机械创新设计.doc

东北电力大学
机械创新设计参赛作品 之
自动滚动软质黑板

目录

目录......................................................2
前言......................................................3
作品设计思想............................................4-5
作品零件图.............................................6-13
作品总装配图.............................................14
创新点...................................................15
作品前景.................................................16

前言
在当今这个物质极为丰富的社会，人们更加重视装置的自动化、自身的健康问题。教室是个教书育人的地方，而黑板是教师教书育人最重要的工具，然而由于教学任务重，使得教师在认真教学的同时不得不拿起黑板擦去檫黑板，这不仅打乱教师教学节奏，学生还会因此而走神，有时一节课老师要不辞辛苦擦上六七次之多，这不仅影响了教学质量、效率，由此而产生粉尘还严重危害着老师和学生的身体健康，据调查显示，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。
自动滚动软质黑板能够轻松的解决这两个问题，首先本作品是机械一体化产品，她擦拭黑板的动力来源于电源，无需手动，只需控制电源的开关便可以控制黑板的幕布的转动，把现在有字迹，急需擦掉的一面转到背面，而此时背面的干净、已擦拭完全的幕布则转至教师需要的正面，从而节约了课堂的时间，保障了教学质量；当需要擦拭字迹的一面转至黑板背面之时，背面的小黑板檫会不断的与幕布上的字迹擦拭，由此可以将背面的字迹擦拭，背面下部有个小盒子，用来收集字迹上的粉尘，这样被粉笔灰能够得到有效的回收，使得教师和学生不必吸入粉笔的粉尘，从而也给学生们从小就树立一种环保低碳的意识。

设计思想
本作品整体思想来源于公交站台的滚动广告，把传统的黑板改为可以滚动的软质黑板，做到上课时可以无限利用黑板，无需花费宝贵的课堂时间去擦黑板。
a.主体部分：
前后两个相对的木质平板：木板的中间部分做成有长直的缺口，用于固定，用来支撑整个黑板，并前后与黑板的幕布相接触，以此来提高幕布的强度，使之在工作之时不能够变形。
两端的圆柱轮：在两个相对木质平板两端，安装两个可以滚动的圆柱轮并与前后两个木板相切，一个为主动轮与发动机相连接，另一个为从动轮，主动轴的部分有个键槽，用于轴与动力轴的连接。
b.动力部分：
为与电源相连接的发动机，发动机的齿轮与主动轮相连接，通过幕布的布传动，带动从动轮的转动，使整个装置工作起来，发动机上装有控制开关，控制电源的供给。
c.除尘部分：
为背面与后板相固定的小刷子，并与竖直线成大约45度的角度，防止由于幕布的纤维重合而导致黑板不干净，在实际的工作中可以安装两组，当发动机启动时，幕布滚动与固定的刷子之间形成相对运动，从而产生摩擦，进而可以把幕布上的字迹除去
d.固定连接部分：
轴固定：在黑板的上下安装两个狭长直板，左右分别有一个轴承孔和一个小长方形的缺口，轴承孔用于固定两个轴承，与两主题木质平板，两个圆柱轴形成一个封闭的空间。
主体平板固定：在主体平板之间安装两个狭长木板，用于固定平板，其安装在木板的缺口处，并与上下两个固定轴的木板上的缺口相连接，使之固定。
整体固定：两个C行的结构，用于整体固定在墙上，上下部分分别有两个螺纹孔与轴固木板上的两个螺丝孔相固定。
e.收集粉尘装置：
在毛刷周围安装塑料小盒，防止粉尘的扩散，在主题木板的后部安装一个可动的塑料盒，用于收集被擦拭掉的粉笔灰。
f.皮带装置：
采用具有韧性，并且摩擦系数小的材料，易于擦拭，如玻珠布等。

零件图
a.前后两个主体木质平板：

注：中间凸起的凹槽，用于固定，其与板固定装置相连接，两端有圆角，可以与发动机平滑的相连接。
b.主动轴与从动轴:

注：上面零件为主动轴，下部为从动轴，主动轴下部有个键槽，用于主动轴与动力轴连接，红色部分与轴承连接。

c.背部除尘装置：

注：两端有孔的部分为与固定板的木板相连接，在孔中间有销，用于固定此零件。

d.黑板主题固定在墙面装置：

注：每个端口都有两个孔，用之与轴固定木板相连接，中间孔用于固定整个装置在墙上。

e.上下两个固定轴承的木板：

注：圆孔用于固定轴，长方形缺口用于固定与其相连接的木板。

e.固定两个木质平板的连接件：

注：缺口与上个零件的缺口相连接，用于固定。

g.发动机、齿轮与传动带部分：

注：由于齿轮室标准件，此图只是效果图，不代表实物,发动机部分选取YE系列低速电机为新一代齿轮减速电机，无需再增加减速装置，转速应为6—10圈每秒。

总装配图

创新点
a.将黑板实现滚动化，有别于传统意义上的黑板。
b.采用软质材料，可以滚动，做到上课可以无限利用黑板。
c.能够收集粉笔灰，避免对老师和学生的身体产生损害。
d.能够实现自动擦黑板的功能。
e.可以解决现在塑料黑板的反光问题，以及不识别彩色粉笔。

作品前景
伴随着国家对教育教学的不断重视，以及经济上对教育教学设施的投入，教学设备企业迎来了新的起点，在这样的大背景下，自动滚动软质黑板更是有了前所未有的发展和创新。
现有的黑板，不仅需要浪费课堂时间去擦拭，，而且还需要人去反复的擦洗，如此一来对老师和学生的身体健康产生了很大的危害。假如长期吸入粉笔灰不仅会对呼吸道系统和肺产生危害，还对眼睛、耳、皮肤也有一定的损害，严重的会引起急性肺炎、尘肺等疾病。在这样的情形之下，我们设计的自动滚动软质黑板完全可以避免上述危害的产生，而且还能带给同学们环保低碳的意识。此外我们的黑板安装简单，好用，完全可以实现自动化，即使在停电的情况下也可以利用遥感进行手动操作
假若此作品能够进入市场，相信能够迅速占领市场，并且能够得到学校师生的喜爱，更为我国的教育事业做出一点点贡献。