毕业设计（论文）-机械式电池的结构设计

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1、南昌航空大学科技学院学士学位论文目录：1.前言1.1本课题研究的目的与意义11.2国内外研究现状11.3本课题的研究内容及技术方法路线42.总体设计2.1机械式电池的基本原理及组成72.2三种机械电池的方案设计82.2.1摇柄式机械电池82.2.2拉绳式机械电池112.2.3定时器式机械电池132.3本章小结153.变速器的设计方案3.1传动装置173.1.1传动装置（I）173.1.2传动装置（II）193.1.3传动装置（III）203.2发电机的选择223.3本章小结244.增速装置的设计

2、4.1机械式电池方案的确定254.2传动比的确定254.3相关参数的确定264.4有关轴的设计294.4.1输入轴的设计294.4.2中间传递轴的设计304.4.3输出轴的设计314.5本章小结325.结论参考文献37致谢3838南昌航空大学科技学院学士学位论文1.前言1.1本课题研究的目的与意义创新被越来越认识到是技术和经济发展的原动力，随着知识的不断创新，科技的突飞猛进己经为整个人类带来了翻天覆地的变化。无论是我国党和国家领导人，还是我国科技界都指出加强技术创新对我国的国际地位具有决定性的意

3、义。机械电池就是一种综合先进科技技术形成的创新微小机电产品。众所周知:化学电池以其方便而被广泛使用，但化学电池存在着材料浪费，容易造成污染，和处理麻烦等缺点，但是由于没有更好的替代产品，因此始终大量的制造和生产。从目前的电池市场来看，无疑化学电池占据了几乎电池市场的全部份额。人们在二十世纪末开始加大了新型的环保电池研制，目前己经有一些太阳能电池、燃料电池等应用，但是，这些新型电池还完全不足以与化学电池相比。在环保要求越来越严格的今天，环保电池的研究力度越来越大同时，故对机械电池的研制与开发同样是

4、十分必要的，也是符合社会发展需求的。尽快解决机械电池这类环保型电池的一些关键性的难点，让这种机械式电池更能接近实际应用和日常的生活，才会广泛应用在未来的生活中。在这种情况下，研究环保型的机械式电池己成为必然。机械电池属于新型微小机电产品的范畴。这些产品正随着科学技术的发展大量的涌现出来。1.2国内外研究现状近年电子产品、移动通信产品朝着微型化、便携式的方向发展，对高容量、微型化电池的需求量迅速增长。据国际数据公司统计，1989年全球无线寻呼用户共1900万户，其中美国988万户（占52%）、亚太

5、地区228万户（占12%）：1995年全球无线寻呼用户共8500万户，美国2800万户仍名列第一、中国2010万户名列第二。移动通信业务的迅猛发展，对微型高容量电池的需求也大幅度增长。人们对环境意识的增强，祈盼“绿色电池”的呼声越来越高。38南昌航空大学科技学院学士学位论文当前，化学电池以其方便而被广泛使用，但化学电池存在着材料浪费，容易造成污染和处理麻烦等缺点。由于没有更好的替代产品，化学电池始终大量的制造和生产。在这种情况下，研究环保型的机械式电池已成为必然。机械式电池是一种将机械能转化为电

6、能的装置。目前，在将机械能转化为电能方面，国内还没有相关报道，国外则有过类似的实践。九十年代初，英国人发明了机械发电收音机，其基本原理是，将发条的机械能驱动小型发电机，提供收音机电源，从而收听节目。差不多在同期，日本精工公司制造出利用人体动能产生电能的人动电能手表。在该结构中，主要是利用了微型技术，将发电机微化在手表中，通过人体的运动驱动惯性飞轮转动，动力元件带动转子旋转发生磁力切割产生电流，并送到大容量的电容器中储存，然后不断供给指针。这些都是将机械能转化为电能进行单一应用的实例，显然，这些装

7、置都只是应用于其各自的单一商品中，而不能进行广泛应用。将机械能转化为电能方面，可以追溯到早期的自行车所用的摩电灯。在车轮的带动下工作的微型发动机为自行车灯提供电源，就属于机械能转换电能的一种装置。近年来，随着电子元件的迅速发展和环保日益严格的要求，人们开始尝试新的机械能转换电能的应用研究。上世纪九十年代初，英国人发明了机械发条丝收音机，其基本原理是将发条的机械能驱动小型发电机，提供收音机电源从而收听节目。据报道，这一产品曾在美国攻打阿富汗的反恐战争中，通过飞机向山区的阿富汗居民空投，为美军和反塔

8、利班阵线的进攻提供宣传工具。图1-1英国法条收音机原理图通过前期的研究和实验，我们提出在手机电池中运用我们的机械电池，主要有驱动结构、变速器、发电机、整流器、存储器（小体积的锂电）组成，这样在外出等特殊情况下，一旦手机没电了，我们只要拧动驱动机构就可以充电了，另外还可以将机械电池用在手电中，这一技术已经成熟，英国的freeplayenergy公司已经作为其一项产品见图1-1。38南昌航空大学科技学院学士学位论文图1-2机械充电式手电筒差不多在同一时期，日本精工公司制造出利用人体动能的人动能手表。