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产品设计书一、产品名称：多功能无尘黑板套装二、产品优势：目前全国大多数学校仍采用普通黑板，在使用过程中仍存在擦除不方便、粉尘污染严重等诸多问题，对环境与人体健康造成很大的伤害。
而针对这些问题，多功能无尘黑板套装进行了有效的解决，多功能无尘黑板套装采用半自动控制，可自动进行擦除粉尘，并且在性能中注入环保理念，采用无尘设置，有效的防止了粉尘的危害，同时配备音响，照明设备，使黑板功能不再单一，对黑板的使用区域进行了有效的提高。
三、产品结构与性能：多功能无尘黑板套装主要由电动机、变速箱、皮带轮、旋转轴、黑板面、隔板、轴承等原件组成；与普通黑板相比，它在性能上有四点优势，即在四个方向进行了创新：1、自动擦拭功能多功能无尘黑板套装在内部安装有电动机和变速箱，当板面书写完毕后，按动控制按钮，电动机启动，带动旋转轴运动，控制板面围绕旋转轴运动，清洁器自动清洁板面。
2、照明装置多功能无尘黑板套装在上部安装有照明灯管，在采光条件不理想环境下，按控制按钮，则利用灯光的漫反射改善教学效果。
3、吸尘板擦多功能无尘黑板套装同时配备吸尘板擦，在自动清洁板面的同时也可人工清洁，在教学中当老师想要改变版面上某些参数时，可方便快捷，同时按擦利用新技术，在擦拭过程中无灰尘，达到环保卫生功能。
4、音响装置 在组合装置中，在黑板上方两侧安装有无线电接收音响，其作用主要有以下四点。
1、当学生比较多的情况下可通过按钮打开音响，利用无线话筒教学。
2、英语老师可用于播放英语听力，3、学校播放通知、集体会议，4、开晚会、播放音乐。
轴承座板面 音响 键套皮带皮带轮电动机键轴照明灯 旋转轴 轴承 清洁器隔板除尘罩按钮 箱体多功能无尘黑板套装线框图四、零件结构及作用：1、板面：与普通黑板不同的是多功能无尘黑板套装采用柔性黑板面，即利用具有柔软性、可书写性，有较强韧性的新塑脂材料，制成带状环形黑板，当旋转轴运动时，黑板即围绕其运动，同时达到清洁板面的作用。
一、设计目的在当今这个物质丰富的社会，人们史加工视自身的健康}问题。
教室本是个教书育人的地方，然而不起眼的粉笔灰却严垂的危害着老师和学生的身体健康。
据调查显小，长期吸入粉笔灰不仅会对呼吸道系统和肺部产生危害，还对眼睛、耳、皮肤也有一定的伤害，甚至会引起急性肺炎、尘肺等疾病。
现有的黑板非但不能做到收集利用粉笔灰的作用，而且还需要人去反复的擦洗，早已不适合如今的的环保低碳观念。
于是我们根据带轮的特点，设计了一个自动无尘黑板。
本作品根据这一背景设计了一个自动无尘黑板，制造成本低，并且操作简单，可实现自动擦拭，收集粉笔灰等功能，保护教师和学生的身体健康，并有效解决了教室粉尘污染问题，也节省了老师的时间一与体力。
更加重要的是给学生们从小就树立一种环保低碳的意识。
二、工作原理开关控制，电动机通过齿轮减速，传送带传动，带动滚筒1转动，滚筒2从动，滚筒表面滚刀花处理，增大摩擦，带动传送带板面移动，写满后，板面转至后面时，由条形板擦擦除，并有后盖板密封，达到防尘效果。
三、设计方案1.传送带连续运转式黑板两端都装有表面滚刀花处理后的滚筒，传送带套在滚筒上，滚筒连接电机，电机转动后，带动滚筒转动，从而实现传送带板面的连续运转，并且可以很好的实现传送带控制端的“即按即动，即按即停”的智能化控制，如图2-1所示。
2板面设计方案固定式板面控制装置在传送带后面，设置一个固定在黑板支架上的板面，用以支撑传送带板面，克服板面太软不宜书写的困难。
但是由于传送带和板面之间的相对摩擦，可能会影响传送带的寿命。
3黑板擦方案转动式黑板擦在黑板两端，滚筒位置处，安装一对利用轮系与滚筒轴连接的圆柱形黑板擦，滚筒转动时黑板擦同步转动，在黑板擦与滚筒速度差的作用下，黑板可以较好的将传送带板面擦除干净。
4、自动擦除原理功能，黑板的背面设计粉尘擦除装置，中间空隙可使粉尘借重力下落，而不会积聚，有效地擦除粉尘。
