机电产品创新设计竞赛华创组作品.docx

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1、机电产品创新设计竞赛华创组作品华创组H-M倾转式双桨固定翼垂直起降无人机试验台系统1H-1-2智能再生纸一体机2H-5-3电控机械式自动变速器执行机构3H-5-4筒形钢筋网架自动焊接设备5H-5-5长轴件装夹机械手6H-12-6与手扶拖拉机配套的简易高效收割机7H-12-7一种高楼废水与雨水复合发电装置8H-12-8煤层气动力机用无级变速装置9H-12-9四轮驱动式与机械臂爬行式全地形车9H-12-10新型跑车11H-15-11人行道铺砖机系统分析12H-15-12户外折叠健身运动机13H-27-13挖掘机虚拟样机的创新设计14H-27-14踩踏式健身滑板车15H-30-15抹墙机器人及升降平

2、台16H-30-16太阳能玻璃管自动清洗器17H-30-17自助爬楼梯轮椅18H-34-18小型龙门式数控铳床设计及制造19H-34-19板条多片锯20H-35-20超级引擎21H-36-21新型脚踏健身式自行车22H-36-22环保清洁自行车23H-36-23小型玉米收割机24H-36-24土豆分选机25H-36-25废旧电池回收处理装置26H-36-26折叠电动施肥机27H-37-27老年变速自行车设计与仿真28H-38-28酷炫密码锁打火机29H-38-29新时代太阳能喷洒车30H-38-30180度旋转五段分体式传送带31H-38-31多功能清洁机器人32H-39-32汽车刹车片半自动

3、化热压成型生产线改造33H-63-33盘式热分散系统34H-66-34刺猬式草地电动落叶捡拾机35H-66-35健身型壁挂分体式洗衣机36H-70-36太阳能移动广告机外观设计37H-70-37太阳能盲人手杖外观设计38H-71-3848座玻璃器皿火焰抛光机39H-71-39垃圾破碎挤压成型机40H-71-40智能焊接机械手41H-71-41多功能手拖车42H-71-42管道内壁除锈器43H-71-43多用途减震悬挂441 .作品序号：H-I-I2 .作品名称：倾转式双桨固定翼垂直起降无人机试验台系统3.4.5.6.7.主题类别：其他(SW组)参赛学校：山东大学参赛学生：周声旺刘博峰徐勤杰张志

4、冲张舜禹指导教师：张建川李凯岭作品简介：(1)应用领域与技术原理、用途该试验台系统为倾转式双桨固定翼垂直起降无人机的前期准备环节，用于模拟飞机的复杂飞行状态，试验飞机飞行时的升力、姿态角度等重要参数。其搭载的无人机起飞降落阶段可实现空中悬停、垂直起降等功能，完成灾情监测、森林防火、军事巡视、紧急搜救等工作。机械结构方面，由可多自由旋转的发动机模块、机翼倾转模块、多自由度可控旋转的试验台支柱模块构成。自动操纵方面，使用单片机操纵与电器原件，通过程序实现转角及自由度的精确操纵。(2)技术性能指标使用so1idworks进行建模分析，要紧指标有关键零部件的强度刚度分析、零件可加工性CAM分析、机翼升

5、力、转角及自由度操纵等。(3)作品的制造性、先进性、可行性、有用性使用双桨固定翼机构设计，发动机可倾转，机翼前后掠角同步调节，实现垂直起降空中悬停等功能。将螺旋桨的高速运动与转角调节的低速运动相分离，与同类垂直起降无人机相比能更充分发挥固定翼飞机速度快的优点。试验台支座可实现多自由度旋转，模拟飞机不一致飞行姿态，配合传感器系统，实现转角参数测定。(4)作用意义旨在填补国内对垂直起降无人机研究的空白，设计一种能够应用于巡航探测搜救的新型无人机的试验台,在试验台上对无人机进行模拟操纵,实现其在垂直起降空中悬停等方面的优势。(5)推广应用前景、效益分析与市场预测垂直起降无人机的研究目前要紧由美国等少

