【正文】 method of data recording。 Change of dominant frictional processesSpecimen preparation and cleaning Simulation of an application。 affects the thermal Conditions Load, speed, duration of testing Runningin phenomena。 preliminary screening Type of motion Can affect the value of friction measuredMacrocontact geometry Conformal。因此我要向劉文光老師表達我衷心的感謝！與此同時，還有很多的朋友和同學(xué)的關(guān)心、幫助讓我的學(xué)習(xí)生活得意順利進行，在此一并表示誠摯的謝意！附錄Design of Friction Measurement System Introduction The design of friction measurement for welding wires follows the same rationale as any systematic experimental design [8]. Generally, the friction testing devices have several features in mon:(a) they provide a means to fix or support the two bodies for which friction data are desired,(b)they provide a means to move the bodies relative to one another in a controlled fashion,(c)they provide a means to apply a normal force, and (d) they provide a means to measure or infer the magnitude friction force, which opposes relative motion[2]. Within those broad requirements, friction measurement needs careful consideration of the way how friction data are acquired. Czichos has provided a detailed discussion of designing friction experiment in particular [8]. There are some factors involved in friction measurement design summarized in Table Table Important factors involved in designing friction measurement [2]Factor ConsiderationsPurpose of friction testing Simulation。本論文是在劉文光老師的悉心指導(dǎo)下完成的。從接觸本課題開始，一籌莫展，害怕犯錯誤到大膽提出設(shè)想，尋找資料時的汗流浹背、千辛萬苦，至最后完成設(shè)計論文，這一步步走下來，給我的大學(xué)生活平添了許多的酸甜苦辣，它是一種寶貴的經(jīng)歷，讓我有了藉以參考的標(biāo)準(zhǔn)，也是我一生都難以忘懷的。由此，自動烹調(diào)機的發(fā)展實際就是一種用于烹飪的機器人系統(tǒng)，他的未來發(fā)展是機器人與信息家電的結(jié)合物，為人類的生活增添別樣的“酸甜苦辣”。 1．首先是控制方面的問題，系統(tǒng)控制該選用什么樣的方案還需要深入研究； 2．在結(jié)構(gòu)上進行模塊化一體設(shè)計，在外觀設(shè)計時確保使用的方便性與安全性； 3．系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用要滿足可靠、平穩(wěn)和安靜的要求； 4．功能上具有聯(lián)網(wǎng)功能、自學(xué)習(xí)功能、可以自動清潔。 2）本研究目前雖然只是停留在設(shè)計階段，還無法達到商業(yè)的程度，只是在中式烹飪工業(yè)化發(fā)展方面做了一點嘗試，但為實現(xiàn)商品的工業(yè)化、實用化作好準(zhǔn)備。 當(dāng)然，本課題研究雖然實現(xiàn)了烹飪自動化的基本要求，但還有許多不足之處： 1．結(jié)構(gòu)設(shè)計對振動的影響考慮不足，易引起共振等。 4．本課題研究了烹調(diào)的自動化，在虛擬設(shè)計軟件的應(yīng)用下完成了各機構(gòu)零部件的繪制并將各零部件進行裝配。 2．