普及五十多个国家和地区，但作为主产国主要有中国、美国、巴西、阿根廷等。美国是目前世界上最大的大豆生产国，巴西、阿根廷、中国的大豆产量居于世界上第2、3、4位。中国种植的大豆全部为非转基因大豆，北美和南美大豆大多为转基因大豆。我国的大豆油主要产地是北方地区。在我国不同地区打斗的生产情况有很大的不同。按照大豆生产的气候条件、品种生态类型、分布和范围可以将全国划分为北方春大豆区、黄淮海流域夏季大豆区、长江流域春夏季大豆亚区、东南春夏秋大豆区、华南司机大豆区5部分。 我国是一个农业大国，目前我国的农业机械化水平还相对很低。加快发展农业机械化，是全面建设小康社会、率先基本实现现代化的现实要求。因此很有必要研究出一种简易造价低的农用机械进行普及。只有全面推广先进适用的农用机械，用先进的农用装备武装农业，用先进的农机化技术改造农业，才能大幅度提高劳动生产率，提高农业整体效益，增强农业竞争力。
《机械创新设计》课程 综合大作业 设计题目：床上折叠式电脑桌 专业：机械设计制造及其自动化 班号： 学号： 姓名： 成绩评定： 指导教师： 设计起止日期：2013年月日—月日 目录
1 设计任务拟定 (1) 1.1立项背景（即设计原由） (1) 1.2设计主要技术条件及参数 (1) 1.3项目功能要求 (1) 2 总体设计思路及总体技术方案设计 (1) 2.1总体设计思路 (2) 2.2技术方案设计 (2) 2.3所选方案及功能原理简述 (2) 3详细技术能容及设计 (3) 4 本项设计的创新点(关键技术) (4) 5 本项设计的应用和发展前景 (5) 6 收获与体会 (5)
一．设计任务拟定 1.1 立项背景 随着笔记本电脑使用的普及，人性化且实用的笔记本电脑来已成为电脑桌设计的热点。通过对笔记本电脑桌的发展历程及现有产品在使用功能、时空不限性等特点分析研究的基础上提出新生笔记本电脑桌设计的趋势，应更多体现以人为本的设计理念。 1.2 设计主要技术条件及参数 根据宿舍调查，市场调查大部分的同学对电脑桌的要求是质量好，能折叠，并且外观简洁大方。设计一种能够固定在床上的上下可用的折叠式电脑桌。 1.3 项目功能要求 虽然现在的折叠式电脑桌既可以放在办公桌上做笔记本支架使用，还可放在床上、沙发上等场合使用，可以简易的折叠起来便于携带。但对于我们学生来说没必要携带，故而我们需要一种能够固定在床上的上下可用的折叠式电脑桌。由于宿舍人员比较多在下面学习也不方便，有了床上电脑桌，既可以在床上学习，又可玩电脑，下棋，一举多得。首先，舒适度分析，由于长时间玩电脑，坐姿不正，是身体处于长时间紧张状态，造成肌肉疲劳，视力下降。 二．总体设计思路及总体技术方案设计 2.1总体设计思路 此次机械创新设计是为了方便我们生活学习，根据所学课程内容，加上自己的创新，利用可以得到的材料如导杆.螺栓，进行设计。
《机械创新设计》课程作业 题目：落叶清理机 院（部）：机电工程学院 专业：机械工程及自动化 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 完成日期：
任务要求阐述 随着现代工业的快速发展，露天焚烧落叶严重影响大气环境质量，造成大气污染，对交通安全造成威胁，形成新的安全隐患。另一方面我国经济快速发展，人民生活水平的逐步提高高效率生活已成为人们生活分主导我们已进入电气时代，更换现有的落叶清扫方式，死在必行。 该落叶清理器主要用于对道路旁的落叶进行清扫，该机器操作维护方便，便于工人使用，其结构需简单，可靠性好，清扫机构可调节。 目前路面上的清洁车基本都是用吹吸式或冲水式来清除垃圾，只能在大路中间行驶，清洁范围有限。路边或小路上等无法用清洁车清扫的地方，只能依靠工人手工清扫垃圾，劳动量大且效率低。所以有必要开发一种小型清洁机器，以减少工人劳动量，同时提高效率。 功能分析 落叶清扫机包括吸气机主体、收纳袋和内置集成有操控单元的手柄，其中吸气机主体包括吸气风机、朝向地面的吸气口，以及与收纳袋相对接的排风口，其特征在于：在所述吹吸机前进方向上的吸气口前端一体化固接一个对地的吹风口，与所述吸气机主体所设的出风口通过软质风管相对接，且所述吹风口内设有一用于调节吹风角度的电机，所述电机的驱动信号端电气连接到位于手柄的操控单元内。本实用新型的技术方案应用实施后在进行户外清扫时，通过吹风口吹出的气流将轻度固化的落叶松化、吹起，从而为吸气口清除落叶提供了便利 功能元分为动力系统，清扫功能系统，落叶收集系统 方案设计 该机器应具备以下特点： 1、结构简单。因是小型清洁机器，要求成本低，操作维护方便，便于工人使用，其结构需简单，可靠性好。目前国内虽然已有同类机器，但其结构偏复杂，成本高，无法推广使用。 2、清扫机构可调节，即清扫时该机构工作，不清扫时该机构不工作，以免做无用功。 在以上分析的基础上，对机器各部分方案进行设计。 1、整体方案的设计，即机器的整体结构形式（外观）的确定。有两种方案
