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1、机械创新设计结课报告设计题目：设计题目： 脚踏儿童滑板车脚踏儿童滑板车 学生姓名： 简 瑞 学 号： 103004010302 班 级： 机制 1003 班 任课教师： 张 融 2013 年 5 月 28 日- 1 -一拟定设计任务书一拟定设计任务书1.设计原由设计原由脚踏儿童滑板车是时下一种时尚的运动休闲工具，深受广大儿童的喜爱。脚踏儿童滑板车适合 3-5 岁左右的孩子玩耍。脚踏儿童滑板车是继滑板车几年前在我国流行之后的又一儿童运动健身类玩具。脚踏儿童滑板车的前身是比较专业型滑板车改进而来。而滑板车是继滑板之后的又一类运动型新产品，名副其实滑板车，速度可以达到 20 公里/时，这种新型产品来
2、源于世界科技先进大国日本，但却是一位德国工人发明的，它是一种简单的省力运动机械。早在三年前，滑板车已经传入我国，只不过当时价格太高，很少人对它产生兴趣。直到这阵子，它的价格猛然下降，加上产家们对它加紧疯狂推销，使它“人气大旺“，最重要的是玩滑板车必须有高度的悟性和胆量，这正符合想象力丰富，喜欢挑战的青少年们的口味，如今滑板车已成为青少年新一代的潮流运动产品。可见，它的魅力可不逊于滑板哦！所以我们对其进行改进由原来的脚滑变成脚踏！这个设计是基于个人创意一个大的提升，希望我的设计能给小朋友带来更多的乐趣，给企业带来效益！2.设计技术条件设计技术条件- 2 -1设计技术条件需要速练得掌握 Solid
3、Works 软件的基本操作，通过SolidWorks 软件设计出零件的模型，然后零件图组装成装备体，最后生成二维工程图。2.设计零件的前提是掌握齿轮齿合条件，计算出一些技术参数后方可画出齿合的齿轮。掌握蜗轮蜗杆的齿合条件，并比较两者的优缺点，选取最佳方案.二功能原理与工作原理分析二功能原理与工作原理分析功能原理：脚踏踏板，踏板带动棘轮，棘轮带动齿轮，齿轮带动车轴，最后车轮前进。工作原理：就是利用脚踏带动棘轮，棘轮将速度传递给齿轮，这样就可以带动小车不断前进。3国内外同类产品现状国内外同类产品现状在驱动方式上国内有许多不同点，有人力驱动的，有电能驱动，但总体来说都朝着使使用者更加舒适和环保节能等
4、方向发展。在传动方向有齿轮传动，蜗轮蜗杆，链条等不同的传动方式。国内外滑板车上常能看到以圆锥齿轮，轴传动，棘轮棘爪传动无链传动等多种方式设计的滑板车。在材料方面碳纤维，复合材料，镁铝合金，铝合金等因其优良的材料特性而被广泛的应用于该产品上。- 3 -4机构方案评价机构方案评价机构方案评价机构方案评价 评价指评价指标标具体项目具体项目 12 3A运动指标运动指标1 运动规律轨迹2 运转速度，运转程度沿着一个方向前进，速度可快可慢。沿着一个方向前进，速度可快可慢。沿着一个方向前进，速度可快可慢。B工作性能工作性能1 效率高低2 使用范围结构紧凑适用于近距离传动，工作可靠，使用寿命长，使用范围广传动
5、效率高，但结构不紧凑，使用范围广可以实现较大传动比传动平稳噪声低，可以自锁，使用范围广C动力性能动力性能1 承载能力2 传力特性3 震动噪音承载能力一般，传力能力一般，噪音较大承载能力不强，噪音小承载能力强，传力性能强，噪音小D经经 济济 性性1 加工难易2 维护方便性3 能耗大小加工简单，维护方便，能耗一般加工简单易维护，能耗低加工较难，不易维护，能耗一般E结构紧凑结构紧凑1 尺寸2 重量3 结构复杂性尺寸较小，重量较轻，结构简单尺寸较大，重量轻，结构简单尺寸较大，重量较大，结构简单- 4 -五三种方案的机构（结构）构型（要求绘制机构运动简图或示意图；五三种方案的机构（结构）构型（要求绘制机
6、构运动简图或示意图；）- 5 -六确定最佳方案并阐述所选方案功能及工作原理六确定最佳方案并阐述所选方案功能及工作原理总体来说对于这三种方案，综合各项指标我们认为方案 1 更适合，从经济上来讲齿轮结构相对于蜗轮蜗杆更易加工，从结构稳定性上来讲齿轮结构比链传动更稳定，虽然运动过程中噪音有点大但不影响总体使用效果。并且齿轮结构紧凑更适合滑板车较小的结构设计，使用性能稳定寿命长。工作原理：首先通过脚踏踏板将力传递给棘轮棘爪，棘爪又将力传递给变速齿轮，齿轮扭矩传递给车轴，最后带动车轮不断前进。结构设计（另附图纸）结构设计（另附图纸）( (包括所承担工作所起的作用； 3D 建模的零件名称，数量，将相应的图
