自动黑板擦设计说明书
指导老师：潘军
设计者：石方棋、周宇、李明峰、张赟、黄远山
1、研究背景及意义
在传统教学模式中，黑板、粉笔以及黑板擦是教学中不可或缺的三大工具，但传统的擦黑板方式费时费力，漫天飞舞的粉尘严重的影响着师生的健康。

此自动黑板擦运用机械原理并加入防尘装置，在减少师生体力消耗，提高课堂教学效率的同时也大大降低了粉尘对师生健康的损害。

2、设计方案
2.1总体设计构想
为了使圆筒式黑板擦沿黑板左右移动及其自转来提高擦黑板效果，并满足黑板擦滚筒受力一致以保证黑板擦的平稳运行的要求，在滚筒上下两端装有相同规格的螺杆来进行相同的动力传导，以上部为例，设计两根螺杆，分别用来控制黑板擦的左右移动和自转。

在圆筒式黑板擦周围安装防尘壳，防止粉尘飞散。

2.2动力传导方案比较
⑴要求滚筒有一定的移动速度以节省擦黑板所用时间，并要求滚筒受力均衡以保证运行平稳。

方案一：只在黑板上部或下部安装动力传导螺杆来带动滚筒的自转和左右移动，此设计虽在制作过程中较简单，成本也较低，但因动力来源只有一端，在擦黑板这种摩擦力很大的情况下，由受力不一致导致的两端运动不协调不但降低了擦黑板的效果，也减少了机器的使用寿命。

方案二：在黑板两端对称安装规格相同的动力传导螺杆，此设计虽然增加了制作成本和制作难度，但能很好的保证滚筒上下两端受力一致，提高擦黑板的效果，延长机器的使用寿命。

⑵要求滚筒有一定自转速度，以保证擦黑板的效果。

方案一：使用带动滚筒左右运动的螺杆带动滚筒自转。

这种方法降低了设计难度，减少材料的使用，降低成本；其缺点是，滚筒的左右移动与自转共用螺杆，无法保证擦黑板的力足够大。

方案二：单独使用螺杆来带动滚筒自转。

虽然使用单独螺杆增加设计难度，制造成本也相应增加，但可以保证提供滚筒足够的自转力，以此提高擦黑板的效果。

3、工作原理及性能
3.1工作原理
⑴电动机W输出动力，如图3-1、3-2通过皮带1将动力传至齿轮a，再由皮带2和齿轮b、c将动力传至螺杆A、B
3-1 3-2
⑵如图3-3、3-4，通过A杆和x的动力转换来控制滚筒黑板擦Q较为缓慢的左右移动，通过B杆和齿轮y的动力转换来控制滚筒较为快速的转动，进而达到擦好黑板的目的
3-3 3-4
⑶如图3-5，在滚筒黑板擦下部加装防尘板R，防止粉尘落入螺杆影响正常运行
3-5
⑷如图3-6，通过加装防尘壳P来有效的防止滚筒黑板擦Q快速转动时引起的粉尘乱飞现象，有效的保护上课环境和师生健康
3-6
4、创新点及应用
一、创新点
1、采用了分立的螺杆传导动力，较好的解决了黑板擦的左右移动较缓慢而滚筒自转需要较高速度之间的矛盾。

2、增设防尘板及防尘盖，有效地防止了粉笔灰尘对人体的伤害
二、除需要电源外，本产品对环境及操作无特殊要求。

适用范围广，可用于日常教学中，为师生提供便利。