極坐標(biāo)式中藥自動配藥系統(tǒng)分包機構(gòu)設(shè)計

1、 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 34 頁 共 34 頁1 緒論1.1 存在問題自從1978年以來，我國的實力發(fā)展發(fā)生了翻天覆地的變化，在一代又一代的華夏子孫的努力之下，中國的經(jīng)濟總量已躍居世界第二，成為繼美國之后世界第二大超級經(jīng)濟大國。同時，隨著我國經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，我國的人口基數(shù)也變得越來越龐大，與13億的人口基數(shù)基本上已經(jīng)隔河相望。人口的急速增加必然也導(dǎo)致了對藥品的需求大量增加，龐大的城市人口必定會給脆弱的醫(yī)療保障系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)帶來更大的壓力，老百姓的看病難問題必將會雪上加霜。根據(jù)可靠消息，在泰州市，平均每天來中醫(yī)院看病的人達到2000多人，平均每天中藥房拿取的中藥飲片有1700人次9

2、600劑，高峰期突破3000人次12000劑。整個藥房每天的售藥量超過一萬劑，每月有40萬劑，并且每年都會以20%的比例增長。如今，越來越多的藥品需求與目前較為落后的中醫(yī)藥房建設(shè)的矛盾日漸突出，如何解決這一問題是我們每一個新時代優(yōu)秀青年應(yīng)該負有的責(zé)任和義務(wù)。 就目前來說，國內(nèi)藥房的機械化配藥系統(tǒng)有了很大發(fā)展，機械化和可靠程度日漸升高，與國外技術(shù)水平的差距也在逐步縮小。但是，依然存在著許多的缺陷，而且國內(nèi)的中藥自動配藥系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀令人擔(dān)憂。1.2 傳統(tǒng)與自動藥房對比(a)藥品管理困難一般來說，藥房對于藥品的存放時至關(guān)重要的，藥房的作用即藥品的發(fā)放與儲存，它在藥品的流通過程中扮演的是一種中介或者

3、是倉庫的角色，而藥品的質(zhì)量直接受到藥房的儲存環(huán)境的影響，例如大氣的溫度，大氣的濕度，還有通風(fēng)條的件等等。在傳統(tǒng)的藥房中，自動化程度較低，這就需要大量的工作人員來保持藥房的日常運作，工人的工資等各種藥房管理費用也大大的增加了藥房管理的成本，也增加了種類繁多的關(guān)于人員管理的挑戰(zhàn)難度。(b)發(fā)藥效率低下在當(dāng)下傳統(tǒng)藥房占據(jù)優(yōu)勢的現(xiàn)狀下，藥房中的工作都是依靠藥房的工作人員即藥劑師完成的。藥劑師接到藥方后，他們會對藥方進行嚴(yán)格而且精細的檢查，待到確認無誤之后才可以進行配藥，并且還要對處方中的藥品及其用量進行嚴(yán)格的對比，否則還要聯(lián)系醫(yī)師更改藥方，以確保藥方的準(zhǔn)確性。這一系列的配藥過程耗時耗力且相當(dāng)?shù)姆爆?，?/p>

4、以配藥效率十分低下，后果就是我們的病患們在等待配藥的同時還得忍受著病痛的折磨。 圖1.1 現(xiàn)代化藥房(c)存在著安全隱患與自動化機器的精確相比，藥師人工的手段存在著很多的不足。由于各方面的原因，藥師們的工作量與壓力大多都比較大，而且藥房中各種藥品種類繁多數(shù)量巨大，這就必然導(dǎo)致工作中會出現(xiàn)失誤。根據(jù)相關(guān)機構(gòu)的調(diào)查研究報告顯示，在美國，每年因用藥失誤致死七千多人，直接造成經(jīng)濟損失高達兩億美元。在這些現(xiàn)狀的條件下，現(xiàn)代化的自動化藥房如圖1.1應(yīng)運而生。與傳統(tǒng)藥房的各種不足相比較而言，現(xiàn)代化的自動藥房具備著一下的一些優(yōu)勢。(d)數(shù)字化在自動化藥房中，所有的藥品都必須被輸入藥房的數(shù)據(jù)庫中，這樣一來，數(shù)目

