机械创新设计作业分解.doc

机械创新设计作业分解
护栏清洁机
II
1
《机械创新设计》课程作业
题 目： 护栏清洁机
院 （部）： 机电工程学院
专 护栏清洗机以护栏为导轨，采用履带侧边驱动前进，结合平行四边形机构实现越障;两对清洗刷刷和水循环系统有效地保证良好的清洗效果。

（1）建议机构制作问题
（2）自动导向装置问题
（3）实现无人干预、自动行走设计





护栏清洁机
护栏清洁机
28
3
护栏清洁机
1
2 原理方案设计
功能设计法的简介
方案设计阶段针对产品的主要功能提出原理性的构思，搜索解决问题的物理效应和工作原理，并利用机构运动简图、液路图、电路图等表达构思内容。
原理方案设计对于产品的结构、工艺、成本、性能和使用维护等都有很大的影响。方案设计是决定产品水平和竞争能力的关键环节，因此原理方案的创新设计有着举足轻重的作用。
工程设计的内容错综复杂，如果孤立静止地分析其某方面的问题，得出的结论往往是片面的、局限的。系统工程方法是将事物当作一个整体系统来研究，分析系统各组成部分之间的有机联系和系统与外界环境的关系，是较全面的综合研究方法。在原理方案设计过程中，往往利用系统工程的观点、方法解决复杂的问题。
原理方案的设计是“发散——收敛”的过程。此过程中，往往是通过功能设计法来入手的。
功能设计法的目的在于，按照能量流、物质流、信息流将产品开发的内容分解，从而在设计的初始阶段明确产品设计所要求的功能。用功能设计法进行原理方案设计是紧紧围绕功能的分析、求解和组合实施的。
功能是产品或技术系统特定的工作能力抽象化的描述。它与产品的用途、能、性能等概念不尽相同。功能的描述要准确、简洁，合理地抽象，抓住其本质，避免带有倾向性的提法，这样能避免方案构思时形成种种框框，使思路更为开阔。
本组创新设计既是按照功能设计法的一般步骤进行了原理方案设计。分为总功能分析、工作原理分析与功能描述、功能元求解、系统求解、优化系统解。
功能分析
总功能分析遵循一些基本原则：
，即任何流入系统的能量等于系统输出和存储的能量。
，即任何流入系统的质量等于系统流出和储存的质量。
。
、物质流和信息流。
护栏清洁机
护栏清洁机
28
4
护栏清洁机
1
总功能分析常用方法为黑箱法，本设计的黑箱法描述如图 所示。
黑箱
位置1清洗
位置2清洗
清洗机构
总功能：护栏清洗


总功能分析的黑箱法对本组设计的整体概述即是将对护栏进行清洗并行走，在黑箱里实现护栏的清洗，同时实现机器的行走。黑箱内具体的内容将会在功能设计法接下来的步骤中构思出来。

清洗装置设有动力源，清洗装置至少包括动力源、升降机构、伸缩机构、推杆式装夹机构、和清洗机构，动力源为液压缸与升降机构和伸缩机构铰接传递动力，装夹机构的推杆一端与动力源液压缸用销轴固定，另一端与装夹机械手用销轴固定，清洗机构的清洗刷与机械手连接。
机车上设有水源，机车侧设有安装座，清洗装置安装在安装座上。

所述的升降机构包括机座、升降油缸；所述的升降油缸固定安装在机座上。
所述的伸缩机构包括固定底座、大臂、小臂、液压缸；固定底座下表面与升降机构用销轴连接，上表面与大臂销轴连接，大臂液压缸用销轴与固定底座连接，大臂与小臂销轴连接，小臂液压缸固定连接在大臂上，小臂一端与小臂液压缸销轴连接，小臂另一端与装夹机构连接。
护栏清洁机
护栏清洁机
28
6
护栏清洁机
1



所述的推杆式装夹机构包括装夹固定机座、推杆、机械手、液压缸；装夹固定机座上表面与伸缩机构的小臂销轴连接，下表面设有机械手固定架，并与机械手销轴连接，推杆与装夹固定机座中心孔配合，一端与装夹机构液压缸销轴连接，另一端与机械手销轴连接。
清洗机构包括清洗刷及固定销轴；清洗刷为一对长方体形，相向布置，与机械手固定连接。
护栏清洁机
护栏清洁机
28
6
护栏清洁机
1

本发明提供的护栏清洗