《机械机构创新设计及应用》大作业 （2014年春季学期） 大作业一题目：设计题目2——偏载力矩配平机构设计 大作业二题目：题目2——消除滚动螺旋传动消除间隙的方法 姓名王硕 学号1110811002 班级1108110 专业机械电子专业 报告提交日期2014年6月12日 哈尔滨工业大学机电工程学院
大作业要求 1.完成课堂布置的2道大作业题，拒绝雷同和抄袭，否则均为零分； 2.大作业最好包含自己的体会等； 3.大作业统一用该模板撰写，字数不限，表达清晰完整即可； 4.正文格式：小四号字体，行距为1.25倍行距； 5.用A4纸双面打印（节约用纸）；左侧装订，1枚钉； 6.大作业需同时提交打印稿和电子文档予以存档，电子文档由班长 收齐（缺电子文档得零分），统一发送至：shanxiaobiao@https://www.doczj.com/doc/4f1880740.html,； 7.此页不得删除。 评语： 教师签名： 年月日
设计题目2——偏载力矩配平机构设计 1设计要求 1) 一水平转动轴系存在偏载，偏载力矩300Nm 2) 转动轴转角范围0~150° 3) 转动轴最大转速300°/s 2需完成工作 1) 完成原理设计，给出原理图 2) 完成设计计算 3) 完成大致的结构设计及说明包含的主要的零部件参数及其功能 一、原理设计 系统存在偏载力矩，考虑采用气缸带动齿条与轴系的齿轮配合来消除系统偏载力矩，由于采用汽缸推动存在不平行度误差，所以考虑在汽缸与基座处加一球形铰链消除不平行误差。转动轴转角范围决定齿条长度，转动轴最大速度决定采用的气缸的伸出速度。 原理图如下图所示
二、 设计计算 选取斜齿轮，齿轮模数为13m =，齿数为140z =，螺旋角为19o ，根据计算得 齿轮分度圆直径, 111cos 340cos19113.46o d m z mm mm β=??=??=; 齿轮转过角度， 52150/3606 θππ =?=, 齿条行程，， 汽缸推力，1223005309.730.113M F N N d ??= ==； 气缸推进速度， 2300/360113cos19/295.65/o v mm s mm s π=????= 三、选取主要零件的型号 齿条：选取ATLANTA 公司的斜齿齿条，HPR 高精度齿条，该齿条适用于与导轨配合的机床情况，具体型号如下： HPR 29 30 100型斜齿齿条，模数3，长度1000mm ，齿数100； 气缸：选取SMC 公司的汽缸，选取薄型缸带导CQM 系列汽缸，标准如下图
机械创新设计课程作业 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
《机械创新设计》课程作业 题目：落叶清理机 院（部）：机电工程学院 专业：机械工程及自动化 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 完成日期： 任务要求阐述 随着现代工业的快速发展，露天焚烧落叶严重影响大气环境质量，造成大气污染，对交通安全造成威胁，形成新的安全隐患。另一方面我国经济快速发展，人民生活水平的逐步提高高效率生活已成为人们生活分主导我们已进入电气时代，更换现有的落叶清扫方式，死在必行。 该落叶清理器主要用于对道路旁的落叶进行清扫，该机器操作维护方便，便于工人使用，其结构需简单，可靠性好，清扫机构可调节。 目前路面上的清洁车基本都是用吹吸式或冲水式来清除垃圾，只能在大路中间行驶，清洁范围有限。路边或小路上等无法用清洁车清扫的地方，只能依靠工人手工清扫垃圾，劳动量大且效率低。所以有必要开发一种小型清洁机器，以减少工人劳动量，同时提高效率。 功能分析
