（完稿）高速双色牙刷植毛机机械结构设计（CAD全套）

经过多年发展，牙刷重点企业快速做大做强，已形成批具有定规模的企业，据统计，前名重点企业产品市场占有率占全国总量的，牙刷出口量占世界牙刷消费量的以上，其中，前名重点企业有名在江苏省扬州市邗江区杭集镇，其牙刷产量占全国总产量的。

目前，邗江区杭集镇已成为我国牙刷的主产区，素有“中国牙刷之都”的美称，其“产业洼地”的效应逐步显现，产业链条逐步拉长，形成了以高露洁公司两面针集团山鹰纸业为龙头的旅游牙刷制造业原材料供应业和纸箱包装配套业。

在中国牙刷行业属于劳动密集型产业，在国民经济行业分类中，属口腔清洁用品。

其特点是资金投入大。

由于牙刷是塑料产品，需要空间容积较大的原材料半成品产成品等车间或仓库，故需征用定规模的土地，新建成片的厂房。

同时，还需购进多种配套的生产设备，据了解，条生产流水线最低投入需多万。

科技含量低。

由于牙刷是劳动密集型产品，科技含量低，仅生产牙刷，就有配料注塑注胶植毛入盒包装等十多道工序，且从业要求不高，其劳动密集度高于服装玩具等产业。

回报周期长。

由于牙刷是民用生活必需品，价廉物美，其正常零售价每支不足元，且毛利率仅为左右。

同时，牙刷耐磨耐用，使用周期长，故虽有需求市场，但需求量不大。

资源浪费高。

倍，日完成量达支牙刷，极大地满足了市场的需求，取得了较好的经济效益。

本课题的目的就是为了使每个流程之间联系起来，提高机械化程度，减少人工的参与，既能够减少成本又能够提高生产效率。

综合了以上考虑之后，我将本次设计的题目定为高速双色牙刷植毛机机械结构设计，设计中主要使用了等工程制图软件进行绘图和结构分析。

并对些重要的部件进行必要的计算和校核。

关键词植毛机，设计，结构分析第四章植毛机的总体结构及组成部分结构.植毛机的布局.刷柄自动装夹设计.刷柄自动运行机构设计.自动分丝机构设计.自动送铝片及自动切断机构设计.自动钩丝机构的设计.本章小结第五章植毛机零件的设计计算.系统的运动分析.主轴箱电机的选择.皮带的选择.主轴的设计计算.送丝嘴运动分析计算.送铝片运动分析计算.铝片切断运动分析计算.送丝凸轮的设计计算送丝凸轮的基本尺寸送丝凸轮的理论轮廓送丝凸轮的工作轮廓.本章小结第六章植毛机控制系统.牙刷植毛机数控系统工作原理及其总结构设计.控制电路图.扩展电路参考文献致谢第章绪论.课题背景和研究意义多年前，古人就懂得如何保护牙齿，史记•仓公传中指出虫牙的原因是“食而不漱”，礼记中“鸡初鸣，咸盥嗽”说明了那个年代的人就有了漱口的习惯。

