【正文】 經(jīng)查閱相關(guān)資料可知，則至此,已初步確定了輸出軸的各端直徑和長度.現(xiàn)在三根軸都已經(jīng)設(shè)計完成。 本章小結(jié) 本章的主要任務(wù)是確定機(jī)械式電池結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)參數(shù)，其中最為關(guān)鍵的是確定該設(shè)計的大小、尺寸及形狀。設(shè)計到此也基本上能完成了一大部分也是整個設(shè)計的關(guān)鍵。5. 結(jié)論 機(jī)械電池的環(huán)保型是它的最大優(yōu)勢。由于機(jī)械式電池器元件方便回收和處理，因此相對與化學(xué)電池而言，機(jī)械式電池對環(huán)保上的意義是顯而易見的。機(jī)械式電池主要以機(jī)械零件為主，使用壽命取決于內(nèi)部零件的使用壽命，一般壽命也較長。此外，機(jī)械式電池采用搖柄裝置作為原動機(jī)構(gòu)可隨時充電和反復(fù)使用，它還是用于在一些緊急場合或偏遠(yuǎn)山區(qū)等場合。在通過人力簡單為電池提供能量后，就可以得到所需的電能。不會像化學(xué)電池或充電電池那樣長時間不用會導(dǎo)致失效、漏電等問題。這種新型電池將是未來能源的一個新的方向，而且其工作原理比較簡單，可以部分的代替現(xiàn)有的化學(xué)電池。因此，前景將是十分廣闊。國外現(xiàn)有的相似的研究，但均限定與具體點其共同使用，這里提出和已經(jīng)進(jìn)行的工作在國內(nèi)目前還沒有相關(guān)報道。特別需要指出：國內(nèi)外對電池和蓄電池的研究工作非常重視。對現(xiàn)在使用的電池對環(huán)保的影響也同樣十分關(guān)注。近年來，國家指導(dǎo)性科技攻關(guān)項目中以高性能新型化學(xué)電池開發(fā)為目的指南，表明了它們的重要性。我們認(rèn)為：不僅應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)有的化學(xué)電池領(lǐng)域投入人力、物力和財力開展深入的研究，但也盡可能對未來新型電池領(lǐng)域開創(chuàng)一個暫新的途徑。從發(fā)展趨勢來看：這種新型微機(jī)械電池，具有綠色產(chǎn)品的特點和特定的使用區(qū)域，可以平時使用，在偏遠(yuǎn)山區(qū)或停電的時候更有使用價值，所以這種為機(jī)械電池將會有廣闊的使用空間，在未來更加注重環(huán)保的明天，它的價值將會更加突出。本設(shè)計創(chuàng)新之處有： （1）首先提出了和開展了機(jī)械式電池研究。相對于其他現(xiàn)有的將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置而言，機(jī)械式電池是獨立的電源，可以運用于多種場合，用途廣泛； （2）采用創(chuàng)新設(shè)計你的聯(lián)想類比法，將外形設(shè)計與常規(guī)電池相似，英雌在使用時可無需改變已有電器結(jié)構(gòu)，有利于推廣運用； （3）在機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)中將引入簡易彈簧拉伸和定時裝置；在電路方面，引入并聯(lián)充電，串聯(lián)放電結(jié)構(gòu)。 本設(shè)計特色之處在于： （1）相對于化學(xué)電池而言，由于采用了機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，所以機(jī)械式電池不會對環(huán)境產(chǎn)生污染，有利于環(huán)保； （2）由于其結(jié)構(gòu)組織大多是機(jī)械零件，可以反復(fù)使用。其主要失效形式為零部件的磨損，因此回收和處理將十分方便； （3）機(jī)械式電池成本不高，而且可以反復(fù)使用，壽命長，如能批量生產(chǎn)，將會產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。 通過對機(jī)械電池的設(shè)計從理論和實驗兩方面研究，分別設(shè)計了三款不同的機(jī)械電池，都是在前面設(shè)計的基礎(chǔ)上完成的，各自擁有自己的優(yōu)缺點。