【正文】 ements. Selection scientific and reasonable installation, ultraviolet disinfection sterilization.Keywords: hygienic convenient chopsticks；ultraviolet disinfection；take out chopsticks II第一章 引言 課題背景與意義隨著社會(huì)不斷發(fā)展和消費(fèi)水平的不斷提高，社會(huì)對飲食的安全衛(wèi)生提出了更高的要求，特別由于近年來，非典、禽流感，乙肝以及如今甲型H4N1流感病菌的出現(xiàn)，對餐飲使用器具消毒殺菌的設(shè)備提出了更高要求。但是市場上大量使用的一次性筷子質(zhì)量參次不齊，很多達(dá)不到衛(wèi)生要求，令消費(fèi)者大為堪憂。比如消毒柜，只是消毒，對于取筷子時(shí)還是不方便，也不能完全殺滅筷子上的細(xì)菌，取用筷子時(shí)容易出現(xiàn)二次污染。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .《消毒筷子盒》.專利公開號 CN 101524237A徐繼海（2009）設(shè)計(jì)的消毒筷子盒，包括盒體，盒體上端帶有盒蓋，盒體左右側(cè)壁的內(nèi)表面固定連接有倒“八”字型置筷板，倒“八”字型置筷板下方盒體的前、后側(cè)壁上連接有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸與盒體的前、后側(cè)壁相對旋轉(zhuǎn)連接，轉(zhuǎn)動(dòng)軸上向上開有凹槽，凹槽與倒“八”字型置筷板的下開口相對應(yīng)，倒“八”字型置筷板與轉(zhuǎn)動(dòng)軸緊密配合，轉(zhuǎn)動(dòng)軸上固定連接有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。.《臭氧紫外線餐飲具消毒柜的設(shè)計(jì)》.《家用電器科技》賴衛(wèi)平（1997）設(shè)計(jì)的新型高臭氧紫外線殺毒燈利用臭氧的強(qiáng)氧化作用能有效地殺滅多種細(xì)菌、病毒及微生物。紫外線和臭氧的共同作用, 使常溫消毒擴(kuò)大了滅菌范圍, 強(qiáng)化了消毒效果。這樣一種取用便捷、衛(wèi)生安全、保護(hù)生態(tài)、節(jié)約消費(fèi)等優(yōu)點(diǎn)集一身的新型衛(wèi)生筷子盒，具有很好的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。 課題主要針對對新型衛(wèi)生筷子盒進(jìn)行取筷機(jī)構(gòu)與紫外線消毒裝置設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)出的機(jī)構(gòu)能適應(yīng)多種規(guī)格的筷子，實(shí)際運(yùn)行操作簡單可靠，一次能準(zhǔn)確取出一雙筷子。能在較短時(shí)間內(nèi)徹底殺滅筷子上殘留的細(xì)菌。針對目前市場現(xiàn)有產(chǎn)品存在諸多問題，新型衛(wèi)生筷子盒要求能解決現(xiàn)存的問題，通過合理劃設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)避免大量電消耗、取筷子時(shí)筷子不直接與外界接觸、一次準(zhǔn)確出一雙筷子等功能；實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單，避免造價(jià)成本昂貴；各個(gè)模塊方便拆解，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，易于推廣。一種這樣的產(chǎn)品是很有研究設(shè)計(jì)價(jià)值的，具有很高的實(shí)際需求。筷槽左壁開一條長80mm，寬4mm的口，連接筷槽內(nèi)放置的滑塊使用?？瓴壑袨榛瑝K開有兩條凹槽，卡住滑塊，讓其穩(wěn)定平滑的在筷槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)。：圖 滑動(dòng)推塊（單位：mm）3. 設(shè)計(jì)說明： 滑動(dòng)推塊尺寸較小，寬26mm，卡住筷槽里面設(shè)計(jì)的凹槽內(nèi)，一是使得底部高于筷槽表面，只有兩側(cè)接觸，減小摩擦阻力，二有利于防止滑動(dòng)推塊運(yùn)動(dòng)時(shí)振動(dòng)。