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一、市场调查研究：
螺丝是常见的一种工件，大到重型机械，小到日常生活用品，我们总能看到螺丝的身影。因此拧螺丝的螺丝刀在生活和生产中占有很重要的地位。现在出现的比较多的螺丝刀有普通的手动螺丝刀和电动螺丝刀。普通手动螺丝刀结构简单，价格低廉，但是效率比较低，特别是有较长的螺钉要拧时更明显。电动螺丝刀效率高，但价格较昂贵，体积大，不易携带，且对电源有依赖性，不适合大众人群。
图1 普通螺丝刀 图2 电动螺丝刀
二、设计方案：
基于以上对市场现有螺丝刀的性能分析，利用齿
2、轮组可实现变速的功能，设计一款手动变速高效螺丝刀。
1、设计要求：
能快速拧紧/松出螺丝的的多功能手动螺丝刀，其特征是：单手操作，可实现快速正反转，也可变速为正常螺丝刀一样工作；可更换多种规格的螺丝刀头。
2、 结构设计 ：
本产品由高效变速装置、多功能刀头装置和变速装置组成。
1）高效变速装置 主要由手柄、螺丝刀架、固定在螺丝刀柄内的变速直齿轮组组成。工作时，操作手法和普通螺丝刀相近，握住手柄正反转，简单并排的变速直齿轮组能使螺丝刀杆直接正反旋转。为了结构紧凑，设计的变速直齿轮组的传动比为1：3.5 ，当用于快速拧紧/松开螺丝时，转一圈手柄，可以使螺丝旋进/松开3.5圈，实现高
3、效旋转。
图3 高效变速装置
2）多功能刀头装置 是便于拆装更换螺丝刀头的装置，可以安装不同规格的螺丝刀头。
3）变速装置 紧固螺钉需要较大力矩时，将变速装置小推件拉到如图中所示位置，则螺丝刀的传动比为1比1，可以满足拧紧要求，此时螺丝刀与普通螺丝刀无异。将变速小推件往右拉，则可实现1：3.5的高效旋转。
作品整体效果图如图6所示。
图4 多功能刀头装置 图5 变速装
4、置
图6 作品整体效果图
三 创新点总结：
1、此手动变速高效螺丝刀，无需消耗电能，零排放、无污染，节能环保；
2、其巧妙利用齿轮的变速传动，转动主动轮，带动从动轮高倍转动，使被拧螺钉快速拧紧/松开，大大提高了工作效率；
3、还可以快速变换不同规格的螺丝刀头，适合对各种规格的螺丝操作。；
4、其体积小巧、结构紧凑、携带方便，操作时只需单手就可以完成，高空作业的操作人员无须双手操
5、作，大大提高了高空作业的安全系数；
5、结构简单、造价低廉，适合大众的需求。
四、应用前景：
现在市场上主要有普通手动螺丝刀和电动螺丝刀这两种。普通手动螺丝刀拧螺钉时，受到手转动角度的限制，其速度慢、效率低，工作消耗人的体力高，而且，当在高空仰头工作时，人容易劳累；而电动螺丝刀的工作效率虽高，但由于其购买价格也高，且受到用电的限制，只能在有电源供应的地方使用，其体积较大，携带不方便。
高效变速螺丝刀克服了上面两种螺丝刀的缺陷，其体积小巧，便于携带，工作时只需单手操作，传动比可达1:3.5甚至可以设计更高的传动比，工作方便快捷，省时省力，大大提高了工作效率；而且高效变速螺丝刀的生产流
6、程相对简单，价格比较便宜，更适合大众需求。
五、心得体会:
1、从设计创意到完成作品的加工制作，我们经历了资料的检索、查询、整理与分析，数据处理能力得到提升；方案的不断修改与完善让我们学会设计与加工要统筹兼顾；在机构设计与产品加工中我们将专业知识充分运用到了实际产品开发。在整个设计与制造过程中我们进一步掌握了机械设计与加工的步骤和要领，深刻体会到团队协作的重要性，同时团队成员综合素质和动手能力得到了很大的提高。
2、本次制作充分将所掌握的课本知识融入其中，比如把《机械原理》，计算机编程语言知识运用到机构的设计中，运用《工程力学》、《金属工艺学》和《数控加工技术》知识结合CAD、SolidWorks软件对零件进行了合理的选材和设计加工制造。
3、从早期的设计构思到作品加工完成，我们深刻认识到现实与理论往往有较大差距，理论设想需要得到实验和实际产品的验证，机械设计与制造是一个不断循环反复完善的过程。通过参与作品制作，我们学到了不少实用知识，真正体会到实践出真知的道理。
4、当我们耐心地解决一个又一个问题时，体会到机械设计是一项牵一发而动全身的工作。因此在加工制造之前考虑整体机构各方面因素的时候要非常严谨和务求全面，在追求功能的实现的同时，必须充分地考虑到实际加工的困难、产品的性价比等。总之，机械设计要“理论结合实际”。
六 附件：部分零件图
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