5驱动功能设计整个装置的动力由电动机提供，并使用单片机编程控制。
自动黑板擦设计说明书指导老师：潘军设计者：石方棋、周宇、李明峰、张赟、黄远山1、研究背景及意义在传统教学模式中，黑板、粉笔以及黑板擦是教学中不可或缺的三大工具，但传统的擦黑板方式费时费力，漫天飞舞的粉尘严重的影响着师生的健康。
此自动黑板擦运用机械原理并加入防尘装置，在减少师生体力消耗，提高课堂教学效率的同时也大大降低了粉尘对师生健康的损害。
2、设计方案2.1总体设计构想为了使圆筒式黑板擦沿黑板左右移动及其自转来提高擦黑板效果，并满足黑板擦滚筒受力一致以保证黑板擦的平稳运行的要求，在滚筒上下两端装有相同规格的螺杆来进行相同的动力传导，以上部为例，设计两根螺杆，分别用来控制黑板擦的左右移动和自转。
在圆筒式黑板擦周围安装防尘壳，防止粉尘飞散。
2.2动力传导方案比较⑴要求滚筒有一定的移动速度以节省擦黑板所用时间，并要求滚筒受力均衡以保证运行平稳。
方案一：只在黑板上部或下部安装动力传导螺杆来带动滚筒的自转和左右移动，此设计虽在制作过程中较简单，成本也较低，但因动力来源只有一端，在擦黑板这种摩擦力很大的情况下，由受力不一致导致的两端运动不协调不但降低了擦黑板的效果，也减少了机器的使用寿命。
方案二：在黑板两端对称安装规格相同的动力传导螺杆，此设计虽然增加了制作成本和制作难度，但能很好的保证滚筒上下两端受力一致，提高擦黑板的效果，延长机器的使用寿命。
⑵要求滚筒有一定自转速度，以保证擦黑板的效果。
方案一：使用带动滚筒左右运动的螺杆带动滚筒自转。
这种方法降低了设计难度，减少材料的使用，降低成本；其缺点是，滚筒的左右移动与自转共用螺杆，无法保证擦黑板的力足够大。
方案二：单独使用螺杆来带动滚筒自转。
虽然使用单独螺杆增加设计难度，制造成本也相应增加，但可以保证提供滚筒足够的自转力，以此提高擦黑板的效果。
3、工作原理及性能3.1工作原理⑴电动机W输出动力，如图3-1、3-2通过皮带1将动力传至齿轮a，再由皮带2和齿轮b、c将动力传至螺杆A、B3-1 3-2⑵如图3-3、3-4，通过A杆和x的动力转换来控制滚筒黑板擦Q较为缓慢的左右移动，通过B杆和齿轮y的动力转换来控制滚筒较为快速的转动，进而达到擦好黑板的目的3-3 3-4⑶如图3-5，在滚筒黑板擦下部加装防尘板R，防止粉尘落入螺杆影响正常运行3-5⑷如图3-6，通过加装防尘壳P来有效的防止滚筒黑板擦Q快速转动时引起的粉尘乱飞现象，有效的保护上课环境和师生健康3-64、创新点及应用一、创新点1、采用了分立的螺杆传导动力，较好的解决了黑板擦的左右移动较缓慢而滚筒自转需要较高速度之间的矛盾。
创新设计说明书（题目自拟）全自动无尘黑板总体设计机械工程学院11000111班设计者：姓名学号指导教师：时间：2014年6月全自动无尘黑板设计方案一、设计目的众所周知，黑板是我们日常学习中必不可少的一样教具，无论是从小学还是到大学，都会使用到黑板，而一般我们平时使用的人工黑板擦不但费时、费力，还有粉尘污染空气的缺点。
因此，我们就有了“全自动黑板擦”的这个设想。
从而达到使广大师生减少劳动强度及不受粉尘危害、身心健康得到保护的目的。
另外，通过我们调查，目前市场中虽已有自动黑板擦，但大多数都是针对一块黑板，而且使用起来不方便，没有真正达到自动和无尘的目的，因此我们设计了此“全自动无尘黑板擦”。
二、工作原理本装置是用两个电动机作动力，分别控制左右黑板的上下运动，如附图一，控制面板中有四个按钮，控制着电机的正反转，从而控制擦除时和不擦除时黑板的上下移动。
黑板擦除装置采用电磁吸合装置，使横梁上的毛刷既可贴紧黑板，亦可不贴紧黑板。
即当在“擦除”状态按下“上升”、“下降”按钮时，通过电路（见图3）接通，衔铁与线圈吸合，使有擦除作用的横梁上的毛刷与黑板紧密接触，从而当黑板上下移动时，横梁上的毛刷擦除笔迹。
而在“不擦除”状态按下“上升”、“下降”按钮时，吸合电路并不接通，毛刷与黑板不接触，从而不具有擦除作用。