中間有一個(gè)槽，是可以將筷子前端包裹住，不讓筷子翹起，或者偏離滑動(dòng)推塊中心位置，造成筷子卡住，不能成功推出。 傳動(dòng)設(shè)計(jì)1. 轉(zhuǎn)輪設(shè)計(jì)1）設(shè)計(jì)圖：圖 轉(zhuǎn)輪（單位：mm）2） 設(shè)計(jì)說明： 轉(zhuǎn)輪中心為花鍵連接設(shè)計(jì)，從而能使手搖桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)輪一側(cè)有突出的2段圓柱體結(jié)構(gòu)，用來安裝連桿，下部直徑為6mm，大于連桿上的開孔，起定位連桿作用。2. 連桿設(shè)計(jì)1）設(shè)計(jì)圖：圖 連桿（單位：mm）2） 設(shè)計(jì)說明： 連桿厚度選取3mm，兩端開有直徑4mm的通孔，以用于連接螺栓。中心距70mm的適合筷子長度224至248mm時(shí)搭配使用。推出距離=初始位置（14mm至44mm）+滑塊行程（42mm）+筷子長筷槽長（270mm）且滿足：筷子長+初始位置＜盒體長（262mm）1）設(shè)計(jì)圖： 手搖桿（單位：mm）2） 設(shè)計(jì)說明： 手搖桿設(shè)計(jì)為花鍵連接轉(zhuǎn)輪，然后用螺栓配合擋圈將轉(zhuǎn)輪固定與手搖桿一端，手柄位置設(shè)計(jì)長100mm，方便握持，然后突出的一段圓柱端是卡在底座右壁外的，限制搖桿自由度?？傮w基本滿足設(shè)計(jì)初衷，細(xì)節(jié)方面可能稍有不足。用照射紫外線進(jìn)行殺菌可完全避免以上問題。適合玻璃塑料等低耐熱食具的消毒，能迅速殺滅大腸桿菌。（秒單位）照射，就能起到殺菌目的；；、藥液等處理；、環(huán)保無二次污染。無極燈的身形本身就比較小，我們正好可以利用紫外燈管這一小巧的特點(diǎn)來制作無極燈，在通電之后，無極燈會(huì)通過電磁輻射的方式來啟動(dòng)紫外燈管，實(shí)現(xiàn)燈具的開關(guān)，使用紫外燈管制作的無極燈，使用壽命比較長，往往可以達(dá)到6000小時(shí)以上。為了能夠增強(qiáng)金屬鹵化物燈的用途，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的調(diào)整好燈具的輸出光譜，我們在金屬鹵化物燈的內(nèi)部設(shè)置紫外燈管，并填充一點(diǎn)汞在里面，這樣就會(huì)使得金屬鹵化燈的光譜分布區(qū)域完備，在通電之后能夠增強(qiáng)紫外區(qū)的輻射能量，從而使得金屬鹵化物燈具有更好的照明效果。紫外燈管被適應(yīng)得最多的燈具種類還是汞蒸氣壓燈，這種燈具往往有被人們分為三種，即高壓汞燈、中壓汞燈和低壓汞燈。殺菌燈管包括高強(qiáng)Slimine系列，冷陰極及預(yù)熱型燈管。臭氧型燈管同時(shí)產(chǎn)生254nm及185nm波長紫外線。燈管的使用壽命由電極及開啟的頻率決定。 冷陰極殺菌燈管：為即開型燈管，其兩端用大的柱形陰極替代鎢絲。同時(shí)，冷陰極燈管具有良好的運(yùn)行特性，在其使用壽命內(nèi)可維持很高的紫外穿透率，甚至是在較低的溫度下。由于其長使用壽命及低衰減特性，冷陰極燈管同時(shí)特別適合于空氣消毒及表面直接照射消毒以及需要頻繁開啟的應(yīng)用場合。預(yù)熱電路需要每支燈管具有四個(gè)電極，燈管啟動(dòng)有輕微的延時(shí)。臭氧產(chǎn)生燈管：臭氧具有極高的氧化性，水消毒中可作為除臭劑及清潔劑。臭氧型紫外線燈管除了產(chǎn)生254nm波長的紫外線外，還產(chǎn)生185nm波長的紫外線。綜合考慮到節(jié)能與成本，應(yīng)選擇低壓汞燈類型燈管，耗電較少的，并且尺寸應(yīng)該控制在比較小的范圍，便于底座設(shè)計(jì)。型號：直管型TUV（低壓汞蒸汽放電燈）?？梢杂脕韺諝猓臀矬w表面進(jìn)行消毒。 TUV消毒燈是具有管狀的玻璃外殼的低壓汞氣放電燈，發(fā)射短波紫外輻射， (UVC),起到殺菌的作用。