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[整理]机械自锁机构创新设计完整福州大学
至诚学院
题目:机械自锁机构的设计姓名: 学号: 年级: 学院:
专业:
指导教师: 成绩:
2011 年 12 月 14 日
摘要
自锁现象是力学中的特殊现象，在生活和工业生产当中应用广泛。了解自锁现象产生的机理和生活中常见自锁现象的实质，对与我们学习进步有很大的帮助。自锁现象是可以利用自锁原理可以设计一些机巧的机械，但是有利有弊:破坏了自锁条件即可解除不需要的自锁，而且可以利用自锁原理设计的机械能够解决很多实际问题。通过对力学自锁现象的研究和应用分析，我们可以深入的了解力学中的自锁现象，为自锁现象更为广泛的应用于实际打下理论基础。
关键词: 自锁现象; 自锁条件; 自锁应用
引言
自锁力学是物理学的一个分支。自锁是如果作用于物体的主动力的合力Q的作用线在摩擦角之内，则无论这个力怎样大，总有一个全反力R与之平衡，物体保持静止;反之，如果主动力的合力Q的作用线在磨擦角之外，则无论这个力多么小，物体也不可能保持平衡。这种与力大小无关而与摩擦角有关的平衡条件称为自锁条件。物体在这种条件下的平衡现象称之自锁现象。
在如今的生活中，已有很多领域用到自锁机构，并且加以改进做出更适合的。像可以再零度以下使用的自行车自锁脚踏板、自锁螺母等。甚至在电气领域里也用到自锁现象的应用。
经过一个学期的学习实践，我对Pro/E的建模、装配以及运动仿真等模块有了一定程度的了解，同时对自锁现象原理有一定的了解，所以设计了一个自锁机构可用于电钻等各种有进给系统回路中，防止不小心碰触开关而存在的隐患。但还是存在很多不足，在外观上，造型过于粗糙和不完美，机构过于简单，功能还有些欠缺。这都是需要进一步的改进。
一、自锁机构科技立项与研究的目的、意义
机械自锁的意义自锁现象在机械工程中具有十分重要的意义，主要有如下两方面:
1)当设计机械时，为能实现预期的运动，必须避免该机械在所需的运动方向发生自锁;
2)有些机械的工作原理就是利用了自锁的特性。
自锁机构在生活中的运用:
1. 螺母自锁:
螺母上部有两个狭槽，当螺母在螺栓上拧紧时，螺栓的螺纹将旋入螺母横断面的狭
槽中，螺纹被螺母侧壁渐渐锁紧就达到了制锁的功能。见图一
图一
2. 自锁脚踏
自锁脚踏给你对车更多的控制，特别是在越野中。如果你用脚套式的脚踏，就不得不适当的放松带子，好让你能快速的脱开。但是你还是会有时候在崎岖的地形上被晃出几米远(见图二)
图二
3. 医用自锁托槽:
自锁托槽是近年出现的一种新技术。它的一个看似很小的改变，却给固定正畸技术
带来了革命性的改变。它的主要优点是可以大大降低钢丝与托槽之间的摩擦阻力。
因为正畸治疗移动牙齿需要克服钢丝与托槽之间的摩擦阻力，摩擦力越大，那么需
要的矫治力也越大，移动速度也就越慢，矫治需要的时间也就越长。
4.自锁螺纹
各种机器及部件在连接装配中离不开紧固件。紧固件给机械工业带来了方便，但
是，它有一个不可避免的弱点，即在剧烈震动中会自行松脱，致使部件或一台完整
的设备损坏、解体甚至致酿成事故。(见图三、四)
图三
图四
所以，自锁机构在筑路机械、矿山机械、振动机械设备等一些大型设备，及一些机床等小型设备的研究应用具有重大意义。
.在电气行业，也用到了自锁。5
即依靠接触器自身的辅助触点而使其线圈保持通电的现象。
在控制回路中，按下启动按钮SB1，继电器K1(或接触器)吸合，但一旦放开
SB1，继电器K1断电，达不到控制要求。为了使继电器或接触器在按下启动按钮SB1后，未按下停止按钮SB2之前，保持吸合状态，可在SB1两端并联上K1的常
开触点，这样，按下SB1后,K1吸合，K1的常开触点闭合，松开SB1，继电器仍然吸合，直到按下停止按钮SB2。这种在启动按钮两端并联上继电器或接触器常开辅助触点的电路就叫电器自锁电路。(见图五) 图五
二、项目研究过程与方法概述
Pro/E 软件的基本功能介绍
Pro/E 软件是美国 PTC 公司推出的大型 CAD/CAM/CAE 一体化软件。无论是
造型设计、工程出图，以及 3D 装配等方面，Pro/E 软件都具有操作容易、使用方便、可动态修改的特点。 Pro/E 更是以其基于特征的参数化设计、单一数据库下的全相关性等新概念而闻名于世。另外还具有模具设计，动态、静态干涉检查，计算质量特征(如质心、惯性矩)等功能模块。用 Pro/E 创建的三维参数化零件模型，不但可以在屏幕上自由的翻转动态观察结构形体，更可以进行方便的动态修改和调整。进行力学分析、运动分析、数控加工等。 Pro/E 是在 Windows 环境下开发的，因此已成为目前计算机平台上的主流三维设计软件之一。
1( 参数化设计，相对于产品而言，我们可以把它看成几何模型，而无论多么复
杂的几何模型，都可以分解成有限数量的构成特征，而每一种构成特征，都可以用有限的参数完全约束，这就是参数化的基本概念。 2( 基于特征建模Pro/E是基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。
3( 单一数据库(全相关)
Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上，不象一些传统的CAD/CAM 系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作，不管他是哪一个部门的。换言之，在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。例如，一旦工程详图有改变，NC(数控)工具路
径也会自动更新;组装工程图如有任何变动，也完全同样反应在整个三维模型上。这种独特的数据结构与工程设计的完整的结合，使得一件产品的设计结合起来。这一优点，使得设计更优化，成品质量更高，产品能更好地推向市场，价格也更便宜。
