【正文】 了多次傳送機(jī)構(gòu)后，很顯然會(huì)影響設(shè)計(jì)時(shí)候所想要達(dá)到希望的精度和需要，第一種不需要多次的傳送，直接作用于零件上，很好的保護(hù)了效率和精度，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候，選用了第一種的方案。定位和夾緊的整個(gè)過(guò)程合起來(lái)稱為裝夾。 自動(dòng)送鋁片、及自動(dòng)切斷的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖所示。下面進(jìn)行主 19 軸箱電機(jī)、皮帶、主軸進(jìn)行選擇設(shè)計(jì)，并對(duì)送絲嘴、切鋁片速度進(jìn)行計(jì)算和送絲凸輪進(jìn)行分析計(jì)算。因此選用了這種 V 帶輪。 5. 驗(yàn)算小帶輪上的包角 1? ??????????? *)75125( 121 add dd ）（ 6. 計(jì)算帶的根數(shù) z 1) 計(jì)算單根 V帶的額定功率 rP 。 圖 21 26 可看出皮帶輪截面為最危險(xiǎn)截面，現(xiàn)將計(jì)算出的皮帶輪截面處的 HV MM、 及 M的值列于下表： 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 ?FNH1 538N ?FNH2 62N ?FNV1 206N ?FNV2 24N 彎矩 MH =10760 mmN? MV1 =4120 mmN? MV2 =4120 mmN? 總彎矩 M1 =11522 mmN? M2 =11522 mmN? 扭矩 T=6242 mmN? 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎距和扭距的截面（即危險(xiǎn)截面）的強(qiáng)度。因無(wú)大的瞬時(shí)過(guò)載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱性，故可略去靜強(qiáng)度校核。 L3=， L4=131mm 則有 43 LVLV 鋁片初桿初 ? 算出 smV /?鋁片初 同理 43 LVLV 鋁片末桿末 ? 算出 smV /?鋁片末 鋁片切斷運(yùn)動(dòng)分析計(jì)算 如圖，這是在鋁片切斷時(shí)候的初始狀態(tài)。推程轉(zhuǎn)角和回程角分別為 100176。 rrxx ?? ?sin39。迪林格，楊祖群 . 機(jī)械制造工程基 礎(chǔ) . 湖南科技出版社 [15] 哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研組 .理論力學(xué) [M]，高等教育出版社， 2021 年 [16] 劉品，徐曉希 .機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)基礎(chǔ) [M]，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2021 [17] 王昆，何小柏，汪信遠(yuǎn) .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) [M]，高等教育出版社， 1995 [18] 濮良貴，紀(jì)名剛 .機(jī)械設(shè)計(jì) [M]，高等教育出版社， 2021 年 [19] 朱冬梅，胥北瀾 .畫法幾何及機(jī)械制圖 [M]，高等教育出版社， 2021 年 [20] 吳京澤，機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 44 致謝 經(jīng)過(guò)這幾個(gè)月的時(shí)間，從一開始的選題，從前期材料的收集，資料的選擇，外文的翻譯，實(shí)習(xí)報(bào)告等等，再到裝配圖，工程圖的繪制，再到從論文的撰寫，從寫稿到反復(fù)修改，在寫作論文的過(guò)程中心情是如此的復(fù)雜，在這期間經(jīng)歷了喜悅、聒噪、痛苦和彷徨。 最后，我得感謝對(duì)我在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中所有幫助過(guò)同學(xué)，老師以及師傅們。 