新型衛(wèi)生筷子盒總體方案與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),新型,衛(wèi)生,筷子,總體方案,傳動(dòng),機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì) 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)論文 題 目：新型衛(wèi)生筷子盒總體方案與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 興湘學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： 2010963013 姓 名： 江楚豪 指導(dǎo)教師： 唐新姿 完成日期： 2014年5月19日 湘 潭 大 學(xué) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書 論文（設(shè)計(jì)）題目： 新型衛(wèi)生筷子盒總體方案與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué)號(hào)： 2010963013 姓名： 江楚豪 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師： 唐新姿 系主任： 劉柏希 一、主要內(nèi)容及基本要求 衛(wèi)生筷子盒能定期消毒清洗，滿足餐飲用具衛(wèi)生要求，適合于食堂、餐館等大型用餐場(chǎng)合，也適合于家庭小型用餐場(chǎng)合。目前市場(chǎng)現(xiàn)有產(chǎn)品中存在諸多問題，新型衛(wèi)生筷子盒要求能解決現(xiàn)存問題，針對(duì)產(chǎn)品功能進(jìn)行合理化設(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；要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，避免造價(jià)成本昂貴；各個(gè)模塊方便拆解，能實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，易于推廣。因此，該課題具有很好的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。 本課題的主要研究?jī)?nèi)容為：對(duì)新型衛(wèi)生筷子盒進(jìn)行總體方案與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。 總體方案設(shè)計(jì)部分主要內(nèi)容為：根據(jù)產(chǎn)品功能要求，對(duì)機(jī)構(gòu)原理進(jìn)行方案設(shè)計(jì)與各部分結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)。 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部分主要研究?jī)?nèi)容為：對(duì)所采用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算。 基本要求為：以某型衛(wèi)生筷子盒為設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例，提交三維原理圖與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)總裝配圖，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)零件圖，畢業(yè)論文。 二、重點(diǎn)研究的問題 根據(jù)產(chǎn)品功能要求，對(duì)機(jī)構(gòu)原理進(jìn)行方案分析與選擇，各部分結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)功能總裝圖設(shè)計(jì)，是本課題重點(diǎn)研究的問題。 三、進(jìn)度安排 序號(hào) 各階段完成的內(nèi)容 完成時(shí)間 1 資料收集 3.17 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題 3.17~3.20 3 方案確定 3.22 4 設(shè)計(jì)計(jì)算 4.15 5 畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查 4.15~4.20 6 三維建模及性能分析 5.5 7 完善設(shè)計(jì)、翻譯及論文撰寫 5.25 8 畢業(yè)答辯 5.30~6.10 四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) [1] 潘存云，唐進(jìn)元.機(jī)械原理[M].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2011：41-69． [2] 濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2006：22-36. [3] 王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013：230-248. [4] 王湘江，何哲明.機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，201176-82. [5] 童秉樞，吳志軍，李學(xué)志，馮涓.機(jī)械CAD技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008：131-163. [6] 姜勇，趙云偉，盧圣春.機(jī)械制圖基礎(chǔ)培訓(xùn)教程[M].北京：人民郵電出版社，2010：1-200. [7] 婁建國(guó).機(jī)械研究與應(yīng)用[J].按最佳傳動(dòng)角的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì).2003：8-11. [8] 趙又紅，周知進(jìn).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo).[M].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2012：24-27. [9] 熊詩(shī)波，黃長(zhǎng)藝.機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012：99-124. [10] 閻邦椿.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第5版）第2卷[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010：35-65. 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)閱表 學(xué)號(hào) 2010963013 姓名 江楚豪 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目： 新型衛(wèi)生筷子盒總體方案及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 評(píng)價(jià)項(xiàng)目 評(píng) 價(jià) 內(nèi) 容 選題 1.是否符合培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的； 2.難度、份量是否適當(dāng)； 3.是否與生產(chǎn)、科研、社會(huì)等實(shí)際相結(jié)合。 能力 1.是否有查閱文獻(xiàn)、綜合歸納資料的能力； 2.是否有綜合運(yùn)用知識(shí)的能力； 3.是否具備研究方案的設(shè)計(jì)能力、研究方法和手段的運(yùn)用能力； 4.是否具備一定的外文與計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力； 5.工科是否有經(jīng)濟(jì)分析能力。 論文 （設(shè)計(jì)）質(zhì)量 1.立論是否正確，論述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)是否正確，設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語(yǔ)是否準(zhǔn)確，符號(hào)是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范； 2.