【導(dǎo)讀】的地板能將乘客走路時(shí)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換成綠色能源。鐵路公司18日向媒體展示了這套裝。這種白色地板鋪設(shè)在兩臺(tái)檢票機(jī)之間，利用乘客走過檢票口時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)發(fā)電。這種鞋鞋底內(nèi)裝有水和一個(gè)小型發(fā)電機(jī)。人們穿著這種鞋子行走，鞋底產(chǎn)生的壓力使水流。公司發(fā)言人天滿秀臣說，“發(fā)電鞋”發(fā)電功率為瓦特，“只要保持。行走，發(fā)電量足以使iPod運(yùn)轉(zhuǎn)”。研究人員正努力把發(fā)電功率提高到3瓦特，以便給手機(jī)

　　

【正文】 示。 圖 搖桿 （ 4） 離合器齒輪的設(shè)計(jì) 根據(jù) 中的理論計(jì)算 ,小齒輪的壓力角取 20度 ,齒寬取 2mm，模數(shù)取 1mm，齒數(shù)為8。 根據(jù)上述參數(shù)及漸開線齒輪的相關(guān)特性建模，如圖 離合器齒輪所示。 圖 離合器齒輪 伸縮桿的零件設(shè)計(jì) 考慮到裝置的可攜帶性以及人在行走過程中的舒適性，設(shè)計(jì)了一個(gè)可以伸縮的擺桿來解決這個(gè)問題，擺桿可以完全縮進(jìn)該裝 置內(nèi)，提高了可攜帶性。并且在行走過程中人的大腿不可能是完全在一個(gè)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，擺桿的伸縮可以提高舒適性。我們考慮到人在行走的過程中，腿不會(huì)完全的在一個(gè)平面內(nèi)，因此擺桿設(shè)計(jì)成圓形這樣人的腿在擺動(dòng)的同時(shí)如果做小幅度的轉(zhuǎn)動(dòng)也不會(huì)感到不舒適。伸縮桿的設(shè)計(jì)如圖 所示。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 22 圖 伸縮桿 充電裝置的零件設(shè)計(jì) 充電裝置的設(shè)置也是一個(gè)要解決的問題，不同的型號(hào)要全面的考慮，盡量擴(kuò)大該設(shè)計(jì)的應(yīng)用范圍，可以為各種電池充電。充電裝置由頂蓋、導(dǎo)爪、導(dǎo)片、螺釘和彈簧組成。 （ 1） 頂蓋的設(shè)計(jì) 頂蓋的設(shè)計(jì)是為了固定電池 以及將導(dǎo)線與電池接觸的。如圖所示。 （ 2） 導(dǎo)爪的設(shè)計(jì) 導(dǎo)爪的設(shè)計(jì)可以滿足不同型號(hào)的電池，電池的導(dǎo)片有在前端的，也有在側(cè)面的，這樣用導(dǎo)爪的下觸點(diǎn)和前觸點(diǎn)來解決。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 23 （ 3） 導(dǎo)片的設(shè)計(jì) 導(dǎo)片是用來和內(nèi)部發(fā)電機(jī)和外部的導(dǎo)爪相連的，將兩者導(dǎo)通，同時(shí)讓導(dǎo)爪可以有一定轉(zhuǎn)動(dòng)。 （ 4） 彈簧的設(shè)計(jì) （ 5） USB插槽 對(duì)于如何將電能傳送到人們常用的設(shè)備中，手機(jī)、 MP MP4 等，我們采用多個(gè)插槽的方法，有 USB 插槽有其他萬能充樣式的插槽，以此來充滿不同的需要。 圖 USB 插頭 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 24 塑料零件的設(shè) 計(jì)要點(diǎn) 零件的形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、合理、便于成型在保證使用要求前提下，力求簡(jiǎn)單、便于脫模，盡量避免或減少抽芯機(jī)構(gòu) 。 零件的壁厚確定應(yīng)合理 塑料零件的壁厚取決于塑件的使用要求，太薄會(huì)造成制品的強(qiáng)度和剛度不足，受力后容易產(chǎn)生翹曲變形 ，成型時(shí)流動(dòng)阻力大 ，大型復(fù)雜的零件就難以充滿型腔。反之，壁厚過大，不但浪費(fèi)材料，而且加長(zhǎng)成型周期，降低生產(chǎn)率，還容易產(chǎn)生氣泡、縮孔、翹曲等疵病。因此制件設(shè)計(jì)時(shí)確定零件壁厚應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1） 在滿足使用要求的前提下，盡量減小壁厚； 2） 零件的各部位壁厚 盡量均勻，以減小內(nèi)應(yīng)力和變形。不均勻的壁厚會(huì)造成嚴(yán)重的翹曲及尺寸控制的問題； 3） 承受緊固力部位必須保證壓縮強(qiáng)度； 4） 避免過厚部位產(chǎn)生縮孔和凹陷； 5） 成型頂出時(shí)能承受沖擊力的沖擊。 必須設(shè)置必要的脫模斜度為確保制件成型時(shí)能順利脫模，設(shè)計(jì)時(shí)必須在脫模方向設(shè)置脫模斜度，其大小與塑料性能、零件件的收縮率和幾何形狀有關(guān)，對(duì)于工程塑料的結(jié)構(gòu)件來說，一般應(yīng)在保證順利脫模的前提下，盡量減小脫模斜度。 強(qiáng)度和剛度不足可考慮設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋 為滿足零件的使用所需的強(qiáng)度和剛度單用增加壁厚的辦法，往往是不 合理的，不僅大幅增加了零件的重量，而且易產(chǎn)生縮孔、凹痕等疵病，在零件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮設(shè)置加強(qiáng)筋，這樣能滿意地解決這些問題，它能提高零件的強(qiáng)度、防止和避免塑料的變形和翹曲。設(shè)置加強(qiáng)筋的方向應(yīng)與料流方向盡量保持一致，以防止充模時(shí)料流受到攪亂，降低零件的韌性或影響制件外觀質(zhì)量。 