落叶清扫机包括吸气机主体、收纳袋和内置集成有操控单元的手柄，其中吸气机主体包括吸气风机、朝向地面的吸气口，以及与收纳袋相对接的排风口，其特征在于：在所述吹吸机前进方向上的吸气口前端一体化固接一个对地的吹风口，与所述吸气机主体所设的出风口通过软质风管相对接，且所述吹风口内设有一用于调节吹风角度的电机，所述电机的驱动信号端电气连接到位于手柄的操控单元内。本实用新型的技术方案应用实施后在进行户外清扫时，通过吹风口吹出的气流将轻度固化的落叶松化、吹起，从而为吸气口清除落叶提供了便利 功能元分为动力系统，清扫功能系统，落叶收集系统 方案设计 该机器应具备以下特点： 1、结构简单。因是小型清洁机器，要求成本低，操作维护方便，便于工人使用，其结构需简单，可靠性好。目前国内虽然已有同类机器，但其结构偏复杂，成本高，无法推广使用。 2、清扫机构可调节，即清扫时该机构工作，不清扫时该机构不工作，以免做无用功。 在以上分析的基础上，对机器各部分方案进行设计。 1、整体方案的设计，即机器的整体结构形式（外观）的确定。有两种方案可供选择： （1）.机器为四轮车形式，由人推动或机车拖动。清扫的动力来源为前轮与地面的摩擦力。前轮旋转，带动前轮所在轴旋转，再带动工作轴旋转，扫把旋转，完成运动。
１ 1.设计目标 设计题目：爬杆机械猫。 主要机械系统为曲柄连杆机构。因此保证机器人能顺利完成爬杆的功能，并在上升时完成伸头以及摆尾的动作。 2.设计特点和创新点 搜集同类设计通过比较可知，普通爬杆机器人是在直杆上爬行，原理图如下所示，而我本次设计的执行机构为弯杆，与同类爬行机器人相比，我本次设计的爬行机器人不但能在直杆上爬行，并能在弯杆上爬行，极大的提高了爬行机器人的应用场合。 3.运动原理与功能模块划分 我们此次做的课程设计名为爬杆机器人。该机器人模仿虫 蠕动的形式向上爬行，其爬行运用简单的曲柄滑块机构。其中 电机与曲柄固接，驱动装置运动。曲柄与连杆铰接，其另一端 分别铰接一自锁套（即上下两个自锁套），它们是实现上爬的 关键结构。当自锁套有向下运动的趋势时，由力的传递传到自 锁套，球、锥管与圆杆之间形成可靠的自锁，阻止构件向下运 动，而使其运动的方向始终向上（运动示意见右图）。 功能模块：爬杆功能、伸头功能、摆尾功能。 设计方案主要分为：曲柄滑块机构和气功驱动两种形式。 4.设计方案的分析、比较与评价 通常情况下，一部的机器需要通过电机带动一系列复杂的机构使其正常运转，这其中涉及到很多简单且基本的机械机构。当然，也可以直接通过电机带动整部机器的运转，这完全取决于机器所需完成的工作以及设计该机器时所面临的种种实际情况。针对该爬杆机器人，提出两套设计方案，分别是：由曲柄滑块机构带动和由气压元件直接驱动。 曲柄滑块机构工作原理如下： 圆杆连杆上自锁套曲柄 下自锁套
在平面连杆机构Array中，能绕定轴或定点作 整周回转的构件被称 为曲柄。而通过改变平 面四杆机构中构件的 形状和运动尺寸能将 其演化为不同的机构 形式，就曲柄滑块机构 而言，它是通过增加铰链四杆机构中摇杆的长度至无穷大而演变过来的。改机构实际上是由一曲柄一端铰接在机架上，另一端铰接一连杆，连杆的另一端联结一滑块，在曲柄为主动件运动时带动连杆，连杆又带动滑块，使其在平面某一范围内做直线往复运动（图1）。 其次是气动的原理：该运动原理与上述的曲柄滑块机构相比，在保留两滑块作为自锁装置的前提下，省略了联结两滑块的传动装置，转而用两个汽缸直接带动两个滑块的上下移动。这样的设计更直接也更简洁，至于两者到底哪个更合理呢？现在我们结合两者的利弊，着重分析一下各自的优缺点： 就采用汽缸驱动而言，它形式简单、结构简便，从机械设计角度而言讲究尽量采用基本机构，设计的机构要简单、可靠。而汽缸则融会了上述的优点，它由驱动机构直接带动两个自锁滑块，避免了两者间的连接机构，精简了构件之间的连接。此外，该机构具有环保等特点，它利用空气作为动力源，无污染、运动时无噪音，而且运行速度快，可以在短时间内使机器人爬到杆的顶端，它还能够随身携带气包作为动力源，可以做到无线操作。 就采用曲柄滑块结构而言，它属于平面连杆机构，具有结构简单、制造方便、运动副为低副，能承受较大载荷；但平衡困难，不易用于高速。我们设计的机构是由电机经减速直接驱动的，和利用气动原理相比它多了一套传动和连接机构，但该机构运用的原理简单，设计合理，而且它不仅能在自杆上爬行，更能在弯曲的管道外爬行，具体的示意图见下。 综上所述，选取“曲柄滑块机构”作为该爬杆机器人的最终运动方案。 ２
