自动粉笔清理回收机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第六届全国大学生机械创新设计大赛 （超越杯） 题 目： 自动粉笔 灰 清理回收机 专 业：机械设计制造及其自动化 组 员： 2013 年 5 月买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目录 第 1 章 绪论 . 1 题研究的背景及介绍 . 1 笔的使用现状及缺陷 . 1 述 . 1 第 2 章 产品设计 . 3 计前调研 . 3 合推拉黑板简介 . 3 产品设计目的 . 4 部件设计 . 4 尘装置的设计 . 4 笔灰尘收集盒的设计 . 5 动机构的设计 . 5 全装置的设计 . 5 第 3 章 基于 构模型建立 . 6 轮模型的建立 . 6 集盒模型的建立 . 6 动结构模型的建立 . 7 全装置模型的建立 . 9 型的组装 . 10 第 4 章 产品的发展前景 . 11 第 5 章 总结 . 11 参考文献 . 12 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘要 随着社会的不断进步，各种新型产品的出现，人们的物质生活越来越丰富。在物质需求得到满足的同时，大家对精神生活的追求日趋白热化。但是社会中还会存在一些不和谐现象，例如资源的浪费、环境的污染等，国民在精神旅途中还有很长一段路要走。教育是国家之本，关系 到一个国家的发展潜力。在教育活动中，粉笔扮演着很重要的角色，但是它 在给人类教育事业带来进步和做 出贡献的同时， 却仍然未能避免它所带来的弊端。因为粉笔的使用不当，会造成资源的浪费以及环境污染，进一步危害人 们的身体健康。这与当代人们高举的“环保”旗帜以及“绿色” 等概念是背道而驰的。 基于以 上背景，本小组设计出一款新型产品，此产品致力于 粉笔灰的收集清理。产品中利用内吸式叶轮将粉笔灰 尘吸收到收集 盒中， 对粉笔灰 尘 进行收集，避免环境污染；同时 可以 利用红外线扫描仪检测外物，检测到 有异物落入装置 后控制电机进行制动，停止工作， 保障产品的安全，提高工作准确度 。 本文将 基于自动新式粉笔灰回收 展开探索，从设计背景、产品介绍 、产品设计和发展前景四 方面来进行详细的介绍。 关键词：粉笔 灰 自动 环保 回收 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1章 绪论 题研究的背景及 介绍 笔的使用现状 及缺陷 粉笔和黑板是目前课堂教学的必备工具，是最原始和最 为 传统的主要教学方法之一，粉笔从其应用到现在已有几千年的历史， 为人类的教育事业做出了不可磨灭的贡献。但是我们国家大部分地区的中小学及高校里面对粉笔的使用及处理方法还不太科学。在粉笔的使用过程中会产生粉尘，处理 不当导致环境的污染 ， 甚至危及人们的身体健康；粉笔使用过程结束后残余粉笔随处乱丢，导致室内环境脏乱，同时浪费资源。 述 随着技术的进步，逐渐出现了一些针对以上粉笔使用缺陷的技术设备，在一定程度上解决了某些问题。例如， 黑板粉笔灰收集槽 、 能收集粉笔灰的擦黑板机 、除尘黑板擦、电动黑板擦等设备在不同程度上解决了粉笔使用过程中粉笔灰的处理，避免了其对 环境和人体造成的危害，但相同的是它们都有一定的缺陷。电动黑板擦在使用过程中会产生噪声，影响学生注意力，降低上课质量 ，并且造价较高 ；粉笔灰收集盒的使用需要手动进 行，除尘效率相对较低。本产品就是针对以上问题 ，考虑 能够设计出 性价比相对 较高的产品，除尘效率高，副作用小， 让粉笔的使用更安全、更合理。在产品的设计过程中， 需 考虑 异物掉入装置的后续处理工作 ，这就要求该设备有一定的分辨能力 ，这也是本产品不同于其他产品的一点创新之处。除此之外，该产品还有以下特点： （ 1） 操作原理简单，对操作者的要求低，能很快熟练掌握； （ 2） 精度要求低，应用范围广； （ 3） 能 自动运行； （ 4） 工作原理简单，便于理解； （ 5） 应用前景广阔； （ 6） 吸尘彻底，效果好； 环保，无污染。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 常用的电动黑板擦 粉笔灰尘收集盒原理图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2章 产品设计 计前调研 合 推拉黑板简介 组合推拉黑板又称复合式 推拉黑板 ，此板是近几年各地学校比较流行的新式书写板，推拉黑板和普通 黑板 用法基本是一样的，但推开挡在前层的滑动板后就可使用固定在内层的交互式电子白板或液晶触摸一体机了，推拉黑板的最大作用就在于 “ 使传统教学与现代教学相结合 ” 。该板为一体化设计，在授课时可实现传统书写板与电子白板之间自由转换，省时省力，是教 学板与现代科技的完美结合。 组合推拉黑板有两块装推拉黑板、三块装推拉黑板、四块装推拉黑板（如图）。 组合推拉黑板有以下特点： （ 1） 内嵌式设计，合理利用空间； （ 2） 推拉式轨道，方便切换板面； （ 3） 自拆装置，省时省力。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 产品设计目的 本产品致力于粉笔灰尘收集 与 处理。 在处理粉笔灰时，原理上 需要一个盛装装置，即粉笔灰收集盒，但与传统收集盒 所 不同的是要将其与其他机构组合已达到自动的目的 ，同时还要有一定的分辨能力 ， 对异物进入的应急处理要及时，来保障工作的正常进行 。