5、繁多的各種藥品的名稱、代號、存儲地方還有當(dāng)前各種藥品的剩余存儲量都會及時的在自動化藥房的系統(tǒng)中找到。此外，藥品入庫、出庫都由計算機管理系統(tǒng)嚴(yán)格控制，而且實時的會刷新系統(tǒng)中的信息。同時，在自動化藥房中，我們會使用自動化機械手來實現(xiàn)藥品的取出和入庫。隨后，系統(tǒng)會比對取藥信息條形碼，根據(jù)這些信息，我們的取藥機械手會同步定位到所需要提取的藥品的極坐標(biāo)位置，實現(xiàn)高精度的自動化取藥與裝填過程。另一方面，在自動化藥房里，藥品的管理與儲存都是與世隔絕的即與外界聯(lián)系比較少，這樣在很大的程度上就減少了藥品的污染。自然而然的，在現(xiàn)代化的時尚藥房中，一些輔助設(shè)備是必不可少的，裝備了這些設(shè)備就可以有效的對自動化藥房的溫

6、度與濕度等因素實現(xiàn)控制。(e)安全性由于是在計算機的控制下進行的各種藥品調(diào)配活動，這樣就杜絕了調(diào)配藥品時出現(xiàn)失誤，提高了出藥的準(zhǔn)確性。同時，自動化藥品管理系統(tǒng)還會對藥房的環(huán)境進行實時監(jiān)控與管理，大大的提高了藥品存放與使用的安全性。(f)高效率在自動化藥房中，藥師的大部分工作都已被機械化設(shè)備例如機械手等代替，而這些機械化設(shè)備是在藥房的計算機控制系統(tǒng)的指揮下工作的，眾所周知的是，計算機出現(xiàn)失誤的概率是微乎其微的，而且與人力不同的是，機械不需要休息，除非切斷電源，機械是會永遠工作下去的。從上面可以看出來，自動化藥房的工作效率很高。2 自動配藥系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀2.1 國內(nèi)現(xiàn)狀國內(nèi)在醫(yī)院藥房信息自動化方面的

7、設(shè)計思路的起步可以說并不比西方國家晚，早在1998年航天工業(yè)部第三研究院第三十五研究所設(shè)計的“微機控制自動發(fā)藥機”，但是，在現(xiàn)實的情況下，我國的醫(yī)院發(fā)展現(xiàn)狀不容樂觀而且經(jīng)濟與管理的水品較為低下。另外，如何在符合中國國慶的前提下高速的發(fā)展與建立起來現(xiàn)代化的自動化藥房這一難題還沒有得到解決，所以自動配藥系統(tǒng)的智能藥房并沒有能夠?qū)崿F(xiàn)。在1995年，四川大學(xué)和中國人民解放軍成都軍區(qū)總醫(yī)院合作開發(fā)的“自動發(fā)藥機及信息處理系統(tǒng)”專利，不過令人惋惜的是，雖然是首次采用計算機控制藥品的發(fā)放與管理，但是這種系統(tǒng)還需要大量的人力操作即自動化程度還是較為低下的。2000年，李泊笑申請了“旋轉(zhuǎn)藥盤架”，該裝置使用回轉(zhuǎn)

8、塔結(jié)構(gòu)，藥品被有序的一層一層的擺放，可以實現(xiàn)快速精準(zhǔn)的識別，可惜的是未能實現(xiàn)自動控制，而是依靠手動來轉(zhuǎn)動，該機構(gòu)簡單實用，不過占地面積比較大，也是因為這個原因，此種機構(gòu)不能實現(xiàn)計算機控制，而且很容易因為人工的問題而出現(xiàn)問題導(dǎo)致失誤。2002年，胡奈剛申報了“醫(yī)院門診藥房自動投藥機”專利，該機構(gòu)采用傾斜儲藥槽配合直線定位推桿出藥機構(gòu)實現(xiàn)自動出藥，這一專利的出現(xiàn)代表著國內(nèi)的自動化藥房發(fā)展開始出現(xiàn)轉(zhuǎn)機。2004年，深圳三九集團和北京航空航天大學(xué)機器人研究所承擔(dān)的國家863計劃項目“智能化藥房”通過了驗收，該智能化藥房集發(fā)藥和配藥于一體，從取藥、包裝、打印標(biāo)簽到安全高效的數(shù)據(jù)庫管理，提供了非常全面的自

