小型环保清洁车工业设计开题报告.docx

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小型环保清洁车工业设计开题报告

上海电机学院

毕业设计任务书

课题小型环保清洁车工业设计

专业工业设计

年级2010级

姓名周鑫鑫学号121002611130

指导教师（签字）

学院院长（签字）

2013年3月7日

注：

本任务书由上海电机学院教务处印制。

温奶器的工业设计

1选题背景及其意义

儿童这一特殊群体承载着每个家庭的希望和梦想。

随着现代化生活水平的改善以及经济的增长，望子成龙的家长们对孩子身心健康成长的越来越重视，更卫生，更能保护奶粉的温奶器已成为孩子与生俱来的必须品。

在中国这样一个占世界儿童总数比例较大的国家，庞大的儿童产品市场需求量毫不犹豫地成为激发儿童温奶器产业发展的巨大潜力。

这次课题研究，我将以工业设计的角度来对温奶器进行设计。

考虑到现在市面上已经有同类产品，因此本次设计会尊重现有产品，并在此基础上进行一定的改良设计，其中包括其功能，结构，造型要素以及加工工艺，可行性等进行一定的研究，设计出符合市场需要，面向未来的一款温奶器。

2文献综述

温奶器做为孩子从婴儿到儿童这一时期产品的一大门类，针对产品工作原理不同分为

　加水型温奶器

　　利用水作为传热介质，使奶瓶内的奶受热，达到温奶的目的。

这类温奶器通常带有温控旋钮，温控范围40℃~100℃。

　　免水型温奶器

利用空气作为传热介质，使奶瓶内的奶受热，达到温奶的目的。

对于这类温奶器，全封闭空间效果较好，但温奶速度较加水型温奶器的速度慢。

这类温奶器也可以加水温奶的。

数字定时温奶器

　　这类温奶器由微电脑芯片控制，水温比一般的双金属片控制的准确、稳定，温差、波动值通常可以控制在1℃左右，性能好的产品可以控制在0.5℃以下，而且有实时水温显示功能。

在数字温奶器的基础上增加了定时功能，适合用于宝宝半夜喝奶。

使用时，可以事先设置加热时间、加热温度，当达到指定的时间时，温奶器会自动按设定的温度进行加热，加热完毕会自动进入保温状态。

既避免了对食物的长时间加热，也确保食物品质不被破坏。

独特的双奶瓶的空间设计，一只用来装奶，一只用来装水，宝宝喝奶后可以漱口，更好地保护宝宝的口腔、食道。

做到省时、省力、省电。

2.1国内外发展状况

国外对于温奶器的设计要求特别严格且行业风险很高。

原因是人们为加大对婴幼儿这类弱势群体的保护，制定了相关的法律法规，温奶器设计倘若出现质量问题，产品会被召回，惹上官司，甚至于被迫停业整顿或倒闭破产。

1.在设计理念上，国外设计师有着更为人性化的设计理念，他们从婴幼儿的饮用的角度作为创新的出发点，认真选择材料，精心设计风格，提高工艺水平，深化安全意识，在使得保证温奶器不会在加热下污染牛奶的同时使婴儿随时饮用到温度合适养分保护全面的牛奶。