民间有“挑马勘牙，选郎见齿”之说，大意是挑马要看牙口，挑女婿也要看牙口，齿强则体健已经是很普遍的社会生活常识。

公元前年，巴比伦人挑选富有香气的细根树枝末端嚼松软，形如刷毛，用于刷牙，另端则削成尖头，方便剔牙。

公元前年苏美人乌尔城邦的国王墓穴中就曾发现过清理口腔用的最早工具牙棒。

中国大约在公元前年就有牙刷和刷牙了，公元世纪已经有了如今牙刷方式的雏形。

唐代开始，人们用柳枝做成刷，蘸药水揩齿，这就是早期牙刷牙膏的雏形。

宋代，人们主张每日早晚用柳枝揩牙两次。

到了元代，般人用柳枝当做牙刷，参合中草药制成的揩齿粉末刷牙。

公元世纪，中国人利用西伯利亚山猪毛和竹子或骨骼做柄发明了史上第支真正的牙刷，人们用竹子做柄，附着野猪毛，这样的牙刷就是今天牙刷的祖先。

世界上第支牙刷，长.宽.厚.共三排孔，中间为孔，两边为孔，孔直径为.整体为骨质结构，头部和尾部为眼观见骨。

世纪年代，在杜邦实验室发明了尼龙，尼龙成为现代化的标志，这个发明永远改变了牙刷的历史。

普通牙刷组成牙刷把刷头手柄牙刷毛。

普通牙刷的原材料牙刷把聚苯乙烯，牙刷把上软软的部分弹性橡胶粒子，牙刷毛目前的刷毛多用尼龙丝制成。

可分为两种普通丝和杜邦丝。

压线铝或铜。

生产牙刷需要的设备为注塑机，植毛机，磨毛机。

牙刷生产工艺流程注塑注胶植毛平毛磨毛清洗检测包装。

其中，注塑将颗粒状或粉状塑料置于注射机料筒内加热，使其软化后用推杆或旋转螺杆连续从模口挤出模口的形状即为所需制品的断面形状，长度视需要而定，冷却后即为所需的制品.植毛就是将牙刷的毛送到牙刷柄中去，植毛后要把毛切成各种需要的形状。

磨毛刷毛在切割后，如果没有经过圆滑处理，容易因太过尖锐而造成伤害。

把刷毛尖磨圆，可防止这种伤害。

以及拉应力检测和对牙刷进行包装。

.近代牙刷的发展历程通用型和特异型保健牙刷。

既符合卫生标准又不损伤牙齿和牙龈。

指套式牙刷适用于婴幼儿。

电动牙刷有洁齿及按摩牙龈的作用，效果均比普通的牙刷好。

声波牙刷分钟万次的冲击力。

清洗牙齿上的污垢和食物残渣。

电离子牙刷刷牙时可发出系列微量元素和阴离子，有消炎杀菌作用。

磁性保健牙刷利用磁场磁场强度高达高斯起保健按摩清洁口腔同时可达到消炎止痛活血固齿的功效。

.国内外植毛机的发展现状我国是全球最大的牙刷产销国。

自改革开放以来，国内牙刷整体发展较快，特别是近年，牙刷总产量和牙刷出口量年平均增长超过，出口金额年平均增长达到以上。

年，中国大陆牙刷产量将近亿支，其中出口.亿支，实现销售亿元，实现税金.亿。

经过多年发展，牙刷重点企业快速做大做强，已形成批具有定规模的企业，据统计，前名重点企业产品市场占有率占全国总量的，牙刷出口量占世界牙刷消费量的以上，其中，前名重点企业有名在江苏省扬州市邗江区杭集镇，其牙刷产量占全国总产量的。

目前，邗江区杭集镇已成为我国牙刷的主产区，素有“中国牙刷之都”的美称，其“产业洼地”的效应逐步显现，产业链条逐步拉长，形成了以高露洁公司两面针集团山鹰纸业为龙头的旅游牙刷制造业原材料供应业和纸箱包装配套业。

在中国牙刷行业属于劳动密集型产业，在国民经济行业分类中，属口腔清洁用品。

其特点是资金投入大。

由于牙刷是塑料产品，需要空间容积较大的原材料半成品产成品等车间或仓库，故需征用定规模的土地，新建成片的厂房。

同时，还需购进多种配套的生产设备，据了解，条生产流水线最低投入需多万。

科技含量低。

由于牙刷是劳动密集型产品，科技含量低，仅生产牙刷，就有配料注塑注胶植毛入盒包装等十多道工序，且从业要求不高，其劳动密集度高于服装玩具等产业。

回报周期长。

由于牙刷是民用生活必需品，价廉物美，其正常零售价每支不足元，且毛利率仅为左右。

同时，牙刷耐磨耐用，使用周期长，故虽有需求市场，但需求量不大。

资源浪费高。

由于牙刷是次性消费品，特别是其原材料为聚本乙烯聚丙烯等化工原料，对资源的依赖和消费程度较大。

同时，其废品回收价值低，且回收成本高。

牙刷至世纪方出现，至世纪才广泛流行。

年杜邦化工推出以合成纤维多数是尼龙代替动物鬃毛的牙刷，第支以尼龙纱线作刷毛的牙刷于该年月日上市。

年月，根据勒梅尔森麻省理工发明指数，牙刷获选为“美国人生活不可或缺的发明”第位，击败了汽车个人电脑手提电话和微波炉。

在欧洲，牙刷是由英国皮匠爱迪斯于年在伦敦首先发明的。

在此之前，欧洲人用布擦洗牙齿，爱迪斯认为用布擦牙效率太低，而且擦不干净，他把鬃毛缚在骨头上，刷牙效果很好，从此改进了欧洲人的刷牙工具，爱迪斯创立的公司至今仍在生产牙刷。