除了竺老師外，還得感謝艾薩 克公司的王總和姚工程師，在我們?nèi)スS參觀和學(xué)習(xí)的時(shí)候，是他們給予了我很多關(guān)于植毛機(jī)設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，正是有了他們給的初期的資料和對(duì)我的指導(dǎo)，我才能夠繼續(xù)的完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，才能夠如此順利的完成我自己設(shè)計(jì)的內(nèi)容，感謝他們，感謝老師和前輩對(duì)我的指導(dǎo)。同時(shí)希望提高產(chǎn)品的質(zhì)量、性能并降低成本。根據(jù)機(jī)械原理書表可得，對(duì) 送絲凸輪的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可選用正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律，回程運(yùn)動(dòng)規(guī)律可選用五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律。之間的距離 L6=。 螺紋桿與中心直線的夾角為 176。 3－ 1 及167。各軸肩處的圓角半徑 R= 根據(jù)軸上的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。根據(jù)公式 815a，計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 2d 2d =i 1d =*75= 根據(jù)表 2d =125mm 4. 確定 V 帶的中心距 a和基 準(zhǔn)長(zhǎng)度 dL 1) 根據(jù)式（ 820），初定中心距 0a =220mm. 2) 由式（ 822）計(jì)算所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 mmaddddaL ddddd]220*4 )75125()12575(*2220*2[4)()(22202122100???????????? =757mm 由表 823 選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 dL =800mm 3) 按照式（ 823）計(jì)算實(shí)際中心距 a。本設(shè)計(jì)選用了摩擦型帶傳動(dòng)，根據(jù)傳動(dòng)帶橫截面積形狀的不同，又可以分為平帶傳動(dòng) ，圓帶傳動(dòng)， V帶傳動(dòng)和多楔帶傳動(dòng)。與此同時(shí)，另一凸輪來(lái)帶動(dòng)送鐵片機(jī)構(gòu) ,可以將鐵片送入切片刀盒 。 15 圖 15 圖 16 16 自動(dòng)送鋁片、及自動(dòng)切斷機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 自動(dòng)送鋁片、及自動(dòng)切斷機(jī)構(gòu)是和分絲機(jī)構(gòu)及送毛嘴一起作用，是對(duì)牙刷毛固定在牙刷孔中，它是 通過(guò)凸輪來(lái)帶動(dòng)送鋁 片機(jī)構(gòu) ,通過(guò)一些連桿機(jī)構(gòu)可以將鋁片送入切片刀盒 。 刷柄自動(dòng)裝夾機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 工件在開始加工前，首先必須使工件在機(jī)床上或夾具中占有某一正確的位置，這個(gè)過(guò)程稱為定位。 9 圖 5 圖 6 植毛機(jī)的結(jié)構(gòu) 方案一如圖所示 圖 7 10 方案二如圖所示 圖 8 如上圖，是植毛機(jī)的總體結(jié)構(gòu)的兩種不同的方案，兩種方案的不同之處是第一種方案是用兩個(gè)電機(jī)分別控制刷柄的轉(zhuǎn)動(dòng)和兩個(gè)方向的位移，而第二種方案是通過(guò)齒輪和軸的傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)刷柄的轉(zhuǎn)動(dòng)和兩個(gè)方向的位移的確 定。 ( 2) 控制各支路動(dòng)作 , 包括 X 、 Y 軸步進(jìn)電機(jī)正、反向運(yùn)動(dòng)控制 , 移位步距控制 , 主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟、?？