圖 直管型TUV燈尺寸型號燈頭電壓（v）電流（A）使用壽命 （h）燈管尺寸（mm）ABCDTUV4WG529600013614315016TUV6WG542800021221922616TUV8WG556800028829530316TUV10WG1346800021221922616TUV11WG537800028829530316TUV15WG1351800033233934628TUV16WG546800043744545228TUV25WG1346800043744545228TUV30WG13100800089590590928TUV36WG13103800011991207121428TUV55W H0G1383800089590290928TUV75W HOG13108800011991207121428表 飛利浦燈管型號及尺寸 燈管布置設(shè)計(jì) 消毒有三大殺菌盲區(qū)：1）只能給物體（食物）上表面殺菌消毒，不能給物體下表面殺菌消毒；2）多個(gè)物體重疊時(shí)，不能給物體重疊部分表面殺菌消毒；3）只能給物體外表面殺菌消毒，不能給物體內(nèi)部殺菌消毒。2. 設(shè)計(jì)方案 按照筷子盒的設(shè)計(jì)，筷子盒底部為重點(diǎn)對筷子消毒區(qū)域，對應(yīng)在兩斜面位置應(yīng)當(dāng)左右各設(shè)一盞紫外線滅菌燈?？曜咏佑|食物的一端是消毒殺菌的主要位置，基于這個(gè)原因，在筷子盒靠筷子細(xì)小端一側(cè)面也需要一盞滅菌燈，針對該部位進(jìn)行照射消毒滅菌。圖 燈管安放位置 本章小結(jié) 對消毒裝置的設(shè)計(jì)包括燈管選擇，安裝及照射部位的設(shè)計(jì)，從節(jié)能和尺寸兩方面考慮，選擇了飛利浦tuv6w型燈管，針對3個(gè)位置進(jìn)行照射消毒，達(dá)到徹底消毒滅菌目的，滿足新型筷子盒的要求。：圖 底座（單位：mm）圖 整體效果3. 設(shè)計(jì)說明：底座整體長360mm，寬320mm，高160mm，大小合適，內(nèi)部空間利用合理。右壁開有孔，用于手搖桿從中穿過。然后在后側(cè)安裝背板，螺栓連接，將底座密閉。底座上端為3部分，左右兩斜面，斜角同為20度，與筷子盒底部一致，后面高于斜面的部分作為對筷子盒定位的作用。斜面上安裝紫外線滅菌燈，開設(shè)楔形槽，燈管放置槽內(nèi)，安裝或更換燈管時(shí)，手可以從槽的一側(cè)伸入，輕松取出燈管。底座與筷槽為一體設(shè)計(jì)，減少零件數(shù)量，維護(hù)清洗更加方便，筷槽部分設(shè)計(jì)依照筷槽設(shè)計(jì)章節(jié)要求進(jìn)行完成?，F(xiàn)設(shè)2面分別受到豎直方向100N，共計(jì)200N的力。底座四個(gè)支撐角固定，進(jìn)行劃分網(wǎng)格和運(yùn)算仿真。不會(huì)變形，斷裂或壓潰，可以達(dá)到正常使用的條件。最終的設(shè)計(jì)結(jié)果滿足了這些條件，考慮到了多方面的細(xì)節(jié)處理。如筷槽的長度設(shè)計(jì)就有點(diǎn)不夠完善，適應(yīng)的長度范圍與筷盒調(diào)節(jié)范圍有點(diǎn)差別，但還是能滿足基本的使用。 第6章 總結(jié) 新型衛(wèi)生筷子盒取筷機(jī)構(gòu)和紫外線消毒機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)已全部完成，和其他部分機(jī)構(gòu)能很好組合裝配起來。透明材質(zhì)塑料可以很好透過紫外線消毒射線，與底座分離的盒體設(shè)計(jì)利于維護(hù)清洗。經(jīng)過導(dǎo)師指導(dǎo)，以及多次改進(jìn)，才設(shè)計(jì)出了這么一種合理，穩(wěn)固的取筷機(jī)構(gòu)，它結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，可以通過改變其中的一個(gè)桿件零件長度，達(dá)到適合多型號筷子的目的，滿足設(shè)計(jì)初衷。同時(shí)還盡力完善了空間的利用率，底座設(shè)計(jì)不會(huì)過于龐大，浪費(fèi)材料。這件設(shè)計(jì)作品只是一個(gè)雛形，與實(shí)際產(chǎn)品有一定差距，這就是我將來要努力完善之處。 經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的努力奮戰(zhàn)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了?？梢钥闯霎厴I(yè)設(shè)計(jì)不只只是對這幾年來所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，而是對自己活學(xué)活用專業(yè)能力的一種考驗(yàn)，是一種綜合的再學(xué)習(xí)、再提高的過程，這一過程對我的學(xué)習(xí)能力、獨(dú)立思考及工作能力都有很大提升作用。