横梁上安装一塑料长盒槽，从而罩住、收集擦除字迹时产生的粉尘，使本装置具有“无尘”功能。
所以，当我们需要擦黑板时，就无需直接动手去操作，而是通过控制开关，来实现黑板的上下移动与擦除，这样就给使用者带来不少便捷之处。
三、设计方案1．黑板上下移动设计方案电动机通过减速器与链轮连接，通过链传动控制黑板的移动，而电动机的正反转则可实现黑板的上下移动，实现电动机正反转的电路图如图1，SBF相当于“上升”按钮，即按下SBF时电动机正转，带动外侧的黑板向上移动，内侧的黑板向下移动；SBR相当于“下降”按钮，即按下SBR时电动机反转，带动外侧的黑板向下移动，内侧的黑板向上移动。
目录一、引言 (2)1.1、市场黑板介绍 (2)1.2、设计内容与创新点.................................................. 错误！未定义书签。
二、黑板的设计 (3)2.1、设计原理 (3)2.2、设计方案 (3)三、黑板的两大部分 (3)3.1、机械传动部分 (3)3.2、电机控制部分 (4)四、自动清洁黑板介绍 (5)3.1、产品总体结构 (5)3.2、控制区 (6)3.3、动力区 (6)3.4、清洁区 (9)3.5、写字区 (9)五、黑板的使用说明和应用价值 (5)3.1、使用说明 (5)3.2、应用价值 (6)六、总结................................................................................... 错误！未定义书签。
4.1优点 (11)4.2不足 (11)4.3心得体会 (11)成员介绍................................................................................... 错误！未定义书签。
参考资料：............................................................................... 错误！未定义书签。
一、引言1.1、黑板使用现状目前，学校大多数地方都是传统的黑板，由黑版面，粉笔，黑板擦组成，但它有很大的缺陷：传统黑板需要手动擦拭，书写不便，一天至少写十几块黑板，多数需要老师自己擦，因此十分累。
.擦拭黑板的粉笔灰影响老师和前排学生的身体健康。
目前有些学校考虑到老师的健康，推广使用水性笔，但水性笔书写困难：况且水性笔写的字必须用水擦拭，相较普通粉笔写的字擦起来更费劲，还需要等黑板干后才能书写。
1.2、设计内容与创新点该自动清洁式黑板主要根据市面上大多数黑板的缺点进行改进，创新点如下：①装置能自动循环擦洗黑板，减轻劳动强度，减少粉笔灰对教室的空气污染，保护教室环境。
电动双向无尘黑板的设计为解决传统黑板在长期使用过程中产生的粉尘对师生身体健康产生极大危害的问题，本文设计了一种电动双向无尘黑板，该黑板采用传送带的原理，实现黑板的双面利用，写满字的黑板转动到背面，整个擦拭过程在背面进行，并且设置双向粉刷擦拭和粉尘收集盒，实现整个过程的“无尘”。
标签：电动；向；无尘；收集粉笔灰1 引言1.1 黑板的使用现状及存在问题目前国内市场上投入生产和使用的黑板，依旧是利用传统黑板的工作原理，用粉笔在板面书写，然后用黑板擦擦拭。
主要存在问题有以下几点：（1）黑板面积较大，存在固定擦拭死角；（2）擦拭过程中产生的粉尘严重影响师生的身体健康，长期吸入粉笔灰会对呼吸道系统和肺部产生危害；（3）手动擦拭耗费体力，不符合人机工程学原理；（4）手动擦拭浪费时间，影响上课效率。
所以目前的黑板使用现状仍有待改进。
1.2 设计方案的提出就针对目前黑板的使用状况及存在问题，为此设计一款新型黑板，解决以上问题。
即设计一款电动双向无尘黑板，将已经提出的解决方案有效结合起来，具备双向擦拭黑板面、滚动循环高效使用的功能，利用机械设计、人机工程学、电机控制、材料加工及带轮的工作原理等知识，设计一款电动双向无尘黑板。