刂?, 剎車、換毛、出板氣泵的工作時(shí)序。 與此同時(shí)，另一凸輪來(lái)帶動(dòng)送鋁片機(jī)構(gòu) ,可以將鋁片送入切片刀盒 。 綜上所述，選擇“高速雙色牙刷植毛機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”這個(gè)題目。 本課題的立題依據(jù) 牙刷是我們?nèi)粘Ｉ钪须x不開的口腔衛(wèi)生工具，在調(diào)查問(wèn)卷中，有 %的人堅(jiān)持早晚刷牙。在歐洲，牙刷是由英國(guó) 皮匠 愛迪斯于 1780 年在倫敦首先發(fā)明的。由于牙刷是民用生活必需品，價(jià)廉物美，其正常零 售價(jià)每支不足 1 元，且毛利率僅為 15%左右。目前，邗江區(qū)杭集鎮(zhèn)已成為我國(guó)牙刷的主產(chǎn)區(qū)，素有“中國(guó)牙刷之都”的美稱，其“產(chǎn)業(yè)洼地”的效應(yīng)逐步顯現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)鏈條逐步拉長(zhǎng)，形成了以高露潔公司、兩面針集團(tuán)、山鷹紙業(yè)為龍頭的旅游牙刷制造業(yè)、原材料供應(yīng)業(yè)和紙箱包裝配套業(yè)。 聲波牙刷：一分鐘 3萬(wàn)次的沖擊力。其中，注塑：將顆粒狀或粉狀塑料置于注射機(jī)料筒內(nèi)加熱，使其軟化后用推 桿或旋轉(zhuǎn)螺桿連續(xù)從?？跀D出（?？诘男螤罴礊樗柚破返臄嗝嫘螤睿L(zhǎng)度視需要而定），冷卻后即為所需的制品 .植毛：就是將牙刷的毛送到牙刷柄中去，植毛后要把毛切成各種需要的形狀。世界上第一支牙刷，長(zhǎng) 寬 厚 共三排 31 孔，中間為 11 孔，兩邊為 10 孔，孔直徑為 整體為骨質(zhì)結(jié)構(gòu)，頭部和尾部為眼觀見骨。民間有“挑馬勘牙，選郎見齒”之說(shuō)，大意是挑馬要看牙口，挑女婿也要看牙口，齒強(qiáng)則體健已經(jīng)是很普遍的社會(huì)生活常識(shí)。 工效比原來(lái)的人工操作提高了 6~ 7 倍 , 日完成量達(dá) 15000~ 20210 支牙刷 , 極大地滿足了市場(chǎng)的需求 , 取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。并對(duì)一些重要的部件進(jìn)行必要的計(jì)算和校核。中國(guó)大約在公元前 1600 年就有牙刷和 刷牙了，公元 15 世紀(jì)已經(jīng)有了如今牙刷方式的雛形。普通牙刷的原材料：牙刷把：聚苯乙烯，牙刷把上軟軟的部分 ：彈性橡膠粒子，牙刷毛：目前的刷毛多用尼龍絲制成。以及拉應(yīng)力檢測(cè)和對(duì)牙刷進(jìn)行包裝。 磁性保健牙刷：利用磁場(chǎng)（磁場(chǎng)強(qiáng)度高達(dá) 1500 高斯）起保健按摩、清潔口腔同時(shí)可達(dá)到消炎止痛、活血固齒的功效。由于牙刷是塑料產(chǎn)品，需要空間容積較大的原材料、半成品、產(chǎn)成品等車間或倉(cāng)庫(kù)，故需征用一定規(guī)模的土地，新建成片的廠房。 由于牙刷 3 是一次性消費(fèi)品，特別是其原材料為聚本乙烯、聚丙烯等化工原料，對(duì)資源的依賴和消費(fèi)程度較大。從 1840 年開始德國(guó)才正式制造牙刷，后來(lái)傳到美洲。以前的牙刷機(jī)是利用人工進(jìn)行生產(chǎn)，如今面對(duì)龐大的人群和用量，這種效率很低， 我國(guó)牙刷生產(chǎn)現(xiàn)狀（勞動(dòng)密集型，工藝流程中每道工序之間是相互獨(dú)立的，每道工序之間都存在半成品要人工上料和下料的問(wèn)題，且每道工序之間半成品流動(dòng)運(yùn)輸、周轉(zhuǎn)都導(dǎo)致生產(chǎn)效率低、同時(shí)半成品占據(jù)廠房空間大，質(zhì)量不穩(wěn)定、工人勞動(dòng)強(qiáng)大、工作環(huán)境噪聲、橡塑氣味都影響工人身體健康。 5 第二章 植毛機(jī)的工作原理 全自動(dòng)牙刷植毛機(jī)是具備檢測(cè)、控制、報(bào)警、人機(jī)對(duì)話等一系列功能 , 它的工作效率比半自動(dòng)植毛機(jī)提高了 2~ 3 倍 , 日完成量達(dá) 2萬(wàn)支牙刷 , 很好地滿足了市場(chǎng)的需求 , 取得了非常好的經(jīng)濟(jì)效益。