7、剪贴在实验报告中；完成工作所遇到的问题及解决方法)- 6 -我所承担的任务：我所承担的任务：本课题设计的中间轴和后端轴部分。- 7 -（后端直齿轮轴）（后端轴上锥齿轮键） (圆锥齿轮轴键） - 8 -（后端直齿轮轴 cad）（后端轴上锥齿轮键 cad） （后端直齿轮键 cad)- 9 -（轴承 1）- 10 -（轴承 2）(圆锥齿轮轴键）(圆锥齿轮轴键 cad）- 11 -（圆柱齿轮）（圆锥齿轮）- 12 -（直齿中间轴键） （中间直齿轮轴）（直齿中间轴键 cad） （中间直齿轮轴 cad）- 13 -（圆锥齿轮）八本项设计的创新点八本项设计的创新点1 本项目的创新主要有改变以前直接脚蹬地来滑
8、动小车缺点而改成用脚踏踏板来驱动小车前进，更具操作性。车龙头进行了可升降改进可以适用不同的年龄。2 采用新型材料制作，更轻巧更结实耐用。九本项设计的应用和发展前景九本项设计的应用和发展前景近年来，儿童踏板车是儿童玩具的一种，在国内市场受到广泛青睐，踏板车不仅是孩子的玩具，也是孩子游戏的好伙伴，儿童常骑踏板车可锻炼身体的灵活性，提高反应速度，增加运动量，加强机体抵抗能力。加上产家们对它加紧疯狂推销，使它“人气大旺“，最重要的是玩滑板车必须有高度的悟性和胆量，这正符合想象力丰富，喜欢挑战的青少年们的口味，如今滑板车已成为青少年新一代的潮流运动产品。儿童踏板车- 14 -滑行无需蹬踏，人站在上面脚踏
9、踏板，便可以轻松滑动并逐渐加快，速度可自由掌握。根据身体重心左右倾斜，滑板车便可以自由转向。它的首要性能就是操作简易：人站立在车上，用脚踏踏板，便可轻松滑行，自由加速，转向自如，儿童在短时即可熟练操作；其次儿童踏板车使用安全，且有制动装置，设计科学，安全可靠；儿童手驱健身滑板车设计造型简练，线形流畅，图案炫酷，色彩时尚。另外踏板车娱乐性强：滑行轨迹多种多样，可快速直行、蛇行、弧线滑行、 八字花样滑行等，能在坡面上靠刹车缓速下滑，娱乐性突出；而且儿童自行踏板车功能丰富。健康需求、娱乐需求和休闲需求是人类永恒的需求，儿童踏板车可以同时满足这些需求，是一种功能多样的原创性产品，产品生命力和市场前景不
10、可估量，是目前国际市场最新潮、最时尚的运动休闲产品。10完成此次完成此次机械创新设计方法机械创新设计方法结课报告的收获和体会结课报告的收获和体会本次机械创新设计是一个漫长艰辛的过程，一个多月的时间，纵然阻碍重重，但最终圆满的完成了任务，令我受益匪浅：1、团队合作和协调沟通能力。任何一种机械产品的开发，凭一人之力是很难完成的，此时团队的力量将变得十分重要。如果一个团队成员合作能力强，大家能够互相协调并有效地沟通，拧成一股绳，产生的力量会无比强大。如果大家努力的方向不一致，大家互不接受对方的意见，工作将难以开展，或者效率很低。之所以强调这一点，是因为在设计过- 15 -程中大家出现几次意见分离，产
11、生了抵触情绪。当自己在精心做完一项工作时，却得到其他组员的批评指责时，要虚心听取，有则改之，无则加勉。其实我觉得一个团队中大家必须相互理解，每个人的做法都有自己的理由，我们一开始不能凭感觉否决他人，而是应该理解别人的思想后再给出中肯的意见。所以我从中学会去了解小组中每个成员的做事方式，去进行有效地交流沟通，不要简单地批评他人的构思，而是学会倾听，然后积极讨论，为一个共同的目标努力。 2、从这次机械创新设计大赛中我也知道了自己眼高手低的不良态度，其实这也是大学生普遍存在的问题。因为在学校了我们只能通过课本去了解知识，很多机械知识获取只是通过做习题来掌握。殊不知机械学科是一门长期实践的学科，很所结
12、构在纸上画起来十分简单，用鼠标随便点点画画就行了，殊不知很多学得东西无法运用到生活中去，造成知识与生活脱节，纸上建模简单，但真正投入到实际加工中，我们就会对自己的设计十分担心，因为实际加工影响因素多，自己考虑问题不全面，产生一系列问题。另外我感觉自己以前可能对机械结构观察不深入，接触的机械产品太少，具体到设计过程中时，大脑中浮现的机械结构太少，只能根据产品功能去查阅书籍。所以我认为对于机械专业学生，必须生活中留心观察各种机械结构，了解工作原理，存储在大脑中，这样设计产品才能得心应手。有了一定机械知识的存储，才会从中得到灵感，才能有好的创新点子。3、每一次团队合作也是一个相互学习的过程，这个学习不仅仅是涉及项目知识的快速学习，而是学习他人优秀的品质。通过这次团队合- 16 -作，自己可以认识很多优秀的人，通过他们，意识到自己的不足，每个人都有自己的优点，我们只有虚心请教他人，才能使自己快速成长。这次机械创新设计，可以锻炼一个人的意志力，因为我们只能利用业余时间做这种比赛，所以玩的时间少，项目的完成进度经常会和学习考试发生冲突，自己必须在短的时间内，学习新的内容，从而提高了自己办事的效率。 非常希望学校以后能够多多开设这样的课程，大学里工科类学生必须注重实践，通过动手实践，可以加深我们对大学所学知识的综合运用，提高自己的动手能力和思维能力。
