本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）第34頁共34頁P(yáng)AGE緒論1.1存在問題自從1978年以來，我國的實(shí)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(jì)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(jì)大國。同時，隨著我國經(jīng)濟(jì)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(dá)到2000多人，平均每天中藥房拿取的中藥飲片有1700人次9600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(fù)有的責(zé)任和義務(wù)。就目前來說，國內(nèi)藥房的機(jī)械化配藥系統(tǒng)有了很大發(fā)展，機(jī)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(yùn)作，工人的工資等各種藥房管理費(fèi)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(jìn)行嚴(yán)格而且精細(xì)的檢查，待到確認(rèn)無誤之后才可以進(jìn)行配藥，并且還要對處方中的藥品及其用量進(jìn)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?，所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(jī)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(jī)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(jì)損失高達(dá)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(yùn)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(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)嚴(yán)格控制，而且實(shí)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(jī)械手來實(shí)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(jī)械手會同步定位到所需要提取的藥品的極坐標(biāo)位置，實(shí)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度與濕度等因素實(shí)現(xiàn)控制。(e)安全性由于是在計(jì)算機(jī)的控制下進(jìn)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(jìn)行實(shí)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(jī)械化設(shè)備例如機(jī)械手等代替，而這些機(jī)械化設(shè)備是在藥房的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的指揮下工作的，眾所周知的是，計(jì)算機(jī)出現(xiàn)失誤的概率是微乎其微的，而且與人力不同的是，機(jī)械不需要休息，除非切斷電源，機(jī)械是會永遠(yuǎn)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設(shè)計(jì)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(jì)的“微機(jī)控制自動發(fā)藥機(jī)”，但是，在現(xiàn)實(shí)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(jì)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(jī)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(jì)算機(jī)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)塔結(jié)構(gòu)，藥品被有序的一層一層的擺放，可以實(shí)現(xiàn)快速精準(zhǔn)的識別，可惜的是未能實(shí)現(xiàn)自動控制，而是依靠手動來轉(zhuǎn)動，該機(jī)構(gòu)簡單實(shí)用，不過占地面積比較大，也是因?yàn)檫@個原因，此種機(jī)構(gòu)不能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制，而且很容易因?yàn)槿斯さ膯栴}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(jī)”專利，該機(jī)構(gòu)采用傾斜儲藥槽配合直線定位推桿出藥機(jī)構(gòu)實(shí)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(jī)。2004年，深圳三九集團(tuán)和北京航空航天大學(xué)機(jī)器人研究所承擔(dān)的國家863計(jì)劃項(xiàng)目“智能化藥房”通過了驗(yàn)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動化解決方案。但是，在實(shí)現(xiàn)自動化的同時，自重藥房也存在著很大的缺點(diǎn)。首先，它是三九集團(tuán)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(tuán)這種大型醫(yī)藥集團(tuán)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(shí)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(jī)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(jī)的國家。同年，北京航空航天大學(xué)機(jī)器人研究所與蘇州艾隆科技有限公司合作完成了機(jī)械手式自動化藥房樣機(jī)的研制工作。國內(nèi)的專利不多，大致上有以下的專利，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(jī)械裝置一般都是用來對疾病進(jìn)行診斷和治療，比如用于進(jìn)行診斷疾病的X光機(jī)，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(jī)也可以殺死某些細(xì)胞或組織，比如腫瘤細(xì)胞。另外還有用于進(jìn)行外科手術(shù)的機(jī)器人，由于機(jī)器人的不可代替的一些優(yōu)點(diǎn)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(jī)器人可以幫助我們的醫(yī)生實(shí)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(dá)國家對這種機(jī)器人的投入很大，甚至設(shè)立了專項(xiàng)計(jì)劃。但是，對于配藥方面的機(jī)械設(shè)備卻很少，其實(shí)將機(jī)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、提供給我們的工作人員強(qiáng)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(jī)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healthrobotics已經(jīng)成功研制了一套配制有毒藥物的機(jī)器人CytoCare和一套配制無毒藥物的機(jī)器人I.V.STATION.加拿大的Intelligenthospitalsystems公司研制了一套配制有毒藥物的機(jī)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(jì)本文總體上介紹設(shè)計(jì)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(jì)，這種自動配藥系統(tǒng)可以取代傳統(tǒng)意義上的大多數(shù)藥房的自動化設(shè)備進(jìn)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(jìn)行勞動。在本設(shè)計(jì)中涉及管庫的設(shè)計(jì)，機(jī)械手的設(shè)計(jì)，稱重裝置的設(shè)計(jì)以及分包機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，特別強(qiáng)調(diào)的是，本人的設(shè)計(jì)任務(wù)是極坐標(biāo)式中藥自動配藥系統(tǒng)之分包機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。3.1管庫的設(shè)計(jì)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(fèi)時而且費(fèi)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(jī)械手而已。相對于這種排布方式比較死板，機(jī)械手的運(yùn)動路徑比較復(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(yùn)動路徑進(jìn)行優(yōu)化，但是，這種算法也相對復(fù)雜，且實(shí)際效果并不是非常理想，如果是多個機(jī)械手同時進(jìn)行取藥的話，還要解決其路徑相互干涉的問題，機(jī)械手之間的運(yùn)動要相互協(xié)調(diào)，避免在取藥的過程中，機(jī)械手發(fā)生碰撞，這是本設(shè)計(jì)要力求客服的難題之一。