2 黑板设计原理及方案2.1 设计原理（1）黑板的动力来源为电机，节约人力；（2）电动机通过带轮连接带动一端轴的旋转；（3）黑板分为前盖板和后盖板，作为书写的支撑；前盖板，黑板带绕前盖板两侧的滚轴滚动，为书写提供支撑面，下方的孔用以装粉笔灰收集装置。
后盖板，与前盖板连接，并固定在墙面上；粉尘刷扦插在后盖板上，便于拆卸清洗及更换（4）黑板带，采用在黑板上加上黑板布的设计，不仅节约成本，且便于更换同时能达到理想的书写效果和擦拭效果；（5）粉刷需实现两个方向的擦拭，采用两种方向的粉刷，竖直方向8根，水平方向一根，以达到较理想的擦拭效果。
2.2 設计方案如图1，2，电动装置的主动轮转动，主动轮和从动轮之间用V带连接，该装置整体的工作流程为：电动机转动→减速装置→主动转筒转动→黑板带转动→从动转筒转，刷子擦尘（先左右擦拭再上下擦拭）→收集装置收集粉尘。
2023黑板说明文2023黑板说明文1晚上，我坐在窗边，望着皎白的月光，插上幻想的翅膀，设想30年后的事情，那时，我一定是一名设计师，我会设计一个“多功能黑板”。
现在的黑板十分不环保，擦黑板时，会有很多粉笔灰尘飘出来，同学们吸到身体里。
对身体有害。
嘻，我设计的“多功能黑板”不但能解决这些问题，而且很使用呢！它的功能可多了：擦黑板时，只要按一下左下角的红色按钮，一下子黑板就干净了，粉笔灰也全部被吸进去了。
最实用的是，这些吸进去的粉笔灰可以做一新的粉笔，可环保了。
要是有人把它弄坏了，不要担心，只要按一下右下角的红色按钮，哪里坏了，不到两秒，坏的地方就修好了。
怎么样，我设计的“多功能黑板”厉害吧！你未来的想象是什么样的，和我谈一谈吧！2023黑板说明文2每当我看见老师在课堂上忙碌的身影，耳边听到老师讲课的声音嘶哑时，心里就想：我要是能发明一种既能让老师不再劳累而且还有多功能的黑板该有多好呀！这种黑板上有几个花花绿绿的小格子，是用来放各科老师上课用的教材、课本和资料的。
上面还有五种不同颜色的功能按钮。
当上课铃声刚落，黑板就会自动地帮老师准备出这一节课要用的教材和书。
上课时，只要按一下红色的按钮，老师要讲的内容就会出现在黑板上，这样老师就不用再费着力气去写讲课的内容了。
当老师开始讲课时，如果老师讲到写景的__，只要按一下橙色的按钮，美丽的图案就会呈现在同学们的眼前，仿佛进入了一个童话世界的梦境。
当老师讲完内容后，只要按一下黄色的按钮，黑板就会自动擦掉黑板上的内容，而且擦得干干净净。
当然了，如果老师讲课时声音有些发哑，只要按一下绿色的按钮，黑板就会及时地给老师端来一杯菊花茶，帮老师润喉，这样老师的嗓子就不会嘶哑了。
下课后，老师只要按黑板上的蓝色按钮，黑板不仅能发出动听悦耳的歌声，还能帮老师按摩呢！这样老师就能每天轻轻松松地给我们讲课了。
我相信只要我珍惜现在的美好时光，好好学习，努力掌握科学文化知识，随着科学技术的发展，我的愿望一定会成为现实。
机械创新设计大赛参赛作品设计说明书主题——梦幻课堂作品名称：全自动多功能无尘黑板设计者：戴春莲陈希王斐婵周永兴张俊豪指导老师：***参赛单位：南华大学全自动多功能无尘黑板目录第一章绪论1.1课题研究背景及意义 (3)1.2教学黑板发展现状 (4)1.3研究思路 (5)第二章方案结构的设计2.1黑板机架的设计 (6)2.2黑板屏幕的设计 (7)2.3清洁功能的设计 (8)2.4传动机构的设计 (9)第三章本设计的创新点 (10)第四章强度校核 (12)第五章成本分析与市场前景5.1成本分析 (16)5.2市场前景 (17)第六章参考文献 (19)第一章绪论1.1课题研究背景及意义从过去到现在，教室的设备不断地更新着，每一份教学用具，都为人类知识的传承立下了汗马功劳。
但是，先进的教学用具显然能够提高教学的效率，能更好地传承前辈留下来的智慧结晶。
所以，历代教育工作者推陈出新，一直在完善现有的工具。