第一讲 1、机械创新设计与现代设计、常规设计有什么差异和关联？创新设计方法:充分发挥设计者的创造力,利用人类现有相关科学技术知识,实现创新构思,获得新颖性、创造性、实用性成果.特点：强调发挥创造性，提出新方案，提供新颖。独特的设计方法，获得具有创新性、新颖性、实用性的成果。现代设计:以计算机为工具，运用各类工程应用软件及现代设计理念进行的机械设计。 常规设计：常规设计是以应用公式、图标为先导，已成熟的技术为基础，借助设计经验等常规方法进行设计 关联： 机械常规设计始终是最基本的机械设计方法，在强调现代设计、创新设计时不可忽视其重要性。 创新设计的基础——常规、现代设计方法的综合、灵活运用。现代设计方法仅仅借助了先进、高效的计算机应用手段，提高了设计过程的效率，但没有脱离常规设计的思维。 2.现代创新人才应具备那些基本素质？ (1) 具备必须的基础知识和专业知识 (2) 不断进取与追求的精神 (3) 合理的创新思维方式（突破传统定式） (4) 善于捕捉瞬间的灵感（创新的必备条件） (5) 掌握一定的创新技法 3.学习机械创新设计的内容有那些？ 1.机构的创新设计 2.机构应用创新设计 3.机构组合设计产生新机构系统 4.机械结构的创新设计 5.利用反求原理进行创新设计 6.利用仿生原理进行创新设计 第二讲 1简述创造性思维四大特性
(方法的开放性；过程的自觉性；解决问题的顿悟性；结果的独特性)。 影响创造性思维形成与发展的主要因素包括哪些？ (1)天赋能力：与生俱来的所有神经元 (2)生活实践：后天实践活动具有的重大意义 (3)科学地学习与训练科学、简单易行的专业学习与训练 2．了解和阐述创造性思维、创造活动、创造能力三者的关系。3.理解综合、分离创造原理的特性和基本实施途径。 概念：有目的的将复杂对象分解，提取核心技 术，并利用于其他新事物。 特征：1）与综合创造原理对立，但不矛盾； 2）冲破事物原有形态的限制，在分离中产生新的技术价值； 3）实质上综合法与分离法两者无明显界限，实践中常常相互贯穿，共同促成新事物。 实施途径：1）基于结构的分解；2）基于特性、原理的列举分离 第三讲 1．学习创造原理的基础知识有什么实际意义？ 2．物场三要素是指什么？（两个物与一个场）比较完全物场（三个要素齐全的场）、不完全物场（三要素中有两个要素存在的场）、非物场（三要素中仅有一个要素的场）的异同。 3．列举三种所熟悉的创造理论，简述其实施的基本途径。 （1）物场要素变换：电磁场取代机械场 （2）物场要素补建：超声波加工（特种加工工艺） 第四讲 1、实施群体集智法应遵循哪些原则？提出自己运用此法的技巧。（要求从不同角度提两点） 1.自由思考原则：解放思想、消除顾虑 2.延迟评判原则：过早的结论会压制不同的 想法，可能扼杀有创造性的萌芽 3.以量求质原则：相关统计表明，一批设想 的价值含量与总数量成非线性正比。 4.综合改善原则：充分利用信息的增值。 ２．为什么设问探求法特别强调“善于提问”？简述所学的九种基本提问。 ●学习者的基本技能 ●创造者分析、解决问题的基础 ①有无其他用途;②能否借用（直接）;③能否改变使用（间接）;④能否扩大（改良）; ⑤能否缩小（改良）;⑥能否代用;⑦能否重新调整;⑧能否颠倒;⑨能否组合
机械创新设计论文格式(标准版） 2020年4月
机械创新设计论文格式(标准版）本文关键词：标准版，创新，机械，设计，论文格式 机械创新设计论文格式(标准版）本文简介：论文既是探讨问题进行学术研究的一种手段，又是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。下面是为大家整理了机械创新设计论文格式的先关知识，欢迎阅读。一、机械创新设计论文格式标准论文格式字体的第一页：论文题目（黑体、居中、三号字）（空一行）作者（宋体、小三）（空一行）[摘要]（ 机械创新设计论文格式(标准版）本文内容： 论文既是探讨问题进行学术研究的一种手段，又是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。下面是为大家整理了机械创新设计论文格式的先关知识，欢迎阅读。 一、机械创新设计论文格式 标准论文格式字体的第一页： 论文题目（黑体、居中、三号字）
（空一行） 作者（宋体、小三） （空一行） [摘要]（四号黑体）空一格打印内容（四号宋体，200-300字）…… （空一行） [关键词]（四号黑体）关键词内容（小四号宋体、每两个关键词之间空两格） 标准论文字体格式的第二页： 目录（居中、四号黑体） （空一行） （空一行）
引言（小四号宋体）……页码（小四号宋体） 一、标题（小四号宋体）……页码（小四号宋体） 1.（小标题）（小四号宋体）……页码（小四号宋体） （1）（下级标题）（小四号宋体）……页码（小四号宋体） 二、（标题）（小四号宋体）……页码（小四号宋体） 1.（小标题）（小四号宋体）……页码（小四号宋体） （1）（下级标题）（小四号宋体）……页码（小四号宋体） （小四号宋体）……页码（小四号宋体） 附录（小四号宋体）……页码（小四号宋体）