主要開展了以下研究：（1） 電池的設(shè)計與制造 我們先后設(shè)計了三款機(jī)械電池，分別為搖柄式機(jī)械電池、拉繩式微機(jī)械電池、定時機(jī)械電池，都已達(dá)到我們目前的目的，后面設(shè)計的都是在前面一款的基礎(chǔ)上完成了，解決了前面的缺點，但也暴露了自己的弱點，還需進(jìn)一步完善。 （2）機(jī)械電池結(jié)構(gòu)微型化研究 通過機(jī)械電池性能實驗裝置研制，對機(jī)械電池的性能加以測試，機(jī)械電池性能與結(jié)構(gòu)參數(shù)相關(guān)研究；以及儲存器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，通過對結(jié)構(gòu)微型化的相關(guān)研究，對機(jī)械電池的驅(qū)動方式、傳動方式等機(jī)械部件減小結(jié)構(gòu)尺寸的微型化，探索機(jī)械電池微型結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)律問題，使其盡可能簡單、方便設(shè)計與制造。另外，對現(xiàn)有控制電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，掌握其工作過長的充放電規(guī)律，使其在結(jié)構(gòu)上進(jìn)一步微型化，且工作更加可靠和實用。 （3）機(jī)械電池機(jī)械性能研究從強(qiáng)度設(shè)計和摩擦學(xué)設(shè)計方面進(jìn)行實驗和理論兩方面的研究。建立機(jī)械電池性能實驗裝置，對強(qiáng)度和摩擦學(xué)性能進(jìn)行實驗研究，對機(jī)械電池驅(qū)動和傳動機(jī)構(gòu)中相互作用的載荷、摩擦力（應(yīng)力、摩擦系數(shù)）等隨設(shè)計參數(shù)（入速度、傳動比、精度、光潔度等）的變化規(guī)律的研究。將所得到的實驗結(jié)構(gòu)與所建立的機(jī)械模型進(jìn)行數(shù)值分析結(jié)構(gòu)比較，并與相應(yīng)的經(jīng)典設(shè)計理論與方法進(jìn)行比較，已掌握其特有的機(jī)械設(shè)計規(guī)律，進(jìn)行尺寸和形狀對機(jī)械電池基本力學(xué)性能影響的研究，確定適用于機(jī)械電池性能的材料選用準(zhǔn)則。 （4）存儲電器、電路的設(shè)計與實驗在設(shè)計中，我們選擇了合適的存儲設(shè)備，針對產(chǎn)生電壓不夠高而提出的并聯(lián)充電、串聯(lián)放電的想法，并設(shè)計制作了具體的電路，在實驗中進(jìn)一步對電路的性能加以分析。 通過前一階段的研究，我們發(fā)現(xiàn)機(jī)械電池也有其自身的弱點，需要進(jìn)一步完善和深入研究。不足之處主要包括： （1）機(jī)械電池的體積尺寸的微型化在前一階段的研究中，我們采用的元件本身較大，通過實驗和理論上的優(yōu)化設(shè)計分析，我們在很多地方可以減少很多元件，如驅(qū)動裝置、定位機(jī)構(gòu)、外殼等，通過微型化達(dá)到減少尺寸的目的，在體積限定的尺寸內(nèi)，一般的電量比化學(xué)電池要小很多。（2） 使用時間較短 在前面的設(shè)計中，搖柄式機(jī)械電池使用的時間比其他兩款時間要短，總體來說使用時間都不夠理想，一次使用時間不能過長，必須經(jīng)常提供動力維持其運行，這一點定時機(jī)械電池解決了部分缺點。（3）機(jī)械電池性能與設(shè)計研究這方面的工作主要是要提高機(jī)械式電池的功率。為此，要進(jìn)行包括機(jī)械電池性能實驗裝置，微流量、壓力傳感器等研制，通過對機(jī)械電池結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化等工作提高機(jī)械電池的性能和實用性。（4） 機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的高效率問題 目前我們采用的進(jìn)口元件具有較高轉(zhuǎn)換率，但由于功率較小，目前只可帶動功率較小的電器元件工作。