左右侧板螺杆中间套筒相配。

如图所示。

图顶盖图门后盖与门的设计后盖就是块与总体尺寸相配合的塑料薄板，其用自攻螺钉四角固定在底座与左右侧板上。

在设计门时，在门框中间用玻璃板，以实现对机壳内部的可视性，门以摇皮固定，如图所示。

虚拟装配各个零部件加工完成之后，对它们进行虚拟装配。

选定底座为基础件，其它的零件或子装配为浮动件。

根据配合要求，使各零部件间的点线面进行配合约束。

其中电机与螺杆之间的联结用联轴器，电机轴端用契形键固定联结，螺杆端用紧钉螺钉固定，使螺杆与电机轴之间有较好的同轴度。

电机安装好以后，在套筒底板上用紧钉螺钉固定，以确保电机无晃动。

安装线路板时要确保各元器件不能与侧板有抵触，按钮与侧板上的通孔位置相配。

红外发射二极管与红外接收二极管要头部相对安装，两个二极管之间不能有任何阻挡光线的东西。

滑块带弹簧端朝里面，安装前确保其在弹性范围之内，即在压缩放开之后，能把滑块弹出通光道。

装配好之后，对其表面进行喷漆，整个装置安装好的模型如图所示。

图牙膏机模型第四章设计参数选择电机选择图如图所示，滚筒上的螺纹中心孔到两滚筒之间的距离，查相关手册，得知牙膏表面与滚筒之间的摩擦系数，估计挤出牙膏需要的力，则在理想状态下，所需要的扭矩为，考虑传动效率和损耗，实际扭矩应该为，设效率因素，所以设选电机的转速，所以电机的功率为，表杭州霍德利公司直流减速电机技术参数表查表可选电机型号螺杆选择螺杆螺母材料选择由于该螺旋传动主要用于控制牙膏的挤出量，因此对应的传动精度相对来说要求不是很高，但要有较好的传动稳定性，对螺纹的耐磨性要求也比较高查简明机械零件设计手册表螺杆的常用材料和热处理，得知，可选用合金钢，热处理用，该材料的特点有定的耐磨性，可不淬硬，只调质处理用于传动精度要求中等以下的，工作不是很频繁的环境螺杆中径确定查简明机械零件设计手册表滑动螺旋传动的设计计算。

螺纹中心其中是整体式螺母，取值为，滑动传动的许用压强，查表表，得知，选择螺杆直径为，导程，安全电机延时时间确定由电机的转速，估计电机每触发次，牙膏能往下挤出，根据试验结果，电机可以延时，则螺杆可以旋转，刚好能挤出牙膏。

第五章控制系统设计本章主要介绍的是以为核心的红外触发延时电路。

其中包括红外发射电路，红外接收电路，单片机控制电路以及电源电路。

电路原理图如图所示。

图电路原理图主要控制原理发射电路部分，通过双谐振荡电路，发射脉冲信号，经过红外发射二极管发射红外脉冲信号。

接收电路接收到红外脉冲信号，经过二级放大电路后，整形，输出高电平到单片机口，整个系统处于待机状态。

当红外发射与接收之间被阻断时，接收电路检测不到红外脉冲信号，向端口发出低电平信号，触发单片机工作，程序控制输出高电平信号，经过，放大，使小型继电器触点闭合，电机电路被接通，按设定延时要求，电机延时工作秒，或者秒后，单片机通过复位电路复位，电机停止工作。