三、自锁机构的组成，工作原理
此次所设计的自锁机构，是针对在一些设备、仪器、工具中含有进给
系统的设计。可预防由于人为不小心按到开关而启动机器存在的安全隐
患。
组成:主要有两个支撑架(灰色部件)，及一个自锁扣合器组成(蓝色
部件)。
当机器进给完毕回原位时，带动自锁扣合器(蓝色部件)，扣合器下端可连接启动保护开关(可用按钮、或者弹簧扣)，从而使开关失效，当需要使用时，掰动保护开关，即可正常使用。
心得体会
科研训练是大学中必不可少的一个环节，很多大学都有这方面的安排，以为科研训练确实能训练学生的科研能力，创新意识和创新能力。通过科研训练可以激发学生的专业激情和学习兴趣，并能培养学生的科研组织能力和对专业知识的综合运用能力，提高综合素质。我做的是自锁机构的创新设计。通过这次科研训练，我对自锁机构的使用及运用范围有了初步的了解，并在此基础上做出了一个简单的自锁机构。
通过这段时间的科研训练，我深切感受到了“获益匪浅”四个字的含义。首先，开阔的我的视野。以前只是到了使用的阶段，现在能对其进行一些开发。其次，这次科研训练有效地加强了我的团队合作能力，众人拾材火焰高，团结他人，就是对自己的充电。希望今后的实践中能学到更多，有更多收获感悟。
感谢学院的精心安排与导师的不辞辛苦～
参考文献
[1] 濮良贵，纪明刚等编著.机械设计[M] 北京:高等教育出版社，2006.
[2] 孙江宏.Pro/ENGINEER Wildfire3.0中文版企业应用与工程实践.清华大学出版社，2007年6月.
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2015年 11月 9日 包装机商品载运推送 机械装置的设计说明书 摘要：本文在高速发展的物流业背景下介绍了商品包装机载运推送装置的必要性，根据实际要求，将载运推送机械装置的运动功能进行了分解，然后为各运动设计了相应的机构部件，最后对各部件进行组合整体设计，提出了一种各构件的参数选择分配方案。 关键字：包装机载运推送机械装置设计 引言：现在物流业高速发展的今天，许多厂家商品载运输送多靠人工完成，不够快捷，而且不能保证投递员和商品的安全，不利于实现文明装卸、文明分发、投递各类快件，实现商品的快速运送与包装成为必要。商品载运推送装置实际上是一种助力装置可以在商品生产流水线上减轻工人疲劳强度，且能保障商品运送安全性可靠性。基于此我们为包装机设计了一个包装机载运推送装置，它推送物品到达指定包装工作台，该装置取代了传统的人工移动物品，能全自动化运行，提高了工作效率。其主要设计思路来自于对传统工艺分解,然后按照相应功能的机构部件进行设计,对比,选定,以及优化组合，综合利用凸轮的往复运动,齿轮的传动运动，以及减
速器的定值调速比设定，设计这一装置旨在为个商品生产包装厂家提供一种载运传送商品辅助装置，减轻人工负担，提高生产效率。 一、设计要求 商品载运推送机构能够实现商品载运推送（进给过程），推到指定位置后能准确返回到初始位置（回程复位过程），再将下一件商品载运推送周而复始不间断自动推送。它由原动机部分，传动部分，执行部分和辅助控制部分组成。 具体要求如图1所示，将待包装的工件1先由输送带送到推包机构的推头2的前方，然后由该推头将工件由a处推至b处（包装工作台），再进行包装。为了提高生产率，要求推头2快速返回初始位置（推头2结束返回即b到a前，下一个工件已送到推头2的前方）且能立即开始推送工作。假设每5-6s包装一个工件，且给定：L=100mm,S=25mm,H=30mm.行程速比系数K（反应急回运动的急回程度）在范围内选取。 。 图1
机械原理课程设计——牛头刨床（1）待续 2008-11-21 02:13 目录 一、概述 §1.1、课程设计的题目---------------------------------------2 §1.2.、课程设计的任务和目的-----------------------------2 §1.3、课程设计的要求---------------------------------------3 §1.4、课程设计的数据---------------------------------------3 二、运动分析及程序 §2.1、拆分杆组------------------------------------------------4 §2.2、方案分析------------------------------------------------4 §2.3、程序编写过程------------------------------------------5 §2.4、程序说明------------------------------------------------6 §2.5、C语言编程及结果------------------------------------6 §2.6、位移，速度，加速度图------------------------------10 三、各运动方案的分析与评价 §3.1 方案一的运动分析和评价--------------------------12 §3.2 方案二的运动分析和评价--------------------------13 §3.3 方案三的运动分析和评价--------------------------15 §3.4 方案四的运动分析和评价--------------------------16 四、小结--------------------------------------- 19 五、参考文献---------------------------------20 一、概述 §1.1．课程设计的题目 此次课程设计的题目是：牛头刨床的主传动结构的设计. §1.2．