工业设计专选大作业

1、题目：防反光可调黑板徐嘉玮 机械1104 20110101051、设计背景通过日常学习生活的观察，我发现了以下十个问题：1、 宿舍阳台晾晒衣服的地方不够，而且衣服不容易悬挂与取下。解决办法：可设计一四杆机构，中间外加一可转动的轴，实现旋转，既节省空间，又方便悬挂与取下。2、 宿舍冬天夜间通风时，太冷。解决办法：可在窗户处设计一曲柄导杆机构，由电机传动，且该机构连接一温度传感器，设定好温度后，电机自动启动，带动曲柄摇杆机构，关闭与打开宿舍窗户。3、 宿舍床底的卫生不容易打扫，扫帚太短。解决办法：可设计一带旋转副的含有导杆机构的扫帚，需要变长时候，可旋转导杆，增加扫帚长度，不用的时候可旋转为原来长

2、度的二分之一。4、 宿舍书架调小不够用。解决办法：书架重新设计为上下前后可抽拉式的，通过安装导杆滑块机构，实现书架上下，前后可抽拉。5、 食堂点餐的时候顺序太乱。解决办法：设计一电子装置和刷卡顺序绑定的装置，刷卡的顺序在该电子装置中显示，并显示所点的菜的完成度，若已完成，则显示已完成，领餐时按照该电子设备上的先后顺序，避免了，同样的菜被后来的同学先领。6、 夏天电扇春风的范围过小。解决办法：可在电扇底座处设计一滑轨，通过曲柄滑块机构，实现电机在带动电扇旋转的同时也可带动电扇在导轨上滑动，增加了电扇吹风空间的长度。7、 洗衣机无法控制洗衣粉的量。解决办法：可在洗衣机内筒加装一传感器，通过衣物的吃

3、水量，判断衣服的多少，定出洗衣粉的量，将洗衣粉装在一固定的小盒中，由小盒称出洗衣粉量，同意投放的洗衣机内筒中。8、 宿舍用电太多。解决办法：可在电扇叶片处加装一电磁感应装置，当夏天开电风扇时候，通过扇叶的旋转，切割磁感线，将动能转化为电能，供日常照明使用。9、 教室黑板反光现象严重，并且黑板高度不合适，无法适应个别教师的身高。解决办法：可将黑板分为三部分，两侧部分通过轴可以旋转角度，克服反光，通过丝杠带动黑板来调整黑板高度。10、 教室的桌子宽度太小，长的书本无法完全放下。解决办法：将桌子改成抽拉式，并将桌子改为一块一块的，通过带有像棘轮齿一样的滑轨，实现桌子的抽拉，并可实现自锁。1、 确定问

4、题在我们日常学习中，黑板使用的频率最高，所以黑板的改善设计对我们尤为重要。然而在上课过程中由于存在反光现象，导致老师在黑板两侧写的板书无法看清，导致还没来得及记在笔记本上，已经被老师擦掉了。所以改善黑板，克服反光就显得尤为重要。第二点，有的老师身高不够高，无法在黑板的上方写字，导致板书擦的比较频繁，不方便同学记笔记，所以改善传统黑板只能固定在某一高度，该黑板可实现上下高度调节。所以，为了解决黑板这两个突出问题，一是要考虑到如何是黑板旋转角度克服反光，二是如何是黑板能够上下调节调整高度。 2、 设计调研首先，进行了实际调研，调研地点是二教的教室。由于，二教教室两侧一侧以墙为主，另一侧以窗户为主，

5、反光现象极为严重。所以，改善黑板的反光存在很大的实用价值。通过网上调研和实际调研，发现目前市场上只有这种推拉式黑板，没有既可以防止反光又可以调整高度的黑板，所以改善后的黑板市场前前景很大。3、 解决方案方案一：黑板被分为三部分，其中两侧的板可以实现旋转，由两组对称的齿轮系传动完成，黑板两侧各有一组。黑板的高度调整由一曲柄滑块机构完成，该曲柄滑块机构可与两组齿轮系相连，从而实现黑板在调整高度的同时，带动两侧齿轮系运动，齿轮带动轴的旋转，从而实现两侧黑板可同时旋转一定角度。 该图即为黑板两侧的齿轮系调整黑板的高度由一曲柄滑块机构完成，传动方式可选择电机传动，或者人工助力。若由电机传动，则电机带动曲

6、柄直接完成一系列动作；若由人工助力传动，则需要在曲柄上外加一手动摇柄，人工摇动摇柄完成一系列动作。图一图一即为曲柄滑块机构，曲柄自带自锁机构，当黑板调整到目标高度时，可使黑板固定不动。方案二： 黑板两侧的板传动方式改为凸轮传动，其中凸轮固定在墙上，而黑板上下调整高度则由丝杠带动完成，丝杠连接一蜗轮蜗杆机构，传动方式为电机传动。工作原理如下：电机工作带动涡轮蜗杆运动，从而带动丝杠旋转，实现黑板的上下移动；黑板两侧的板由凸轮机构传动，凸轮机构传动与蜗轮蜗杆传动分开，凸轮传动方式为手动，因为旋转角度不用过多，故手动传动即可。方案三： 黑板高度调整方法仍然为蜗轮蜗杆带动丝杠旋转实现黑板上下移动，传动方

7、式仍然为电机。而黑板两侧的小板则由，一对棘轮机构和轴传动，棘轮的优点是可实现任意角度旋转，操作方式简便快捷。棘轮机构的传动仍然与控制黑板上下移动的蜗轮蜗杆机构分开传动。4、 最终解决方案 最终解决方案为方案三，把黑板两侧小板和调整高度分开是因为避免局限性，使黑板的适用范围更广。下面详细的介绍一下方案三：图二 棘轮机构中的棘轮图二为防反光可调节黑板的PROE图，两侧即为两块小板，中间为主板。两侧小板与主板靠轴来连接，棘轮安装在两轴上。 该棘轮机构可实现黑板两侧小板旋转任意角度后自锁，方便在黑板上书写。当想回复平面式，拔出弹簧销即可。 蜗轮蜗杆机构黑板高度调节由涡轮蜗杆机构传动，传动方式为电机，电

8、机与蜗杆连接，也可在其中加一个减速器，防止黑板上升速度过快。 6、黑板造型设计黑板颜色设计采用传统的深绿色，在深绿色的衬托下，字体显得醒目，长时间观看也不会像黑色的黑板一样产生视觉疲劳。 黑板最终的效果图（2）黑板总长度为4米，两侧小板各1米，中间主板长度为2米。 黑板最终的效果图（1） 7、 参考文献1窦涛，连续无尘自动黑板的研究J.中国教育技术设备，2010,21:81-822王玉璞，郭宏凌等，全角度自锁机构设计J.科学技术应用，2010，87:107-1088、总结通过本次设计，我更深入的了解了工业设计中的色彩结构的作用。在本次设计过程中，通过实际调研，我明白了一切设计都要从实际生活出发，在生活中要切实的观察，多发现问题，多进行思考，然后可以查阅