玩具设计说明书.docx

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玩具设计说明书

中原工学院信息商务学院

机械工程系

玩具装配制作报告

课题名称：

玩具飞机与制作

姓名：

张葱李玉敏

学号：

200906084701-08

专业班级：

工业设计097班

系（院）：

机械工程系

指导老师：

张忠美

设计时间：

20010-2011学年第1学期

设计地点：

二号实验楼二楼工作室

目录

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（一）玩具设计摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

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（二）玩具的设计任务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

v（三）玩具牙箱传动方案拟定．．．．．．．．．．．．．．．．．．

v（四）玩具牙箱传动计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

v（五）玩具外部运动机构设计．．．．．．．．．．．．．．

v（六）玩具的整体结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．

v（七）设计总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

v（八）参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

一、玩具设计摘要

1.1玩具设计发展历史

19世纪科学技术新成就应用于玩具设计和生产，促使玩具生产的发展，出现活动画、西洋镜、幻灯等光学玩具。

1878年美国科学家T.A.爱迪生采用留声机制成会说话、唱歌的玩偶。

19世纪90年代，美国相继生产了电动小风扇和有轨电动小火车。

中国玩具也有悠久的历史。

距今约5500年的山东宁阳大汶口遗址发现有小型陶猪。

距今约3800年的齐家文化遗物中也有陶制玩具和响铃。

风筝和球类游戏也有2000年以上的历史。

空竹、风车、滚环、七巧板、九连环等成为中国传统的民间玩具。

20世纪以后，玩具制造业成为重要的工业。

30年代德国玩具生产和出口居世界首位。

40年代美国玩具生产迅速发展，生产、消费和进口跃居世界之冠。

50年代日本玩具工业崛起，出口额赶上德国。

50年代末中国玩具工业形成，以北京、上海为主要产区。

玩具品种达7000多种。

60年代香港玩具工业兴起。

80年代以后台湾玩具工业有很大的发展。

　　进入21世纪，各种整合了声、光、电功能的高科技玩具开始抢占传统玩具的地位，世界第一玩具消费国——美国在这方面表现得特别典型。

近几年来，中国市场也逐渐出现越来越多的智能玩具。

1.2玩具设计分类

玩具具有娱乐性、教育性、安全性3个基本特征。

其品种繁多，分类方法不一。

　按原料和工艺分为：

金属玩具，塑料玩具，木、竹玩具，布绒玩具，纸玩具和民间玩具；　　

按状态分为弹力玩具、惯性玩具、发条玩具、电动玩具、音乐玩具、电子玩具；　

　按年龄分为乳儿玩具、婴儿玩具、幼儿玩具；　

　按功能分为体育玩具、智力玩具、科教玩具、军事玩具、装饰玩具等。

　　进入21世纪以来，出现了一种整合了以上各种玩具形态的早教玩具，如学伴熊。

由于某些玩具存在不安全因素，因此世界许多国家都制定了玩具安全标准。

玩具须经检验，符合标准的，在产品上注明标记，否则不准生产、销售和进口。

各国大多采用国际玩具工业委员会制定的《国际玩具安全标准》。

世界上第一座儿童博物馆——布鲁克林儿童博物馆1899年诞生于美国，而世界上最大的儿童博物馆——美国印第安那波利斯儿童博物馆简直就是一个玩具的天堂，2004年，中国内地第一家儿童博物馆才在广州珠江新城的第二少年宫里建成。

台湾是世界玩具生产基地，也是世界玩具收藏的乐园。

台湾玩具博物馆馆长江文敬先生将30多年来所珍藏的超过千余件的玩具公开与各路玩家分享，从骨董级玩具“投壶”、“升官图”、玩偶，到现代化的遥控机器人；从第一代无敌铁金刚、编号“五一”的“大同宝宝”，再到麦当劳的塑料玩偶，每个时代的玩具都有一段故事。

古老的水枪、竹水枪、弹珠台、竹蝉、竹弓箭、线轮车、草编蟋蟀、瓶盖弹响、铜管仔车等，还有一系列马口铁制成的老玩具，像火柴盒小汽车、发条式机器人等，都是当年风靡一时的玩具，如今它们已成为价值连城的收藏品。