整个装置要达到以下几个目标： （ 1） 回收 粉笔 灰尘 ： 当粉笔 灰落到黑板下面的滑轨中时，内吸式叶轮旋转，将粉笔灰尘吸入装置，并吹入 到粉笔 灰 收集盒中 ； （ 2） 自动运行：该产品应能够自动运行，减少人力的介入，提高工作效率 ； （ 3） 分辨粉笔灰尘和异物：该产品应能有一定的自保护能力 ，通过控制电机的运行和制动来达到这一目的。 （ 4）除尘效率高：对粉笔灰尘的处理要彻底。 部件 设计 尘装置 的 设计 组合推拉式黑板 由边框、板书区和黑板槽组 成 。 板书区的每个侧边安装有边框，黑板槽安装在板书区的下端， 板书区两侧边安装有平行的导轨 ，可以达到板书区的上下滑 动，进行交互。而本产品就安装在与下方黑板槽相接触的地方，设备内装有 25 个内吸式叶轮，通过电机的旋转带动叶轮的旋转，将落于黑板槽的粉笔灰尘吸入到装置中，然后再利用叶轮旋转产生的风力，将粉笔灰尘吹入到粉笔灰尘收集盒中，对粉笔灰尘进行收集。 叶轮的吸入与排出的工作原理： 由电机带动叶轮旋转，叶轮中的叶片迫使气体旋转，对气体做功，使其能量增加，气体在离心力的作用下，向叶轮四周甩出，通过涡型机壳将速度能转换成压力能，当叶轮内的气体排出后，叶轮内的压力低于进风管内压力，新的气体在压力差的作用下吸入叶轮，气体就连续不断的从 泵内排出 。气体的吸入和排出是伴随粉笔灰尘的吸入和排出进行的。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 笔灰尘收集盒的 设计 在设备中叶轮旋转产生气流，粉笔灰尘随着气流的流动而运动，在气流流动的下游应有一个粉笔灰尘的收集装置 收集盒。它是为了收集粉笔灰尘，避免粉笔灰尘的四处飞溅影响环境而设计的。 在本产品中，收集盒的底部成圆弧形，当粉笔灰尘积累到一定的量后，可以自动滑落到收集盒的底部，避免粉笔灰尘的分布不均而导致收集盒的空间利用率低。将粉笔灰尘收集好以后，还需要定期的处理，避免堵塞吸入装置下游的出口，影响设备的工作效率。 动 机构 的 设计 产品设计过程中，将电机放置在设备的内部，依靠齿轮向外传送动力。在自动粉笔灰清理机内部设有 25 个内吸式叶轮，叶轮轴与齿轮带啮合运动。具体的传动流程是：电机旋转 齿轮旋转 叶轮旋转 完成吸入排出任务。 全装置的 设计 1、铁丝网的设计：在产品的设计中需要考虑到外界对整个产品的影响，故将该装置外套上一层铁丝网用来保护整台设备，增加安全性。 2、红外线检测器的使用： 在机器侧部设有一个红外线扫描器，发出红外线，当有外界物进入铁丝网后，红外线扫描器得知信息，向电机发出信号，使之制动。 保障了装置内部的安全性，避免异物对内部零件的破坏，进而提高了工作准确性和安全性。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 3章 基于 构模型 建立 轮 模型的建立 叶轮的模型建立主要确定叶片的数量以及叶片的倾斜角度 。 叶片数量及倾斜角度决定了其旋转起来后产生动力的大小。 用 建立其模型如图所示： 叶轮 模型 集盒模型 的建立 本产品中收集盒主要确定其形状和尺寸，在整个产品中属于比较简单的结构， 特色之处就是把底部设计为圆弧形， 建模结果如下 ： 收集盒 模型 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 动结构 模型的建立 根据上面的设计过程及工作原理，传 动结构包括电机、齿轮、齿轮带、叶轮以及所需要的轴类零件等，建模结果 ： 齿轮模型 齿轮带 模型 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 传动装置整体模型 传动机构模型 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 全装置 模型的建立 安全装置包括红外线扫描器和铁丝网，建模如下（红外线扫描仪采用简化形式） ： 铁丝网模型 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 型的组装 为了将产品 显示更为清楚， 我们对最终产品进行了建模，并与黑板结合在一起，建模结果如下： 产品模型 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 4章 产品的 发展前景 本产品主要运用机械结构来达到清理和收集粉笔灰尘的目的，具有一些传统产品不具备的特点 ： （） 自动化：无需人工参与； （） 机构简单， 工作原理简单，易掌握； （） 工作效果理想，清理彻底； （） 环保，无污染； （） 性价比较高，经济实惠。 基于以上特点，该设备在以后的教育生活中肯定能够有一席之地，发挥其应有的作用，使粉笔的使用更加合理安全，让教学环境更美好，教学质量更加良好。除了教育场合外，该装置还可以通过进行一系列的改进，如提高工作功率、增加其他机构等，使之可以应用到其他需要除尘或者回收的场合。 第 5 章 总结 此产品 的设计 运用了 机械原理 和机械设计 的许多知识，在设计的同时还学习了 相关的专业 知识，同时还提高了我 们 综合分析问题的能力 。 此产品 的研究过程中 ，我们广泛的查阅了解类似产品，认真的比较这些产品的功能，优缺点，充分吸收别人的长处，同时联系其他看似不相关产品的功能，特点以及设计等等，在此基础上细致思考，结合自己的理论基础与实践经验，综合考虑以求实现一个完美的产品。 此产品并非只是 一个简单的固定模式，在实际应用中可以做出各种变形以适应实际所需。 在产品的设计过程中，我们有了很多的收获，具体包括： （） 提高了分析问题，解决问题的能力； （） 进一步熟悉了软件的运用； （） 创新的重