完成了鍋定位方案及鍋旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的設(shè)計，能實現(xiàn)均勻翻炒，使鍋內(nèi)所有被烹調(diào)物均勻受熱。因此本論文主要研究的內(nèi)容是根據(jù)烹飪大師對菜肴的研究，以此分析鍋定位及設(shè)計旋轉(zhuǎn)機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)均勻翻炒，使鍋內(nèi)所有被烹飪物均勻受熱，另外，鍋蓋翻轉(zhuǎn)時與鍋蓋機構(gòu)和投料裝置不發(fā)生干涉。4 結(jié)論與展望4．1 本論文的主要工作及結(jié)論 本文的研究將引入自動烹飪機的概念，闡述烹飪及烹飪技法原理，自動烹調(diào)機是由計算機控制的全自動化系統(tǒng)，它可以完全取代人工操作，快速、連續(xù)地進行不同菜肴的自動烹調(diào)，從而減輕勞動強度，保證菜肴品質(zhì)的穩(wěn)定。3．6 小結(jié) 在前一章介紹基本理論、基本方法的基礎(chǔ)上，本章實現(xiàn)了機構(gòu)的參數(shù)化虛擬設(shè)計，完成了以下幾個方面： 1．完成了鍋定位方案的確定，實現(xiàn)了鍋旋轉(zhuǎn)和鍋蓋翻轉(zhuǎn)運動，并且以虛擬設(shè)計軟件SolidWorks作為設(shè)計開發(fā)平臺，設(shè)計符合人的思維習(xí)慣，三維模型形象直觀。由于鍋蓋重量較輕，且該翻轉(zhuǎn)機構(gòu)轉(zhuǎn)速很慢，與軸承配合的電動機的直徑為20mm，故選擇角接觸球軸承7204C，它可以同時承受徑向載荷及軸向載荷，也可以單獨承受軸向載荷。 2．載荷計算 公稱轉(zhuǎn)矩 （332）取 ，故由式得計算轉(zhuǎn)矩為 （333） 3．型號選擇從GB432384[19] 中查得TL4型彈性套柱銷聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩為，許用最大轉(zhuǎn)矩5700r/min，軸徑為20～28mm之間，故合適。同時，鍋蓋本身還承擔(dān)了烹調(diào)工藝中食物需要暫時盛出時所用容器的功能。 圖33 鍋蓋翻轉(zhuǎn)機構(gòu)模型Fig. 33 The cover overturn mechanism電動機的主軸通過聯(lián)軸器與另外一根軸連接穿過杠桿固定在安裝板上，軸的另一端套過滾動軸承也固定在安裝板上。這個問題主要是靠鍋蓋翻動的杠桿設(shè)計來解決。3．5 鍋蓋翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的設(shè)計3．5．1 工作原理 鍋蓋是烹調(diào)工藝十分常用的一項動作。根據(jù)鍋旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的特殊結(jié)構(gòu)，無法靠潤滑裝置來進行潤滑，所以必須依靠人工將潤滑劑涂抹到摩擦表面上。5．驗算 （330） ，合適。 這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到了結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。得； 取使用系數(shù)； 7級精度、小齒輪相對支撐非對稱布置時， 將數(shù)據(jù)代入后得 （315） 由b/h=，得=；故載荷系數(shù) （316）⑹ 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式得： （317）⑺ 計算模數(shù) m （318）3．按齒根彎曲強度設(shè)計 由式得彎曲強度的設(shè)計公式為 ⑴ 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 ① 小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲疲勞強度極限； ② 彎曲疲勞壽命系數(shù)； ③ 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=，由式得 （319） （320） ④ 計算載荷系數(shù)K （321） ⑤ 取齒形系數(shù) 由表查得 ⑥ 取應(yīng)力校正系數(shù) ⑦ 計算大、小齒輪的并加以比較 （322） （323）大齒輪的數(shù)值大。⒉ 按齒面接觸強度計算 由設(shè)計公式進行試算，即 （35） ⑴ 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 ① 試選載荷系數(shù) Kt= ② 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 （36） ③ 取齒寬系數(shù)Φd=1 ④ 材料的彈性影響系數(shù)= MPa1/2 ⑤ 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限=500MPa；大齒輪的接觸疲勞強度極限=450MPa； ⑥ 接觸疲勞壽命系數(shù) =。 ⑷開式齒輪傳動，由于齒輪主要為磨損失效，為使齒輪不致過小，故小齒輪不宜選用過多的齒數(shù)，一般可取Z1=17～20。 ⑶ 材料選擇。（二）齒輪的設(shè)計計算⒈ 選定齒輪精度等級、材料及齒數(shù) ⑴ 按照圖31，選用直齒圓柱齒輪傳動。因此，當(dāng)配對的兩齒輪齒面具有較大的硬度差時，大齒輪的接觸疲勞許用應(yīng)力可提高約20%，應(yīng)注意硬度高的齒面，粗糙度值也要相應(yīng)地減小。③金屬制的軟齒面齒輪，配對兩齒面的硬度差應(yīng)保持為30～50HBS或更多。中等或中等以下尺寸要求較高的齒輪常選用鍛造毛坯，可選擇鍛鋼制作。②應(yīng)考慮齒輪尺寸的大小、毛坯成型方法及熱處理和制造工藝。例如：用于飛行器上的齒輪，要滿足質(zhì)量小、傳遞功率大和可靠性高的要求，因此必須選擇力學(xué)性能高的合金鋼；礦山機械中的齒輪傳動，一般功率很大、工作速度較低，但要求傳動平穩(wěn)、低躁聲或無躁聲、以及能在少潤滑或無潤滑狀態(tài)下正常工作，因此常選用工程塑料作為齒輪材料。因此，對齒輪材料性能的基本要求為：齒面要硬，齒芯要韌。設(shè)齒輪轉(zhuǎn)盤帶動鍋轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速為60r/min，即n從=60r/min 設(shè)齒輪轉(zhuǎn)盤的直徑D從=200mm，則由公式 有： （31）齒輪轉(zhuǎn)盤帶動鍋旋轉(zhuǎn)所需要的功率Pw由公式： （32）取圓柱齒輪傳動效率 η=故電動機輸出功率 （33）所以，鍋旋轉(zhuǎn)機構(gòu)選擇直流電動機，采用直流電壓24V，參數(shù)說明見下表31： 表31 直流電機的基本參數(shù) Characteristic of direct current motivation parameter額定功率（kw）電動機轉(zhuǎn)速（r/min）電動機質(zhì)量（kg）額定電壓（V）125024由電動機轉(zhuǎn)速可知動齒輪的轉(zhuǎn)速 n主=250r/min，則： （34）由參考文獻[20]查得圓柱齒輪傳動比范圍 i=3～6可知以上計算的傳動比屬于該范圍，所以，電動機選擇合適。在支撐圓盤外圓面均布了3個限位輪架，滾輪直接套在限位輪架的銷軸上；限位輪架斜壓住齒輪轉(zhuǎn)盤下部的突起臺階，保證齒輪轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時不會偏出弧面導(dǎo)軌槽，也限制其向上運動，從而將整個旋轉(zhuǎn)機構(gòu)連成一個整體。圖31 鍋定位及旋轉(zhuǎn)機構(gòu)模型Fig. 31 The orientation and rotation mechanism for pan鍋旋轉(zhuǎn)機構(gòu)模型參見圖31所示。3．3 鍋定位的工作原理由于鍋鏟機構(gòu)的運動限制在一個平面內(nèi)，顯然不能達到均勻翻炒，使鍋內(nèi)所有被烹調(diào)物均勻受熱的目的。這種設(shè)計過程充分利用計算機的優(yōu)良性能，最大限度地發(fā)揮設(shè)計人員的設(shè)計潛力，最大限度地減少設(shè)計實施階段不必要的重復(fù)工作。這樣做的優(yōu)點很明顯，思路簡單，容易理解。自底而上（Bottomup）是傳統(tǒng)CAD軟件通常使用的一種設(shè)計過程。隨著CAD技術(shù)的發(fā)展，特別是實體造型功能和特征造型技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計者可以方便地設(shè)計出各種形狀的零件。因此，良好的裝配設(shè)計和裝配性能，對保證產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性，降低產(chǎn)品成本和提高市場競爭力具有十分重要的意義。另據(jù)有關(guān)研究表明，在產(chǎn)品設(shè)計中良好的裝配設(shè)計，可減少20%40%的制造費。3．2．2 SolidWorks的裝配方法 裝配是產(chǎn)品生命周期的一個重要環(huán)節(jié)，是產(chǎn)品功能實現(xiàn)的主要過程。本研究選取SolidWorks作為虛擬設(shè)計開發(fā)平臺，也正是基于以上幾個方面：他提供的特征管理樹可以使設(shè)計者對零部件的結(jié)構(gòu)特征有全面的了解。Photoworks插件提供了方便易用的、最佳品質(zhì)的渲染功能，可有效地展示概念設(shè)計，減少樣機的制作費用。 （4）完善而強大的插件。對工程圖或3D模型的任何一個改動都能關(guān)聯(lián)到整個設(shè)計，有效地保證了圖紙的準(zhǔn)確性和實時更新。 （3）迅速生成完整詳細的工程圖。并提供了孔選擇和插入標(biāo)準(zhǔn)螺栓，增加