1.3玩具制造业的现状调查

近年来，中国玩具制造业总体发展态势良好。

　　2006年1-12月，中国玩具制造行业实现累计工业总产值76,940,673,000元，比上年同期增长了14.96%；实现累计产品销售收入72,846,278,000元，比上年同期增长了12.89%；实现累计利润总额1,903,746,000元，比上年同期增长了7.14%；累计亏损企业亏损总额361,205,000元，比上年同期增长了6.54%。

　　2007年1-8月，中国玩具制造行业实现累计工业总产值58,912,244,000元，比上年同期增长了26.27%；实现累计产品销售收入53,704,559,000元，比上年同期增长了22.88%；实现累计利润总额1,048,317,000元，比上年同期增长了38.08%。

2007年1-8月行业虽然受到人民币升值、劳动力价格上涨、原材料价格居高不下、检测成本增长等因素的影响，使行业利润空间进一步压缩，但是随着内销市场的不断完善和规范，加上国家在政策上对玩具、动漫、游戏等“创意产业”的倾斜和大力扶持，国内的玩具产业将进入一个前所未有发展黄金期，使发展速度加快，行业效益提升。

1.4玩具市场巨大

随着中国经济的发展，中国城乡居民的消费支出中，玩具类支出将越来越大。

中国16岁以下儿童有3.6亿左右，占人口的比重约20%。

目前中国儿童消费已占到家庭总支出的30%左右，全国0-12岁的孩子每月消费总额超过35亿元。

但中国14岁以下的儿童和青少年的人均年玩具消费仅20-30元人民币（2.4-3.6美元），远低于亚洲儿童人均年玩具消费13美元和全世界儿童人均年玩具消费34美元的水平。

如果中国玩具消费达到亚洲平均水平，市场规模预计将突破300亿元人民币。

内地玩具市场未来将以每年40%的速度增长，到2010年，销售额将超过1000亿元人民币。

　　现在许多行业都有全国性的品牌，唯独毛绒玩具还没有一个全国性的品牌，目前我国的毛绒玩具，大都品质不良，价格低廉，不成系列，缺乏消费者信任度，在高品质毛绒玩具方面存在很大的市场空白。

　　近年来中国的玩具市场上出现了一种新的市场：

网上市场。

这个就是电子商务在传统行业中起到重大作用的一种表现方式。

作为全球首个综合行业商业信息集合平台，汇聚各行各业的代销产品展销信息、代理项目招商信息、直销产品供应信息等。

具有能同时服务于经销商、代理商、采购商的特点。

生意家是经销商、代理商资源最多的网站。

（2）玩具的设计任务

2.1设计参考数据。

1、综合应用高等数学、金工实习、等基础课程的基本知识去解决常用机构的设计问题。

2、理论性和逻辑性不强，贵在设计出能应用的机构、零件等。

3、多采用很多经验公式、经验数据以及简化计算等，

4、计算步骤和计算结果常常不像基础课那样有唯一性。

5、结构设计,牙箱设计是重点，关键问题是解决问题。

2.2实习目的

1．学会根据各种实验机械以及模型，绘制机构运动简图的技能；

2．巩固分析和验证机构自由度，进一步理解机构自由度的概念；

3．加深对机构结构分析的了解。

2.3实习内容及要求

1）能熟练、规范地操作玩具，了解机构运动原理如：

回轮，一尺差，不落地；

2）能熟悉常见类型的塑胶电子玩具的基本组成、结构特性和基本原理；

3）能熟练操作一尺差机构，惯性轮机构，回轮机构等产检机构；

4）能针对一款塑胶电子玩具产品分析其玩具内部构造，运动原理；

5）具备良好的动手操作能力和独立解决问题的能力。

（3）玩具牙箱传动方案拟定

在本组设计中，我们初步方案设定为：

一款带有螺旋桨的不落地飞机玩具，初步确定其速度为0.6m/s轮子直径为29mm，轮子的转速为

玩具传动是由一系列齿轮传动实现的，它是由三组齿轮组成的两级传动副，传动过程平稳可靠。

传动过程：

两节5号干电池驱动6伏的普通直流伺服电机，电机一级输出轴端安装齿轮1，齿轮1驱动下一级减速齿轮运动，第三级齿轮输出的两端带动两套车轮转动使牙箱内部齿轮的回转运动转换成车轮转动的直线运动。