文字是否通順，有無觀點(diǎn)提煉，綜合概括能力如何； 3.有無理論價(jià)值或?qū)嶋H應(yīng)用價(jià)值，有無創(chuàng)新之處。 綜 合 評(píng) 價(jià) 該生在做畢業(yè)設(shè)計(jì)以來，一直都比較認(rèn)真，積極，每周的會(huì)議也都按時(shí)到會(huì)，并且能按照要求按時(shí)按量完成任務(wù)，設(shè)計(jì)中的問題也都能積極解決， 并且設(shè)計(jì)方案新穎，想法創(chuàng)新，設(shè)計(jì)的新型衛(wèi)生筷子盒與生產(chǎn)、科研、社 會(huì)等實(shí)際相結(jié)合，基本達(dá)到了該畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，完成了該畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)。 評(píng)閱人： 2010年5月 日 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）鑒定意見 學(xué)號(hào)： 2010963013 姓名： 江楚豪 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說明書） 59 頁(yè) 圖 表 4 張 論文（設(shè)計(jì)）題目： 新型衛(wèi)生筷子盒總體方案與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)容提要： 衛(wèi)生筷子盒能定期消毒清洗，滿足餐飲用具衛(wèi)生要求，適合于食堂、餐館等大型用餐場(chǎng)合，也適合于家庭小型用餐場(chǎng)合。目前市場(chǎng)現(xiàn)有產(chǎn)品中存在諸多問題，新型衛(wèi)生筷子盒要求能解決現(xiàn)存問題，針對(duì)產(chǎn)品功能進(jìn)行合理化設(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；要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，避免造價(jià)成本昂貴；各個(gè)模塊方便拆解，能實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，易于推廣。因此，該課題具有很好的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。 本課題的主要研究?jī)?nèi)容為：對(duì)新型衛(wèi)生筷子盒進(jìn)行總體方案與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。 總體方案設(shè)計(jì)部分主要內(nèi)容為：根據(jù)產(chǎn)品功能要求，對(duì)機(jī)構(gòu)原理進(jìn)行方案設(shè)計(jì)與各部分結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)。 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要研究?jī)?nèi)容為：根據(jù)產(chǎn)品功能要求，對(duì)機(jī)構(gòu)原理進(jìn)行方案設(shè)計(jì)與個(gè)部分結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)。 基本要求為：以某新型衛(wèi)生筷子盒為設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例，提交三維原理圖與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)總裝配圖，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)零件圖，畢業(yè)論文。 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 該生在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間認(rèn)真積極，態(tài)度端正，每周都按時(shí)參加會(huì)議，其畢業(yè)論文新型衛(wèi)生筷子盒的總體方案設(shè)計(jì)思路正確，在一些設(shè)計(jì)中用到了很多不同的方法方式去進(jìn)行比較，基本達(dá)到了論文要求，但論文整體水平還有改進(jìn)的地方。 同意其參加答辯，建議成績(jī)?cè)u(píng)定為 指導(dǎo)教師： 年 月 日 答辯簡(jiǎn)要情況及評(píng)語(yǔ) 根據(jù)答辯情況，答辯小組同意其成績(jī)?cè)u(píng)定為 答辯小組組長(zhǎng)： 年 月 日 答辯委員會(huì)意見 經(jīng)答辯委員會(huì)討論，同意該畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）成績(jī)?cè)u(píng)定為 答辯委員會(huì)主任： 年 月 日 目錄 一、引言......................................................................................................................11 1.1課題背景與意義............................................................................................11 1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀............................................................................................11 1.3課題研究?jī)?nèi)容................................................................................................12 1.4本章小結(jié)........................................................................................................12 2、 總體方案設(shè)計(jì)......................................................................................................13 2.1初步方案設(shè)計(jì)與選擇....................................................................................13 一、設(shè)計(jì)方案1...................................................................................................13 （一）儲(chǔ)筷機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)........................................................................................13 （二）分筷機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)............................................................................................13 （三）運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)........................................................................................14 