D511-基于TRIZ的环保清洁黑板擦的设计与实现 下载积分：150　资料编号： D511

作品包括:

Word版说明书1份，共48页，约18000字

CAD版本图纸，共11张

摘  要

本文从空气中的粉尘对人类健康的威胁这一全球性问题入手，介绍了粉笔灰对于师生的危害，分析了传统黑板擦及市场上已有黑板擦的不足。以TRIZ理论为基础，介绍了TRIZ理论的国内外研究现状，对TRIZ理论的几个主要模块进行详细的分析，得出解决创新问题的一般模式，应用TRIZ理论对黑板擦进行创新设计。通过问题的分析，对整个系统进行建模，找出其中主要的矛盾，通过查找矛盾矩阵表，得出可能的解决原理；对于物理矛盾不能在矛盾矩阵中直接得出答案，采用分离原理，对系统进行分析，应用物-场分析或者76个标准解等原理进行解决。最终得出我们基于万向轮、人字形擦子、叶轮、百叶窗式过滤装置设计的环保清洁黑板擦的设计方案。依据吸尘器风机的设计计算方法，对吸尘部分进行了设计计算，提出擦尘、积尘部分的可行性方案。

关键词：TRIZ； 创新设计； 环保； 黑板擦； 百叶窗  

目    录

1 绪论 7

1.1 问题的来源 7

1.2 课题研究的意义 7

1.3 TRIZ和粉尘防治的国内外研究现状 7

1.3.1 TRIZ理论的国内外研究现状 7

1.3.2 粉尘防治的国内外研究现状 10

1.3.3 主要研究内容及组织结构 10

2 基于TRIZ的黑板擦问题分析流程 11

2.1 TRIZ的概述 11

2.1.1 技术矛盾 11

2.1.2 物理矛盾 13

2.2 TRIZ理论在环保清洁黑板擦设计中的应用 15

2.2.1 模型的建立 15

2.2.2 TRIZ理论中的问题解决方法 16

2.2.3 已有方案的分析 17

2.2.4 冲突问题描述 18

2.2.5 冲突矩阵的建立 18

2.2.6 技术冲突的解决 19

2.2.7 物理冲突的描述与解决 21

3 吸尘部分尺寸设计 23

3.1 风叶轮的理论设计 23

3.1.1 叶轮型式的确定 23

3.1.2 叶片形状的确定 23

3.2 风机叶轮的气动力计算 24

3.2.1 真空度  的确定 24

3.2.2 风量 的确定 25

3.2.3 初选叶片出口安装角刀β2A 26

3.2.4 真空度选择系数 27

3.2.5 计算叶轮出口圆周速度u2 27

3.2.6 确定叶轮外径D2 27

3.2.7 预选叶轮入口直径 27

3.2.8 计算泄漏风量△Q 27

3.2.9 求理论风量QT 28

3.2.10 求风量系数 28

3.2.11 确定叶轮的入口直径D1 28

3.2.12 计算容积效率ηV 30

3.2.13 确定叶片数Z 31

3.2.14 确定叶片入口宽度b1 31

3.2.15 确定叶片出口宽度b2 31

3.2.16 叶片入口安装角β1A 31

3.2.17 计算叶轮出口绝对径向分速度C2r 32

3.2.18 验算真空度HN 33

3.2.19 计算理论真空度HT 33

3.2.20 计算实际真空度 33

3.2.21 计算轮阻损失Nr 33

3.2.22 计算风机所需功率NF 34

3.2.23 计算轮阻效率ηr 34

3.2.24 风机的总效率ηF 34

3.2.25 电风机的输入功率PlN 34

3.2.26 电风机的吸入效率η 35

3.3 导风轮的设计 35

3.3.1 蜗壳的基圆直径D3 36

3.3.2 蜗壳高度b3 36

3.3.3 蜗壳的进口安装角α3 36

3.3.4 蜗壳的曲率半径Rc 36

3.3.5 计算蜗壳的进口面积S3 36

3.3.6 蜗壳的出口直径D4 37

3.3.7 导叶的进口面积S4及进口安装角α4 37

3.3.8 导叶的曲率半径RZ 37

4 黑板擦其他部分设计 38

4.1 擦尘部分尺寸设计 38

4.2 积尘部分尺寸设计 38

4.3 控制电路部分 39

5 环保清洁黑板擦的应用前景 40

5.1 环保清洁黑板擦效果图 40

5.2 应用前景 41

6 结论及研究展望 43

6.1 结论 43

6.2 研究展望 43

参考文献 44

附  录 45

致  谢 47

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