雖然這已經(jīng)可以在例如玩具、禮品的方面得到一定的應(yīng)用，但要擴(kuò)展其范圍還必須加大功率和轉(zhuǎn)化效率等內(nèi)容的開發(fā)工作 （5）造價偏高 由于有機(jī)械零件組成，其正常運行必須靠制造的精度、有效的潤滑、精度的安裝來保證，因此其造價也比較貴，希望能進(jìn)一步完善機(jī)械電池，通過以后的規(guī)?；a(chǎn)解決這個問題。對未來工作的展望： （1）通過設(shè)計、制造機(jī)械電池，對新型微小機(jī)電產(chǎn)品在微型化條件下的結(jié)構(gòu)設(shè)計、強(qiáng)度設(shè)計、摩擦學(xué)設(shè)計理論和方法進(jìn)行探討，進(jìn)而掌握對新型微小機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計規(guī)律，為新型微笑機(jī)電產(chǎn)品的機(jī)械設(shè)計提供必要的理論依據(jù)和研究手段，在微小機(jī)電產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計理論和設(shè)計方法方面取得重要進(jìn)展。 （2）我們設(shè)計的機(jī)械式電池的最大優(yōu)點一是環(huán)保，二是方便，在第二點上可以說是解決機(jī)械電池應(yīng)用問題的最大優(yōu)點，通過對如今的手機(jī)電池的觀察和切身體會，手機(jī)電池有其很大的弱點就是充電不方便，在戶外一旦點能使用完了，手機(jī)就失去其聯(lián)系功能了，而且其在戶外充電還是有兩大缺點，一是要帶充電器，二是要有電源，這點恐怕是在戶外的最大缺點了，如果我們能夠把機(jī)械點運用到手機(jī)當(dāng)中，那將是一個很好的應(yīng)用，一旦電池沒有電了，我們只要擰動后面的旋鈕，手機(jī)就可以繼續(xù)工作了，而且也不會對手機(jī)電池的大小造成負(fù)擔(dān)，對此我還設(shè)計出了其基本的三維模型（見圖51），有了這個想法以后也對其功率問題進(jìn)行過論證，發(fā)現(xiàn)還是可以滿足我們的要求的。圖51 未來機(jī)械式手機(jī)電池三維圖 此次畢業(yè)設(shè)計，經(jīng)過大半學(xué)期的努力,我終于將畢業(yè)設(shè)計做完了。這次設(shè)計過程中,我遇到了許多困難,一次又一次的修改設(shè)計方案修改，這都暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足，令我非常苦惱。后來在老師的指導(dǎo)下,我找到了問題所在之處,并將之解決。同時我還對機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)的知識有了更進(jìn)一步的了解。盡管這次作業(yè)的時間是漫長的,過程是曲折的,但我的收獲還是很大的。不僅僅掌握了設(shè)計一個完整機(jī)械的步驟與方法；也對機(jī)械制圖、Auto CAD軟件、Word有了更進(jìn)一步的掌握。對我來說,。在整個過程中,我發(fā)現(xiàn)像我們這些學(xué)生最最缺少的是經(jīng)驗,沒有感性的認(rèn)識，空有理論知識,有些東西很可能與實際脫節(jié)?？傮w來說,我覺得做這種類型的作業(yè)對我們的幫助還是很大的,它需要我們將學(xué)過的相關(guān)知識都系統(tǒng)地聯(lián)系起來，綜合應(yīng)用才能很好的完成包括機(jī)械設(shè)計在內(nèi)的所有工作，也希望學(xué)院能多一些這種課程。參考文獻(xiàn)[1]. 謝士國,[J]. 現(xiàn)代制造工程，2002,4:4648[2]. 謝士國,黃平,陳濤，等. 微機(jī)械電池的設(shè)計與實驗[C]. 第五屆海內(nèi)外青年設(shè)計與制造科學(xué)會議論文集（第二卷），2002,2:3336[3]. 孫桓,陳作模,葛文杰主編. 機(jī)械原理（第七版）[M]. 北京：高等教育出版社，2006[4]. 濮良貴,（第八版）[M]. 北京：高等教育出版社，2006[5]. 黃劍洪. 一種機(jī)械補(bǔ)給電池車：中國，[P]. 2001,3[6]. 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