课程设计的任务和目的 1）任务： 1 牛头刨床的机构选型、运动方案的确定； 2 导杆机构进行运动分析； 3 导杆机构进行动态静力分析； 根据要求发挥自己的创新能力，设计4到5种牛头刨床的主传动机构，使其可以满足牛头刨床的传动需要。 2）目的：机械原理课程设计是培养学生掌握机械系统运动方案设计能力的技术基础课程，它是机械原理课程学习过程中的一个重要实践环节。其目的是以机械原理课程的学习为基础，进一步巩固和加深所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养学生分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力，使学生熟悉机械系统设计的步骤及方法，其中包括选型、运动方案的确定、运动学和动力学的分析和整体设计等，并进一步提高计算、分析，计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用文献的综合能力。 §1.3．课程设计的要求 牛头刨床的主传动的从动机构是刨头，在设计主传动机构时，要满足所设计的机构要能使牛头刨床正常的运转，同时设计的主传动机构的行程要有急回运动的特性，以及很好的动力特性。尽量是设计的结构简单，实用，能很好的实现传动功能。 §1.4．课程设计的数据 方案导杆机构的运动分析导杆机构的动态静力分析
精心整理机械创新设计综合实训 设计说明书 设计名称：_________笔记本电脑散热桌________________; 实训班级：_____________机自0911____________________; 组长姓名：_____刘强_________学号_________; 组员姓名：_____刘强_________学号_________; 南京工业职业技术学院 2010年11月19日 目录 第一章背景概述-----------------------------------------------------2 第二章设计方案-----------------------------------------------------3 第三章设计计算-----------------------------------------------------4 第四章设计创新点--------------------------------------------------5 第五章总结-----------------------------------------------------------6 参考文献--------------------------------------------------------------------6 附图： 装配图-----------------------------------------------------------------------7 零件图-----------------------------------------------------------------------7-10 三维图-----------------------------------------------------------------------10-13 第一章背景概述 中国电脑桌产业发展研究报告 中国电脑桌产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如产业结构不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在削弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。 从什么角度分析中国电脑桌产业的发展状况？以什么方式评价中国电脑桌产业的发展程度？中国电脑桌产业的发展定位和前景是什么？中国电脑桌产业发展与当前经济热点问题关联度如何……诸如此类，都是电脑桌产业发展必须面对和解决的问题——中国电脑桌产业发展已到了岔口；中国电脑桌产业生产企业急需选择发展方向。 中国电脑桌产业发展研究报告阐述了世界电脑桌产业的发展历程，分析了中国电脑桌产业发展现状与差距，开创性地提出了“新型电脑桌产业”及替代品产业概念，在此基础上，从四个维度即“以人为本”、“科技创新”、“环境友好”和“面向未来”准确地界定了“新型电脑桌产业”及替代产品的内涵。根据“新型电脑桌产业”及替代品的评价体系和量化指标体系，从全新的角度对中国电脑桌产业发展
机械创新设计案例 我们知道，目前，机械产品的国际竞争非常激烈，要保持和发展我国机械产品在机械市场中的份额，关键靠的就是创新。我们要摆脱现在在机械创新设计上的落后局面，就要我国机械人才的创新设计能力。 机械创新设计是一个极其重要而又困难的实践性较强的研究课题。要进行机械创新设计要有两个必要条件：一是充分获取适用的知识；二是要使用符合创新设计思维并能激发创新思维的设计系统。设计过程充满了矛盾，所获取的知识应有助于矛盾的迅速解决，这就要求知识获取工具紧密集成到设计过程中，因此要统一研究知识获取工具与设计系统。另外，人类的创新设计思维模式是在长期的成功设计经验中总结形成的，因此设计系统必需符合创新设计思维规律。 案例一：新型内燃机的开发实例 一般圆柱凸轮机构是将凸轮的回转运动变为从动杆的往复运动，而此处利用反动作，即当活塞往复运动时，通过连杆端部的滑块在凸轮槽中滑动而推动凸轮转动，经输出轴输出转矩。活塞往复两次，凸轮旋转360°。系统中没有飞轮，控制回转运动平稳。 这种无曲轴式活塞发动机若将圆柱凸轮安装在发动机的中心部位，可在其周围设置多个气缸，制成多缸发动机。通过改变圆柱凸轮的凸轮轮廓形状可以改变输出轴的转速，达到减速增矩的目的。这种凸轮式无曲轴发动机已用于船舶、重型机械、建筑机械等行业。 旋转式发动机与传统的往复式发动机相比，在输出功率相同时，