9、動化解決方案。但是，在實現(xiàn)自動化的同時，自重藥房也存在著很大的缺點。首先，它是三九集團主導(dǎo)開發(fā)的，也就意味著它是服務(wù)于類似于三九集團這種大型醫(yī)藥集團的智能系統(tǒng)，它的主要受益者也就成了那些藥品發(fā)放較少的大型醫(yī)院藥房和普通的藥房。其次，他能實現(xiàn)西藥的智能自動化，而面對的藥品變成中藥小的顆粒和飲片時，基本上它的作用將會變得微乎其微，所以，它的服務(wù)范圍是狹隘的。2006年，大慶三維科技有限公司開發(fā)了全自動藥品單劑量分包機系統(tǒng)，使我國成為繼韓國、日本之后亞洲第三個生產(chǎn)藥品分包機的國家。同年，北京航空航天大學(xué)機器人研究所與蘇州艾隆科技有限公司合作完成了機械手式自動化藥房樣機的研制工作。國內(nèi)的專利不多，大致

10、上有以下的專利，如表2.1所示。表2.1 發(fā)明專利專利名稱專利號申請日期發(fā)明人中藥自動配藥系統(tǒng)的集藥裝置20142048166882014-08-26孫亮中藥自動配藥系統(tǒng)20061011907422006-12-04華東師范大學(xué)第二附屬中學(xué)一種中藥自動配藥系統(tǒng)20112012297152011-04-23華南理工大學(xué)廣州汽車學(xué)院中藥自動配藥分裝裝置20142004601042014-01-24孫亮2.2 國外現(xiàn)狀 國外的醫(yī)用機械裝置一般都是用來對疾病進行診斷和治療，比如用于進行診斷疾病的X光機，由于X光穿過人體時，身體不同部分對X光的吸收能力是不一樣的的，比如骨骼的吸收能力高于人體其他組織，這

11、樣便可以根據(jù)這些差距來成像，顯現(xiàn)出人體的結(jié)構(gòu)，同樣X光機也可以殺死某些細胞或組織，比如腫瘤細胞。另外還有用于進行外科手術(shù)的機器人，由于機器人的不可代替的一些優(yōu)點例如精準(zhǔn)定位而且易于操作、方便靈活，這使得它在醫(yī)生手術(shù)的時候可以給醫(yī)生提供一定程度上的幫助。例如當(dāng)手術(shù)難度很大時，機器人可以幫助我們的醫(yī)生實現(xiàn)精確定位功能，這樣結(jié)果就是在病人康復(fù)的過程中，創(chuàng)傷面積減少，傷口恢復(fù)簡單，并且縮短了治療時間，所以，很多發(fā)達國家對這種機器人的投入很大，甚至設(shè)立了專項計劃。但是，對于配藥方面的機械設(shè)備卻很少，其實將機器人用于配藥有無可比擬的優(yōu)勢，一、為病患提供了安全無菌的配藥環(huán)境，從而保障了藥物無污染；二、提供給

12、我們的工作人員強而有力的生命保障，可以把感染風(fēng)險降到最低；三、從現(xiàn)階段寶貴的人力資源來說，配藥機器設(shè)備可以節(jié)省人力，降低病患開支等。在這方面有所應(yīng)用的有意大利的 health robotics 已經(jīng)成功研制了一套配制有毒藥物的機器人CytoCare 和一套配制無毒藥物的機器人 I.V.STATION.加拿大的 Intelligent hospital systems 公司研制了一套配制有毒藥物的機器人RIVA，并且，在市場上，這兩家的產(chǎn)品好品不斷，已經(jīng)可以用于臨床。3 總體方案設(shè)計 本文總體上介紹設(shè)計了一種全新的自動配藥系統(tǒng)極坐標(biāo)式中藥自動配藥系統(tǒng)的設(shè)計，這種自動配藥系統(tǒng)可以取代傳統(tǒng)意義上的大

13、多數(shù)藥房的自動化設(shè)備進行工作，提高配藥的效率和安全性，有利于藥物的儲存，提高配藥劑量的準(zhǔn)確性，提高藥房管理的自動化程度，節(jié)省勞動力，可以幫助藥劑師進行勞動。在本設(shè)計中涉及管庫的設(shè)計，機械手的設(shè)計，稱重裝置的設(shè)計以及分包機構(gòu)的設(shè)計，特別強調(diào)的是，本人的設(shè)計任務(wù)是極坐標(biāo)式中藥自動配藥系統(tǒng)之分包機構(gòu)設(shè)計。3.1 管庫的設(shè)計以前的中藥房藥庫的排布以藥柜的形式，大多數(shù)都比較笨重與呆板不靈活，一般情況下都是藥師們手工分配藥物，這種方法不僅費時而且費事。即使是最新出現(xiàn)的一些自動化藥房，藥庫的排布也都是這種類型的藥柜形式，只不過取藥的主題由人工變成了機械手而已。相對于這種排布方式比較死板，機械手的運動路徑比較