机械创新设计课程大作业格式规范 1．总体要求 全文控制在10页A4纸以内（8页以上），不要复制大量与设计关系不大的文字，并按以下顺序编排： 作品名+“设计说明书”、设计者、指导教师、学校名＋院系名； 摘要、关键词、正文可自行组织，但应包括下列内容：作品背景（国内外相关研究现状）、设计制作中解决的关键技术问题的描述、采用的创造原理、创新技法、原理方案的创新设计、机构的创新设计、结构方案的创新设计等，最后得到一种创新的方案或产品，并对预计其应用前景等、参考文献。 不加封面，采用word 2000及以上版本编排。 2．页面要求 A4页面。页边距：上25mm，下25mm，左、右各20mm。正文采用小四号字体，标准字间距，单倍行间距。不要设置页眉，页码位于页面底部居中。 3．图表要求 插图按序编号，并加图名（位于图下方），采用嵌入型版式。图中文字用小五号宋体，符号用小五号Times New Roman（矢量、矩阵用黑斜体）；坐标图的横纵坐标应标注对应量的名称和符号/单位。 表格按序编号，并加表题（位于表上方）。采用三线表，必要时可加辅助线。 4．字号、字体要求(仅作参考) **********设计说明书 设计者：×××，×××，×××，×××，××× 指导教师：×××，××× （XX大学XX学院，×××，×××） （空一行） 作品内容简介 摘要 （空一行） 1 设计背景及意义
2创造原理 …… 3 创新技法 …… 4 原理方案的创新设计 …… 5 机构的创新设计 …… 6 结构方案的创新设计 …… 7 预计其应用前景 参考文献 [1]xxx，xxx．家用电器节能现状和发展．节能机械，2001，23(3)：275-279 [2]xxx．节能技术基础．xxxxxx出版社，1996：15-47 [3]xxxxx，xxxx．xxx，xxx译．机器人操作的数学导论．xxxx出版社，1998：11-67 [4]Lee H Y, Reinholtz C F. Inverse kinematics of serial-chain manipulators[J]. ASME Journal of Mechanical Design. 1996, 118(3): 396-404 机电创新综合课程设计安排 前期的创新思维训练已结束。 本周开始进入创新设计阶段，每个人自己确定一个设计内容进行创新设计，内容包括：采用的创造原理、创新技法以及原理方案的创新设计、机构的创新设计、结构方案的创新设计等，最后得到一种创新的方案或产品，于18周将设计内容以电子版形式上交，根据创新的难度确定成绩。 设计模板另行给出。 设计可以一人或一组（不能超过3人）
《机械创新设计》课程作业 题目: 护栏清洁机 院(部): 机电工程学院 专业: 机械工程及自动化 班级: 小组: 2组 小组成员: 指导教师: 沈孝芹 完成日期: 2015、06
目录1前言 1、1课题的意义目的及背景 1、2国内外研究概况及发展趋势 1、3课题的指导思想 1、4所要解决主要问题 2原理方案设计 2、1功能设计法的简介 2、2功能分析 2、3功能原理分析 2、4功能分解并列出功能树 2、5功能求解列出功能元解形态学矩阵 2、6组合形成几种可用原理方案 2、7建立评价目标进行方案评价 3机构设计 3、1机构设计原则的运用与讨论 3、2机构的选型 3、3机构方案评价 3、4机构的构型 4结构设计 4、1概述 4、2结构方案的变异设计 4、3设计结果介绍 5结论 6谢辞 7附件 摘要
工业化的建设使城市人口与车辆逐年增多,人、车道路交通产生很大的矛盾,几乎所有道路拥挤的地方都安上了护栏隔离,城市公路中央护栏可以引导驾驶员的视线,以防车辆驶出路外造成交通事故。隔离护栏经过日晒雨淋,经常就是脏兮兮的,不仅影响路容的整洁美观,而且护栏本身容易损耗。城市公路中央护栏的清洗,不仅就是为了整洁的市容,而且能够延长护栏的使用寿命。为了保持城市公路中央护栏良好的引导视线功能与清洁美观,需要对护栏进行定期清洗。人工清洗护栏的劳动强度大,清洗效率低,每人每天大约只能清洗600米左右。白天车流量很大,人工清洗护栏不安全且影响交通,一般在晚上车流量相对较小时清洗,而晚上清洗时经常有发生车撞环卫工人的事故。于就是城市公路中央护栏清洗机的出现具有实际的意义。。 关键词:护栏清洁;智能化;环卫
机械创新设计 说明书 设计题目：洗瓶机推瓶机构 设计组号： 院系 专业： 指导教师：