二、設(shè)計(jì)方案2...................................................................................................15 （一）儲(chǔ)筷盒和筷槽的配合設(shè)計(jì)........................................................................16 （二）箱體（底座）和紫外線燈管槽的設(shè)計(jì)....................................................16 （三）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)........................................................................................16 2.2產(chǎn)品主要零部件設(shè)計(jì)....................................................................................16 2.3新型衛(wèi)生筷子盒總體裝配............................................................................18 3、 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)......................................................................................................22 3.1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)比較與分析...................................................................................22 一、齒輪傳動(dòng)......................................................................................................22 二、帶傳動(dòng)..........................................................................................................22 三、鏈傳動(dòng)..........................................................................................................22 四、渦輪蝸桿傳動(dòng)..............................................................................................23 3.2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇與詳細(xì)設(shè)計(jì)........................................................................23 3.2.1 曲柄滑塊傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)............................................................................23 （一）轉(zhuǎn)輪的設(shè)計(jì)與尺寸....................................................................................24 （二）搖把的設(shè)計(jì)與尺寸....................................................................................25 （三）轉(zhuǎn)輪擋圈的設(shè)計(jì)與尺寸............................................................................25 （四）螺栓的設(shè)計(jì)與尺寸....................................................................................26 （五）連桿的設(shè)計(jì)與尺寸....................................................................................27 （六）滑塊的設(shè)計(jì)與尺寸....................................................................................27 3.3傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算....................................................................................28 （一）連桿長(zhǎng)度與筷子長(zhǎng)度的配合計(jì)算............................................................28 （二）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算....................................................................................29 4、 總結(jié).....................................................................................................................30 5、 參考文獻(xiàn).............................................................................................................31 6、 致謝.....................................................................................................................32 7、 英文翻譯.............................................................................................................33 新型衛(wèi)生筷子盒總體方案與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘要：目前市場(chǎng)現(xiàn)有產(chǎn)品中存在諸多問題，新型衛(wèi)生筷子盒要求能解決現(xiàn)存問題，針對(duì)產(chǎn)品功能進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)，要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，避免造價(jià)成本昂貴；各個(gè)模塊方便拆解，能實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，易于推廣。因此，該課題具有很好的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。 該論文介紹了新型衛(wèi)生筷子盒的設(shè)計(jì)。論文中的新型衛(wèi)生筷子盒能夠通過曲柄滑塊機(jī)構(gòu)做為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，一次準(zhǔn)確出一雙筷子，并能夠通過紫外線燈管進(jìn)行對(duì)筷子的消毒。