14、復(fù)雜，且路程相對較長，雖然可以采用特殊的算法（比如蟻群算法等等）對其運動路徑進行優(yōu)化，但是，這種算法也相對復(fù)雜，且實際效果并不是非常理想，如果是多個機械手同時進行取藥的話，還要解決其路徑相互干涉的問題，機械手之間的運動要相互協(xié)調(diào)，避免在取藥的過程中，機械手發(fā)生碰撞，這是本設(shè)計要力求客服的難題之一。經(jīng)過仔細的分析和理論論證，我們決定采用以極坐標(biāo)形式的管庫設(shè)計的方案，也就是說我們將藥物存放在一個管子中，而這些管子將會以一點為中心，呈星形輻射狀的排布方式，看起來與極坐標(biāo)極為相似，所以我們管它叫做極坐標(biāo)式管庫設(shè)計。具體排布方式如圖3.1所示：圖3.1 極坐標(biāo)式管庫除了確定庫管的排布方式以外，還要具體的

15、考慮每個管子如何安裝固定在庫中。固定方式必須滿足拆卸方便，以滿足上藥方便的需求。對于每一根庫管的固定必須牢固，且位置準(zhǔn)確，以配合機械手和稱重裝置的定位。當(dāng)機械手推動庫管后面的活塞時，庫管的管口必須同時打開，讓藥物順利流出，當(dāng)流出的藥量達到所需劑量時，管口必須立刻關(guān)閉，因此管口結(jié)構(gòu)的設(shè)計非常關(guān)鍵。3.2 機械手的設(shè)計機械手是用來推動庫管內(nèi)的活塞的。在取藥時，管庫和機械手是同時運動的，管庫是旋轉(zhuǎn)運動，將所要取的藥物的管子旋轉(zhuǎn)到中心點所在的水平面內(nèi)，而機械手也是在此水平面內(nèi)進行左右水平移動，當(dāng)機械手與庫管對齊后，開始推動活塞。因此，機械手需要在這一水平面內(nèi)進行X和Y兩個方向的運動，并且要提供足夠大的

16、推力以推動活塞。3.3 稱重裝置的設(shè)計稱重裝置是用來對從庫管流出的中藥進行稱量的機構(gòu)。稱重裝置和機械手類似，它的移動方式也是在同一水平面內(nèi)進行移動，只不過稱重裝置只需要進行左右水平這一個方向的移動。當(dāng)藥物的劑量達到所需要的量時，反饋一個信號給庫管，使其管口關(guān)閉，同時將藥物傾倒在一旁的傳送帶上，輸送到打包機。稱重裝置必須對藥物進行準(zhǔn)確的稱量，還有就是要把藥物傾倒在傳送帶上，因此稱重裝置除了需要一個水平運動之外，還有一個稱量容器的反轉(zhuǎn)運動。3.4 分包機構(gòu)的設(shè)計分包機是用來對稱量好的藥物進行包裝的。在藥物被分配好了以后，我們就必然面臨著藥物包裝的問題，在實際生產(chǎn)活動中，我們可以利用全自動可以包裝機

17、來實現(xiàn)這一包裝過程。稱量好的藥物經(jīng)由料斗進入自動分包機構(gòu)，隨后經(jīng)過通道流入由縱封機構(gòu)與橫封機構(gòu)配合制作的包裝袋中，實現(xiàn)中藥顆粒的自動包裝過程。具體的結(jié)構(gòu)可以用下面所示的流程圖3.2表示：機械手儲藥管庫導(dǎo)軌稱重臺自動裝藥機圖3.2 工作流程4 傳動系統(tǒng)的設(shè)計及計算4.1 帶傳動設(shè)計 取帶輪的傳動比i=1.57,小帶論直徑，小帶輪轉(zhuǎn)速=1400r/min；（1）確定計算功率 查表得工作情況系數(shù): 所以計算功率: （2）選取V帶帶型 根據(jù)和的值查圖確定帶型為：Z型普通V帶（3）驗算帶的速度 所以帶的速度合適。（4）確定V帶的基準(zhǔn)長度和傳動中心距根據(jù): （4.1）初步確定中心距 ，計算所需要的帶的基準(zhǔn)

