文档介绍：自动擦黑板机装置的总体设计
张辉冯松张微袁伟
内容提要:

任务分配:
张辉:总体概念设计,基于CATIA有限元分析,公理设计,VB动画演示制作,PPT演示文稿制作,任务报告整理。
冯松:基于CATIA的结构设计,PPT演示文稿整理。
张微:可靠性设计,有限元分析,PPT演示文稿的整理。
袁伟:市场调研,PPT演示文稿的整理。
一、设计创新性:
第一:本次设计的核心装置齿轮连杆的动力传递系统及执行机构是创新点。尤其是动力传动系统,巧妙地运用了不完全齿轮实现执行机构的往复摆动,并且达到了结构的布局合理和紧凑。另外执行机构高度模拟了人体的运动,巧妙地设计保证了产品的效果。
第二:另外本次设计的产品是市场上目前很少见的产品,本设计弥补了这个空缺,市场前景看好。产品的开发流程分为产品设计规划、方案设计、技术设计、施工设计四个部分。本设计进行到技术设计部分,很多细节问题并没有涉及,也有很多地方值得改进,其具体的价值还有待市场的考验。目前类似的产品主要还是一些专利和设想,真正投入市场的几乎没有。另外这些专利和设计在我们看来有明显的缺陷和不足之处。现在市场上流行一种“电动吸尘黑板擦”,这种产品和本设计有一定的相似之处,但二者还是有明显不同之处。“电动吸尘黑板擦”如下图(右)所示,它算是一个半自动产品,而本设计是全自动产品。

另外还有一些专利也是设计了全自动的擦黑板机,但在我们看来他们的设计有很多不足之处,这正是这一类的产品迟迟不能投入市场的原因。
比如有一种专利,它的擦黑板原理仅仅是利用了旋转的运动,这样擦拭效果会很不好,粉笔末不是擦下黑板,而是涂抹在黑板上,效果很差,另外这种方法会有明显的擦拭死角,即长方形黑板的很多地方是无法擦到的。比如还有一种专利是利用了简单的往复运动来擦拭,这种运动形式不仅实现复杂成本高,而且需要很高的运动速度。所以本次设计的关键创新之处就在于它的良好的擦拭效果,和简单可靠的动力传动设计,这个具体的创新性大家可以在后面的结构设计讲解的时候清楚的看到。
二、市场调研及需求分析
产品的设计成功与否最终是由市场所决定的,而产品的设计规划需要结合产品生产企业的实际情况,进行调研与分析。由于各种原因我们只能借由网络进行相关资料的收集,企业信息也无法获得,所以调研结果具有不完整性,分析带有一定的主观性。
虽然现在多媒体教学得到了广泛应用,但很多学科教学还需要大量的板书,如数学、物理、化学的公式推导过程等。而目前手动擦黑板效率低,粉笔末飞扬,对教师的健康有很大伤害。尤其是对于一些需要大量板书的教学更是如此。
根据国家有关报告1993年统计资料显示:我国教师每年因上课吸入的粉笔灰约200克/人,死于肺部疾病、癌症的约20%/年。可见粉笔灰可怕的吞嚼着教师的生命,因此急需一种产品减少或避免此类情况的发生。另学校数量从1910年的37888所激增到2003年的70万所小学、10071所中学、2322所高等学府。可谓市场潜力巨大。黑板擦全国将近10亿的市场空间。
根据我们的调研目前市场上还很少有类似“自动擦黑板机”的产品,市场约为空白,这样调研和分析具有更高的难度。类似的产品主要还是一些专利和