新型全自动黑板擦洗系统设计付贵权

机械原理课程设计全自动黑板擦方案一in图文综合文库嘿，大家好！今天给大家带来的是一个相当实用且有趣的项目——全自动黑板擦方案。

作为一位有着10年方案写作经验的大师，我将用意识流的方式，给大家详细讲解这个方案的来龙去脉。

一、项目背景作为学生，我们都有过擦黑板的经历，那种尘土飞扬、胳膊酸痛的感觉至今仍记忆犹新。

而作为老师，频繁地擦黑板也是一个相当费时费力的工作。

于是，我们萌生了设计一款全自动黑板擦的想法，既减轻学生和老师的负担，又提高了课堂效率。

二、项目目标1.实现全自动擦黑板功能，减少人力投入。

2.降低尘土飞扬，改善课堂环境。

3.提高黑板使用寿命，降低学校成本。

三、设计原理1.电机驱动：采用直流电机作为动力源，通过减速器降低转速，增加扭矩，驱动擦板机构运动。

2.传感器检测：利用红外传感器检测黑板擦的位置，确保擦板均匀，避免漏擦。

3.控制系统：采用单片机作为控制核心，实现黑板擦的自动启动、停止和往返运动。

四、方案设计1.结构设计（1）黑板擦主体：采用方形铝合金管材，轻便、耐用。

（2）擦板机构：采用毛刷材质，具有较强的清洁能力。

（3）电机及减速器：固定在黑板擦主体上，驱动擦板机构运动。

（4）传感器：固定在黑板擦两侧，检测黑板擦位置。

（5）电源：选用充电锂电池，方便充电和携带。

2.控制系统设计（1）单片机：选用STC89C52，具有丰富的外设接口，便于扩展。

（2）驱动电路：采用L298N驱动芯片，驱动直流电机。

（3）传感器信号处理：采用电压比较器，将传感器信号转换为数字信号，输入单片机。

（4）显示及按键：设置LCD显示屏，显示黑板擦状态；设置按键，用于手动控制黑板擦。

五、功能实现1.自动启动：当黑板擦放置在黑板下方时，红外传感器检测到黑板，自动启动电机。

2.自动停止：当黑板擦擦拭到黑板边缘时，红外传感器检测不到黑板，自动停止电机。

3.自动往返：当黑板擦擦拭到黑板边缘后，自动反转方向，继续擦拭。

4.手动控制：通过按键，可以手动启动、停止黑板擦，调整擦板速度。

全自动黑板擦摘要第一章研究背景第二章设计目的第三章设计原理第四章设计方案及过程4.1 方案选择4.1.1 最初方案4.1.2最终方案4.2 尺寸计算4.3 材料准备.4.4 组装4.5调试第五章结论摘要；为解决现在普通黑板擦费时费力，易产生粉尘危害的不足，本小组设计了一种全自动其主要原理是菱形架结构作为往复运动构件，导轨最为支撑，电动机作为动力本次课程中基本实现了其基本功能，但同时也有改进和不足之处。

本次实践收获颇丰，对于我们创新思维的培养以及工程实践能力有了一定的提高，粉尘粉尘粉尘粉尘、菱形架菱形架菱形架菱形架；全自动黑板擦本小组设计了一种全自动电动机作为动力。

在本次实践收获颇丰，取得对于我们创新思维的培养以及工程实践能力有了一定的提高为解决现在普通黑板擦黑板擦，其主要原理是菱形架结构作为往复运动构件本次课程中基本实现了其基本功能了良好的锻炼学习的效果，关键词；全自动黑板擦第一章绪论现今学校教室中所使用的黑板擦大多数还是人工黑板擦，需要老师或者同学人工费时费力，同时也会产生许多粉尘，恶化教室的空气环境全自动黑板擦需要老师或者同学人工恶化教室的空气环境。

1.1 研究背景现今学校教室中所使用的黑板擦大多数还是人工黑板擦擦拭，效率低下，费时费力第二章现在教室常用黑板擦存在很多不足时候老师往往没有很多的时间来擦拭黑板能很好的把黑板擦干净排同学的健康造成不良影响来弥补这些不足之处。