18、長度:根據(jù)普通V帶的基準(zhǔn)長度系列選帶長: 計算實際中心距：（5）驗算主動輪上的包角故主動輪上的包角合適。（6）計算V帶的根數(shù)由， 查表得：，。所以：取根。（7）計算預(yù)緊力 （4.2）查表得，故（8）計算作用在軸上的壓軸力4.2 鏈傳動設(shè)計（1）主要參數(shù)輸入速度：=60r/min；小輪直徑d=100mm,傳動比i=1;輸入功率：選用類型、材料：鏈輪的類型為滾子鏈，材料為40號鋼經(jīng)淬火回火處理。（2）選擇鏈輪的齒數(shù)，假定鏈速V=0.6-3m/s，=19（3）確定計算功率 由表查得=1.0，確定鏈條節(jié)數(shù)初定中心距，則鏈節(jié)數(shù)為確定鏈條的節(jié)距p按鏈輪的轉(zhuǎn)速估計，鏈工作功率曲線左側(cè)時，可能出現(xiàn)鏈板疲勞破壞

19、。由表查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)，；選取單排鏈，由表查得多排鏈系數(shù)，故得所需傳遞的功率為根據(jù)小鏈輪轉(zhuǎn)速及功率kw，選鏈號為32A單排鏈。再查得鏈節(jié)距，驗算鏈速與假設(shè)相符。（4）演算小鏈輪轂孔dk查得（5）作用在軸上的壓軸力 （4.3）有效圓周力，故鏈的型號為： GBH1243。1-834.3 剪切部分齒輪傳動系統(tǒng)取包裝袋袋長為80mm，包裝速度為60袋/分，那么剪切部分的線速度就是 主要參數(shù)：功率；小齒輪轉(zhuǎn)速；傳動比i=1.5（1）選取齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)選取齒輪類型、材料：選取直齒圓柱齒輪傳動，材料為HT250，硬度為170241HBS；選取精度等級：此傳動為一般齒輪傳動，故取精度等級為8

20、級；齒數(shù)：小齒輪：；大齒輪：（2）按齒面接觸強度設(shè)計由設(shè)計計算公式進行試算，即 （4.4）確定公式內(nèi)的各個計算數(shù)值試選載荷系數(shù)計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩由表選取齒寬系數(shù)由表查得材料的彈性影響系數(shù)按齒面硬度中間值206HBS得大小齒輪的接觸疲勞強度極限：計算應(yīng)力循環(huán)次： 查表得接觸疲勞強度壽命系數(shù)：，計算接觸疲勞許用應(yīng)力:取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，則: 設(shè)計計算(a) 試算小齒輪分度圓直徑，帶入中較小值， (b) 計算圓周速度V: (c) 計算齒寬b和模數(shù):，（d) 計算載荷系數(shù)K查表得使用系數(shù): 根據(jù) ，8級精度，查得載荷系數(shù)：，的計算式：查得: 載荷系數(shù)：（e) 按實際的載荷系數(shù)校正所得的

21、分度圓直徑為：（f) 計算模數(shù)m（3）按齒根彎曲強度設(shè)計 （4.5）(a) 確定公式內(nèi)各個計算數(shù)值查得大小齒輪的彎曲疲勞強度極限為查得彎曲疲勞壽命系數(shù)：，(b) 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4，由公式得： (c) 計算載荷系數(shù)K(d) 查取齒形系數(shù)查得，(e) 應(yīng)力校正系數(shù): ，(f) 計算大小齒輪的并加以比較所以小齒輪數(shù)值大設(shè)計計算對比計算結(jié)果，由齒面接觸強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強度所決定的承受能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承受能力僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強度算得的模數(shù)2.7mm并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值3mm，按接觸強度算得的分度圓直徑。由此得，取