具有体积小、重量轻、噪声低、旋转速度范围大以及结构简单等优点，但在实用化生产的过程中还有许多问题需要解决。 随着生产科学技术的发展，必然会出现更多新型的内燃机和动力机械。人们总是在发现矛盾和解决矛盾的过程中不断取得进步。而在开发设计过程中敢于突破，善于运用类比、组合、替代等创新技法，认真进行科学分析，将会使人们得到更多创新的、进步的、高级的产品。 案例二：圆柱凸轮数控铣削装置的创新设计实例 圆柱凸轮作为一种机械传动控制部件，具有结构紧凑、工作可靠等突出优点，但其加工制作比较困难。东北大学东软集团生产的医用全身CT扫描机，有一对复杂的圆柱凸轮，过去一直采用手工加工，不仅制造精度低，而且劳动强度大，生产效率低，成本高。为此，负责机械加工的东北大学机械厂提出要研制一种精度较高、操作方便、成本较低的圆柱凸轮加工装置。圆柱凸轮数控铣削装置包括工作台直线运动坐标轴和工件回转运动坐标轴，在加工圆柱凸轮时，本装置根据数控加工程序控制工件作旋转进给运动和直线进给运动，通过普通立式铣床工作台的垂直运动进行切深调整，这样就可以实现一条凸轮曲线槽的连续自动化加工。 案例一图
机械原理创新设计 说明书 设计题目：半自动晾衣架
目录 绪论 (3) 1. 课题的选定和要求 (3) 2. 课程设计目的 (3) 方案设计 (3) 1. 方案一 (4) 2. 方案二 (5) 几个重要的参数 1. 绪论 1.1 课题的选定和要求。 1.1.1 课题的选定 晾晒衣服是频繁而单调的工作。衣物的沉重、晾架的高度以及衣物在天气变化时的容易受到损坏和弄脏，这些问题一直烦扰着家庭主妇们。目前，市面上出现了各式各样的晾衣架，其目的在于缓解举手晾衣的麻烦，避免天气带来的危害并充分利用阳光。但其实在很多方面并没有完全自动化甚至符合生活需求，只是适当的减少了工作量。以前，晾衣架最简单的一种是一根竹竿固定或悬挂在屋顶板下、窗外等地方；现在的居民很多是在天花板下焊接一根铁管作为晾衣架的挂具，晾衣服时，必须将衣服一件一件地穿上衣架，再用杈子将衣服挂在铁管上，工作效率低，又不方便，时常将衣服掉地弄脏，而且还不能充分利用阳光。即便近期出现的自动晾衣架，大多也只能通过升降来简化凉衣服的工作量，还不能同时实现升降并且伸缩屋内外这两方面的功能。针对以上提出的现象，经过研究调查，本人决定选择半自动晾衣架作为课题，设计可以同时实现升降和在屋内外伸缩的晾衣架。 1.1.2 课题要求 （1）晾衣架能自动升降以缓解举手晾衣的麻烦；
（2）晾衣架能自动伸出和缩回，既充分利用了阳光，减少事故隐患，又不影响整个小区的总体美观； （3）足够的承载力； （4）操作方便，省力。 1.2 课程设计目的 1）使学生初步了解机械设计的全过程，得到根据功能需要拟定机械运动方案的训练，初步具备的机构选型、组合和确定运动方案的能力； 2）以机械系统运动方案设计为切入点，把机械原理课程各章的理论和方法融会贯通起来，进一步巩固和加深所学的理论知识； 3）使学生掌握机械运动方案设计的内容，方法，步骤，并对动力分析与设计有一个较完整的概念； 4）进一步提高学生运算，绘图以及运用计算机和技术资料的能力； 5）通过编写说明书，培养学生表达，归纳，总结的能力； 6）培养学生综合运用所学知识，理论联系实际，独立思考与分析问题的能力和创新能力。 2. 方案设计 2.1 方案一 2.1.1 方案一结构示意图通过研究设计，绘制出方案一的结构示意图如图2-1A 和 B。
机械创新设计说明书 设计名称：易拉罐压缩机 学院：机电工程学院 班级：11机制本一班 姓名：项欢欢 学号：110611035 指导教师：康志成 井冈山大学 2013年11月30日
摘要 [摘要]所设计的易拉罐压缩机： 是利用曲柄滑块传动压力，将易拉罐进行压缩的机械,种类很多。传动压力的工作介质有机械传动和人工传动两种类型。 一. 机械传动类型包括：皮带式和齿轮的 ① 靠机件间的摩擦力传递动力和运动的有摩擦压力机； ② 靠主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的压力机。 二.人工传动类型包括：手摇式和脚踩式 ① 利用手摇动曲柄通过连杆使滑块运动； ② 利用脚踩动曲柄通过连杆使滑块运动； 易拉罐压缩机主要是用于喝完的饮料易拉罐压成饼块，以便于储运及减少回收再利用过程中运输、冶炼的损耗。 机型分类：该系列设备在机型分类上分为立式机型和卧式机型两种形式。[关键词]：易拉罐压缩机；转动副；移动副，曲柄摇杆机构
Abstract The design can be lengthened stairs, is in the original ordinary household aluminum alloy herringbone stairs modification, the ordinary household herringbone stairs can heighten a times the working height, convenient to use. The main staircase is improved which is used for the connection of the rotating pair revolute, increased strength, so that it can withstand strong enough to effect. Another independent design a mobile side, so that the stairs two working state can be easily converted, mobile side button in the middle hole of the time, the staircase is a herringbone work, an elongated mobile side, but the stairs into a long ladder, thus lengthened double staircase, working height also doubled. The staircase design method suitable for general family herringbone ladder is improved, making it easier to high work. Keyword:Can be lengthened stairs; Revolute joint; Mobile accessory