零件的所有的轉(zhuǎn)角盡可能設(shè)計(jì)成圓角或者用圓弧過渡 圓角可避免應(yīng)力集中，提高制件強(qiáng)度 在零件的轉(zhuǎn)角處易產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或受沖擊、振動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生破裂，如果成型條件不當(dāng)或零件結(jié)構(gòu)不合理，則會(huì)產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，特別容易產(chǎn)生應(yīng)力 開裂。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，當(dāng)圓角半徑小于零件壁厚 倍時(shí)應(yīng)力集中急劇增大，當(dāng)大于壁厚 倍時(shí)，應(yīng)力集中明顯變小。 圓角可有利于充模和脫模 對(duì)于一些流動(dòng)性差的塑料或加入填料的塑料，零件設(shè)計(jì)圓角尤為重要，不僅可改善充模性能，而且可提高零件使用性能。 圓角有利于模具制造，提高模具強(qiáng)度 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 25 零件上設(shè)計(jì)了圓角，模具的對(duì)應(yīng)部位也呈圓角，這就增加了模具的堅(jiān)固性，模具在淬火或使用時(shí)不致因應(yīng)力集中而開裂，因而也增加了模具的強(qiáng)度。 塑料零件材料的選擇原則 ABS 用途 : 玩具、機(jī)殼、日常用品 特性 : 堅(jiān)硬、不易碎、可涂膠水，但損壞時(shí)可能有利邊出現(xiàn)。 PP 用途 : 玩具、日常用品、包裝膠袋、瓶子 特性 : 有彈性、韌度強(qiáng)、延伸性大、但不可涂膠水。 用途 : 軟喉管、硬喉管、軟板、硬板、電線、玩具 特性 : 柔軟、堅(jiān)韌而有彈性。 POM 用途 : 機(jī)械零件、齒輪、杠桿、家電外殼 特性 : 耐磨、堅(jiān)硬但脆弱，損壞時(shí)容易有利邊出現(xiàn) Nylon 用途 : 齒輪、滑輪 特性 : 堅(jiān)韌、吸水、但當(dāng)水份完全揮發(fā)后會(huì)變得脆弱。 Kraton 用途 : 摩打墊 特性 : 柔軟，有彈性，韌度高，延伸性強(qiáng)。 總結(jié) 塑料零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必 須在滿足使用要求和符合塑料本身的特性前提下，盡可能簡(jiǎn) 化結(jié)構(gòu)和模具、節(jié)省材料、便于成型。 第 3 章 電 路 設(shè) 計(jì) 硬件電路設(shè)計(jì) 電路設(shè)計(jì) 圖 整流電路 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 26 左端為發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓，由于人行走時(shí)腿的擺動(dòng)不能是絕對(duì)勻速的，因此產(chǎn)生的電壓是不穩(wěn)定的，需要穩(wěn)壓。首先經(jīng)過電容、二極管和穩(wěn)壓管的調(diào)節(jié)將不穩(wěn)定的電流儲(chǔ)存到蓄電池中，但如果這樣直接傳輸?shù)绞謾C(jī)電池中，當(dāng)在人行走時(shí)，由于并聯(lián)電壓電壓會(huì)比較高，因此要再次進(jìn)行穩(wěn)壓，這樣輸?shù)绞謾C(jī)電池中才能滿 足要求。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 27 總 結(jié) 現(xiàn)在市場(chǎng)上包括在實(shí)驗(yàn)階段的行走發(fā)電裝置，主要有發(fā)電鞋、膝部發(fā)電裝置等，它們的共同的缺點(diǎn)是沒有將人行走時(shí)的動(dòng)能最大限度的收集起來，發(fā)電鞋裝置小、力矩短產(chǎn)生的電能有限，膝部發(fā)電裝置放于膝部并不舒適且人行走時(shí)膝部的彎曲是輔助運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的電能也是有限的。 胯關(guān)節(jié)是人們?cè)谛凶邥r(shí)運(yùn)動(dòng)幅度和力度最大的部位，并且將發(fā)電裝置放在腰間也是比較舒適的。這是本設(shè)計(jì)的一大創(chuàng)新。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 28 致 謝 本論文是在導(dǎo)師石運(yùn)序的精心指導(dǎo)下完成的。在接受導(dǎo)師指導(dǎo)的時(shí)間里，他那淵博的知識(shí)， 活躍的思維，敏銳的洞察力，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度給我留下了深刻的印象，并將使我受益終身。在此論文完成之際，對(duì)導(dǎo)師曾經(jīng)給予的學(xué)術(shù)上的指導(dǎo)，生活上的關(guān)心和幫助致以最誠(chéng)摯的謝意 !最后，感謝我的家人，是他們給了我關(guān)心和鼓勵(lì)，使我在整個(gè)大學(xué)期間，能夠?qū)Ｐ牡膶W(xué)習(xí)和工作，謝謝！畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 29 參考文獻(xiàn) [1]. 《機(jī)械原理》，東南大學(xué)機(jī)械學(xué)學(xué)科組 鄭文緯 吳克堅(jiān)主編 [2]. 《機(jī)械設(shè)計(jì)》，高等教育出版社 濮良貴 紀(jì)名剛主編 [3]. 《機(jī)械制圖》，大連理工大學(xué)工程畫教研室編 [4]. 《電工學(xué)》，高等教育出版 社 秦曾煌主編 [5]. 《 UG NX4 CAD 快速入門指導(dǎo)》，清華大學(xué)出版社 洪如瑾編著 [6]. //