2.目前，市场上的温奶器逐步向多元化过渡。

从功能上来说，更加注重温奶器的使用是否方便，在安全卫生上，更为灵活多变，使清洁更方便，材料安全程度更高。

3.现阶段，国内温奶器系列产品的设计方式各有千秋。

4.在众多妈妈的心目当中，目前国内比较知名的品牌有贝亲、新安怡、小白熊、安安等。

5.贝亲温奶器采用的是先进的高效发热技术，具有快速升温、恒温精确、自动调节的功能。

另外适用于加热不同型号的奶瓶及婴儿食品。

加热温度一般会自动控制在20℃-80℃范围内，以确保食物原有的营养。

6.新安怡温奶器使用的是AVENT加热器，可以快速安全的加热母乳，配方奶粉及婴儿食品。

且4分钟左右就可以将奶瓶或水杯加热至均匀。

7.小白熊温奶器采用先进的高效发热技术来加热，具有快速升温、恒温精等特点。

适用于加热不同型号的奶瓶及婴儿食品。

另外暖奶器的外壳采用无毒塑料，让宝宝安心使用。

8.安安温奶器椭圆的外形，且是微电脑定时控制，无需长时间加热，确保食物品质，同时也能够节省电能。

暖奶器也是全封闭空间，实现奶瓶长时间保温节能，也符合绿色环保理念。

9.妈妈们对于温奶器，不同品牌也有不同看法，一些妈妈认为贝亲、新安怡的温奶器使用方便，加热快，但价格较贵。

小白熊和安安的温奶器便于携带，清洗也方便，性价比较好。

丫友可以根据宝宝的实际需要和自己的情况进行选择。

3研究内容

3.1产品市场分析

3.1.1用户群

首先，从人的角度出发，我们的所针对的最直接的用户即为大众服务的清洁工人。

产品：

小型清洁车

年龄

25-65

性别

多数为女性

国籍

中国

最低学历

高中或以下

对同类产品的使用经历

很少一部分使用过，多数人工清扫

阅读水平/母语

高中

身体缺陷

无

职业

清洁工

特殊技能

无

行为动机水平

中等

从价格定位来看，从产品的目标用户多数为单位，学校，企业等。

因此在设计时，需要偏向于公共设施设计。

在满足功能的同时必须与环境相融合。

我所设计的这款小型清洁车主要面向城市街道，所以会与城市形象较吻合。

3.1.2市场前瞻

从近期的资料分析来看，路面清扫车的市场发展潜力巨大，在东部沿海经济发达地区．路面清扫车市场发展很快，已率先进入路面清扫机械化时期。

有资料显示，在北京、上海、广州和深圳等大中城市，路面清扫车的保有量相当可观。

但与国外相比，国内还停留在市场的初级发展阶段。

国外发达国家从20世纪40年代就开始批量生产路面清扫车，像英国的JOHNSTON、美国的ELG…、日本的KATO、德国的FAUN--KUKA等公司目前不管在销量规模、技术档次都处于世界的前列。

路面清扫车逐渐受到青昧的原因主要为：

首先是路面清扫车能扫能运，作业方便．清扫效率高，除尘效果好；其次是随着道路里程的不断增加、人流车流的增大，道路垃圾越来越多、出现的频率越来越快。

每天都用人力清扫、转移已很难完成。

随着国内道路的不断扩展，机械化养护已经成为一种必然，而这一切将使得路面清扫车的需求呈现一个快速的增长态势．而这必将给国内路面清扫车企业带来无限商机。

总之，随着国家不断加大城市化的进程．许多新兴的中小城市正在崛起，城市化规模不断扩大．同时随着我国公路里程的不断增加，路面清洁养护已经越来越重要。

随着我国综合经济实力的不断发展以及劳动力成本的不断提高，路面清扫车的市场前景日渐开好，路面保洁采用路面清扫车作业已经成为一种趋势。

路面清扫车在我国经济发达的东部沿海地区已被广泛使用．目前正在向中西部地区扩展，可以这样说，路面保洁工作从人力向机械化转变的时代已经到来。

3.2小型清洁车的可行性研究

小型清扫车的设计分为四个部分：

制动系统和外形设计；驱动与传动系统的设计；液压系统的设计；集尘系统的设计，最终装配成一部小型清扫车。

清扫车以电瓶作为动力源，电瓶带动液压系统3，从而驱使盘刷4转动，目的是将垃圾扫到车中央，吸口由风机连接，将垃圾吸进集尘箱。

排气口5是用来将多于气体排出箱体，使风机能更好的工作。

为了简单明了地表示清扫车的总体方案，这里用简单结构原理图说明，如图2－1的所示。

1－方向盘；2－轮胎；3－液压系统；4－盘刷；

5－排气口；6－吸口；7－集尘箱；8－排气箱；

图2－1总体分布图

3.2.1驱动方案比较及确定

按发动机和各组成部分相对位置的不同，现代汽车的布置与驱动方式通常有5种（如图2-2所示）

图2-2汽车的驱动方式

方案1，前置后驱（FR）

即发动机前置、后轮驱动，这是一种传统的发动机布置与驱动方式。

优点是前后轮各司其职，转向与驱动分开，负荷分布比较均匀；缺点是由于传动轴从前面的发动机一直传到后桥上，使车内地板中间凸起，车内座椅不好布置。

方案2，前置前驱（FF）

即发动机前置、前轮驱动，这是20世纪70年代末才真正兴世纪起和在技术上逐渐完善的驱动形式，现在大多数中小型轿车都是采取这种方式。

此驱动方式具有较多的优点：

操纵机构简单、发动机散热条件好；发动机横置缩短了发动机舱的长度，有利于汽车的小型化，而在汽车总长不变的情况下能增大客舱的长度和空间；前轮成为驱动轮，有利于方向控制。