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
智能座椅设计说明书 设计者：阮红艳 （东华理工大学长江学院机械与电子工程系，抚州344000） 作品内容简介 文章首先介绍了重力平衡装置的控制原理，通过在座椅上安装重力平衡装置，对其进行恰当调节，使其不仅具有传统座椅的优点，而且能够及时提醒你上课中的睡觉行为。智能座椅大幅度提高课堂纪律，使“学风”、“教风”从本质上提高。文章中着重介绍了智能座椅的设计构造，主要功能和性能说明以及市场分析等。智能座椅从静态物体实现多功能智能化，不仅满足学生的心理需求，而且从本质上提高学生的主观能动性，并应用人类工程学原理，增列了靠背点高和桌下净空等多项功能尺寸。 1 研究背景及意义 椅子是我们生活中最常用的教具之一，几乎每天都要与我们亲密接触。同时，椅子也是最重要的日常教具之一，在教具设计中占有重要的地位，一直备受设计师的重视。芬兰著名的现代设计大师伊马理?塔佩瓦拉曾经说过“椅子设计是任何室内设计的开端”。可见，椅子在室内设计中居首要位置。正因为椅子在室内设计中的重要地位，历史上很多建筑家、设计家为自己设计过椅子，如英国工艺美术运动的先驱莫里斯为自己的新居“红房子”设计了整套家具，其中就包括椅子。不但如此，一些先锋派家具设计师积极从材料和技术方面对现代椅子设计进行探索，寻求新的表现形式、探索新的设计风格和探究新的审美价值。以及更好的符合人们的身体需要，和舒适感的满足。从人们的根本需求出发，做到人机合一。随着我国经济体制改革的深入,社会各方面得到了迅速发展。同时,经济全球化和信息网络化也对人们的价值观形成了很大的冲击。当代大学生受到了市场经济和金钱价值观的影响,有些学生过多考虑个人利益,在学习上表现为学习目的不正确,学习态度功利化, 上课不是睡觉就是玩手机。在这种情况下，只有通过加强学风建设,才能使大学生确立正确的学习目的和科学严谨的学习态度,培养良好的学习习惯,自觉形成优良的学习行为。基于这种现象的严重性，智能座椅从本质上达到改善学风,达到营造良好学习环境的氛围的目的。 2主要功能和性能指标 （1）座椅重力平衡的调节功能：是由重力自平衡装置机构来完成的：重力平衡装置连接一个定滑轮机构来实现自动提醒功能。通过力的改变，使座椅平衡度改变。这种改变仅仅限于个人，而不影响他人，反应灵敏迅速，能多快好省的让你进入学习状态，可以说是你学习的好帮手。 （2）座椅“趣味拳击”功能：这个装置是由一精致小盒连接定滑轮而成，内设一海绵制拳击手套，靠弹簧来控制。当力改变时，小盒被拉开，拳击手套自动弹出，达到提醒你上课的目的。该装置生动有趣，充分提高上课效率，能够以另一种方式达到管理的目的。 （3）座椅矫正功能：座椅的高度调节根据人体工程学来确定，当重力失去平衡时，及时调整坐姿，达到矫正坐姿的目的。 （4）座椅安全性功能：座椅上的重力自平衡装置和定滑轮的连接装置安全固定，另外他们之间的连接线采用硬制铝丝，使其不易被破坏。
同济大学机械创新设计 一、摆脱习惯性思维训练题 1、某人的衬衣纽扣掉进了已经倒入咖啡的杯子里，他赶紧从杯子里拾起纽扣，不但手不湿，连纽扣也是干的，这是怎么回事？（只倒了咖啡没倒水） 2、汽车司机的哥哥叫李强，可是李强并没有弟弟，这是怎么回事？（汽车司机是女的） 3、如果你口袋里的火柴盒中只剩下一根火柴，黑夜里你走进房间，房间里有蜡烛、油灯及煤气灶，那么，你先点燃什么？（先点燃火柴） 4、广场上有一匹马，马头朝东站立着，后来又向左转270°，请问，这时它的 尾巴指向哪个方向？（指向下边） 5、一天晚上，老王正在读一本很有趣的书，他的孩子把灯关了，尽管屋里一团 漆黑，可老王仍在继续读书，这是怎么回事？（盲文书） 6、天花板下悬挂两根相距5米的长绳，在旁边的桌子上有些小纸条和一把剪刀， 你能站在两绳之间不动，伸开双臂，两手各拉住一根绳子吗？ （先用一根绳子把剪刀缚住，推动剪刀使它移动，然后走过去用一只手抓住另一根绳，另一只手接过移动来的剪刀） 发散性思维——GPS的功能 1.确定移动物的确切位置； 2.追踪小偷； 3.测速； 4.为盲人指路； 5.研究地质（地质灾害预测）； 6.找离家出走的人（小孩、痴呆老人，嫌疑人） 7.测量湿度； 8.监测路面施工状况，起重大件位移、速度控制； 9.绘制地图； 10.导航; 11.考古。 1.列举体温计诸缺点 1)现有的体温计必须接触人体才能测量，在医院同一支体温计先后