设计目的现在教室常用黑板擦存在很多不足，比如需要人工擦拭，在课程进度比较紧张的时候老师往往没有很多的时间来擦拭黑板；同时，普通黑板擦的效率低下能很好的把黑板擦干净；而且普通黑板擦的使用往往会造成大量的粉尘排同学的健康造成不良影响。

基于以上问题，我们小组决定设计一种全自动黑板擦来弥补这些不足之处。

我们设计的这种全自动黑板擦不需要人工擦拭，为老师节约了不少时间黑板擦的工作效率较高，能在短时间内很好的对整块黑板进行擦拭；最重要的一点是全自动黑板擦可以进行远程控制，可以在周围没有人的时候工作，进而很好的避免了粉尘对人体健康的影响。

摘要教室黑板凌乱给教师和学生带来了诸多不便，灰尘漫天给学生健康和教室干净的形象带来影响。

个人的身体健康在一定程度上取决于你所呼吸的空气的洁净程度。

粉笔教具是目前教学的必备工具，用它来传授知识，是最原始和最传统的主要教学方法之一，粉笔其应用到现在已有几千年的历史，对人类的教育事业做出了不可磨灭的贡献，随着历史的进步和社会的发展，人类对粉笔教具的认识不断提高，即粉笔给人类教育事业带来进步和做出巨大贡献的同时，也给从事教育事业的教师及学生带来巨大的危害。

根据全国部分城市调研资料显示，随着社会进步和社会节奏的加快，教师职业病率呈逐年上升的趋势，职业病呈现多样化方向发展，其中粉尘引起的尘肺以及各种急慢性呼吸道疾病是中国目前职业病中最主要，危害最严重和最广泛的一种。

学生近视患病率亦逐年上升，到了异常严重的程度。

本文的设计思路电机通过采用自动送料螺杆的原则驱动，同时对设计方案进行了包括其机构组成和某些重要结构在内的具体设计。

该机构介绍派生关系橡皮擦运动形式和结构参数的工作原理。

该分析机构对研究黑板擦的运动规律具有重要意义。

该黑板擦由外壳、减速器、齿轮、轴、轴承、毛毡等组成，黑板擦边缘采用密封装置，外接吸尘管。

本文所设计的黑板擦具有收尘效率高，结构简单，清灰方便，成本低，可靠性高等特点。

关键词：黑板擦、粉尘、电动机ABSTRACTMessy classroom blackboard for teachers and students a lot of inconvenience , dust filled the health impact to students and classrooms clean image. Personal health depends to some extent on the cleanliness of the air you breathe . Chalk is an essential tool currently teaching aids , and use it to impart knowledge , is one of the most original and most traditional main teaching method applied to chalk it now has thousands of years of history, mankind has made education indelible contribution , along with the historical development and social progress , human understanding of the continuous improvement of teaching aids chalk , chalk that brings education to human progress and at the same time make a significant contribution , but also to engage in education of teachers and students bring great harm.According to the National Survey data show that part of the city , along with social progress and social rhythm accelerated rate of occupational teachers showed an increasing trend in the direction of occupational diversified development, including pneumoconiosis and a variety of acute and chronic respiratory diseases caused by dust is China's occupational most important , the most serious and widespread harm one . Students prevalence of myopia has increased year by year , to the unusually severe degree.In this paper, the design ideas of the motor by using the principle of automatic feeding screw driver , while the design of programs , including the composition and structure of their bodies , including some important specific design . The agency describes the relationship between the eraser works derived form of exercise and structural parameters .This analysis has important implications for research institutions eraser law of motion . The eraser from the shell, reducers , gears, shafts , bearings, blankets , etc., using the eraser edge seals , external vacuum tubes . This article is designed eraser has a high collection efficiency , simple structure, easy cleaning , low cost and high reliability.Keywords: Eraser, dust, motor目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (3)1.1 课题研究的背景 (3)1.2 国内外研究现状 (3)1.3 黑板发展的五个重要时代 (5)1.4 课题研究的目的及意义 (6)1.5 本设计的内容 (7)第2章自动黑板擦方案的确定及工作原理 (8)2.1 设计方案的确定 (8)2.2 工作原理 (8)第3章自动黑板擦的设计及计算 (10)3.1 电动机选择 (10)3.2 减速器的设计 (10)3.2.1 主要部件的选择 (10)3.2.2 分配传动比 (10)3.2.3 参数的设定 (10)3.2.4 齿轮的设计 (10)3.2.5 轴的结构设计 (11)3.3 齿轮的设计 (11)3.3.1 确定类型、材料及参数 (11)3.3.2 按齿面接触强度设计 (12)3.3.3 按齿根弯曲强度设计 (13)3.3.4 几何尺寸计算 (15)3.4 轴的设计 (15)3.4.1 材料的选取 (15)3.4.2 轴的校核 (16)3.4.3 轴承寿命校核 (17)3.4.4 键的设计与校核 (19)第4章结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)第1章绪论1.1 课题研究的背景“一根粉笔，三尺讲台”，这是对教师的由衷赞美。