22、，取。（4）幾何尺寸計算(a) 分度圓直徑(b) 計算中心距(c) 計算齒輪寬度（5）驗算，與假設(shè)符合同理以上面算出的大齒輪作為主動齒輪，取傳動比為1.6，功率p=0.3kw，則可算出，4.4 錐齒輪的設(shè)計計算主要參數(shù)：輸入功率；小齒輪轉(zhuǎn)速；傳動比u=1（1）選取齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)選取齒輪類型、材料：工作平穩(wěn)，速度較低，功率不大，因此齒輪材料選用HT250,其硬度為170241HBS；選取齒輪精度等級：精度等級取為8級；選取齒輪齒數(shù)：選取齒輪齒數(shù)；（2）按齒面接觸強度設(shè)計由設(shè)計計算公式進行試算，即 （4.6）（a）載荷系數(shù)（b）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩（c）的值，通常?。╠）查得材料的彈性

23、影響系數(shù)按齒面硬度中間值206HBS得大小齒輪的接觸疲勞強度極限：算應(yīng)力循環(huán)次：查得接觸疲勞強度壽命系數(shù)：計算接觸疲勞許用應(yīng)力:取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，則:設(shè)計計算（a)小齒輪分度圓直徑:（b)計算圓周速度: （c)計算載荷系數(shù)K查表得使用系數(shù): 根據(jù) ，8級精度，查得載荷系數(shù)： 由表查得，（d)按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑為：，取（e）計算模數(shù)m（3）按齒根彎曲強度設(shè)計 （4.7）（a)確定公式內(nèi)各個計算數(shù)值 查得大小齒輪的彎曲疲勞強度極限為 查得彎曲疲勞壽命系數(shù)：（b)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4，由公式得：（c）計算當(dāng)量齒數(shù)（d）查取齒形系數(shù)查得：

24、，（e) 應(yīng)力校正系數(shù): ，（f）計算設(shè)計計算所以取m=3,（4）幾何尺寸計算 ,4.5 料盤傳動部分4.5.1 I-II間的傳動主要參數(shù)：傳動功率；小齒輪轉(zhuǎn)速；傳動比i=2（1）選取齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 選取齒輪類型、材料：選取直齒圓柱齒輪傳動，材料為HT250，硬度為170-241HBS；選取齒輪精度等級：此傳動為一般齒輪傳動，故取精度等級為8級；選取齒輪齒數(shù)：選取小齒輪齒數(shù)，；大齒輪齒數(shù)：；（2）按齒面接觸強度設(shè)計由設(shè)計計算公式進行試算，即 （4.8）確定公式內(nèi)的各個計算數(shù)值試選載荷系數(shù)：計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 由表選取齒寬系數(shù)：由表查得材料的彈性影響系數(shù)：按齒面硬度中間值206

25、HBS得大小齒輪的接觸疲勞強度極限：計算應(yīng)力循環(huán)次： 查表得接觸疲勞強度壽命系數(shù)：，計算接觸疲勞許用應(yīng)力:取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，則:（3）設(shè)計計算（a）試算小齒輪分度圓直徑，帶入中較小值，（b）計算圓周速度V（c）計算齒寬b（d）計算齒寬與齒高之比b/h模數(shù) 齒高（e）計算載荷系數(shù)K 查表得使用系數(shù): 根據(jù) ，8級精度，查得載荷系數(shù)：直齒輪，假設(shè)，查得查得查得載荷系數(shù)：（f）按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，得：（g）計算模數(shù)m（4）按齒根彎曲強度設(shè)計彎曲強度的設(shè)計公式為 （4.9）確定公式內(nèi)各個計算數(shù)值查得大小齒輪的彎曲疲勞強度極限為查得彎曲疲勞壽命系數(shù)，計算彎曲疲勞許用應(yīng)力

26、取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4，由公式得：計算載荷系數(shù)K查取齒形系數(shù)查得，查應(yīng)力校正系數(shù) ，計算大小齒輪的并加以比較所以小齒輪數(shù)值大（5）設(shè)計計算對比計算結(jié)果，由齒面接觸強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強度所決定的承受能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承受能力僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強度算得的模數(shù)2.86mm并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值3mm，按接觸強度算得的分度圓直徑。算出小齒輪齒數(shù)，取大齒輪齒數(shù)（6）幾何尺寸計算（a) 分度圓直徑（b) 計算中心距（c) 計算齒輪寬度，取，（7）驗算，與假設(shè)符合4.5.2 II-III之間的傳動主要參數(shù)：輸入功率；齒輪3的轉(zhuǎn)速；齒數(shù)比u=2（1）選