来测量不同人的体温，有时可能会引起疾病传染； 2)体温计不能测量人体内脏的温度； 3)体温计不便于儿童测量体温； 4)体温计不便于测量人的额头温度； 5)体温计不便随身携带，随时测量； 6)体温计不能弯曲。 2.分析、鉴别缺点，确定创新主题，进行创新设计。 1)防传染，研制非接触体温计（红外辐射式）； 2)为测内脏温度，设计微型肠道温度计； 3)为便于儿童测量温度，设计汤匙型体温计； 4)针对不能弯曲和测额头温度，开发出额头薄片温度计； 5)为便于随身携带，研制戒指式温度计。 2 希望点列举法 缺点列举与希望点列举区别 原理:提出希望,经过归纳,实现创造。 步骤： 1)了解人们的需求心理（生理、安全、社交、自尊、自我实现、生产和科研需 求）【求新、求美、求异、求实、求全、求奇、求快、求廉、求健、求胜、求稳】“方便”（面、粥、净菜）；“肥胖”（减肥茶、健身，医疗）；“省电” 2)列举、收集希望点 a多观察、多联想，紧扣人们的需求b广泛征求意见或进行抽样调查c采用智力激励法实施列举 3）希望点的分析与鉴别 运用希望点列举法改进手机 1)希望手机与GPS联接，迷路时充当向导。2）希望手机高度智能化、情感 化，它是人的工具又是朋友，烦闷时谈心，孤寂时聊天。3）希望手机配医学专家系统，病时获诊断、处方。4）希望可以利用手机记帐和个人理财。5）希望手机在夜行时充当手电筒。6）希望手机上网像计算机上网一样方便。7）希望手机能接受电台、电视台的节目。8）希望生产出适合各种性格和年龄的人们使用的具有不同色彩的手机。9）希望手机的形状和体积像手表，可以轻松地戴在手上。10）希望手机的体积大幅度减少，从而将之设计为各种的服饰（如项链、领带夹、耳坠），悬挂、镶嵌或佩带在身上或服装上。11）希望手机同时也是一支精致的钢笔。12)希望手机没有电辐射的危害。13)希望手机具防窃、遗失提醒功能。14)希望手机可视通讯，采集、交换数据。15)希望手机具遥控器功能，甚至通讯控制家用电器。16）希望手机家庭、社会治安网连通。 IBM公司2000年8月在一次高科技展览会展示：耳环（耳机），项链（话筒），戒指（呼叫时灯闪烁），手表（拨入拨出号码显示，接入呼出按钮） 用属性列举法提出改进电风扇的新设想 1.对现有的电风扇进行分析，并列举属性 组成：电动机、扇叶、立柱、开关等；驱动：电力；功能：送风。 1)名词属性
第三届全国大学生机械创新设计大赛决赛 参赛作品设计说明书格式要求说明 1．总体要求 全文控制在8～15页以内，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＋学校所在城市＋邮编、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、作品实物或实物模型的照片、创新特色、预计应用前景等]、参考文献。可不加封面。采用word 2003版本编排。 2．页面要求 A4页面。页边距：上25mm，下25mm，左、右各20mm。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 油罐车注油自动控制系统设计说明书[r1] 设计者：×××，×××，×××，×××，×××[r2] 指导教师：×××，×××[r3] （XX大学机电学院，西安710056）[r4] （空一行） [url=]作品内容简介[/url][I5] 通过实验设计了一套自动加油系统……（400—600字以内）。联系人、联系电话、
EMAIL （空一行） 1 研制背景及意义 在新疆塔里木石油基地，目前从油井打出的原油储存到储油罐后，从储油罐向油罐车注油时，一个人需站在油罐车上注油口旁观察油罐是否加满，而另一个人关闭阀门。因在原油内含有大量的有毒气体（硫化氢）,从安全角度考虑站在油罐车上的人必须戴上防毒面具…… 2设计方案[r6] 2.1 电磁控制 用电磁控制比较容易实现，但是因为防火、防暴的原因，加油区不得用电，无法用电磁控制………… 2.2 气动控制 用气动控制，气源的空气压缩机也要用电，但可以将空气压缩机放置在远离加油区的位置。我们最终选择了这一方案。如图1所示，…… 气动方案设计时考虑的主要问题： …… 正文中表示物理量的符号，表示点、线、面的字母均用Times New Roman斜体； 表示法定计量单位、词头的符号、函数等，化学元素符号均用Times New Roman正体。 3 理论设计计算 …… 4 工作原理及性能分析 …… 完成制作后，作品实物外形照片见图9。 5 创新点及应用
全国大学生 第一届机械创新设计大赛获奖作品展示 全国一等奖 北京化工齿动多功能 平行口钳 北京化工齿动多功 能平行口钳 北京化工齿动多功 能平行口钳 大连理工机械式自动 节水水龙头 第二炮兵工程学院军地 两用全自动担架车 第二炮兵工程学院军 地两用全自动担架车 东南大学自适应可翻 转探测车 东南大学自适应可翻 转探测车 东南大学自适应可翻转 探测车 东南大学自适应可翻 转探测车 福大节流阀型高楼逃 生器 福大节流阀型高楼逃 生器
福大节流阀型高楼逃生 器 国防科大行星轮式登 月车 国防科大行星轮式登 月车 国防科大行星轮式登 月车 国防科大行星轮式登月 车 哈工并联与分布控制 机器人 哈工并联与分布控制 机器人 哈工并联与分布控制 机器人 哈工并联与分布控制机 器人 哈工并联与分布控制 机器人 哈工并联与分布控制 机器人 哈工并联与分布控制 机器人 哈工并联与分布控制机 哈工程仿生机器蟹哈工程仿生机器蟹哈工程仿生机器蟹
器人 哈工程仿生机器蟹 哈工大微定位仿生机 器人 哈工大微定位仿生机 器人 海军工程大学摆式特 种发动机 天津大学爬杆喷漆机器 人 天津大学爬杆喷漆机 器人 中国农大菌液自动抽 取喷涂机 中国农大菌液自动抽 取喷涂机 重 庆大学半球体螺旋沟槽 数控研磨机 重庆大学半球体螺旋 沟槽数控研磨机 重庆大学半球体螺旋 沟槽数控研磨机 全国二等奖
北工大助力器北工大助力器北工大助力器 长春理工轮足式机器 人 长春理工轮足式机器人 长春理工轮足式机器 人 长春理工轮足式机器 人 大连理工蚯蚓爬行器大连理工蚯蚓爬行器 东北大学圆柱凸轮数 控铣削加工装置 哈工程螺旋传动管道 机器人 海军工程大学舰船探 测者 海军工程大学舰船探测华东理工易拉罐有偿/华南理工健身洗衣华南农大气动式龙眼