6、数国家主导，在国内尚处于起步阶段近些年来地震、海啸等自然灾害的频发，不得不引发我们对新型垂直起降无人机的探索。随着中国IOOOmF列高空开放，该试验台所搭载的无人机必将拥有更广阔的市场前景。1 .作品序号：H-1-22 .作品名称：智能再生纸一体机3 .主题类别：现代生活机具4 .参赛学校：山东大学5 .参赛学生：张嵩张成鹏曹瑞氓王瑞岩程高飞6 .指导教师：李凯岭7 .作品简介：(1)应用领域与技术原理、用途应用领域：废纸特别是办公用纸、复印纸回收，废纸再造；技术原理：造纸技术，混沌搅拌，单片机操纵；用途：废纸回收与再造。(2)技术性能指标尺寸：1200mmX900mmX400mm；电源：22

7、0V；系统构成：传动系统、动力系统、传感系统、人机交互系统。(3)作品的制造性、先进性、可行性、有用性制造性：作品为原创设计；先进性：国内目前无同类型产品；可行性：经市场分析、经济效益与环境效益分析可行；有用性：设备小巧智能，便于在公司与学校推广应用。(4)作用意义用原木为原料生产1吨纸，比生产1吨再生纸多耗能40%。使用1张再生纸能够节能约1.8克标准煤，相应减排二氧化碳4.7克。假如将全国2%的纸张使用改为再生纸，那么每年可节能约45.2万吨标准煤，减排二氧化碳116.4万吨。(5)推广应用前景、效益分析与市场预测一家大约有三四百名员工的公司，一个月最少也要用掉200包A4复印纸(每包有5

8、00张)。平均一所大学每年产生废纸约为32000公斤。此类废纸没有被充分回收再用，这就为我们的设备提供了很大的市场。1 (6)示意图或者照片2 .作品序号：H-5-33 .作品名称：电控机械式自动变速器执行机构4 .主题类别：山东华创SoIidWOrkS三维设计大赛5 .参赛学校：山东建筑大学6 .参赛学生：李博文刘钊王刚7 .指导教师：罗映赵志超8 .作品简介：(1)应用领域与技术原理、用途：是在通常的手动变速箱与离合器上配备一套电子操纵的机械操纵系统，以达到自动切换档位目的的机构。事实上就是在手动变速器，也就是齿轮式机械变速器(MT)的原有基础上加装了微机操纵的自动操纵系统，以此改变原先的

9、手动操作系统。因此AMT实际上是由一个机器人系统来完成操作离合器与选挡的两个动作，其核心技术是微机系统，电子技术及质量将直接决定AMT的性能与运行质量。(2)技术性能指标：电控机械式自动变速器(AMT)是在传统的手动齿轮式变速器基础上改继而来的；它揉合了AT(自动)与MT(手动)两者优点的机电液一体化自动变速器；AMT既具有液力自动变速器的优点，又保留了原手动变速器齿轮传动的效率高、成木低、结构简单、易制造的长处。它揉合了二者优点，是非常适合我国国情的机电液一体化自动变速器。它是在现生产的机械变速器上进行改造的，保留了绝大部分原总成部件，只改变其中手动操作系统的换挡部分，生产继承性好，改造的投

10、入费用少，非常容易被生产厂家同意。它的缺点是非动力换档，这能够通过电控软件方面来得到一定弥补。在几种自动变速器中，AMT的性价比最高。(3)作品的制造性、先进性、可行性、有用性：选挡与换挡均使用滚珠丝杠与螺母传动，既起到减速增力的作用，同时也将旋转运动转换成直线运动，直接操纵选换挡机构。滚珠丝杠精度高因此有操纵精准，工作噪音小的优点。通过操纵电机的正转与反转，使固定在螺母上的滑块沿丝杠方向运动，实现五个前进挡，一个倒档的换挡动作。(4)作用意义：极大的方便了人们的汽车驾驶，特别关于新手司机更是津津乐道。操作简便,变速比稳固可控,维修容易，高效节能,使用寿命周期长，保护方便，成本低。AMT更适合

