閩南理工學院
書2011-6
閩南理工學院光電系
目錄一、 實訓目的和意義
二、 實訓方式
三、 實訓內容及課時安排：
四、 實訓要求
五、 實訓說明書要求
六、 實訓成績考核內容
附錄一、實訓目的和意義
1、實訓目的
通過創新實訓的教學活動，使學生樹立創新意識，掌握創新的基本理論，通過課堂訓練和模擬練習，使學生掌握創新思維和創新技法。通過學習和訓練最終使學生將所學知識靈活運用於實踐中，提高其創新能力並在工作、生活和學習中有所發明、創造和創新。
2、實訓意義
本課程實驗是機械製造技術學科的創新性實驗，是發揮學生個人想象力的開放性實驗。通過學生自己動手進行各種相關實驗的設計和創新，一方面獲得基本實驗技能的訓練, 培養學生獨立思考和操作的能力，另一方面培養學生分析和解決實際問題的能力，同時還能激發學生的創新潛能。為學生在畢業設計以及今後從事生產技術工作打下良好的基礎。
二、 實訓方式
實訓的方式是各個班級以小組為單位在一周內完成既定的創新實訓的課題並上交作品及作品說明書。
三、 實訓內容及課時安排：
（一） 實訓內容
1、 各個小組選定乙個課題，課題的內容可自選，題目選定後交指導老師審核；
2、 課題所需要的材料各個小組可以利用生活中的一些常見的材料，如紙片、塑料、金屬片等等，材料自備。
3、 課題完成後需撰寫課題說明書，說明書要求及格式見「五、 實訓說明書要求」。
（二） 實訓課時安排
本次實訓為期一周，學生可以自主安排時間完成作品，但必須定期向指導老師匯報進度。
四、 實訓要求
1、 每個小組必須完成一項課題，不能出現重複的課題；
2、 完成課題後撰寫課題說明書；
3、 各個小組必須在規定的時間內完成課題，如課題難度較大，指導教師可以適當的延長時間，但必須在全部實訓結束前完成。
五、實訓說明書
（一）、說明書內容
（1）創新實訓的選題、目的與意義（選題是否體現了學生興趣驅動、自主實驗和重在過程等原則）；
（2）創新計畫專案的創新點與特色（專案實施過程使用了什麼新的方法，有何特色，在操作過程中是否體現了學生主導的原則等）；
（3）在開展創新活動計畫過程中的體會與收穫（在專案的實施過程中，學生在創新思維和成長方面有何收穫，有何值得借鑑的成功經驗和失敗教訓等，這部分為正文重點內容）；
（4）創新計畫專案實施的程序情況，取得的成果（重點在於創新計畫專案的實施過程，成果只是自然形成）。
（二）、編寫要求
1. 不少於
2. 內容詳實，真實有據；
3. 所有文稿上交列印稿。
（三）、案例編寫格式要求
1、說明書使用a4紙張列印；
2、題目為三號黑體字居中；
3、正文中任何部分不得列印到稿紙邊框，稿紙不得隨意接長或截短。內容為小四號宋體字；
4、全文1.5倍行距；
5、參考文獻格式
參考文獻的要求列出正式發表的文獻資料。
期刊： 作者文題 [j]．刊名，年，卷(期)：起始頁碼～終止頁碼．
專著(或譯著)： 作者書名 [m]．譯者．出版地：出版者，出版年
**集：作者文章標題 [a]．編者．文集 [c] 出版地：出版者，出版年
六、 實訓成績考核內容
成績考核主要依據是產品創新設計、創新指導書、進度、答辯情況。在完成設計和指導書的前提下，一般產品創新設計佔 60% ，指導書成績佔30%，平時學習表現佔 10% 。成績考核按百分制計入，凡是達到 60 分以上者，可以獲得相應的學分。
附錄：指導設計機械計數藥瓶瓶蓋案例
設計者：劉瑩，狄躍平，左濤
指導教師：周一屆
在設計之前，學生們針對老年人做了一定範圍的關於他們吃藥情況的調查。在調查中我們發現相當大比例的老年人經常有對自己某一次該服的藥是否已經服用過記不清楚，或剛剛服過藥就已經忘記等這些情況。為此，有的老年人不得不把藥瓶裡的藥倒出來重新數一遍再確定自己有沒有吃藥。
而有的老年人則直接再吃一遍。這樣的結果對於以吃藥來保健的老年人來說是得不償失的。通過調查研究，確定了課題有進行的價值。
國內外現在有解決這一問題的藥品包裝：即將每天所服藥量分成等份，分別裝在可拉開的藥盒抽屜裡。如：一天三次服藥，則將藥分成三份，分別裝入抽屜的三個小盒子裡。
根據調查得知現階段國內外關於機械計數藥瓶瓶蓋設計尚屬空白，再根據學生們的專業背景確定了設計方案：即用機械傳動的方式，通過瓶蓋數字的顯示，來幫助老年人記憶和辨識吃藥的次數。（查詢結果來自：
cnki中國期刊網、維普中文期刊網、萬方資料資源和ei compendex）