机械创新设计心得(精选多篇) 第一篇：机械创新设计心得 有幸参加本次博亚杯机械创新设计大赛。不管是在准备过程中还是在比赛过程中，都学到了许多在平时的学习中所学不到和感受不到的东西。 参加比赛是对一个人各方面能力的全面锻炼。这是一个自我提升的过程。在这个过程中所得到的经验对以后的学习工作生活都很重要。总结自己团队的成败得失吸取成功团队的宝贵经验，个人觉得一个团队要取得成功以下几点非常重要： 首先需要一个优秀的领导者，在拥有必要的基本知识技能外还需要能够统筹全局，充分调动整个团队的积极性，发挥每个团队成员的长处，挖掘每个成员的潜能。这需要他能够准确把握宏观的方向也要注意很小的细节问题。 二，一个团结奋进的团队，不仅是个人能力有限，在思维的灵活、见识的广度、上个人都是无法和团队相比拟的。一个团结的团队会有不竭的动力，团员间互相鼓励保证了团队的旺盛的斗志。团员间相互交流相互理解使整个比赛过程更加协调。
三、明确的目标和坚定的信念以及不灭的斗志。坚持到最后就是胜利，说的容易但做起来却不是那么回事，很多时候在最需要坚持时，我们往往忘记了这句话。生活最怕没有目标，做一件事，参加一个比赛亦如此。没有一个明确而有强烈的目标很难取得比赛的成功。 四、各方面的支持。来自自己的内心，来自学校，来自老师。 比赛表面上是一件件参赛作品的比较，实质是思维和思想的比拼。在比赛中能够使自己在思想认识上得到提高在思维习惯上得到改善则是最大的收获。创新，一个不曾间断过的话题，但怎么做到创新，怎么才能有一个创新型的思维却很少有人做到。 另外，在比赛过程中和其他学校学生的交流，让我认识到了自己看到了现状。从对比中看到了自己的情况，对自己在今后的学习生活上也有很大的帮助，给自己今后在一些事情上的选择上提供了借鉴。 机械创新设计心得（2）： 大三花了将近半年的时间去搞第三届大学生机械创新设计大赛的作品，本来比赛早就完成了，开学还将所有的比赛花费的发票递交了上去，最后学校还要我们写一篇比赛心得，
机械原理机构创新设计实习报告 专业：机械设计制造及其自动化 班级：2011（1） 姓名：陶才万 学号：111404010059 同组成员：谭文奇谢光营 实习成绩： 指导教师：武权乔玉鹏 实习时间： 2013年6月 贵州师范大学机械与电气工程学院 2013年6月
一、实习目的 1. 培养学生理论联系实际，用已有理论和技能解决问题。 2. 在实践中形成强烈的创新意识和能力及掌握本专业的相关理论。 3. 以实践巩固理论，加深学生对理论知识的理解及运用。 二、实习任务 学生自己设计一简单机构，并在实习工作台上实现机构的运动，并照下机构的运动情况。 三、原理与设备 1.原理：利用杆件间的相互传动，实现机构的原本目标。 2设备：CQJP—D机构运动创新设计方案实验台（参看“CQJP—D机构运动创新设计方案实验台组件清单”） 1）齿轮：模数2，压力角20°，齿数为28、35、42、56，中心距组合为：63、70、77、84、91、98； 2）凸轮：基圆半径20㎜，升回型，从动件行程为30㎜； 3）齿条：模数2，压力角20°，单根齿条全长为400㎜； 4）槽轮：4槽槽轮； 5）拨盘：可形成两销拨盘或单销拨盘； 6）主动轴：轴端带有一平键，有圆头和扁头两种结构型式（可构成回转或移动副）； 7）从动轴：轴端无平键，有圆头和扁头两种结构型式（可构成回转副或移动副）； 8）移动副：轴端带扁头结构形式（可构成移动副）；
9）转动副轴（或滑块）：用于两构件形成转动副或移动副； 10）复合铰链Ⅰ（或滑块）：用于三构件形成复合转动副或形成转动副+移动副； 11）复合铰链Ⅱ：用于四构件形成复合转动副； 12）主动滑块插件：插入主动滑块座孔中，使主动运动为往复直线运动； 13）主动滑块座：装入直线电机齿条轴上形成往复直线运动； 14）活动铰链座Ⅰ：用于在滑块导向杆(或连杆)以及连杆的任意位置形成转动——移动副； 15）活动铰链座Ⅱ：用于在滑块导向杆(或连杆)以及连杆的任意位置形成转动副或移动副； 16）滑块导向杆（或连杆）； 17）连杆Ⅰ：有六种长度不等的连杆； 18）连杆Ⅱ：可形成三个回转副的连杆； 19）压紧螺栓：规格M5，使连杆与转动副轴固紧，无相对转动且无轴向窜动； 20）带垫片螺栓：规格M5，防止连杆与转动副轴的轴向分离，连杆与转动副轴能相对转动； 21）层面限位套：限定不同层面间的平面运动构件距离，防止运动构件之间的干涉； 22）紧固垫片：限制轴的回转； 23）高副锁紧弹簧：保证凸轮与从动件间的高副接触；
机械创新设计说明书 题目： （题目居中，用一号楷体字，其中的西文及阿拉伯数字用Times New Roman字体） 学院: 机械自动化学院 班级: 学号: 学生姓名: 任课教师: 刘怀广 日期: 二○一四年六月
设计说明书要求 1. 设计目标 选择一个创新机构或机械系统，进行简要介绍，其实现什么功能，达到什么指标。 2. 资料查询与分析 搜集现有同类产品资料（包括文字、图形、视频等素材），进行分析类比，说明本设计的独特与创新之处。 3. 工作原理与功能模块划分 分析说明本方案的工作原理，将系统功能划分为子功能模块。（给出两种以上设计方案以便进行比较） 4. 设计方案的分析、比较与评价 根据拟定的评价指标（4～6项）进行加法评价，选出最优方案。 评价标准包括：技术性指标、经济性指标、社会性指标。 5. 总体结构设计 根据拟定的方案进行总体结构设计，包括动力系统、执行机构、传动系统及控制系统的设计。（要求画出总体结构图，二维或三维） 6. 详细设计 包括：主要零部件的二维或三维图设计；进行运动协调分析。 7. 方案的可行性与市场前景预测 说明本设计方案的可行性、经济性与市场前景预测。 8. 设计总结 说明设计方案的特色与创新，实用性，未来的改进方向等。 9. 参考文献 列出6篇以上。 评分标准 1. 设计的创新性。50％ 2. 内容的完整性。30％ 3. 方案的可行性。20％