27、取齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)選取齒輪類型、材料：選取直齒圓柱齒輪傳動，材料為HT250，硬度為170-241HBS；選取齒輪精度等級：此傳動為一般齒輪傳動，故取精度等級為8級；選取齒輪齒數(shù)：選取小齒輪齒數(shù)：；大齒輪齒數(shù)：；（2）按齒根彎曲強度設(shè)計由設(shè)計計算公式進行試算，即 （4.10）確定公式內(nèi)的各個計算數(shù)值試選載荷系數(shù)：計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩選取齒寬系數(shù)查取齒形系數(shù)，查得應(yīng)力校正系數(shù)，查得大小齒輪的彎曲疲勞強度極限為計算應(yīng)力循環(huán)次：查表得彎曲疲勞壽命系數(shù):，計算彎曲疲勞許用應(yīng)力:取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，則:計算大小齒輪的并加以比較所以小齒輪數(shù)值大（3）設(shè)計計算（a) 計算齒輪模數(shù)

28、（b) 計算分度圓直徑（c) 計算圓周速度V（d) 計算齒寬b（e) 計算齒寬與齒高之比b/h，（f) 計算載荷系數(shù)根據(jù)，8級精度，查得動載系數(shù)：直齒輪，假設(shè)，查得查得查得故載荷系數(shù)：（g) 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的模數(shù)，得將其圓整，則（h) 計算分度圓直徑（4）按齒面接觸強度設(shè)計由設(shè)計計算公式進行試算，即 （4.11）（a) 確定公式內(nèi)的各個計算數(shù)值計算載荷系數(shù)k查得材料的彈性影響系數(shù)按齒面硬度中間值206HBS得大小齒輪的接觸疲勞強度極限查得接觸疲勞壽命系數(shù)，計算接觸疲勞許用應(yīng)力:取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，則:（b) 設(shè)計計算試算小齒輪分度圓直徑，帶入中較小值，所以取，（5）幾

29、何尺寸計算(a) 計算分度圓直徑(b) 計算中心距(c) 計算齒輪寬度，取，（6）驗算，與假設(shè)符合。結(jié)束語本文系統(tǒng)的說明了極坐標(biāo)式中藥自動配藥系統(tǒng)的設(shè)計過程，而且對配藥系統(tǒng)的各個部分的部件的原理設(shè)計進行了詳細的闡述。與同類型的自動配藥系統(tǒng)相比較而言，本系統(tǒng)具有自動化程度高，效率高等特點，在比較了多種方案之后我們最終選擇了這種方案。在目前已有的幾種自動配藥系統(tǒng)中，我們大膽的提出了極坐標(biāo)式的概念，并且在本次的設(shè)計中也成功的被應(yīng)用了，這大大的節(jié)約了人力資源的成本以及患者排隊等待取藥的時間，極大地豐富了我們的生活。在機構(gòu)設(shè)計過程中，充分發(fā)揮了極坐標(biāo)式配藥系統(tǒng)的優(yōu)勢，運動規(guī)律較為簡單，取藥路徑簡單且直截

30、了當(dāng)，不需要對稱重機構(gòu)和機械手的運動路徑進行優(yōu)化，且徹底排除了取藥機構(gòu)運動相互干涉的可能，更重要的是還可以實現(xiàn)同時取多味藥材，大大提高了系統(tǒng)的工作效率。當(dāng)然了，設(shè)計過程中肯定會有一些考慮欠缺的地方，我們會在今后的設(shè)計中不斷你的改進和完善，進一步提高產(chǎn)品的性能。致 謝通過這一次的畢業(yè)設(shè)計，我學(xué)到了很多東西，在這我得感謝那些曾經(jīng)給過我關(guān)心的人。首先，我要感謝我的指導(dǎo)老師李老師，是他給了我無微不至的指導(dǎo)，也是他給了我最為嚴(yán)厲的要求，無論是從前期資料的搜集到之后的成果檢測，他對我們的關(guān)心從未間斷。其次，我要感謝那些幫助我的同學(xué)們。在本次設(shè)計中，我有幸與三位同學(xué)一組一起努力設(shè)計，當(dāng)我們遇到難題時，我們會去詢問老師，我們會聚集在一起熱火朝天的討論，一起攻克難關(guān)。感謝黃