在該新型筷子盒的設(shè)計(jì)中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是難點(diǎn)之一，起初選擇的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是帶傳動(dòng)，但此傳動(dòng)機(jī)構(gòu)會(huì)很占筷子盒體積，且使筷子盒功能的實(shí)現(xiàn)變得更加復(fù)雜，因此，通過比較選用曲柄滑塊作為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。此種新型衛(wèi)生筷子盒設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)成本較低，各個(gè)模塊方便拆解，是一種健康，方便，衛(wèi)生的新型筷子盒。 關(guān)鍵詞 ：衛(wèi)生筷子盒；曲柄滑塊；紫外線燈 0 The overall program design and transmission of the new health chopsticks box Abstract: At present ,the existing products currently on the market have many problems, the new health chopsticks box required to solve the existing problems, to rationalize the design features for the product, requiring a simple structure to avoid the cost of expensive; each module easy to disassemble, to achieve mass production, easy to spread. Thus, the subject has a good theoretical and engineering application. A new health chopsticks box design is introduced in this thesis. A new health chopsticks box can be used as the transmission mechanism through slider-crank mechanism, once a pair of chopsticks and accurate, and can be sterilized chopsticks by UV lamp. In the novel design chopstick case, the design of the drive mechanism is one of the difficulties, the drive mechanism is initially selected tape drive, but the drive mechanism will be the volume of the cartridge representing chopsticks and chopstick case so achieve more complex functionality, Thus, by comparing the selection of a slider-crank drive mechanism. Such a simple box design structure new health chopsticks have low cost, and it is easy to disassemble each module.So it is a healthy, convenient, new chopsticks box hygiene. Keywords: Health chopsticks box; crank slider; ultraviolet light  第一章 引言 1.1 課題背景與意義 衛(wèi)生筷子盒能定期消毒清洗，滿足餐飲用具衛(wèi)生要求，適合于食堂、餐館等大型用餐場(chǎng)合，也使用與家庭小型用餐場(chǎng)合。目前市場(chǎng)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)存問題，針對(duì)產(chǎn)品功能進(jìn)行合理化設(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；要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，避免造價(jià)成本昂貴；各個(gè)模塊方便拆解，能實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，易于推廣。因此，該課題具有很好的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。 現(xiàn)實(shí)生活中，大部分中國(guó)家庭吃飯時(shí)都是用筷子的，而筷子衛(wèi)生存在很大的健康隱患，如果長(zhǎng)期使用不衛(wèi)生的筷子，就容易染上消化道疾病，如肝炎、痢疾、急性胃腸炎等。而現(xiàn)在人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫目曜雍兄?，大多?shù)是塑料制品，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能單一，顯得既不環(huán)保又不衛(wèi)生。 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 羅格率先引進(jìn)來自德國(guó)的Nicoler空間消毒技術(shù)[6]，開創(chuàng)性的將空間消毒的概念引入餐具消毒領(lǐng)域。由于整個(gè)過程一直處于持續(xù)、不間斷的滅菌狀態(tài)，不僅能夠徹底殺滅餐具上的乙肝病菌(芽胞)、金黃色葡萄球菌及大腸桿菌等細(xì)菌，經(jīng)處理后的潔凈空氣能快速的循環(huán)流動(dòng)，從而達(dá)到對(duì)餐具所處的整個(gè)環(huán)境持續(xù)凈化。 在傳動(dòng)設(shè)備方面，曲柄滑塊作為機(jī)械設(shè)備中一種常見的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)規(guī)律明確，可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)之間的變換，并且具有急回運(yùn)動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，使其在機(jī)械工程設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用。 目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真研究有關(guān)課題的研究也不少。其中，婁建國(guó)[8]，采用幾何解析方法設(shè)計(jì)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，在滿足給定的滑塊行程和行程速比系數(shù)的前提下，借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行尋優(yōu)設(shè)計(jì)，從而方便地求得具有最佳傳動(dòng)角的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。劉菊蓉、王旭飛[9]，運(yùn)用MATLAB及其中的SIMULINK模塊，對(duì)給出行程H，行程速比系數(shù)K和許用角[γ]進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。設(shè)計(jì)結(jié)果不但滿足現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的要求，設(shè)計(jì)過程編程簡(jiǎn)單，而且得到曲柄在任意位置對(duì)應(yīng)的其它參數(shù)。陳杰平，姚智華[11]，借助于功能強(qiáng)大的分析仿真軟件，實(shí)現(xiàn)了機(jī)構(gòu)性能分析和動(dòng)態(tài)仿真，降低分析的難度，有效提高設(shè)計(jì)的工作效率、產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量，降低開發(fā)成本。 