然而，究竟什么样的东西才是真正适合的、有用的，自然需要仔细验证。
毕竟教育乃是重中之重，且容不得一丝马虎。
为教室里的必备的用具之一，能记录教师上课手书的黑板一直是我们关注的重点。
黑板从最早的用黑色涂料涂抹在木板、水泥等坚硬物体表面，到九十年代的水磨玻璃，现在的彩涂钢板，复合材料板。
时代在进步，黑板的种类也开始变的复杂多样。
如若细细分类，现存于市场上的黑板种类多达十余种。
从这么多的黑板中，选出合适学生情况的黑板，并不是一件简单的事情。
所以，我们将对现在的各种黑板做一个详细的利弊分析，为对黑板的选择提供参考。
白纸黑字，几千年来一直被广泛地使用。
时至今日，大部分纸质载体依然采用这一古老的配色方法。
这是因为黑白对比是最为明显的。
考虑到清洁保持的原因，黑白一开始采用的就是黑底白字这样的反色方案。
19世纪，人们用黑漆涂在木板表面，以保护木板不被侵蚀，当然那时黑板的主要作用并非是教学，直到19世纪中期才在世界各地学校流行起来。
多功能黑板计划书1. 引言多功能黑板是一种可用于学习、工作和生活的便携式电子设备。
它结合了传统黑板和现代科技的优点，可以用于绘图、写字、演示和记录等多种用途。
本计划书旨在介绍多功能黑板的功能特点以及市场应用前景，并提供相应的实施方案。
2. 功能特点2.1 绘图功能多功能黑板具备丰富的绘图功能，可以模拟各种颜色、画笔和画布风格，让用户可以随心所欲地绘制图案、草图和图表等。
同时，它还支持撤销、重做和保存功能，方便用户进行修改和存档。
2.2 笔记功能多功能黑板提供了便捷的笔记功能，用户可以在上面书写文字、记录灵感和制作清单。
它支持多种字体和字号选择，以及文字格式的调整。
此外，它还可以实时保存和同步笔记内容，方便用户在不同设备上的查看和编辑。
2.3 演示功能作为一种电子设备，多功能黑板还具备演示功能。
用户可以通过它展示图表、文字和图片，以便更好地向他人传达信息。
它支持幻灯片模式、画布切换和动画效果等功能，可以帮助用户制作出具有视觉冲击力的演讲内容。
3. 市场应用前景3.1 教育领域多功能黑板在教育领域有着广阔的应用前景。
它可以替代传统的白板和黑板，提供更多绘图和演示功能，促进学生们的参与和互动。
教师可以通过它展示课件、制作教案，并与学生进行实时互动。
此外，它还可以记录学生的作业和笔记，方便学习过程的管理和回顾。
3.2 商务领域多功能黑板在商务领域也有着较大的市场需求。
无论是在会议室还是办公室，多功能黑板都可以发挥出其绘图和演示功能的作用。
它可以用于制作报告、记录会议内容，并与他人共享和讨论。
此外，作为一种便携式设备，多功能黑板可以随时携带，方便在外出办公或商务旅行时使用。
3.3 家庭生活多功能黑板还可以在家庭生活中发挥作用。
家庭成员可以用它制作购物清单、留言备注和日程安排等，实现家庭事务的协调和管理。
此外，它还可以作为孩子们的学习工具，用于练习字写、绘画和解题等，提供更加灵活和有趣的学习方式。
4. 实施方案4.1 硬件设备多功能黑板的实施需要一定的硬件设备支持。
多功能无尘电子书写板介绍
1.名称：多功能无尘电子书写板
2.符合GB 28231-2011书写板要求
3.为什么叫多功能多功能无尘电子书写板：
一扳多用：可以直接替代投影幕布.电子白扳.达到互动教学
a. 替代投影幕布
投影幕布只能投影不能互动已经不适合现在的多媒体教学
b. 替代电子白板
电子白板成本高维修成本高易损坏反应不灵敏怕水怕利器物
c. 替代组合式推拉绿板
维修不方便推拉噪声大损坏配件不易在市场购买
4.书写扳不通电.没有辐射.没有安全隐患..举例：电子白扳怕水.有安全隐患
5.书写扳不怕硬物敲打. 敲打后扳面虽有损坏.但不影响其功能.举例：电子白扳怕硬物敲打.一
敲打坏.就完全不能用
6.老师职业病：降低老师因粉笔粉尘引起的炎咽和肺病等疾病
7.保护电教设施：可以完全的预防电教设施因粉笔粉尘造成的故障.延长电教设备的使用寿命.
