【正文】 為了滿足玩具小的尺寸結(jié)構(gòu)，玩具齒輪齒數(shù)可以根據(jù)要求做得很少，一般小齒輪的齒數(shù)為 6~10。由于玩具齒輪強調(diào)動作的靈活性，不要求嚴(yán)格的運動規(guī)律、速度等，同時考慮為了降低成本，玩具齒輪與一般齒輪比加工精度要求不是很高。玩具齒輪按材料劃分主要有金屬、塑料兩種。考慮成本和玩具本身的特點，金屬齒輪用的比較少，塑料齒輪相對較多。其材料主要是工程塑料，有POM、POM+GF、PA、PA+GF、PC、PSF、PBT、ABS、PE、PPS。玩具類型主要有圓柱齒輪、冠齒輪（盆齒輪） 、蝸桿。本設(shè)計中，以上三種齒輪均用到，具體結(jié)構(gòu)分別如圖 、 所示?；谀嫦蚬こ痰碾妱油婢咧鄙w機的設(shè)計 18 (a)單一圓柱齒輪 (b)雙聯(lián)圓柱齒輪圖 玩具飛機之圓柱齒輪 圖 玩具飛機之冠齒輪 圖 玩具飛機之蝸桿 控制凸輪設(shè)計原地回轉(zhuǎn)動作在一定時間間隔內(nèi)重復(fù)，采用機械的控制方法，用平面凸輪的廓線的變化實現(xiàn)。圖 是本設(shè)計中的控制凸輪，由于玩具飛機中對運動要求不高，凸輪廓線的設(shè)計主要考慮加工工藝性，廓線不要有太大的變化，以減少沖擊。圖 玩具飛機之控制凸輪南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 19 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 傳動軸支承設(shè)計本設(shè)計中，齒輪與軸間均采用緊配合，由注射齒輪時完成軸與齒輪的聯(lián)接。裝配成機芯時有上下固定板，上下固定板通過上下固定板間的塑料圓柱銷定位，螺釘固定。上下固定板結(jié)構(gòu)如圖 所示。中間部分支承板用于固定電機和凸輪軸Ⅷ。 (a)機芯上固定板 (b)機芯下固定板圖 玩具飛機之機芯固定板機芯裝配的結(jié)構(gòu)如圖 所示。圖 機械傳動系統(tǒng)裝配數(shù)模 輪子的設(shè)計行駛類玩具中輪子是比較重要的零件，輪子的設(shè)計直接影響到玩具的動作效果和外觀。輪子的主要功能是帶動玩具的行走和裝飾，對輪子的基本要求是滿足使用功能，即能在支撐面上作純滾動；在滿足使用要求的基礎(chǔ)上，造型要基于逆向工程的電動玩具直升飛機的設(shè)計 20 美觀。玩具中的輪子主要有三類，即全塑輪、全橡膠輪、橡塑組合輪。全塑輪主要由于材料質(zhì)地較硬、彈性差，一般用作裝飾輪和小型玩具的驅(qū)動輪。橡膠輪彈性好，與地面摩擦力大，適合做玩具的驅(qū)動輪。為了增加輪子與軸之間的抗拉強度與抗扭強度，橡膠中間需要配金屬輪芯，制造成本高。橡塑輪是用塑料制成輪芯、橡膠制成輪胎組合而成的輪子。其利用塑料和橡膠的優(yōu)點，適合各種驅(qū)動輪。它們之間配合時只需把輪芯壓入輪胎內(nèi)即可。結(jié)構(gòu)簡單、成本低，是目前用的最多的一種結(jié)構(gòu)形式。本設(shè)計的驅(qū)動就輪采用了橡塑組合輪?？紤]降低成本、減輕重量，從動輪采用全塑輪，中間部分設(shè)為中空結(jié)構(gòu)。圖 是玩具飛機的驅(qū)動輪。圖 玩具飛機之驅(qū)動輪南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 21 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第四章 玩具飛機其他結(jié)構(gòu)設(shè)計玩具飛機除了主要的外殼和機械傳動系統(tǒng)外，還有其他一些輔助結(jié)構(gòu)，如底盤、踏板、電池箱、電極片等。 底盤設(shè)計需要將玩具飛機的外殼、機芯裝配到底盤上，底盤主要考慮各個件的裝配，保證飛機裝配的合理性。裝配尺寸公差在 范圍內(nèi)。測量、計算外殼間前后輪軸間距，設(shè)計底盤主要尺寸長度和寬度，考慮電池箱、回輪機構(gòu)、前后輪軸固定結(jié)構(gòu)，設(shè)計底盤部裝如圖 。圖 玩具飛機底盤部裝底盤上的一些孔，主要是機械傳動軸過孔。 電池箱設(shè)計電池箱是存放干電池的一個部件，其結(jié)構(gòu)主要有立式、臥式、手操縱式、分離式。立式電池箱中電池豎直放置，電池可以并聯(lián)也可以串聯(lián)，這種形式電池箱占底盤面積少。本設(shè)計中由于高度相對較大，有足夠的空間放置電池，采用立式電池箱結(jié)構(gòu)。電池箱的結(jié)構(gòu)尺寸主要根據(jù)電池尺寸設(shè)計，本設(shè)計使用兩節(jié) 1 號作為動力源。本設(shè)計電池箱主要尺寸為 321854，電池箱結(jié)構(gòu)如圖 ?；谀嫦蚬こ痰碾妱油婢咧鄙w機的設(shè)計 22 圖 玩具飛機電池箱 電極片設(shè)計電極片是電池接觸的導(dǎo)電體，要求有良好的接觸性和導(dǎo)電性。電極材料一般用黃銅皮、磷銅皮和馬口鐵制成。電極片分正、負(fù)極，由于大部分玩具都是用兩節(jié)電池并列串聯(lián)使用，所以經(jīng)常把正、負(fù)級做成一體。電極片在電池箱中的安裝，在電池箱內(nèi)部兩端注射有插槽，把電極片插入槽中，再通過電極片上的腳子固定。用彈簧做負(fù)極，在電極片上作切口，彈簧一端插入。 電池箱蓋設(shè)計電池箱蓋結(jié)構(gòu)常用的有鉸鏈?zhǔn)胶屯评?。