該新型衛(wèi)生筷子盒的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇是通過選用各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來進(jìn)行比較，最終選定的的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有機(jī)型小，運(yùn)行平穩(wěn)，可靠性高等特點(diǎn)，是新型衛(wèi)生筷子盒體積更小，取筷更方便。 1.3 課題研究?jī)?nèi)容 本課題的主要研究?jī)?nèi)容為：對(duì)新型衛(wèi)生筷子盒進(jìn)行總體方案與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。 總體方案設(shè)計(jì)部分主要內(nèi)容為：根據(jù)產(chǎn)品功能要求，對(duì)機(jī)構(gòu)原理進(jìn)行方案設(shè)計(jì)與各部分結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)。 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部分主要研究?jī)?nèi)容為：對(duì)所采用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度計(jì)算。 1.4 本章小結(jié) 衛(wèi)生筷子盒能定期消毒清洗，滿足餐飲用具衛(wèi)生要求，適合于食堂、餐館等大型用餐場(chǎng)合，也適合于家庭小型用餐場(chǎng)合。目前市場(chǎng)現(xiàn)有產(chǎn)品中存在諸多問題，新型衛(wèi)生筷子盒要求能解決現(xiàn)存問題，針對(duì)產(chǎn)品功能進(jìn)行合理化設(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；要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，避免造價(jià)成本昂貴；各個(gè)模塊方便拆解，能實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，易于推廣。因此，該課題具有很好的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。 第二章 總體方案設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)目的與要求：新型衛(wèi)生筷子盒能解決現(xiàn)存問題，針對(duì)產(chǎn)品功能進(jìn)行合理化設(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；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，避免造價(jià)成本昂貴；各個(gè)模塊方便拆解，能實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，易于推廣。 2.1 初步方案設(shè)計(jì)與選擇 一、設(shè)計(jì)方案1： （一）儲(chǔ)筷機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)： 將筷子采用橫放式，保證一把筷子能一根一根落下去，而不至于被堵在出筷口，在設(shè)計(jì)中我們起初設(shè)計(jì)了如圖2.1所示的儲(chǔ)筷機(jī)構(gòu)。 圖2.1 儲(chǔ)筷機(jī)構(gòu) （二）分筷機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)： 此機(jī)構(gòu)主要由一根不銹鋼軸和兩個(gè)鏈輪組成，如圖2.2所示。利用鏈輪上所具有的特殊齒形，使每個(gè)齒槽內(nèi)只能容納一根筷子，這樣就能把一把筷子經(jīng)過兩個(gè)鏈輪的分撥作用，使筷子分成一根一根的的下落至運(yùn)輸機(jī)構(gòu)。 圖2.2 分筷機(jī)構(gòu) （三）運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)： 在此機(jī)構(gòu)中，我們想到有許多機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)，比如有帶傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)，蝸輪蝸桿傳動(dòng)等。由于鏈傳動(dòng)在傳動(dòng)中有一定的動(dòng)載荷和沖擊，傳動(dòng)平穩(wěn)性差，因此我們不考慮。而蝸輪蝸桿在嚙合處的相對(duì)滑動(dòng)，發(fā)熱量大，效率低，且渦輪造價(jià)高，我們考慮到成本以及傳動(dòng)中有相對(duì)滑動(dòng)現(xiàn)象，也因此不采用此種運(yùn)輸方法。經(jīng)過一些對(duì)比，我們最終考慮使用齒輪傳動(dòng)和帶傳動(dòng)兩種傳動(dòng)相結(jié)合的方式來完成筷子的運(yùn)輸工作。齒輪傳動(dòng)中傳遞力大，效率高，且壽命長(zhǎng)，工作平穩(wěn)，可靠性高，能保證恒定的傳動(dòng)比，能傳遞成任意夾角兩軸間傳動(dòng)。而帶傳動(dòng)它屬于繞行傳動(dòng)，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，可緩沖吸震。帶傳動(dòng)允許較大的中心距，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝和維護(hù)較方便，且成本低廉，在帶的選擇上，我們采用同步帶。同步帶無相對(duì)滑動(dòng)，傳動(dòng)比穩(wěn)定，帶薄而輕，強(qiáng)力層強(qiáng)度高，適用于高速傳動(dòng)，帶的柔性好，可用直徑較小的帶輪，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，能獲得較大的傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率高，同步帶初拉力小，軸和軸承上所受的載荷小，因此，我們選用之。此運(yùn)輸機(jī)構(gòu)如圖2.3所示。 圖2.3 運(yùn)輸機(jī)構(gòu) 缺點(diǎn)：在對(duì)設(shè)計(jì)方案一的后續(xù)設(shè)計(jì)中，我們發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案一中的分筷機(jī)構(gòu)和運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是多余的，會(huì)使新型衛(wèi)生筷子盒的整體體積變得過于龐大，且對(duì)于新型衛(wèi)生筷子盒取筷子時(shí)筷子不直接與外界接觸、一次準(zhǔn)確出一雙筷子等功能的實(shí)現(xiàn)變得太復(fù)雜和冗余，過度復(fù)雜化了新型衛(wèi)生筷子盒的設(shè)計(jì)，不符合我們新型衛(wèi)生筷子盒結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)成本低，各個(gè)模塊方便拆解，且不消耗大量電的設(shè)計(jì)理念，因此我們?cè)O(shè)計(jì)出了第二套方案。 2、 設(shè)計(jì)方案2： （1） 儲(chǔ)筷盒和筷槽的配合設(shè)計(jì)： 作為新型衛(wèi)生筷子盒來說，首先該筷子盒要有儲(chǔ)存足量筷子的功能，為了實(shí)現(xiàn)這一功能，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)儲(chǔ)筷盒，該儲(chǔ)筷盒能儲(chǔ)存足量的筷子，滿足顧客的需求。儲(chǔ)筷盒為透明有機(jī)材料制成，擱置在箱體上，因此箱體也可稱為底座。當(dāng)筷子被放入儲(chǔ)筷盒后，通過儲(chǔ)筷盒底部的斜面，筷子能通過出筷口順利滑落至筷槽。而儲(chǔ)筷盒的出筷子口剛好能容納兩根筷子通過，中間有隔板隔開，隔板兩邊各自出一支筷子，則一次能準(zhǔn)確地同時(shí)出一雙筷子?？瓴郾辉O(shè)計(jì)在底座上，筷槽中間也設(shè)計(jì)有隔板，剛好與儲(chǔ)筷盒的出筷口相對(duì)應(yīng)。該配合設(shè)計(jì)如圖2.4所示。 4 3 2 1 1，筷槽 2，筷槽隔板 3，儲(chǔ)筷盒隔板 4，儲(chǔ)筷盒 圖2.4 儲(chǔ)筷盒和筷槽的配合設(shè)計(jì)圖 （二）箱體（底座）和紫外線燈管槽的設(shè)計(jì)： 箱體（底座）上設(shè)置有3個(gè)紫外線燈管槽，分別位于筷槽的兩邊和筷槽的左端，燈管槽可以放置紫外線燈，抽出放置在箱體上的儲(chǔ)筷盒后便可進(jìn)行安裝和更換燈管，非常方便。