3 設計過程
確定了採用機械傳動的總體方案後，具體的傳動還沒有確定，指導老師讓每個小組成員起碼拿出乙個方案，之後大家一起討論確定採用齒輪傳動方案，然後進行具體的結構設計和計算。
3.1 傳動裝置確定
關於機械計數藥瓶瓶蓋的設計最主要的是傳動裝置的選擇。關鍵就是要在每次開啟或關閉瓶蓋的時候瓶蓋自動跳動乙個數字。通過數字的顯示來完成對吃藥次數的提示。
譬如：一天吃三次。則第一次開或關則顯示數字1，第二次則顯示數字2，第三次則顯示數字3。
一天結束後，第二天使用仍重複昨天的動作。如此反覆。
即要實現週期性的動作。
思索了兩個星期，大家想出了許多的方案：（1）通過棘輪機構來完成。考慮到棘輪機構運動可靠，從動棘輪的轉角容易實現有級的調節。
同時在低速、輕載下容易實現間歇運動[1]；（2）利用像發卡的裝置通過材料的塑性變形來完成每次對數字的推動；（3）通過兩層瓶蓋來實現。下面一層瓶蓋與瓶身固定，在其上面平均分配3個數字和三個倒藥孔，通過上面一層瓶蓋的旋動來完成對數字的顯示，同時完成倒藥的功能。（4）通過齒輪的傳動來完成。
考慮到齒輪能夠實現比較精確的傳動比[2]，同時傳動可靠而且簡單。而且齒輪也有很好的通用性。
又考慮到方案（1）要實現功能，所做的動作太多、太複雜了。還要通過其他的彈簧機構才能實現；方案（2）雖然簡單，但如何實現迴圈的運動卻無法解決；方案（3）無法較好的解決藥品的密封問題，同時倒藥孔可能太小而不能完成倒藥的功能。
最終，我們選擇了方案（4）。
3.2 齒輪傳動
設計齒輪傳動我們主要考慮的問題有：1、選擇多少傳動比來完成每天吃藥三次或兩次或其他次數的數字顯示；2、齒輪的齒數和模數要選擇多少來確定適當的齒輪直徑，同時這涉及到顯示的數字的大小。若數字過小，不便老年人檢視；3、齒輪要如何在瓶蓋上固定。
最初，我們選擇的傳動比為5：12。由於12是2、3、4的倍數，這樣既可以實現每天吃三次的要求，同時也可以實現每天兩次和四次的要求。
由於一般藥瓶的直徑不超過50mm。我們選擇齒輪的模數為0.5mm，小齒輪齒數定為20個，大齒輪的齒數為48個。
通過上述設計就可以實現每30度顯示數字一次。
數字的顯示是在大齒輪上完成的。具體的工作原理以下圖來說明（以5：12為例）：
而齒輪的固定設計我們採用了軸孔配合的方式。我們設計了瓶蓋座，通過螺紋連線使得它和瓶身相連。這樣可以很好解決藥品的密封問題。
而在其上我們使用了薄墊片，通過薄墊片來實現齒輪與瓶的連線：小齒輪的軸穿過瓶蓋座、薄墊片和小齒輪。為了實現小齒輪和軸不動，我們在軸上鑽螺紋孔，通過螺釘來固定；大齒輪的軸穿過薄墊片和大齒輪。
通過軸肩的軸向固定來實現齒輪的轉動。
我們試做了一套這一傳動比的瓶蓋，發現顯示的數字並不如想象中那麼容易讓老年人檢視。為此，我們重新選擇了齒輪的傳動比和齒數，現列於下表：
表1.齒輪傳動引數
3.3 防迴轉裝置
瓶蓋的每次開啟或關閉來實現數字的顯示。但是如果瓶蓋在開啟的時候不經意的轉回則可能造成數字顯示的錯誤，而致使老年人少食或多食，這樣就失去了設計的初衷。為此，我們在瓶蓋座上設計了倒三角裝置。
通過它的塑性變形來完成功能。
即每次開啟瓶蓋的時候擠壓它使它發生變形，這樣瓶蓋轉過，完成顯示數字的功能。而三角裝置則恢復原狀，瓶蓋無法自行迴轉。
4完成製造
設計是在proe平台上進行的，三維圖設計（圖2）完成後學生們再繪製二維工程圖，並由學生去聯絡工廠進行製造，而後進行裝配完成（圖3）。之後潘嘹同學又加入了課題組，由他完成了防迴轉的部分。
5 創新特色
第一，機械計數瓶蓋增加了藥瓶瓶蓋的功能。可以提醒老年定時服藥。
第二，機械計數瓶蓋的設計是利用簡單的機械原理，即齒輪傳動的原理，通過特定的傳動比來實現計數的功能。
目前國內外對於藥瓶瓶蓋的包裝有許多，如：顯竊啟、防兒童誤食。但是專門針對老年人健忘這一特點而設計的瓶蓋卻沒有。而這一設計正好彌補了這一空白。
6 應用前景
在老齡化越發明顯的今天，我們對於老年人的關愛應該體現在各個方面。越是微小之處越是能夠看出我們的用心。
機械計數藥瓶瓶蓋正是這一愛心的體現。它給老年人以無聲的關愛。在每天的生活中提醒著他們。
而計數瓶蓋的可行性也是顯而易見的。齒輪的加工也完全可以實現。
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