鉸鏈形式，一種在箱體和箱蓋上分別注出軸孔，再用鉛絲將兩者裝在一起；另一種常見的結(jié)構(gòu)，是在箱蓋上注出兩個插片，在箱體上開出插槽，再用卡扣配合。這種結(jié)構(gòu)裝配容易，使用方便，但是由于箱蓋和箱體是分離的，容易丟失。再一種形式為了避免了箱蓋的丟失，在箱體兩側(cè)注出孔，在箱蓋兩端注出銷軸，利用塑料本身的彈性直接插在孔內(nèi)。本設(shè)計采用此種形式，其結(jié)構(gòu)如圖 所示。圖 電池箱蓋南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 23 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 踏板設(shè)計本設(shè)計中有兩個相同的踏板，主要用于飛機非運動狀態(tài)下的放置，其結(jié)構(gòu)如圖 所示。采用整體式結(jié)構(gòu)，兩圓軸同外殼相聯(lián)接。圖 玩具踏板 基于逆向工程的電動玩具直升飛機的設(shè)計 24 第五章 實體數(shù)模的裝配零件設(shè)計完成后，進行零件、部件裝配，先裝配部件，最終裝配成整機。 電池箱、底盤和機械傳動系統(tǒng)裝配將機械傳動部分裝配成一個部件，并同電池箱、機械傳動部分裝配在底盤上，成一個部件，如圖 。圖 底盤、電池箱和機械傳動系統(tǒng)部件 整機裝配將底盤、電池箱、機械傳動部分同直升飛機左右外殼裝配，并將踏板裝配到整機，如圖 、 分別是裝配后整機模型。圖 電動直升飛機裝配 A南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 25 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊圖 電動直升飛機裝配 B 裝配時應(yīng)注意的事項為了裝配的順利進行，符合要求，在建模時應(yīng)該注意以下事項。，局部應(yīng)該先進行裝配設(shè)計，再進行零件的詳細(xì)設(shè)計。，要嚴(yán)按照裝配設(shè)計的尺寸來建模。，若發(fā)現(xiàn)干涉情況，應(yīng)仔細(xì)查找原因，如果零件尺寸不符合要求，應(yīng)該重新建立零件數(shù)模。，不同的部件再進行裝配，可以在早期發(fā)現(xiàn)問題，解決問題比較方便?；谀嫦蚬こ痰碾妱油婢咧鄙w機的設(shè)計 26 總 結(jié)本課題主要對電動直升飛機進行了逆向設(shè)計，對飛機的外形進行了改進設(shè)計，其使更美觀，對內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行了局部優(yōu)化設(shè)計，使結(jié)構(gòu)更趨合理，工藝性較好，同時對機械傳動部分進行重新設(shè)計。通過本課題，使本人在玩具設(shè)計方面有一定的進步，對于逆向的基本流程及設(shè)計要點有了比較深的掌握。對相關(guān)軟件的應(yīng)用有更深的理解。應(yīng)用逆向工程進行電動玩具直升飛機的設(shè)計，能在較短的設(shè)計周期內(nèi)完成比較滿意的設(shè)計。本人認(rèn)為玩具設(shè)計，應(yīng)該加強以下幾方面，以期有高品質(zhì)的設(shè)計。1. 對玩具進行正向設(shè)計，進行創(chuàng)新設(shè)計，應(yīng)該是玩具設(shè)計的主要的出發(fā)點。2．由于受學(xué)科水平的限制，本課題所選擇的直升飛機還是一般型的，要將飛機做成比較高檔，應(yīng)該需要有更多、更復(fù)雜的運動，如直升飛機真正在空中的復(fù)雜路線的飛行、飛機的起降、空中停留，需要有電子學(xué)、計算機、流體軟力學(xué)的相關(guān)知識。3．對塑料結(jié)構(gòu)件的設(shè)計，需要有更多的工程背景；對塑料件的注射過程進行模擬，以分析塑料件結(jié)構(gòu)對注射工藝的影響，以獲得較好的注射件結(jié)構(gòu)。4．對飛機的運動進行仿真，以獲得更合理、復(fù)雜的運動。5．對玩具外殼、聯(lián)接進行強度的仿真分析，以獲得符合玩具安全標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計。 6．加強玩具標(biāo)準(zhǔn)的制定與實施。南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 27 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊致 謝 在本次畢業(yè)設(shè)計的過程中，校內(nèi)的指導(dǎo)老師王紅軍，給予本人很多幫助和支持，在此表示感謝。其次要感謝校外的指導(dǎo)老師關(guān)紹文先生，是其對本人的嚴(yán)格要求，比較順利完成本次課題。感謝母校南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，為本人提供了良好的學(xué)術(shù)環(huán)境和學(xué)習(xí)氛圍。最后要感謝的是本人四年的同窗，在資源共享方面給予很大的幫助。基于逆向工程的電動玩具直升飛機的設(shè)計 28 參考文獻[1]王林， “中國玩具發(fā)展 30 年”活動跟蹤報道之五，盤點 2022 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