11、中国汽车工业的现实，对AMT自动变速器的研究与开发具有重要的现实意义。(5)推广应用前景、效益分析与市场预测：未来1015年内我国重型汽车技术进展的方向将是全面改善与提高重型汽车的技术性能与使用性能，这为AMT技术的进展提供了足够的空间。关于城市公交客车，在满足驾驶舒适简便与低成本的双重条件下，AMT应是其首选对象。因此，AMT技术应用于城市公交客车的进展前景广阔。目前，国内在重型车辆上开发的AMT产品，其执行机构要紧使用液压驱动方案。由于大部分重型专用汽车上都具有不一致用途的液压系统，本身带有液压油源，因此现有的AMT技术能够直接在其上应用。关于无液压油源但使用了气压制动的车辆，因有气源，可

12、使用气动方案来驱动执行机构。由于专用汽车是一种具有高附加值、高利润的产品，而加装AMT系统增加的成本相对总成本来说比较小，且由此带来的整车性能及售价的提高，关于专用汽车生产厂家来说，无疑具有较大的吸引力。(6)示意图:1 .作品序号：H-542 .作品名称：筒形钢筋网架自动焊接设备3 .主题类别：现代生产机具4 .参赛学校：山东建筑大学5 .参赛学生：赵鹏跃赵小波乔冬冬李占峰焦方方6 .指导教师：范文利陈继文7 .作品简介：(1)应用领域与技术原理、用途：桩基施工的建筑工程中，筒形钢筋网架的自动成型。在操纵系统中利用可编程操纵器操纵伺服电机来操纵移动盘的转动与横向移动，从而实现筒形钢筋网架焊接

13、的自动化操纵。(2)技术性能指标：能够在2分钟内完成直径1米，12根骨架，长7米的筒形钢筋网架的焊接。(3)作品的制造性、先进性、可行性、有用性：定位盘的径向定位使用液压缸驱动链条装置实现，驱动力大，能够实现焊接过程中的径向调整，即能够进行变直径的筒形钢筋网架的焊接；定位盘的径向调整机构能够单独调整，能够进行非圆截面如椭圆、矩形截面的钢筋网架的焊接；焊接方式使用滚压式点焊，焊接效率高，质量好。(4)作用意义：使用筒形钢筋网架自动焊接设备一方面可大大提高生产设备的自动化水平，从而提高劳动生产率，降低工人的劳动强度，同时又可提升企业的产品质量，提高企业的整体竞争力。(5)推广应用前景、效益分析与市

14、场预测：本产品使用了模块化设计，每个部分能够单独拆装运输，安装调整方便，操作简单，能够在工地的简易厂房内使用，甚至能够在半露天状态下使用；工作效率高，习惯性好，设备造价低，能够节约大量的人工，提高生产质量，推广价值较高。(6)示意图：1 .作品序号：H-552 .作品名称：长轴件装夹机械手3 .主题类别：现代生产机具4 .参赛学校：山东建筑大学5 .参赛学生：姜茂林陈宁6 .指导教师：姜洪奎李彦凤7 .作品简介：为解决工业生产中出现的长轴搬运要紧依靠人工、以上问题，本课题组特别设计了长轴件装夹机械手。本作品能够代替部分人体劳动，能够大大降低劳动强度，而且保证了轴类零件不发生变形或者者折断。因此

15、本作品不仅适用于轴类零件的生产流水线中，也能够适用于大规模农业化采摘。（1）应用领域与技术原理、用途；本课题组特别设计了长轴件装夹机械手。适用于轴类零件的生产流水线中，也能够用于大规模农业化采摘，利用旋转汽缸与拉伸气缸的作为动力，驱动变形手抓开闭与位移，本作品能够代替部分人体劳动，能够大大降低劳动强度，而且保证了轴类零件不发生变形或者者折断。（2）技术性能指标；1水平伸缩位移：。40Omm水平伸缩速度:6OmmZS重复定位精度：+/-1mm2 .垂直升降位移：15Omm垂直升降速度：300mms重复定位精度：+/-Imm3 .回转速度：60ds4 .最大持重：10KG5 .驱动方式：气压驱动（3）作品的制造性、先进性、可行性、有用性；本作品对机械手进行了特殊设计，能够保证长轴类工件或者者果实不发生弯曲。该机械抓手自成装配，能够根据实际工件的形状大小进行更换，这样具有较强的通用性。（4）作用意义；本作品能够代替部分人体劳动，能够大大降低劳动强度，而且保证了轴类零件不发生变形或者者