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1，设计目的及意义 由于工业生产和社会生活的需要，大量的玻璃瓶、塑料瓶需要进行回收清洗后再利用，节省了大量制瓶洗所需要的费用同时也提高了工业生产的生产效率。然而就在此时也出现了回收后再清洗的问题。产品盛载是车间的最后一道关键工序，因此玻璃瓶的供应速度也就决定了总的生产效率的高低。从而产生了对洗瓶机设备的研究与改进工作。 随着啤酒市场不断地发展变化，酒瓶种类、标纸和粘接剂品种不断增加，特别是现在的头标铝箔纸的出现，给洗瓶设备和工艺提出了新的更高的要求在长期使用多种洗瓶机的过程中。为了适应现在啤酒回收瓶的洗涤要求，我们同该洗瓶机的制造厂家进行了广泛地讨论和研究，对洗瓶机适时地进行了一系列的技术改进。 洗瓶机器设备的出现并且运用到实际生产中，改变了人工刷洗的传统工艺，实现了自动化生产方式，达到了减少劳动力、节约费用、提高工作效率、增加企业经济效益之目的。并且得到了广大用户的支持和好评，而且使得化、制药、食品等行业的生产率产生了质的飞跃。 洗瓶机推瓶机构的原理方案分析： （1）功能分解：
（2） （3）求功能元解 洗瓶机推瓶机构形态学矩阵
2.设计题目 2.1推瓶机推瓶机构的改进设计 洗瓶机主要是由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成。 待洗的瓶子放在两个同向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋 转。当推头M 把瓶子推向前进时，转动着的刷子就把瓶子外 面洗净。当前一个瓶子将洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已 送入导辊待推。如图1所示。 图1 洗瓶机工作示意图 2， 原理方案设计 3.1功能分析 为了完成设计任务需要三个阶段：①通过组合机构使推 头M 以接近均匀的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后
《机械创新设计》课程作业 题目：护栏清洁机 院（部）：机电工程学院 专业：机械工程及自动化 班级： 小组：2组 小组成员： 指导教师：沈孝芹 完成日期：2015.06
护栏清洁机 目录1前言 1.1课题的意义目的及背景 1.2国内外研究概况及发展趋势 1.3课题的指导思想 1.4所要解决主要问题 2原理方案设计 2.1功能设计法的简介 2.2功能分析 2.3功能原理分析 2.4功能分解并列出功能树 2.5功能求解列出功能元解形态学矩阵 2.6组合形成几种可用原理方案 2.7建立评价目标进行方案评价 3机构设计 3.1机构设计原则的运用与讨论 3.2机构的选型 3.3机构方案评价 3.4机构的构型 4结构设计 4.1概述 4.2结构方案的变异设计 4.3设计结果介绍 5结论 6谢辞 7附件
护栏清洁机 摘要 工业化的建设使城市人口和车辆逐年增多，人、车道路交通产生很大的矛盾，几乎所有道路拥挤的地方都安上了护栏隔离，城市公路中央护栏可以引导驾驶员的视线，以防车辆驶出路外造成交通事故。隔离护栏经过日晒雨淋，经常是脏兮兮的，不仅影响路容的整洁美观，而且护栏本身容易损耗。城市公路中央护栏的清洗，不仅是为了整洁的市容，而且能够延长护栏的使用寿命。为了保持城市公路中央护栏良好的引导视线功能和清洁美观，需要对护栏进行定期清洗。人工清洗护栏的劳动强度大，清洗效率低，每人每天大约只能清洗600米左右。白天车流量很大，人工清洗护栏不安全且影响交通，一般在晚上车流量相对较小时清洗，而晚上清洗时经常有发生车撞环卫工人的事故。于是城市公路中央护栏清洗机的出现具有实际的意义。。 关键词：护栏清洁；智能化；环卫
浅谈常规、现代和创新设计的关系及实例分析 【摘要】机械设计是机械工程的重要组成部分，设计水平的高低直接关系到产品的质量性能、研制周期和经济效益等。设计方法包括常规设计、现代设计、创新设计，他们之间有区别，也有共同性。只有了解了三种设计方法的特点，并相互配合运用，才能将机械设计出的产品性能达到最高。 【关键词】常规设计；现代设计；创新设计；实例应用 一、引言 机械作为人类文明中的一个不可或缺的元素，一直在人类发展中起着极大的推动作用，它从某种程度上把人类从繁重、繁琐的劳动中解放出来，是人们能有更多的时间来从事娱乐、科研等活动。机械工业的快速发展当然离不开机械设计，而设计必然与设计方法紧密结合在一起。人们在进行机械设计过程中发现机械设计其实存在一些共同的地方，而这些共同的地方就构成了机械设计方法。 我们知道，设计在现代生活中无处不在，它从很多方面都改变了我们的生活，而我们的理念也在帮助我们完善我们的设计方法，于是我们在设计一个件物品便比较不同的方法，力求找到最有效的设计方案。