并通过三级齿轮的不完全齿与一个皇冠齿啮合，形成外部飞机螺旋桨的间歇运动。

我们选用二极管的灯光设计，和透明装置，配合飞机的运动，形成彩虹音乐玩具飞机，满足儿童对色彩，音乐以及运动的协调发展要求。

压箱内部齿轮传动如图所示。

图1、牙箱齿轮主视图

（四）玩具牙箱传动计算

选用转速为12000r/min的电动机压箱的总传动比为I=12000/400=30

通过传动比计算，和实际操作需要我们决定采用三级传动，即；2:

3:

5

在玩具飞机内部的传动部分中，有三个传动齿轮组共六个齿轮，如图：

五、玩具外部运动机构设计

外部采用PVC材料的轮胎，利用电机带动齿轮结合轮子运动，

6、玩具的整体结构设计

6.1玩具模型调研

6.2pvc材料玩具自制模型

7、设计总结

玩具是我们小时候很渴望的一种东西，同时它也是一个有利于儿童健康成长，有利于智慧累积的东西，中国每个家庭都有一个到两个孩子，孩子是祖国的未来，玩具能帮助孩子成长锻炼孩子的自主意识，通过这次的玩具测绘与分析课程使我深深的喜欢上我的专业，以前我总觉得我的学习没有施展的空间，这次在我拆装玩具压箱的时候总是遇到很多困难，通过解决问题我完成了玩具的拆装，并且能够将拆的七零八散的玩具组合到一起，这让我觉得很有成就感。

在研究玩具机构的时候，总是觉得弄不明白；但经过学习，我对装配专业知识有了更深一步的了解，也让我明白了很多机构的工作原理，如：

凸轮机构；回轮机构，不落地机构，一齿差机构等等。

这次作业练习，使我体会到了我学习专业的博大精深，和期间的奥妙，同时增长了我学好本专业的信心也深刻理解“行行出状元”这一名词的长远含义。

虽然这不是我的第一次实习，但我认为是一次成功的，有用的，受益匪浅的也是最有意思的实习，这将会对我的以后学习起很大的帮助的。

1．在工作时要认真有耐心，心思细密这才能让我们的学习工作更加顺利。

2．在工作时要有自信。

只有自己相信自己，才能在研究中有所成，不瞻前顾后。

3．在工作时要克服自己胆怯和懒惰的心态，要有钻研到底的意志。

四．在工作时也要学会用巧力，智慧是一门艺术。

坚持不该坚持的会让你败得一排涂地，但是如果没有坚持那么永远不会成功，爱迪生在研究中他失败了不机器数，但是他坚持不懈，失败是成功的先驱，世上没有一出生就很聪明的人，只有坚持不懈的人。

五.在工作时不断地丰富知识。

自我充电，知识是开启人类智慧的钥匙，知识犹如人体血液。

人缺少了血液，身体就会衰弱，人缺少了知识，头脑就要枯竭。

通过这次作业，也让我看清了自己仍然有很多不足之处，也发现自己有很多东西没有学到。

也让我更明确了以后的学习方向和奋斗目标，我的学习和生活将有一个新的起点和突破点。

在以后的学习和研究生活中，我会把这次的实习与自己发现的问题相结合，认真把自己没学会的东西努力学好，进一步提高自己的能力为以后就业做好准备。

八、参考文献

1．《玩具机构设计技术参数》··············化学工业出版社（靳桂芳）编著

2．《玩具机构设计与应用》················化学工业出版社（李国斌）编著

3．《玩具设计师》··········中国劳动社会保障出版社出版社（梁梅）编著

4．靳桂芳，机动玩具设计原理与实例，北京，化学工业出版社，2005，

5．梁梅，马泽生等，玩具设计师，北京，中国劳动和社会保障出版社，2006，

6．梁梅，马泽生等，高级玩具设计师，北京，中国劳动和社会保障出版社，2006，

7．陈立德，机械设计基础，北京，高等教育出版社，2004

8.张键中，机械设计基础，北京，高等教育出版社，2007