在筷子從儲(chǔ)筷盒下落以及筷子從筷槽推出的過程中，紫外線燈可以對(duì)筷子進(jìn)行全方位的消毒。實(shí)現(xiàn)了新型衛(wèi)生筷子盒的自動(dòng)消毒的功能，還實(shí)現(xiàn)了筷子盒的模塊化。箱體（底座）和紫外線燈管槽的設(shè)計(jì)圖會(huì)在下面產(chǎn)品主要零部件說明中有所展示。 （三）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)： 箱體（底座）設(shè)計(jì)有足夠的空間放置曲柄滑塊傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該曲柄滑塊傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由一個(gè)搖把，一個(gè)轉(zhuǎn)輪，一個(gè)連桿，一個(gè)滑塊組成，搖把搖的一端設(shè)置在箱體外面另一端與轉(zhuǎn)輪中心連接，連桿連接轉(zhuǎn)輪與滑塊，滑塊被放置在筷子槽內(nèi)，并且滑塊可以在筷子槽內(nèi)順利滑動(dòng)。當(dāng)顧客搖動(dòng)搖把時(shí)，搖把帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過連桿，滑塊會(huì)在筷子槽內(nèi)左右滑動(dòng)，當(dāng)滑塊向右移動(dòng)時(shí)，筷子槽內(nèi)的筷子會(huì)被滑塊抵出箱體，這時(shí)顧客便可順利抽出一雙筷子。由此便實(shí)現(xiàn)了該新型衛(wèi)生筷子盒一次準(zhǔn)確出一雙筷子的功能。曲柄滑塊傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意如圖2.5所示。 1 2 5 4 3 1，滑塊 2，連桿 3，轉(zhuǎn)輪 4，箱體（底座） 5，搖把 圖2.5 曲柄滑塊傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖 2.2產(chǎn)品主要零部件設(shè)計(jì) 1.箱體（底座），新型衛(wèi)生筷子盒的主要外殼，用于固定各個(gè)零件及保持筷子盒 環(huán)境的密封性。 1）紫外線燈管槽，設(shè)置在箱體上有3個(gè)燈管槽，與箱體互為一整體，方便紫外線燈管的安裝和替換。 2）筷槽，設(shè)置在箱體上，與箱體互為一整體，筷槽寬度能容納兩根筷子，中間設(shè)有一擋板隔開，兩根筷子分別能在兩道筷槽內(nèi)滑動(dòng)。 3 2 1 1，箱體（底座） 2，紫外線燈管槽 3，筷槽 圖2.6 箱體（底座）和紫外線燈管槽 2，儲(chǔ)筷盒。 1）存放筷子的儲(chǔ)筷盒為透明有機(jī)玻璃材料制成，方便觀察儲(chǔ)筷盒內(nèi)筷子的數(shù)量一旦儲(chǔ)筷盒內(nèi)的筷子不能滿足顧客的需要，便可及時(shí)發(fā)現(xiàn)并向里面添加筷子，同時(shí)也可以通過紫外線對(duì)儲(chǔ)筷盒內(nèi)的筷子進(jìn)行消毒。 2）儲(chǔ)筷盒與箱體分開，直接擱在箱體上，實(shí)現(xiàn)了模塊化，也方便拆解與清洗。儲(chǔ)筷盒內(nèi)設(shè)有擋板，因?yàn)榭曜娱L(zhǎng)短不一，在放長(zhǎng)一點(diǎn)的筷子時(shí)可以將擋板向前滑，在放短一點(diǎn)的筷子時(shí)將擋板向后滑，保證筷子下落至筷槽時(shí)更加整齊。 3）儲(chǔ)筷盒中間設(shè)有很多隔板，隔板間的距離剛好為一根筷子的寬度，并保證筷子能順利滑下，儲(chǔ)筷盒底部為斜面，能使筷子順利滑下至筷槽。 1 2 3 4 1，儲(chǔ)筷盒盒體 2，隔板 3，擋板 4，儲(chǔ)筷盒盒蓋 圖2.7 儲(chǔ)筷盒 3，轉(zhuǎn)輪。 作為曲柄滑塊傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)輪能通過人力轉(zhuǎn)動(dòng)搖把來帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)輪中心設(shè)計(jì)有六個(gè)齒，這是為了在轉(zhuǎn)輪與搖把的鏈接及轉(zhuǎn)動(dòng)中防止打滑，這保證轉(zhuǎn)輪能順利，不打滑的跟著搖把轉(zhuǎn)動(dòng)，搖把轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，轉(zhuǎn)輪就轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，從而能帶動(dòng)連桿及滑塊運(yùn)動(dòng)。 圖2.8 轉(zhuǎn)輪 4，連桿。 在該曲柄滑塊傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，連桿鏈接轉(zhuǎn)輪與滑塊，當(dāng)轉(zhuǎn)輪通過搖把轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿便會(huì)被轉(zhuǎn)輪帶動(dòng)，連桿一端會(huì)繞著轉(zhuǎn)輪作圓周運(yùn)動(dòng)，而另外與滑塊相連的一端則會(huì)推動(dòng)滑塊左右運(yùn)動(dòng)，從而完成整個(gè)傳動(dòng)。 圖2.9 連桿 5，滑塊。 滑塊，與連桿相連，通過轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿會(huì)推動(dòng)滑塊在筷子槽里面左右運(yùn)動(dòng)，從而將筷槽內(nèi)的筷子抵出箱體，方便人們?nèi)〕觥? 圖2.10 滑塊 6，紫外線燈管。 紫外線燈管，安裝在箱體上，在筷子從儲(chǔ)筷盒下落至筷槽，再?gòu)目瓴郾煌瞥龅倪@段運(yùn)動(dòng)過程中，對(duì)筷子進(jìn)行衛(wèi)生消毒。 圖2.11 紫外線燈管 2.3新型衛(wèi)生筷子盒總體裝配 新型衛(wèi)生筷子盒體積不能過大，要盡量節(jié)省空間，不占太多地方，因此我們把箱體作為底座的形式，并且在箱體上做出筷槽和燈管槽。把儲(chǔ)筷盒做的大一點(diǎn)，這樣是為了能多放一些筷子，不用時(shí)時(shí)往里面加筷子，所以更加方便。儲(chǔ)筷盒擱在箱體上，儲(chǔ)筷盒底部的兩個(gè)斜面剛好與箱體的兩個(gè)斜面互相對(duì)應(yīng)，防止儲(chǔ)筷盒左右滑動(dòng)，也方便儲(chǔ)筷盒取下清洗和消毒。在箱體內(nèi)設(shè)計(jì)有曲柄滑塊傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在箱體的最左端，由搖把，轉(zhuǎn)輪，連桿，滑塊組成，搖把搖的一端設(shè)置在箱體外面另一端與轉(zhuǎn)輪中心連接，連桿連接轉(zhuǎn)輪與滑塊，滑塊被放置在筷子槽內(nèi)，并且滑塊可以在筷子槽內(nèi)順利滑動(dòng)。當(dāng)顧客搖動(dòng)搖把時(shí)，搖把帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過連桿，滑塊會(huì)在筷子槽內(nèi)左右滑動(dòng)，當(dāng)滑塊向右移動(dòng)時(shí)，筷子槽內(nèi)的筷子會(huì)被滑塊抵出箱體，這時(shí)顧客便可順利抽出一雙筷子。 圖2.12 新型衛(wèi)生筷子盒總體三維裝配圖 圖2.13 新型衛(wèi)生筷子盒三維剖切圖  第三章 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 在新型衛(wèi)生筷子盒的設(shè)計(jì)中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇與設(shè)計(jì)十分重要，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以將動(dòng)力所提供的運(yùn)動(dòng)的方式、方向或速度加以改變，被人們有目的地加以利用。在本設(shè)計(jì)中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)既不能太過復(fù)雜同時(shí)又要實(shí)現(xiàn)新型衛(wèi)生筷子盒的各項(xiàng)功能。