8.扳面一体化设计.外观优美.无嘈声.举例：推拉式黑板嘈声大. 易损坏. 不易维修
9.颜色柔和.使学生视觉不疲劳.降低了学生的近视率.提高了教学质量.
10. 解决无尘班班的整体方案：环保无尘. 现代未来教学的发展的方向.
11.板面书写使用的是一种无毒无味的专用墨水.可以循环加墨.可以写出任何字体.真正的环保
了无尘了.改善了教学质量。
机械创新设计大赛参赛作品设计说明书主题——梦幻课堂作品名称：全自动多功能无尘黑板设计者：戴春莲陈希王斐婵周永兴张俊豪指导老师：***参赛单位：南华大学全自动多功能无尘黑板目录第一章绪论1.1课题研究背景及意义 (3)1.2教学黑板发展现状 (4)1.3研究思路 (5)第二章方案结构的设计2.1黑板机架的设计 (6)2.2黑板屏幕的设计 (7)2.3清洁功能的设计 (8)2.4传动机构的设计 (9)第三章本设计的创新点 (10)第四章强度校核 (12)第五章成本分析与市场前景5.1成本分析 (16)5.2市场前景 (17)第六章参考文献 (19)第一章绪论1.1课题研究背景及意义从过去到现在，教室的设备不断地更新着，每一份教学用具，都为人类知识的传承立下了汗马功劳。
但是，先进的教学用具显然能够提高教学的效率，能更好地传承前辈留下来的智慧结晶。
所以，历代教育工作者推陈出新，一直在完善现有的工具。
然而，究竟什么样的东西才是真正适合的、有用的，自然需要仔细验证。
毕竟教育乃是重中之重，且容不得一丝马虎。
为教室里的必备的用具之一，能记录教师上课手书的黑板一直是我们关注的重点。
黑板从最早的用黑色涂料涂抹在木板、水泥等坚硬物体表面，到九十年代的水磨玻璃，现在的彩涂钢板，复合材料板。
时代在进步，黑板的种类也开始变的复杂多样。
如若细细分类，现存于市场上的黑板种类多达十余种。
从这么多的黑板中，选出合适学生情况的黑板，并不是一件简单的事情。
所以，我们将对现在的各种黑板做一个详细的利弊分析，为对黑板的选择提供参考。
白纸黑字，几千年来一直被广泛地使用。
时至今日，大部分纸质载体依然采用这一古老的配色方法。
这是因为黑白对比是最为明显的。
考虑到清洁保持的原因，黑白一开始采用的就是黑底白字这样的反色方案。
19世纪，人们用黑漆涂在木板表面，以保护木板不被侵蚀，当然那时黑板的主要作用并非是教学，直到19世纪中期才在世界各地学校流行起来。
白粉笔在黑色的板子上字迹清晰、明锐。
同时，黑色的颜料多为炭黑，白粉笔原料为石膏，两者价格都十分低廉，减少了教育推广的阻碍。
但是,随着医学、生理及心理学知识的深化更新,这种传统的黑板受到了新的理论的挑战。
科学研究显示,粉笔在使用过程中产生大量的粉笔灰，这些粉笔灰无论对学生的学习效率还是身心健康,都是十分不利的。
一些眼科专家认为，黑色是波长最短的一种颜色,它会给人一种压抑感,长时间目睹单一的黑色,会使人陷入抑郁、紧张、恐俱这类的不良心理状态,长此以往,将影响心理健康,导致心身疾病。
一长时间的凝视黑板,还容易导致视觉疲劳,有悖于用眼卫生的原则。
传统黑板就是这种纯黑的黑板。
有时看久了的确让人感到有些烦躁。
况且，在教室的白墙的衬托下，漆黑的黑板总是有些死气沉沉的，让教室单调乏味。
在颜色方面，白板更接近于传统的“白纸黑字”这样的搭配，可能更为符合人们的习惯。
而且使用着可以在白板上进行装饰，让白板更为美观。
另外在教学中，我们通常需要使用投影仪帮助教学，而白板在某些情况下可以替代投影仪的屏幕。
传统黑板一般为平面式，它板书面积小空间利用率低，使用者在使用结束后需自己擦拭黑板，而目前使用最广的推拉式黑板，它虽然扩大了使用面积但也为黑板的擦拭带来不便。
综合以上情况，我们设计出一款全自动无尘多功能黑板，它采用“U”型式屏幕结构，不仅占地面积小，可以更好的利用空间，而且还具有自动擦拭黑板的功能，为老师教学提供便利，此外考虑到老师以及学生的身心健康，这款黑板不需要使用粉笔，是一款绿色、环保型黑板。