有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)不知從何下手，所以我認(rèn)為只有到真正能靈活運(yùn)用的時(shí)候才算真正掌握了一門專業(yè)知識(shí)。有時(shí)一點(diǎn)粗心，就造成大量工作需要重做。作為即將畢業(yè)走入社會(huì)工作崗位的我們來講，這些都是弱點(diǎn)，是得好好學(xué)習(xí)提高的地方。我們當(dāng)代大學(xué)生應(yīng)該具有開拓精神，既有較扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，又能發(fā)揮無限的創(chuàng)造力，再通過不斷學(xué)習(xí)進(jìn)步，才能不斷解決實(shí)際工作中出現(xiàn)的新問題，取得事業(yè)的成功。致謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)終于順利完成了，在此我要衷心感謝我的指導(dǎo)老師：唐新姿老師，她嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我，是我學(xué)習(xí)的榜樣。唐老師在百忙之中抽出時(shí)間，每周舉行例會(huì)，關(guān)心我們的設(shè)計(jì)進(jìn)度，細(xì)心詢問我們設(shè)計(jì)時(shí)遇到的困難，指出許多存在的問題，帶領(lǐng)我一步一步解決設(shè)計(jì)難題。 然后我要感謝我的同學(xué)和組員，每當(dāng)我設(shè)計(jì)計(jì)算遇到問題時(shí)，他們總是能給與最大的幫助，他們?yōu)槲页鲋\劃策，提出了很多好的建議，他們的陪伴讓我堅(jiān)持到最后，克服每一次困難。參考文獻(xiàn)[1]賴衛(wèi)平.《臭氧紫外線餐飲具消毒柜的設(shè)計(jì)》.《家用電器科技》.1997年5月10日:2526.[2]丹妮.《健康家電——消毒柜》.《綠色中國》.2008年10月26日.[3]楊玉森.《消毒餐具盒》.《農(nóng)村青少年科學(xué)探究》.2011年78期.[4]袁強(qiáng).《紫外線消毒燈的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置[J]》. 《中國醫(yī)療器械信息》. 2006(02).[5]熊詩波,黃長藝.《機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)》.2012年6月第3版.[6]閻邦椿.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第5版）》.[7]童心.《消毒柜：健康生活每一天》.《化學(xué)清洗》.2002年1月25日.[8]韋萬春，李瑩.《“筷子消毒機(jī)”真能消毒嗎》.《中國國門時(shí)報(bào)》.2013年3月22日.[9]趙芳.《餐具消毒方法和消毒效果的探討》.《疾病檢測與控制》.2013年1月20日.[10]潘存云，唐進(jìn)元.《機(jī)械原理》.[11]濮良貴，紀(jì)名剛.《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》..文獻(xiàn)翻譯外文資料.Problem Specification Applicable ANSYS Products: ANSYS Multiphysics, ANSYS Mechanical, ANSYS Structural, ANSYS ED Level of Difficulty: easy Interactive Time Required: 30 to 45 minutes Discipline: structural Analysis Type: modal Element Types Used: PLANE182 and SOLID185 ANSYS Features Demonstrated: extrusion with a mesh, selecting, eigenvalue modal analysis, animation Applicable Help Available: Modal Analysis in the Structural Analysis Guide, PLANE182 and SOLID185 in the Element Reference. .s natural frequencies and mode s