因此，在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇上，我們經(jīng)過了各種對(duì)比，其中有齒輪傳動(dòng)，帶傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)和渦輪蝸桿傳動(dòng)。 3.1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)比較與分析 一、齒輪傳動(dòng) 齒輪傳動(dòng)是指用主、從動(dòng)輪輪齒直接傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的裝置。在所有的機(jī)械傳動(dòng)中，齒輪傳動(dòng)應(yīng)用最廣，可用來傳遞相對(duì)位置不遠(yuǎn)的兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)是：齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)比精確，工作可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、壽命長(zhǎng)，使用的功率、速度和尺寸范圍大。例如傳遞功率可以從很小至幾十萬千瓦；速度最高可達(dá)300m/s；齒輪直徑可以從幾毫米至二十多米。但是制造齒輪需要有專門的設(shè)備，嚙合傳動(dòng)會(huì)產(chǎn)生噪聲。 二、帶傳動(dòng) 帶傳動(dòng)是利用張緊在帶輪上的柔性帶進(jìn)行運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力傳遞的一種機(jī)械傳動(dòng)。根據(jù)傳動(dòng)原理的不同，有靠帶與帶輪間的摩擦力傳動(dòng)的摩擦型帶傳動(dòng)，也有靠帶與帶輪上的齒相互嚙合傳動(dòng)的同步帶傳動(dòng)。帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、能緩沖吸振、可以在大的軸間距和多軸間傳遞動(dòng)力，且其造價(jià)低廉、不需潤(rùn)滑、維護(hù)容易等特點(diǎn)，在近代機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用十分廣泛。摩擦型帶傳動(dòng)能過載打滑、運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲低，但傳動(dòng)比不準(zhǔn)確（滑動(dòng)率在2%以下）；同步帶傳動(dòng)可保證傳動(dòng)同步，但對(duì)載荷變動(dòng)的吸收能力稍差，高速運(yùn)轉(zhuǎn)有噪聲。 帶傳動(dòng)除用以傳遞動(dòng)力外，有時(shí)也用來輸送物料、進(jìn)行零件的整列等。 （1） 優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、使用維護(hù)方便、 有良好的撓性和彈性、過載打滑。 （2）缺點(diǎn)：瞬時(shí)傳動(dòng)比不準(zhǔn)確、帶壽命低、軸上載荷較大、傳動(dòng)裝置外部尺寸大、效率低。 因此，帶傳動(dòng)常適用于大中心距、中小功率、帶速v =5～25m/s，i≤7的情況。 3、 鏈傳動(dòng) 鏈傳動(dòng)是通過鏈條將具有特殊齒形的主動(dòng)鏈輪的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞到具有特殊齒形的從動(dòng)鏈輪的一種傳動(dòng)方式。其特點(diǎn)與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)沒有彈性滑動(dòng)和打滑，能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比；需要的張緊力小，作用于軸的壓力也小，可減少軸承的摩擦損失；結(jié)構(gòu)緊湊；能在溫度較高、有油污等惡劣環(huán)境條件下工作。 與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的制造和安裝精度要求較低；中心距較大時(shí)其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比不是常數(shù)，因此傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，工作中有一定的沖擊和噪聲。 鏈傳動(dòng)平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確,傳動(dòng)效率高，軸間距離適應(yīng)范圍較大，能在溫度較高、濕度較大的環(huán)境中使用；但鏈傳動(dòng)一般只能用作平行軸間傳動(dòng)，且其瞬時(shí)傳動(dòng)比波動(dòng)，傳動(dòng)噪聲較大。 由于鏈節(jié)是剛性的，因而存在多邊形效應(yīng)（即運(yùn)動(dòng)不均勻性），這種運(yùn)動(dòng)特性使鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比變化并引起附加動(dòng)載荷和振動(dòng)，在選用鏈傳動(dòng)參數(shù)時(shí)須加以考慮。鏈傳動(dòng)廣泛用于交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)、輕工、礦山、石油化工和機(jī)床工業(yè)等。 4、 蝸輪蝸桿傳動(dòng) 蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)常用來傳遞兩交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。蝸輪與蝸桿在其中間平面內(nèi)相當(dāng)于齒輪與齒條，蝸桿又與螺桿形狀相似。其特點(diǎn)是： （1）可以得到很大的傳動(dòng)比，比交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)緊湊。 （2）兩輪嚙合齒面間為線接觸，其承載能力大大高于交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)。 （3）蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于螺旋傳動(dòng)，為多齒嚙合傳動(dòng)，故傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音很小。 （4）具有自鎖性。當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于嚙合輪齒間的當(dāng)量摩擦角時(shí)，機(jī)構(gòu)具有自鎖性，可實(shí)現(xiàn)反向自鎖，即只能由蝸桿帶動(dòng)蝸輪，而不能由蝸輪帶動(dòng)蝸桿。如在起重機(jī)械中使用的自鎖蝸桿機(jī)構(gòu)，其反向自鎖性可起安全保護(hù)作用。 （5）傳動(dòng)效率較低，磨損較嚴(yán)重。蝸輪蝸桿嚙合傳動(dòng)時(shí)，嚙合輪齒間的相對(duì)滑動(dòng)速度大，故摩擦損耗大、效率低。另一方面，相對(duì)滑動(dòng)速度大使齒面磨損嚴(yán)重、發(fā)熱嚴(yán)重，為了散熱和減小磨損，常采用價(jià)格較為昂貴的減摩性與抗磨性較好的材料及良好的潤(rùn)滑裝置，因而成本較高。 （6）蝸桿軸向力較大。 蝸輪及蝸桿機(jī)構(gòu)常被用于兩軸交錯(cuò)、傳動(dòng)比大、傳動(dòng)功率不大或間歇工作的場(chǎng)合。 3.2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇與詳細(xì)設(shè)計(jì) 通過綜合比較分析，最終決定采用曲柄滑塊作為新型衛(wèi)生筷子盒的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 3.2.1 曲柄滑塊傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 箱體（底座）設(shè)計(jì)有足夠的空間放置曲柄滑塊傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該曲柄滑塊傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由一個(gè)搖把，一個(gè)轉(zhuǎn)輪，一個(gè)連桿，一個(gè)滑塊組成，搖把搖的一端設(shè)置在箱體外面另一端與轉(zhuǎn)輪中心連接，連桿連接轉(zhuǎn)輪與滑塊，滑塊被放置在筷子槽內(nèi)，并且滑塊可以在筷子槽內(nèi)順利滑動(dòng)。