直流电机控制电路，如图，为继电器的常开常闭触点，为继电器的敞开常闭触点。

当继电器接通时，直流电机正传，当继电器接通时，直流电机反转。

图直流电机控制电路红外发射电路发射电路的主要工作原理是通过个双谐振荡电路产生信号，该信号背放大器放大以后，触发红外发射二极管产生脉冲信号，其原理如图所示。

红外发射电路红外接收电路当。

模拟电路及数字电路的地线及供电系统要完全分开。

如果印制板上有大面积地线和电源线区面积超过平方毫米，应局部开窗口。

电插印制板的定位孔规定如下，阴影部分不可放元件，手插元件除外，的范围是，的范围是，果小于则要拼板开模方可电插，如果超过则改为手插板。

定位孔需在长边上。

单片机程序编制电机控制主要通过单片机来实现，延时功能通过程序来实现。

本程序使用汇编语言编写。

主程序流程图分别如图所示。

图单片机程序流程图由于在系统功能实现中，要求电机工作延时时间可调。

因此通过口触发，调节选择延时子程序，从而实现调节功能。

控制程序详见附录。

第六章总结这次家用型自动牙膏机的设计使我受益匪浅，是对四年来大学学习的深化和升华，是对我学习能力及实践能力的培养和检验。

在方案设计的过程中，我参阅了大量的资料，巩固了本学科的理论知识。

特别是机电体化的结合。

在此次设计中，我不仅要用到机械设计的专业知识，了解材料的加工和工艺，还要用到控制技术，单片机通信技术，电子技术等等。

全面了锻炼我作为个机电体化专业毕业生对于软硬件结合，机电体化的认识。

此次设计的工作量可以说是相当大的从机械到电子，到机械制图，从控制到编程，但同时收获也非常多。

在设计期间，我自学了电子电路设计软件。

查阅了大量的塑料成型加工工艺和电子元器件应用的资料。

更为重要的是，这次的设计使我们走出书本，大胆创新。

我深刻地体会到实践的重要性和必要性。

通过这次的设计，使我在基本理论知识的综合运用以及正确解决实际问题等方面得到了次较好的训练，为以后的设计工作打下了较好的基础。

为重要的是，这次的设计使我走出书本，大胆创新。

我深刻地体会到实践的重要性和必要性。

通过这次的设计，使我在基本理论知识的综合运用以及正确解决实际问题等方面得到了次较好的训练，为以后的设计工作打下了较好的基础。

经过这段时间的认识，我们对设计有了更深入的理解，设计实际上是种创造性的思维活动，它实现了理论与实践学习与科研教育与生产教书与育人的高度统。

它已经广泛的深入到我们的领域中，它更好地培养了我们勇于开拓勇于创新的精神。

由于时间仓促及能力有限，在设计的过程中缺乏经验，设计中难免会有缺点和，在此恳请各位专家，老师批评指正，多提宝贵意见。

致谢首先感谢学校学校和系有关领导对我们毕业设计的大力支持。

在此特别感谢陈宁教授对我们的指导与帮助，并为我们提供实验场地，和器材。

在设计中遇到困难时，都得到陈宁教授的及时帮助。

再次感谢学校和各位老师的大力支持，谢谢，参考文献朱龙根，简明机械零件设计手册第二版，机械工业出版社，吴涛李德杰，彭城职业大学学报，虚拟装配技术叶修梓陈超祥，基础教程零件与装配体，机械工业出版社，邓星钟，机电传动控制第三版，华中科技大学出版社，裴仁清，机电体化原理，上海大学出版社，李庆芬，机电工程专业英语，哈尔滨工程大学出版社，秦曾煌，电工学电子技术第五版，高等教育出版社，吴银凤丁文权，红外式自动水龙头电路设计，红外技术周燕申东娅，云南大学学报自然科学版，红外技术朱龙根，机械系统设计第二版，机械工业出版社，纪名刚，机械设计第七版，高等教育出版社，李广弟朱月绣王秀山，单片机基础，北京航空航天大学出版社，张迎新，非电量测量技术基础，北京航空航天大学出版社，，射电路触发红外发光二极管发出脉冲信号后，其红外光被红外接收二极管接收。

接收到脉冲信号很微弱，所以需要对信号进行放大。

该信号经过，进行二级放大。

放大后的信号，波形不稳定，所以要经过之后的整形电路，对信号进行滤波整形。

整形后的信号通过稳压二极管，再进行放大，输给个高电平信号，使单片机处于待机状态，其原理如图所示。

图红外接收电路单片机电路当发射二极管与接收二极管之间的红外光被割断之后，接收电路输出了个低电平信号到，蜂鸣器发出提示音。

口是延时选择口，分别有档，档。

档档被触发之后，口输出低电平，档位指示灯发光二极管发光，当档被触发之后，口输出低电平，档位指示灯发光二极管发光。

如图所示。

输出到单片机口图单片机接口单片机的供电电压为，用端稳压实现。

如图图三端稳压电路输入接直流是不会很热的，热量和负载的大小和压降有关，输入最高可以到，般以下的负载不用加散热器就可以。

电路简单，稳定调试方便几乎不用调试价格便宜，适合于对成本要求苛刻的产品电路中几乎没有产生高频或者低频辐射信号的元件，工作频率低，等方面易于控制元器件选择与制作在制作时，所用元器件按照图所标参数进行选择。

电解电容器的耐压宜选择在以上。

，分别选用，红外发射，接收二极管。

为红色发光二极管是绿色发光二极管。

，选用管选用整流管。

变压器选用市面上较多的变压器。

继电器可用线圈为直流电压的小型继电器，其触点可通解交流电。

焊接之前，要制作块印刷电路板。

其结构布局如图所示图印刷电路板印刷电路板设计注意事项铜箔最小线宽面板，面板边缘铜箔最小要铜箔最小间隙面板，面板铜箔与板边最小距离为，元件与板边最小距离为，盘与板边最小距离为般通孔安装元件的焊盘的大小径孔径的两倍，双面板最小，单面板最小为，议如果不能用圆形焊盘，用腰圆形焊盘，小如下图所示如有标准元件库，则以标准元件库为准焊盘长边短边与孔的关系为电解电容不可触及发热元件，大功率电阻，敏电阻，压器，热器等解电容与散热器的间隔最小为，它元件到散热器的间隔最小为大型元器件如变压器直径以上的电解电容大电流的插座等加大铜箔及上锡面积如下图阴影部分面积肥最小要与焊盘面积相等。

螺丝孔半径内不能有铜箔要求接地外元件按结构图要求上锡位不能有丝印油焊盘中心距小于的，相邻的焊盘周边要有丝印油包裹，印油宽度为议跳线不要放在下面或马达电位器以及其它大体积金属外壳的元件下在大面积设计中约超过以上，防止过锡炉时板弯曲，在板中间留条至宽的空隙不放元器件走线，用来在过锡炉时加上防止板弯曲的压条，下图的阴影区每粒三极管必须在丝印上标出脚需要过锡炉后才焊的元件，盘要开走锡位，向与过锡方向相反，度视孔的大小为到设计双面板时要注意，金属外壳的元件，插件时外壳与印制板接触的，顶层的焊盘不可开，定要用绿油或丝印油盖住例如两脚的晶振。

为减少焊点短路，所有的双面印制板，过孔都不开绿油窗。

每块上都必须用实心箭头标出