格式： 1. 设计目标 Xxxxxxxxxxxxxxxxxxx 2. 设计特点和创新点 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 3. 工作原理与功能模块划分 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 4. 设计方案的分析、比较与评价 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 5. 总体结构设计 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 6. 结构详细设计 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 7. 可行性与市场分析 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 8. 设计总结 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 参考文献 [1]作者．文章名[J]．学术刊物名，年，卷（期）：引用起~止页 [2]作者．书名[M]．译者．版次（第1版可以不写版次）．出版地：出版者，出 版年
机械创新设计期末复习 考试题型： 选择题、简答题、分析题 1.创新设计的类型和特点？ 答：创新设计的类型：开发设计、变异设计和反求设计。 创新设计的特点：独创性（新颖性）、实用性、多方案优选。 2.什么是还原创造原理？简述还原创造的基本模式。 答：还原创造原理：是指创造者回到“创造原点”进行创新思考的一种创造模式。 创造原点：驱使人们创造的最基本的出发点或归宿。 还原换元是还原创造的基本模式。 还原换元是指先还原后换元。还原思考时，不以现有事物的改进作为创造的起点，沿着现成技术思想的指向继续同向延伸，而是首先抛弃思维定势的影响，追本溯源使创造起点还原到创造原点，再通过置换有关技术元素进行创造。例如静电保鲜方法，并开发设计出电子保鲜装置。无扇叶新型风扇。 3.设问探求法的特点及应用。 答：特点： （1）设问探求是一种强制性思考，有利于突破不愿提问的心理障碍。（2）设问探求法是一种多角度发散性思考，广思之后再深思和精思，是创造性思考的规律。 （3）设问探求法提供了创造活动最基本的思路。
应用：自行车的新创意：（1）有无其他功能创造出多功能保健自行车。（2）能否改变创造出太空自行车。（3）能否借用创造出自助自行车（4）能否代用创造出新材料自行车等。 4.什么是移植创造原理及其基本特征？ 答：移植创造原理：借取用某一领域的科学技术成果，引用或渗透到其他领域，用以变革或改造已有事物或开发新产品，就是移植创造。移植创造的基本特征： （1）移植是借用已有技术成果进行新目的下的再创造，它使已有技术在新的应用领域得到延续与拓展。（2）移植实质上是各种事物的技术和功能相互之间的转移和扩散。（3）移植领域之间的差别越大，则移植创造的难度也大，成果的创造也愈明显。（举例：磁性轴承、二进制原理的移植创造、陶瓷发电机、方形罐头自动贴商标机） 5.综合创造的基本特征 答：综合创造的基本特征：（1）综合能发掘已有事物的潜力，并使已有事物在综合过程中产生出新的价值。（2）综合不是将研究对象的各个构成要素进行简单的叠加或组合，而是通过创造性的综合使综合体的性能发生质的飞跃。（3）综合创造比起创造一种全新的事物来在技术上更具有可行性和可靠性，是一种实用性的创造思路。 6.创造性思维的形成过程 答：储存准备阶段——悬想加工阶段——顿悟阶段 7.原理方法的设计步骤和各阶段应用的主要方法。 答：答：
机械创新设计心得(精选多篇) 有幸参加本次“博亚杯”机械创新设计大赛。不管是在准备过程中还是在比赛过程中，都学到了许多在平时的学习中所学不到和感受不到的东西。 参加比赛是对一个人各方面能力的全面锻炼。这是一个自我提升的过程。在这个过程中所得到的经验对以后的学习工作生活都很重要。总结自己团队的成败得失吸取成功团队的宝贵经验，个人觉得一个团队要取得成功以下几点非常重要： 首先需要一个优秀的领导者，在拥有必要的基本知识技能外还需要能够统筹全局，充分调动整个团队的积极性，发挥每个团队成员的长处，挖掘每个成员的潜能。这需要他能够准确把握宏观的方向也要注意很小的细节问题。 二，一个团结奋进的团队，不仅是个人能力有限，在思维的灵活、见识的广度、上个人都是无法和团队相比拟的。一个团结的团队会有不竭的动力，团员间互相鼓励保证了团队的旺盛的斗志。团员间相互交流相互理解使整个比赛过程更加协调。 三、明确的目标和坚定的信念以及不灭的斗志。坚持到最后就是胜利，说的容易但做起来却不是那么回事，很多时候在最需要坚持时，我们往往忘记了这句话。生活最怕没有目标，做一件事，参加一个比赛亦如此。没有一个明确而有
强烈的目标很难取得比赛的成功。 四、各方面的支持。来自自己的内心，来自学校，来自老师。 比赛表面上是一件件参赛作品的比较，实质是思维和思想的比拼。在比赛中能够使自己在思想认识上得到提高在思维习惯上得到改善则是最大的收获。创新，一个不曾间断过的话题，但怎么做到创新，怎么才能有一个创新型的思维却很少有人做到。 另外，在比赛过程中和其他学校学生的交流，让我认识到了自己看到了现状。从对比中看到了自己的情况，对自己在今后的学习生活上也有很大的帮助，给自己今后在一些事情上的选择上提供了借鉴。 机械创新设计心得： 大三花了将近半年的时间去搞第三届大学生机械创新设计大赛的作品，本来比赛早就完成了，开学还将所有的比赛花费的发票递交了上去，最后学校还要我们写一篇比赛心得，今晚花了两个钟的时间写下了下来这篇比赛心得，真的有点长，转发到自己的博客上，见证下自己曾经的步伐。 转眼间，大三过去了，在大三的第一个学期的最后几天，我们的参赛作品——绿色环保自动吸尘黑板擦通过了答辩，最后得到了学校老师，领导的肯定，成为其中的一个立项项目，得到了学校的大力支持。