自动擦拭和吸尘黑板创新设计摘要：当前，尽管多媒体为代表的现代化教育工具已经普遍走进课堂，但是在数学、物理等需要讲解与论证的课程中，传动的黑板依然不可或缺。

然而，传统黑板需要手动擦拭，这无疑增加了教师不必要的劳动，同时粉笔灰尘会对教师和学生的身体健康造成伤害。

本文鉴于此，创新设计了一种自动擦拭和吸尘的黑板，对该新型黑板的工作原理、机械结构、工作过程等进行了介绍。

该黑板实现了自动擦拭和自动吸收粉笔灰尘，减轻了广大教师的负担，保护师生的身体健康。

关键词：黑板；自动擦拭；自动吸尘随着教育逐步走向现代化，我国各级学校的课堂教学方式发生了重大的变化，以多媒体为代表的现代化教育工具极大地改善了教师的教学方式、方法，不但使其从长篇的板书中解放出来，同时也极大地提高了课堂教学效率。

然而，在一些课程的讲授中，如理科类学科的公式推导，受课堂讲解与论证的需求，应用黑板和粉笔授课在当前教学过程中仍是重要的方式之一，特别是经济发展落后、教学条件差的地区，黑板仍是必不可少的。

然而，传统的黑板主要包括黑板面、粉笔、黑板擦。

它主要存在两大弊端：①传统黑板需要手动擦拭，书写不方便，一天至少写十几块黑板，多数老师需要自己擦拭，手动擦黑板费时费力；②擦拭黑板产生的粉笔灰尘会对教师和同学身体健康造成伤害。

如粉笔尘非常容易被教师或者学生吸入肺部，粉尘被吸入肺部后多数被阻留在肺泡内，进而会诱发呼吸系统炎症并降低肺通气功能，严重的甚至会导致肺癌、尘肺病等。

湖北汽车工业学院申请提出的专利“摇动式机械黑板擦”，虽然较传统黑板擦有所进步，但是其采用手动摇动，传动系统较复杂，而且缺乏粉尘收集装置。

鉴于此，创新设计了一种自动擦拭和吸尘的黑板，实现黑板擦拭的自动化，减轻广大教师的负担，同时减轻粉笔灰尘对老师和同学身体的伤害，呵护师生的身体健康。

1新型自动擦拭和吸尘黑板的工作原理新型自动擦拭和吸尘黑板采用滚珠丝杠和齿轮齿条作为传动装置，通过滚珠丝杠将驱动电机输出的回转运动转化为直线运动，进而使得擦拭体能够左右移动。

XXXX技术学院毕业设计题目：自动吸尘清洁黑板擦设计系部现代制造工程系专业名称模具设计与制造班级 xxxxxxxx姓名 xxxxxxxxxxxxxx指导教师 xxxxxxxxxxxx2012年10月30日自动吸尘清洁黑板擦设计摘要该设计主要介绍自动吸尘清洁黑板擦的发展趋势与总体设计；研究背景和方案的确定；整体运动部分的分析；伸缩架的设计；曲柄滑块的设计；凸轮尺寸大小的设计；活动黑板擦的设计；电路部分的设计。