當(dāng)顧客搖動(dòng)搖把時(shí)，搖把帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過連桿，滑塊會(huì)在筷子槽內(nèi)左右滑動(dòng)，當(dāng)滑塊向右移動(dòng)時(shí)，筷子槽內(nèi)的筷子會(huì)被滑塊抵出箱體，這時(shí)顧客便可順利抽出一雙筷子。由此便實(shí)現(xiàn)了該新型衛(wèi)生筷子盒一次準(zhǔn)確出一雙筷子的功能。 圖3.2.1 曲柄滑塊傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三維設(shè)計(jì)圖 （一）轉(zhuǎn)輪的設(shè)計(jì)與尺寸 在該新型衛(wèi)生筷子盒的設(shè)計(jì)中，轉(zhuǎn)輪是通過人力轉(zhuǎn)動(dòng)搖把來帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)輪中心設(shè)計(jì)有六個(gè)齒，這是為了在轉(zhuǎn)輪與搖把的鏈接及轉(zhuǎn)動(dòng)中防止打滑，這保證轉(zhuǎn)輪能順利，不打滑的跟著搖把轉(zhuǎn)動(dòng)，搖把轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，轉(zhuǎn)輪就轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，從而能帶動(dòng)連桿及滑塊運(yùn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)輪上設(shè)置有2厚度毫米的擋圈槽，這樣能防止搖把在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中左右移動(dòng)。 圖3.2.2 轉(zhuǎn)輪的設(shè)計(jì)與尺寸（二）搖把的設(shè)計(jì)與尺寸 搖把左端伸出箱體外，右端與轉(zhuǎn)輪中心鏈接，搖把上還設(shè)有6毫米厚的擋圈，和搖把互為一體，目的是為了限制搖把的左右方向運(yùn)動(dòng)。同樣在與轉(zhuǎn)輪連接處設(shè)計(jì)有六個(gè)齒，齒長(zhǎng)為10毫米，在與轉(zhuǎn)輪的鏈接中，搖把的齒與轉(zhuǎn)輪上的齒槽相配合，保證搖把在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中能帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)且不打滑。 圖3.2.3 搖把的設(shè)計(jì)與尺寸 （3） 轉(zhuǎn)輪擋圈的設(shè)計(jì)與尺寸 轉(zhuǎn)輪擋圈厚度為2毫米，與轉(zhuǎn)輪上開的擋圈槽厚度剛好對(duì)應(yīng)，擋圈大圓直徑為24毫米，小圓直徑為6毫米。擋圈的作用是為了防止搖把在搖的過程中左右滑動(dòng)。 圖3.2.4 轉(zhuǎn)輪擋圈的設(shè)計(jì)與尺寸（四）螺栓的設(shè)計(jì)與尺寸 六角頭螺栓M6×10，用來連接轉(zhuǎn)輪和搖把。 圖3.2.5 六角頭螺栓M6×10 六角頭螺栓M3.5×13，用來連接滑塊與連桿。 圖3.2.6 六角頭螺栓M3.5×13 （5） 連桿的設(shè)計(jì)與尺寸 連桿用來連接轉(zhuǎn)輪與滑塊，當(dāng)轉(zhuǎn)輪通過搖把轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿便會(huì)被轉(zhuǎn)輪帶動(dòng)，連桿一端會(huì)繞著轉(zhuǎn)輪作圓周運(yùn)動(dòng)，而另外與滑塊相連的一端則會(huì)推動(dòng)滑塊在筷子槽內(nèi)左右運(yùn)動(dòng)，從而完成整個(gè)傳動(dòng)。連桿共設(shè)計(jì)有三個(gè)尺寸，形狀厚度都相同，分別為70毫米連桿，80毫米連桿和100毫米連桿。以下僅給出70毫米連桿示意圖。 圖3.2.7 連桿的設(shè)計(jì)與尺寸 （6） 滑塊的設(shè)計(jì)與尺寸 首先在滑塊的上沿處為一個(gè)光滑斜面，采用光滑過渡?？曜右话愣加写值囊欢撕图?xì)的一端，當(dāng)筷槽內(nèi)落有一雙筷子時(shí)，筷子細(xì)的一端會(huì)剛好抵在滑塊的凹槽內(nèi)，在滑塊向右移動(dòng)的過程中筷子粗的一端會(huì)被抵出箱體外，被人取走。當(dāng)筷槽內(nèi)落有兩雙筷子時(shí)，第一層的一雙筷子被抵出箱體，第二層的一雙筷子會(huì)隨滑塊的運(yùn)動(dòng)而沿滑塊光滑彎曲斜面滑動(dòng)到滑塊頂部，直到第一層的一雙筷子被人取走，第二層的筷子才會(huì)掉下來被滑塊抵出。 圖3.2.8 滑塊的設(shè)計(jì)與尺寸 3.3傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 （1） 連桿長(zhǎng)度與筷子長(zhǎng)度的配合計(jì)算 在日常生活中，筷子的種類多種多樣，其中筷子的長(zhǎng)短也不相同，為了保證新型衛(wèi)生筷子盒能使用于不同長(zhǎng)短的筷子，我們?cè)O(shè)計(jì)了不同長(zhǎng)度的連桿，當(dāng)使用長(zhǎng)筷子時(shí)，更換短一點(diǎn)的連桿，當(dāng)使用短筷子時(shí)，便更換長(zhǎng)一點(diǎn)的連桿，這樣設(shè)計(jì)的目的就是為了保證使用不同長(zhǎng)短的筷子時(shí)，筷子伸出箱體的長(zhǎng)度既不會(huì)使筷子掉出箱體也方便客人取走。 圖3.2.9 最長(zhǎng)連桿與最短筷子的尺寸配合示意圖 如圖3.2.9所示，假設(shè)最短筷子長(zhǎng)度為200，已知連桿長(zhǎng)為100，筷槽總長(zhǎng)度為262，筷槽隔板長(zhǎng)為172，轉(zhuǎn)輪直徑為50，如圖所示，當(dāng)連桿左端在轉(zhuǎn)輪最左端時(shí)，滑塊與筷槽內(nèi)筷子保持最遠(yuǎn)距離，這時(shí)滑塊距離筷槽最左端距離為sin81×100—50—10=39，這時(shí)滑塊與筷子距離為262—200—39=23，因此，當(dāng)連桿最左端運(yùn)動(dòng)到轉(zhuǎn)輪最左端時(shí)，既虛線所示位置，滑塊在筷槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)了50，因此滑塊將筷子抵出箱體的長(zhǎng)度為50—23=27毫米。 圖3.2.10 最短連桿與最長(zhǎng)筷子的尺寸配合示意圖 如圖3.2.10所示，假設(shè)最長(zhǎng)筷子長(zhǎng)為230，換取長(zhǎng)為70的連桿時(shí)，滑塊距離筷槽最左端的距離為Sin78×70—50—10=8，這時(shí)滑塊與筷子距離262—230—8=24，因此當(dāng)連桿最左端運(yùn)動(dòng)到轉(zhuǎn)輪最左端時(shí)，既虛線所示位置，滑塊同樣在筷槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)了50，因此滑塊將筷子抵出箱體長(zhǎng)度為50—24=26毫米。 所以，通過計(jì)算，該新型衛(wèi)生筷子盒適用于不同長(zhǎng)度的筷子，筷子長(zhǎng)度不同，可以更換不同長(zhǎng)度的連桿，這樣能保證任何種類任何長(zhǎng)度的筷子都能伸出箱體二十幾毫米以上，這樣的長(zhǎng)度，能保證筷子既不會(huì)掉出箱體也方便客人取走。 （2） 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算 在此新型衛(wèi)生筷子盒的設(shè)計(jì)中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均使用PVC材料，查得該材料密度為ρ=1385kg/m3 實(shí)體轉(zhuǎn)輪： 半徑r1=25mm=0.025m 厚度h=12mm=0.012m 體積v1=πr12h=3.14×0.0252×0.012=0.00002355m3 M1=ρv1=1385×0.00002355=0.033kg 轉(zhuǎn)輪孔半徑r2=0.007m 則v2=πr22h=3.14×0.0072×0.012=0.00000184632m3 M2=ρv2=1385×0.00000184632=0.0026kg 轉(zhuǎn)輪總質(zhì)