环保手持吸尘黑板擦创新设计

马金池+张秀芳

摘 要：本文对环保手持吸尘黑板擦进行创新设计，利用CATIA软件建立黑板檫三维模型。该黑板擦由动力源、传动装置、吸尘动力来源、吸尘袋几部分组成，可有效的减少粉笔灰的产生，达到保护师生健康的目的。

关键词：环保；吸尘；黑板檫；创新设计

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.186

粉笔终究无法告别灰尘“漫天飞舞”的时代，正是因为粉尘的组成成份是白垩和熟石膏粉，再经加水凝固定模而成。白垩和熟石膏粉呈粉末状，对人体健康造成危害，会使呼吸道遭感染，久而久之，引起呼吸道炎、哮喘等呼吸疾病，严重时危害人体健康。本课题目的在于研究出一种新型黑板檫，通过对传统黑板檫内部结构进行创新，利用吸尘功能将粉尘吸入到吸尘装置中，实现环保，保障师生健康的目的。

1 結构设计

该黑板擦由动力源，传动装置，吸尘动力来源，吸尘袋几部分组成，具体结构如图1所示。

2 工作原理

利用擦黑板的摩擦作为动力，实现灰尘吸纳，低碳环保。

（1）动力源：在黑板擦四周有两个轮子，在擦黑板时，轮子会和黑板接触，轮子转动而为风扇提供动力；（2）传动装置：靠涡轮和传动杆，轮子转动带动涡轮转动，从而带动风扇转，再通过直齿轮带动黑板擦上面一个和下面一个风扇的转动，下面的一个风扇转动是通过下面的涡轮带动下，使另一个风扇转动，棘爪的作用是不管轮子如何转向，都不影响风扇的转动；（3）吸尘来源：风扇转动，风扇从而产生离心力，达到吸尘的目的；（4）吸尘袋：粉尘袋是透气的，在齿轮的上方有一个隔板，这样可以达到充分吸尘目的，保证空气的流通，从而可以实现吸尘目的，又防止了粉尘的流失。

利用CATIA软件创建的黑板檫造型如图2所示。

2.1 擦拭部分

擦拭部分设计成鱼刺状，在黑板檫底部设计一个圆弧，这样更有效的防止粉尘流失。擦拭部分采用绒毛材料，擦拭的更为干净，从而实现充分吸尘的目的。

2.2 内部装置设计

吸尘装置由外壳，风扇，直齿轮，锥齿轮，棘爪等组成，利用外来动力，并结合直齿轮和锥齿轮的组合传动，带动多个小风扇同时转动，风扇的旋转形成局部负压，这样将细小的粉笔灰尘吸入到黑板擦内。内部结构如图3所示。

3 创新之处

利用擦黑板的摩擦动力带动小风扇转动（通过齿轮带动涡轮风扇转动，突出一点是：齿轮正反转都不耽误黑板檫的工作）这样可以节约能源，减少一次性电池对环境的污染；用有机材料做外壳，更环保。通过CATIA软件三维建模，仿真运动，观察运动状态是否稳定，这样不仅能缩短计算的时间，还能减少中间过程，降低前期人力，物力的大量投入，并且可以快速的解决问题。

4 结论

该环保手持吸尘黑板擦在传统黑板擦上进行创新改进，利用擦黑板的摩擦动力，增加了吸尘、积尘、传动的装置，使黑板擦具有吸尘，积尘的功能。该黑板擦具有小体积、高效率、环保等优点具有很好的经济效益和环境价值。

参考文献：

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大学生科技创新项，项目号：2016107