以第四届大学生工程训练综合能力竞赛＂单摆-球滚道永动器＂为基础,结合碰撞学、机械设计的理论知识,设计了一种能量转换和碰撞实验教具,即类牛顿摆-球式碰撞装置,该作品设计成败的关键在于如何减少摩擦和碰撞的能量损耗,并且能够使摆锤和滚球正碰。文中介绍了滑槽轨道、支架、转轴、摆系统的分析与工艺设计及校核等环节的设计过程。

以第四届大学生工程训练综合能力竞赛的项目——摆-球＂永动器＂为依托,针对不合理的加工制造工艺,结合机械制造工艺学、精密机械加工工艺,研究机械产品的加工工序及精度等级对产品的能效影响。在生产加工前制定了合理的加工工序,降低时间成本。通过多种机械产品精加工手段（精车、精铣等）使产品的加工精度得到了提高,减小了摩擦耗能。结果表明：摆捶在自由起摆状态下,可以摆动约25次;滚球在轨道上克服摩擦阻力自由滚动约20;产品的零件成品没出现毛刺等现象。研究表明,合理的加工工序和精密加工能减少时间成本和能效损耗。