根据设计计算相关数据，采用AutoCAD绘制零件图和装配图，对主要零件采用UG4.0进行三维造型，并完成毕业设计说明书的编写。

关键词：自动吸尘；清洁；黑板擦；设计目录1 绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 研究的目的意义 (1)1.2.1 研究的目的 (1)1.2.2 研究的意义 (1)1.3 国内外研究现状 (2)1.3.1 电动黑板擦 (2)1.3.2 吸尘黑板擦 (3)1.3.3 集尘式黑板刷 (3)1.3.4 自动吸尘黑板刷 (3)1.3.5 卫生黑板 (4)1.4 本设计的内容 (4)2 方案的确定 (5)2.1 可行的几种方案 (5)2.1.1 无尘黑板擦 (5)2.1.2 防尘黑板 (6)2.1.3 自清洁黑板 (7)2.2 自动清洁黑板擦方案的选择 (7)2.2.1 所属技术领域 (7)2.2.2 背景技术 (7)2.2.3 发明内容 (7)2.3 小黑板擦的方案确定 (8)2.3.1 简图 (8)2.3.2 小黑板擦的结构及工作情况简介 (8)3 自动吸尘清洁黑板擦的设计计算 (10)3.1 电机的选择 (10)3.2 机构的设计 (10)3.2.1 材料的选择 (10)3.2.2 菱形架几何尺寸及自由度设计计算 (10)3.2.3 曲柄滑块几何尺寸及自由度设计计算 (11)3.2.4 曲柄滑块的运动分析与力学计算 (11)3.2.5 凸轮机构的设计 (15)3.2.6 磨削圆周进给量计算 (20)3.3 滚筒的设计 (21)3.4 吸尘装置的选择 (23)3.5 电路控制的设计 (23)3.5.1 硬件系统的设计 (23)3.5.2 最小系统设计 (24)3.5.3 无线收发模块 (24)3.6 作品三维图及实物图...................................................................................26结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)附录A (30)附录B (33)1 绪论1.1 研究背景黑板历来是各级各类学校必备的教学工具，传统黑板，人工擦拭效率低，粉尘污染严重。

全自动防尘黑板擦摘要：为快速有效的完成教室内擦黑板的工作，同时吸收擦黑板时产生的粉笔灰，以达到在减少教师的授课压力的同时保证对教师身体健康的保护效果。

本文设计出新型全自动防尘黑板擦。

设计主要实现了电路控制技术、水路控制技术、以及烘干技术的综合应用。

与此同时可实现对黑板擦拭的远程控制，达到快速便捷擦拭黑板的效果。

关键词：电路控制；水路控制；烘干技术；远程控制引言：尽管目前多功能媒体教学设备已经大量的出现于教学课堂，但板书教学仍然作为一种不可或缺的教学模式出现在课堂上，是教师授课最原始也是最有效的教学途径。

然而普通传统黑板擦（见右图）擦拭效率低下，往往不能很好的完成擦拭干净的任务，既费时又费力，却收不到良好的效果，并且在擦拭时会产生大量粉笔灰，对老师、前排同学的造成身体上的伤害。

基于上述缘由，我们设计了这种全自动防尘黑板擦，黑板擦整体由金属滑轨，齿轮转动机，水源泵头，以及烘干机组成。

通过采用小型电动机作为动力源，利用齿轮咬合力来实现黑板擦的移动，带动板擦左右移动从而达到清洁黑板的目的。

其优点是设计结构简单合理，不仅造价低，而且操作方便，减少了粉笔灰的掉落，有利于老师和同学们的身体健康。

其缺点是不易控制其出水量以及烘干机的功率输出，而且运转时可能会产生一定量的噪音，打扰同学们正常学习，其次，其对黑板的擦拭不能进行小面积的擦拭，仍然不能解决上课期间老师黑板擦拭的工作需求。

图-1 传统黑板擦图-2全自动防尘黑板擦目录一、作品核心创意： (1)1、创意产生过程 (1)2、核心思路描述 (1)（1）设备器材 (1)（2）设计方案 (1)二、创意可行性分析 (2)1、技术实现思路 (2)2、相关技术分析 (2)红外遥控技术 (2)传动机构 (3)3、预计技术难点 (3)三、创意应用前景 (3)1、应用场景 (4)2、市场需求 (4)3、推广模式 (4)四、讨论与总结 (4)[参考文献] (5)一、作品核心创意：1、创意产生过程传统黑板擦擦拭效率低下且擦拭效果较差，而且擦拭过程中产生大量粉笔灰对老师同学的身体健康带来损害，既无法满足较多板书课程的擦拭需要也不符合产品对人伤害最小化的原则。