因此 , 這部分精度如何影響到整機(jī)性能及牙刷植毛質(zhì)量 , 要求運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、移位速度快、到位精度高。 7 第三章 植毛機(jī)總體方案選擇 植毛機(jī)的技術(shù)進(jìn)展 手動(dòng)植毛機(jī) :通過(guò)人來(lái)?yè)u手柄來(lái)驅(qū)動(dòng)，主軸上有兩個(gè)凸輪，第一個(gè)是用來(lái)控制牙刷孔的位置，第二個(gè)凸輪控制鋁片的長(zhǎng)度，在后面通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)將鉤絲、切鋁片和將鋁片、刷絲植入刷柄一同完成，整個(gè)過(guò)程完全手動(dòng)，工人一邊扶著刷柄一邊搖手柄。 11 第四章 植毛機(jī)的總體結(jié)構(gòu)及組成部分結(jié)構(gòu) 植毛機(jī)的布局 圖 9 根據(jù)以前植毛機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，參考其他自動(dòng)化設(shè)備的結(jié)構(gòu)，將制造的植毛機(jī)分為電氣控制柜，儀表界面，刷柄自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)，送鋁片，切斷，送絲機(jī)構(gòu)，分絲機(jī)構(gòu) 12 和機(jī)架，電氣控制柜是對(duì)設(shè)備的運(yùn)行提供動(dòng)力和控制，儀表界面是對(duì)植毛機(jī)進(jìn)行一個(gè)總體的匯總，可以對(duì)植毛機(jī)進(jìn)行指令的輸入輸出，刷柄自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)是對(duì)刷柄的二維運(yùn)動(dòng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，控制夾緊牙刷和與送絲嘴送絲進(jìn)行配合。 刷柄的裝夾采用自動(dòng)裝夾，由電 磁氣動(dòng)閥完成刷板的夾緊及彈出。 圖 17 17 自動(dòng)鉤絲機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 自動(dòng)鉤絲通過(guò)一些擺桿和連桿，連接到主軸，最后將動(dòng)力傳遞到鉤絲的刀片上，鉤絲的刀片做周期性的擺動(dòng)，在刀片的圓周上有個(gè)直徑為 4mm 的小孔，當(dāng)?shù)镀剞D(zhuǎn)到分絲機(jī)構(gòu)時(shí)，刷絲在彈簧壓力和自身重力的作用下，進(jìn)入到刀片的小孔中完成刷絲的鉤取，并將刷絲送到送絲嘴的前面，等待送絲機(jī)構(gòu)將其植入 牙刷柄對(duì)應(yīng)的孔內(nèi)。 主軸箱電機(jī)的選擇 電機(jī)類型的選擇： （ 1）根據(jù)電機(jī)的工作環(huán)境選擇電動(dòng)機(jī)的類型 安裝方式： 選用臥式電動(dòng)機(jī) 防護(hù)型式： 選用封閉自扇冷式，可在潮濕、多塵埃、高溫、有腐蝕性氣體或易受風(fēng)雨的環(huán)境中工作起動(dòng)、制動(dòng)較頻繁，選用線性轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)額定電壓的選擇 電動(dòng)機(jī)額定電壓的選擇一般選擇與供電電壓一致，普通工廠的供電電壓為 380V 或220V，因此中小 型交流電機(jī)的額定電壓大都是 380V 或 220V，選用 220V 的電壓。 1. 確定計(jì)算功率 caP 由機(jī)械設(shè)計(jì)表 87查得工作情況系數(shù)： AK =，故 caP = AK P =*= 2. 選擇 V 帶的帶型 根據(jù) caP 和轉(zhuǎn)速 1n ,選用 A型。 由 1d =75mm 和 1n =1390r/min，查表 84a 得 0P =. 根據(jù) 1n =1390r/min 和 i= 和 A型帶，查表 84b 得 0P? =。根據(jù)課本式 15－ 5及上表中的值，并扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取α＝ ，軸的計(jì)算應(yīng)力 WTMca22 )(1 ?? ?? =32)62 (11 5