本文通过生活中一些具体的实例分析，阐述了三种设计给人们的生活带来了巨大便利。 二、机械设计的三种方法的特点 在知识经济发展的时代，创新是国民经济可持续发展的基石，对于一个和国家，一个民族而言，拥有持续的创新能力就意味着发展经济具有巨大的潜能。对于机械专业设计人员而言，应当看到全球制造业面临前所未有的挑战，缩短产品开发周期、提高产品质量、降低生产成本、增加产品的核心竞争力已成为制造业的共识。如何加强机械创新设计，挖掘创造性思维，显得尤为重要。 1.常规设计 常规设计也称为传统设计，分为初步设计，技术设计，施工设计三个步骤，常规设计是指以成熟技术结构为基础，运用常规方法来进行的产品设计，它在工
《机械创新设计》实验报告 班级机械1006班 姓名 学号 指导教师张融 日10 月5 年2013． 多功能助 力器实验题目： 绩成名姓孙翔 批阅教师实验日期 批阅日期同组成员 ****************************************************************************** 实验目的一、 1、发挥学生创造性培养学生的学习兴趣和综合素质；、将涉及内容和设计方法邮寄的融合到一起，使学生进一步掌握教2材核心内容，培养学生创造能力和工程设计能力； 、突破原有课程体系和内容的束缚，加强学科之间的交叉融合；3 4、培养学生善于观察生活以及结合创新科学技术服务于生活的理念。
所选课题的功能原理与工作原理分析；二、功能原理：多功能老人（残疾人）方便助力器，属于老人（残疾人）生活用建议坐便器结合起来的一款行动座椅、具。它是将老人方便助力器、多功能老年人（残疾人）用品，旨在协助老年人（残疾人）行动及上例如座板采用碳纤维，厕所，不仅如此，本项目还从材质上进行改革，整个产品易如拆装，并且满足产品设计轻量化原则；功能上透气舒适，方便在不用时将其拆卸，且便于更换损坏零件。工作原理： 行动不便的问通过支撑架的无力支撑作用解决老年人（残疾人）使得老年人行进题，将碳纤维材质做成坐板并使之安装在支撑架上，途中疲劳时可以坐下休息并且满座轻量化原则解决助力器笨重而不 便携带的问题；通过对坐板的改造，可以节省材料减轻产品重量，并且可以增加多功能助力器的另一功能——坐便器，通过提升坐便高度，帮助老年人解决起蹲不变的问题。本课题设计的创新点；三、、本课题将助力器、行动座椅、坐便器等功能综合一起；1 、产品结构简单易于拆装；2 3、产品材料新颖，牢固舒适； 4、产品设计采用轻量化原则；本课题设计的应用和发展前景；四、世纪下半叶，人类社会经历了人类历史上最为迅速的人口老20人口老龄化是世界人口发展的普遍趋势，龄化进程，尤其是发达国家。1%2005年全国是科学与经济不断发展进步的标志。而在我国，早在万人，占总岁以上人口达到10055人口抽样最新数据显示，我国651490160%人口数的。2006年统计数据表明，中国岁以上的人口是万人。占全国人口65岁以上的人口是10419，万人，占人口总数的%。可见在我国，老年群
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
XXX大学机械创新设计课程论文题目：机械设计发展概况 专业 班级 学号 姓名 成绩 教师 ２０年月日
机械设计发展概况 XXX （XXXXX大学，XX 430XXX；） [摘要] ：随着科学技术的发展,机械产品功能要求的增加,特别是产品的复杂性增加,更新换代速度加快致使寿命期缩短,机械产品方案的设计要求越来越高。为此机械设计在工程设计中也越来越重要,得益于科技的进步和发展,如今的设计手段和方法不断更新,设计新技术不断涌现。文中论述了机械产品的常规设计、现代设计、创新设计三大设计方法以及机械设计技术的发展趋势与应用。 [关键词] 常规设计，现代设计，创新设计，设计方法 1 引言 机械是人类借以转换能量和减轻体力劳动提高生产率的主要工具，机械工业是国民年经济的支柱工业业之一，是社会生产力发展水平的重要标志，可以说机械的发展跟整个人类的文明和科技进步息息相关，为此我们很有必要熟悉机械的发展及机械设计方法的种类及应用。 2 机械发展的历史 中国五千年前已开始使用简单的纺织机械，晋朝时在连机椎和水碾中应用了凸轮原理，西汉时应用轮系传动原理制成了指南车和记里鼓车，东汉张衡发明的侯凤地动仪是世界上第一台地震仪。 十八世纪初以蒸汽机的出现为代表产生了第一次工业革命，人们开始设计制造各种各样 的机械，例如纺织机、火车、汽轮船等