欧洲的植毛牙刷于年首先出现于法国。

从年开始德国才正式制造牙刷，后来传到美洲。

美国于年由拉拜塞夫公司用橡胶加硫法制造牙刷柄知道年才被淘汰，后来又用赛璐珞制造牙刷柄，又经过段时间，则多用注入法制造牙刷柄了。

年出现了尼龙丝，年就用以代替天然鬓来制造牙刷，因为尼龙丝具有粗细均匀，光滑牢固和容易保持清洁的优点，所以现在国内外大多用尼龙丝来制造牙刷了。

在国外，牙刷机器比较先进，生产工序中的植毛磨毛平毛可以通过连续完成，人工只需要参与次就行了，可以大大减少人工的参与，而且可以减少工序之间半成品的流动运输与周转，这样可以提高生产效率。

因为半成品不需要流动运输，所以占据的厂房空间也就相对变小，质量也较高，工作环境噪声也很小。

.本课题的立题依据牙刷是我们日常生活中离不开的口腔卫生工具，在调查问卷中，有.的人坚持早晚刷牙。

每天早上起床后第件事就是刷牙，睡觉前的最后件事也是刷牙。

在如今的生活中，刷牙不再仅仅为了口腔卫生，还能提高个人的个人形象。

以前的牙刷机是利用人工进行生产，如今面对庞大的人群和用量，这种效率很低，我国牙刷生产现状劳动密集型，工艺流程中每道工序之间是相互独立的，每道工序之间都存在半成品要人工上料和下料的问题，且每道工序之间半成品流动运输周转都导致生产效率低同时半成品占据厂房空间大，质量不稳定工人劳动强大工作环境噪声橡塑气味都影响工人身体健康。

，所以要通过设计制造先进的牙刷制造装备来改善上述的落后状况和追赶超越先进国家。

是第种方案是用两个电机分别控制刷柄的转动和两个方向的位移，而第二种方案是通过齿轮和轴的传动来实现刷柄的转动和两个方向的位移的确定。

第种方案是用额外的个电机来实现两种植毛机两种不同颜色丝的传送，而第二种是在第个轴上面利用齿轮来和毛色的传送进行结合从而来控制两种毛色的传送。

很显然，第种设计的方案比第二种更好，第种是单独进行控制能够很精确的进行传送和定位，而第二种是经过了很多传送机构后再来进行控制和定位，经过了多次传送机构后，很显然会影响设计时候所想要达到希望的精度和需要，第种不需要多次的传送，直接作用于零件上，很好的保护了效率和精度，所以在设计的时候，选用了第种的方案。

第四章植毛机的总体结构及组成部分结构.植毛机的布局图根据以前植毛机的结构设计，参考其他自动化设备的结构，将制造的植毛机分为电气控制柜，仪表界面，刷柄自动运行系统，送铝片，切断，送丝机构，分丝机构和机架，电气控制柜是对设备的运行提供动力和控制，仪表界面是对植毛机进行个总体的汇总，可以对植毛机进行指令的输入输出，刷柄自动运行系统是对刷柄的二维运动进行设计，控制夹紧牙刷和与送丝嘴送丝进行配合。

送铝片，切断，送丝机构是设计在植毛机进行工作的过程中，将铝片送入到送丝嘴并且进行切断的个机构。

分丝机构是将两种不同颜色的毛进行送到送丝嘴，这个过程是通过分丝机构来完成。

而机架是植毛机的个总体框架，是对这些设备进行支撑，将这些机构进行些合理的分配以汇成个完整的整体，以便更好的为植毛来服务。

具体的总体布局如上图显示。

.刷柄自动装夹机构设计工件在开始加工前，首先必须使工件在机床上或夹具中占有正确的位置，这个过程称为定位。

为了使定位好的工件不致于在切削力的作用下发生位移，使其在加工过程始终保持正确的位置，还需将工件压紧夹牢，这个过程称为夹紧。