家用型自动牙膏机的设计

家用型自动牙膏机的设计

摘要

本文主要针对家用型自动牙膏机主体进行详细的设计、计算、校核、选型。首先通过分析家用型自动牙膏机要求实现的功能要求，了解了同类型家用型机构的工作原理，基本结构，系统组成及功能；然后研究家用型自动牙膏机的系统构成及功能，各元器件的选型方法，以及系统的实现方式等，最后设计出具有自行特色的自动牙膏机。

自动牙膏机是一个简单的机电一体化产品，融合了红外技术，单片机，继电器，电机等相关技术。其主要技术路线是通过红外感应控制，触发电机工作，通过控制电机的行程来控制牙膏的挤出量。

设计主要包括了家用型自动牙膏机的结构，装配，选材，控制系统设计，电机选择，以及标准件的选择。本文对设计中，家用型自动牙膏机的结构图，装配图，零件图，以及控制系统的电路图，单片机程序，都有详细的说明。

关键词:虚拟装配 红外感应 延时控制 单片机89C2051

目录

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第一章      绪论 1-1

1.1  设计的背景与意义 1

1.2  自动化小家电的发展现状 2 

1.3  设计的性质和任务 3 

第二章      自动挤牙膏机机构设计相关基础――虚拟装配技术〔3〕 2-1

2.1  基本概念 4 

2.1.1  虚拟装配 4 

2.1.2  装配关系 4 

2.1.2  装配约束 5 

2.2  基于装配约束的产品设计 6 

2.2.1  基于装配约束的CAD设计思想〔6〕 6 

2.2.2  基于装配约束的产品CAD设计方法 6 

2.3  本设计采用的设计软件――SolidWorks2007〔7〕 6 

第三章      机电传动及其控制系统 3-1

3.1  机电传动 8 

3.2  控制系统 8 

第四章      塑料成形基础 4-1

4.1  塑件设计时应注意事项〔10〕 10 

4.2  模具设计时应注意事项 11 

4.3  超声波塑料焊接 11

4．3．1  何谓超声波 11

4．3．2  超声波塑胶熔接原理 11

4．3．3  超声波熔接常用功能 12

第五章      自动挤牙膏机原理方案构思和拟定 5-1

5.1  整体方案 13

5.2  自动挤牙膏机机构设计 13 

5.2.1  底座设计 13

5.2.2  中间套筒设计 14 

5.2.3  滚筒装置设计 14 

5.2.4  左右档板设计 15

5.2.5  顶盖设计 15

5.2.6  后盖与门的设计 16 

5.3  虚拟装配 16

第六章       设计参数选择 6-1

6.1  电机选择 18 

6.2  螺杆选择 19

6.2.1  螺杆螺母材料选择 19 

6.2.2  螺杆中径确定 19 

6.3  电机延时时间确定 21 

第7章        控制系统硬件设计〔13〕 7-1

7.1  红外发射电路 22

7.2  红外接收电路 23

7.3  单片机电路 23

7.4  元器件选择与制作 24 

第8章        设计总结 8-1

参考文献 26 

致 谢 27