1.2教学黑板的发展现状经过查找相关资料，发现目前市场上现有的黑板主要有以下三种形式：○1推拉式黑板此类黑板设计使用粉笔作为书写材料，对人体健康就有一定危害，书写后采用人工擦拭，花费老师大量时间，效率低下，粉尘对教室的污染危害极大，对教学工作带来诸多不便。
纵向推拉式黑板横向推拉式黑板○2复合电子黑板这是普通的多媒体电子黑板，也是附中和其他许多学校常用的黑板，投影仪的屏幕一旦放下，黑板便会被遮住，导致了老师上课“黑板投影二选一”的局面。
这局限了老师的课堂表达方式，同时，由于使用电子教学，老师上课进度加快，也使学生们难以摘抄笔记，跟上老师的脚步。
○3普通无尘白板此类黑板采用了白色板面，利用油性水笔书写，避免了粉尘的危害，但其结构设计过于简单，使用面积小，且没有实现自动化的功能。
因而没有得到很好的推广使用，主要用于商业产品，广告的演示。
1.3研究思路在设计时考虑以下主要问题：○1保证上课环境的舒适健康，避免粉尘带来的危害。
○2如何在增大黑板屏幕的使用面积的同时缩小占地空间。
○3如何实现黑板屏幕的自动擦拭，为课堂节省宝贵的时间。
○4操作简单、快捷，适应性好。
要想实现这些功能的完美的结合，就必须把这原有产品的功能和特点了解。
同时要开拓思路，打破原有的一些结构和方式，有所创新。
我们就是在研究这些传统黑板所具有的功能，同时分析其缺陷与不足之后。
①构思出可以实现“全自动”、“自动擦除”和“增大使用面积”功能结构的基本机架，再测量一些数据和查询行业相关标准数据。
②细节设计相关功能实现过程中的结构，零件。
并且西注意使之符合人体工程学的相关要求。
③通过PRO-E三维建模，模拟并分析。
④再对发现的问题进行改进，初步定好相关尺寸。
⑤选购所需要的相关材料，并进行模型的加工制造。
⑥最后完善细节，包括安全因素的考虑以及美学设计。
第二章方案结构的设计全自动多功能无尘黑板集环保、多功能于一身，不仅在教学方面可发挥作用，在商业方面也有发展前途。
它既能满足人们在教学方面的要求，又低碳环保。
作品的整体效果图见图1和图2。
图1 整体三维图1图2 整体三维图22.1黑板机架的设计本黑板采用的是“U”型结构，由六根细长杆以及外框组成。
“U”型黑板在传统黑板的基础上增添了三个板书面，大大的提高了黑板的板书面积，同时本黑板可以自由移动，方便学生们更好的接受教学。
U型结构设计图32.2黑板屏幕的设计黑板屏幕部分由白板纸做成，一方面可用白板笔在上面书写，便于擦拭，可长期使用，同时我们也可以选用其它颜色的白板纸，让黑板看起来更加生动。
另一方面，黑板屏幕可以取代投影仪屏幕使用，避免出现投影屏幕遮住黑板的现象。
图42.3清洁功能的设计自动清洁功能是本黑板的一大特色，它通过黑板屏幕与黑板擦紧密接触部分来擦拭黑板。
黑板擦可以长期使用，同时它的拆装十分方便，我们可以定期将其取下来清洗，大大改善了传统黑板需要一擦一洗的现象。
图5 “U”型式屏幕结构设计2.4传动机构的设计本黑板是通过电动机带动齿轮转动，靠杆与屏幕之间的摩擦来实现屏幕的移动，我们可以使用遥控器来控制电动机的正反转从而控制屏幕的转动方向，实现黑板自动化功能。
图6图7考虑黑板屏幕的平稳性与扭矩选择电动机参数如下：为实现安全操作和远程控制，引进远程遥控装置，实现对电动机的正反转与停止远程控制，达到方便、快捷操作黑板屏幕正反旋转与擦拭屏幕的功能。
整体实物图如图8和图9 ：图8图9第三章本设计的创新点全自动多功能无尘黑板集环保、多功能于一身，不仅在教学方面可发挥作用，在商业方面也有发展的用途。
同时外观上采用人机工程学设计，既能满足人们在教学方面的要求，又低碳环保，适合师生员工使用。
创新点一：本黑板摒弃了传统的粉笔书写方式，大胆的采用了白板笔，无尘环保，消除了粉尘给师生们带来的危害。