19世纪到20世纪的第二次工业革命，随着内燃机的出现,促进了汽车、飞机等运输工具的出现和发展。 20世纪中后期以机电一体化技术为代表在机器人，航空航天，海洋舰船等领域开发出了众多高新机械产品，如火箭、航空母舰、深海探测器等 展望21世纪，智能机械、微型机构、仿生机械的蓬勃发展，将促进材料、信息、计算机技术、自动化等领域的交叉与融合，进一步丰富和发展了机械基础学科知识。
拖把涮洗桶 随着我国拖把市场地迅猛发展 ,与之相关地一些生产技术应用与研发也成为业内企业关注地焦点 .目前 ,市场上虽然出现了一些新式拖把 ,但在最基本地使用方面和老式地拖把相比 ,也没什么差别 .不管是新式还是老式 ,但最使用户感觉不便地是拖把洗净后要把水拧干地确很为难 ,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地状态下而影响拖把地使用寿命. 通过本次地设计 ,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 ,由于知识地缺乏和实践经验地不足 ,难免有些遗漏 ,疏忽及错误 ,望老师能够批评指正 . 需要解决地问题 A.拖把洗涤甩干机地框架思路设计 B.拖把洗涤甩干机地结构方案 a)总体方案 b)结构组成 c)传动机构及其运动原理 C.拖把洗涤甩干机地设计方案与分析 a)总体与零部件地设计思路 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地 Pro/E三维造型图和CAD地二维图 总体设计 本次设计地拖把洗涤甩干机 , 运用了创新设计方法里系统分析法中地设问探求法和缺点列举法等、联想类比法中地联想法和类比法等 , 进行了总体地结构方案设计和组成结构以及运动原理地设计 . 针对目前拖把地一系列问题 , 为此设计地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 , 拖把杆在筒地中心线上 , 有效地减少震荡, 提高除水效率 . 卡套松紧可以调节 .(4) 发挥洗涤和除水功能地甩水筒和波轮分别安装在两厢(材料均来自废旧地家用小型洗衣机 , 废物再利用 , 节省成
一、名词解释： 1、功能原理设计 2、简单动作功能 3、复杂动作功能 4、机械创新设计 5、机械协调性设计 6、核心技术 7、关键技术 8、弹性强化 9、塑性强化 二、简答题： 机械设计学课后习题 1-1机械产品设计的三个基本环节是什么？ 答：机械产品设计的三个基本环节是：“功能原理设计，实用化设计和商品化设计”1-2、机械设计具有哪些主要特点：
答：机械设计具有如下主要特点:(1)多解性(2)系统性(3)创新性 1-3、近代“机械设计学”的核心内容 1）“功能”思想的提出：l947年、美国工程师麦尔斯创立了“价值工程“。他真正重要的贡献在于他提出的关于‘功能”的思想。 2）“人机工程’’学科的兴起：“宜人”的宗旨已经成为现代机械设计的基本观念。 3）“工业设计”学科的成熟。工业产品设计的原则是：“技术第一，艺术第二”。工业设计师应该首先是一个工业技术专家，而不首先是一个艺术家。 1-4、从设计构思的角度机械产品设计可归纳为三大步： 创意、构思和实现。 创意：重点在于新颖性，且必须具有潜在需求。 构思：重点在于创造．即要构思一种新的技术方向或功能原理来实现某创意。 实现：重点在于验证构思的合理性，可以通过模型或原理样机来检查构思的合理性。 1-5、机械设计按其创新程度可分为以下三种类型： 1)适应性设计仅改变某些尺寸、外形或局部更改某些结构，使产品适应特定的使用条件或者用户特殊要求。 2）变型设计功能原理保持不变，变动产品部分结构尺寸参数，扩大规格，以满足更大范围功能参数需要的设计。
变型性设计是产品系列化的手段。 3)创新设计在全部功能或主要功能的实现原理和结构未知的情况下，运用成熟的科学技术成果所进行的新型的机械产品设计。 3-1、什么是功能原理设计？ 答：机械产品设计的最初环节，是先要针对该产品的主要功能提出一些原理性的构思。这种针对主要功能的原理性设计，可以简称为“功能原理设计”。 3-2、构思一种将钞票逐张分离的工作原理。说明其物理效应，并用sketch描述之。 答：P33 3-3、任何一种机器的更新换代都存在哪三个途径？ 答：任何一种机器的更新换代都存在三个途径: 一是改革工作原理； 二是通过改进工艺、结构和材料提高技术性能； 三是加强辅助功能使其更适应使用者的心理。 3-4、功能原理设计的工作特点是什么？ 答：功能原理设计有如下三个工作特点：