其缺点是：

上坡时汽车质量后移，使前驱动轮的附着质量减小，驱动轮易打滑；下坡制动时则由于汽车质量前移，前轮负荷过重，高速时易发生翻车现象。

方案3，后置后驱（RR）

即发动机后置、后轮驱动，在大型客车上多数采用这种布置形式，少量微型和轻型轿车也采用这种型式。

方案4，中置后驱（MR）

即发动机放在乘客航与车后轴之间并利用后轮驱动。

这种驱动方式只用在一些高性能跑车上，在普通的轿车上较难看到。

可以这样说，此车兼具的优点，方向灵敏准确，制动时不会出现头重尾轻的现象。

有一个先天不足，即直线稳定性较差，为解决这一问题，所有的车后轮均比前轮大。

方案5，4轮驱动（4WD）

4轮驱动又称全轮驱动，顾名思义，这是指汽车前后的轮子都有动力驱动，可以按照行驶路面状态的不同而将发动机输出扭矩分别分布在前后所有的轮子上，提高汽车的行驶能力。

考虑到清扫车主要在城市路面行驶，其行驶速度比较低，一般是30km／h左右，作业速度更小。

所以在设计时，要求使得整车结构紧凑，传动效率高，维护简单，操作简便，考虑底盘的空间利用率，所以采用发动机中置，后轮驱动（如图2-3所示），这种布置的特点使是驾驶室的布置不受发动机的限制，噪声小、对载荷分配比较有利。

图2-3后轮驱动

3.2.2蓄电池选择

汽车“电瓶”是汽车上储存电能的装置，学名称“蓄电池”。

其作用包括:

一是当汽车发动机起动时，向起动机提供电能，并由起动机将电能变为机械转矩，带动发动机的曲轴转动与此同时，蓄电池还向仪表、发电机的磁场线圈以及汽油机的点火系统等供电;

二是在汽车运行过程中，当用电设备的用电量超过发电机的供电能力时，蓄电池协同发电机向用电设备供电当发电机出现故障时，则由蓄电池单独向用电设备供电，因此，蓄电池是汽车的第二电源;

三是当用电设备负荷较小时，蓄电池接受发电机的充电，将电能储存起来;四是起到滤波器的作用。

通过吸收用电负载突变时的过电压，防止损坏汽车上的电子设备。

3.3同类产品调研分析

1、MarshellDHWQS-3

（1）规格参数

（2）动力参数

（3）产品特点

2、MarshellDHWQS-1 

（1）规格参数

（2）

（3）产品特点

3、瑞清S20电动驾驶式扫地车

（1）技术参数

（2）产品特点

a、电动作业，无噪音，无废气排放。

b、瑞请-S20驾驶室扫地车设有驾驶室，并采用汽车悬挂系统，工作时有开汽车的舒适感。

c、喷水和吸尘双重降尘，效果更好，二次扬尘小。

d、刹车系统采用，助力刹车系统，安全可靠。

e、驾驶室内设有天窗，推拉窗，风扇，通风效果好。

f、垃圾箱实现自动倒卸垃圾，方便，省力，卫生。

4、瑞清S18电动驾驶式扫地车

（1）技术参数

（2）产品特点

a、电动作业，无噪声、无废气排放；

b、体积小，转弯灵活，易操作，维修方便；

c、集扫、吸于一体，无二次污染，无二次扬尘；

d、机械化作业效率高、效果好，机器所到之处一干二净；

e、避免人工清扫中出现的尘土飞 扬、灰尘难扫、漏扫现象；

f、清扫效果好，小到灰尘、铁屑，大到石子、树叶、玻璃；

g、电瓶式直流电机驱动，无需外推动，自行驱动前进。

4、研究方案

一个规范化、标准化、和谐化的设计需要正确处理人、产品和环境三要素的关系，三要素相互关联，一直保持一个动态的相互影响的关系。

4.1人与产品的协调

设计应充分地尊重人理解人的特点，以人为基本出发点，用主动、积极的方式去研究人的需求，探索各种潜在的愿望，用一种系统的、整体的观念，把需求、人机工程学、美学及环境因素等有机地融合，进行综合分析，以此确立产品设计的目标。

小型道路清扫车结、构设计紧凑，重量轻，具有转弯半径小的特点。

现在清洁工人只需手扶车柄，将清扫车从工作地面向前推行，路面上