创新点二：采用了新型的“U”型式屏幕，扩展了黑板的使用面积，提高了教室空间的利用率。
创新点三：自动擦拭屏幕的功能，板书后，可通过遥控器控制黑板的正反转来清洁屏幕。
创新点四：黑板无需固定安装，在教学过程中，本黑板可以自由移动，避免出现视野死角。
创新点五：市场上尚无全自动多功能无尘黑板的成品，与其它黑板专利相比，本设计结构简单、操作容易、造价低、易于加工制造，普及性强。
第四章强度校核对主要零件主动轴进行强度校核对主动轴进行简化如下图Ⅰ：F1 F2T2C图ⅠTx222NxxM 4.22N·m图ⅣAB=30mm,BC=760mm,CD=20mm,DE=30mm其中：电动机的转速n=10r/min,扭矩T1=T2=14N·m取主动轴受到黑板屏幕均布荷载q=600N/m计算：○1计算支反力由平衡方程∑Fy=0,得F1+F2=q·BCF2·BD=q·BC·BC/2解得F1=234N F2=222N○2计算扭矩由平衡方程∑Mx=0,得T1+T2=Me 得Me=28N ·m ○3计算剪力和弯矩 取B 点为x 轴原点，对轴BC 段：Fs(x)=－F1+q ·x=－234+600x (0<x<0.76) M(x)=－F1·x+ q ·x ·x/2=－234x+300x 2(0≤x ≤0.76) 对轴CD 段：Fs(x)=F2=222N (0.76<x<0.78) M(x)=－F2·(BD －x)=－222(0.78－x) (0.76≤x ≤0.78) ○4做扭矩图如图Ⅱ，剪力图如图Ⅲ，弯矩图如图Ⅳ ○5进行强度校核轴的截面如图：d=16mm 抗弯截面系数 W =πd 332= 4.02×10-7m 3抗扭截面系数 W T = πd 316 = 8.04×10-7m 3轴的材料为聚酰胺酰亚胺，查得其许用弯曲强度[σ]=157MPa 应用第四强度理论进行校核 σmax =√M max 2+0.75T max2W=√45.632+0.75×1424.02×10−7= 117.4MPaσmax =117.4MPa<[σ]=157MPa 所以强度满足。
利用Pro ENGINEER5.0进行有限元分析主要零件第五章成本分析与市场前景5.1成本分析○1外购件费用估算○2材料费用240元（非外购件需买材料须单独买材料加工，如制作箱体须大量诸如铝合金、方刚等各种型钢）○3加工费用360元（因为有很多零部件需单独加工，诸如行进轮、箱体、紧固件等，需请付加工费用加工）○4图纸、打印费用50元（因为设计、制作时需打印大量二维图、三维图）○5安装调试费用210元（装配机器时需调试、更换、加工一些零件，需一定费用）○6各部分费用合计：1990元○7申请制作费用：2000元5.2市场前景根据市场调研发现：○1黑板是教学中必不可少的一种教学用具，有着较高的市场需求量。
○2白板可印制各种彩绘型表格、课程表格等，色彩鲜艳深受广大客户青睐。
○3较大的会议室和阶梯教室需要较多的板书面积。
○4一般的培训学校、企业单位需要移动方便的黑板。
就课堂上是否应该使用粉笔以及使用黑板的方便性，我们进行了问卷调查，得到数据如下：（以下调查结果仅限于学校范围内且以300人为抽样调查的结果）○1您的性别是？○2您的职位是？○3您认为教学课堂使用粉笔板书对师生们带来的危害程度？○4您对使用粉笔黑板教学有什么不满或其它更好的意见吗？（填空题）○5假如有一款全自动无尘多功能黑板代替现有教学黑板，该黑板实现无尘且自动擦拭的功能，价格在2000-3000元左右，您是否会接受？根据调查结果我们可以看出：○1一半以上的参与调查人员认为使用粉笔教学对师生的身心健康有很大的危害；○2粉尘多、擦拭不方便、光线视野不好是传统黑板的几个主要弊端；○3半数以上的参与调查人员表示对价位在2000元左右的无尘可自动擦拭的新型黑板乐意接受。