經(jīng)過仔細(xì)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(jì)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(diǎn)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(jì)。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(jī)械手和稱重裝置的定位。當(dāng)機(jī)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(dá)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(jì)非常關(guān)鍵。3.2機(jī)械手的設(shè)計(jì)機(jī)械手是用來推動庫管內(nèi)的活塞的。在取藥時，管庫和機(jī)械手是同時運(yùn)動的，管庫是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，將所要取的藥物的管子旋轉(zhuǎn)到中心點(diǎn)所在的水平面內(nèi)，而機(jī)械手也是在此水平面內(nèi)進(jìn)行左右水平移動，當(dāng)機(jī)械手與庫管對齊后，開始推動活塞。因此，機(jī)械手需要在這一水平面內(nèi)進(jìn)行X和Y兩個方向的運(yùn)動，并且要提供足夠大的推力以推動活塞。3.3稱重裝置的設(shè)計(jì)稱重裝置是用來對從庫管流出的中藥進(jìn)行稱量的機(jī)構(gòu)。稱重裝置和機(jī)械手類似，它的移動方式也是在同一水平面內(nèi)進(jìn)行移動，只不過稱重裝置只需要進(jìn)行左右水平這一個方向的移動。當(dāng)藥物的劑量達(dá)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(jī)。稱重裝置必須對藥物進(jìn)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(yùn)動之外，還有一個稱量容器的反轉(zhuǎn)運(yùn)動。3.4分包機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)分包機(jī)是用來對稱量好的藥物進(jìn)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(shí)際生產(chǎn)活動中，我們可以利用全自動可以包裝機(jī)來實(shí)現(xiàn)這一包裝過程。稱量好的藥物經(jīng)由料斗進(jìn)入自動分包機(jī)構(gòu)，隨后經(jīng)過通道流入由縱封機(jī)構(gòu)與橫封機(jī)構(gòu)配合制作的包裝袋中，實(shí)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(jī)械手儲藥管庫導(dǎo)軌稱重臺自動裝藥機(jī)圖3.2工作流程4傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及計(jì)算4.1帶傳動設(shè)計(jì)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(jì)算功率查表得工作情況系數(shù):所以計(jì)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(yàn)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(jì)算所需要的帶的基準(zhǔn)長度:根據(jù)普通V帶的基準(zhǔn)長度系列選帶長:計(jì)算實(shí)際中心距：（5）驗(yàn)算主動輪上的包角故主動輪上的包角合適。（6）計(jì)算V帶的根數(shù)由，，查表得：，，，。所以：取根。（7）計(jì)算預(yù)緊力（4.2）查表得，故（8）計(jì)算作用在軸上的壓軸力4.2鏈傳動設(shè)計(jì)（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(jì)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(jì)，鏈工作功率曲線左側(cè)時，可能出現(xiàn)鏈板疲勞破壞。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(yàn)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170~241HBS；選取精度等級：此傳動為一般齒輪傳動，故取精度等級為8級；齒數(shù)：小齒輪：；大齒輪：（2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即（4.4）確定公式內(nèi)的各個計(jì)算數(shù)值試選載荷系數(shù)計(jì)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(qiáng)度極限：計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次：查表得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)：，計(jì)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(jì)計(jì)算(a)試算小齒輪分度圓直徑，帶入中較小值，(b)計(jì)算圓周速度V:(c)計(jì)算齒寬b和模數(shù):，（d)計(jì)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(jì)算式：查得:載荷系數(shù)：（e)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑為：（f)計(jì)算模數(shù)m（3）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)（4.5）(a)確定公式內(nèi)各個計(jì)算數(shù)值查得大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為查得彎曲疲勞壽命系數(shù)：，(b)計(jì)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(jì)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(jì)算大小齒輪的并加以比較所以小齒輪數(shù)值大設(shè)計(jì)計(jì)算對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承受能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承受能力僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)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(qiáng)度算得的分度圓直徑。由此得，，取，，取。（4）幾何尺寸計(jì)算(a)分度圓直徑(b)計(jì)算中心距(c)計(jì)算齒輪寬度（5）驗(yàn)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(jì)計(jì)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170~241HBS；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(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)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，通常取（d）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(qiáng)度極限：算應(yīng)力循環(huán)次：查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)：計(jì)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(jì)計(jì)算（a)小齒輪分度圓直徑:（b)計(jì)算圓周速度:（c)計(jì)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(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑為：，?。╡）計(jì)算模數(shù)m（3）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)（4.7）（a)確定公式內(nèi)各個計(jì)算數(shù)值查得大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為查得彎曲疲勞壽命系數(shù)：（b)計(jì)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(jì)算當(dāng)量齒數(shù)（d）查取齒形系數(shù)查得：，（e)應(yīng)力校正系數(shù):，（f）計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算所以取m=3,（4）幾何尺寸計(jì)算,4.5料盤傳動部分4.5.1I-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(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即（4.8）確定公式內(nèi)的各個計(jì)算數(shù)值試選載荷系數(shù)：計(jì)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(qiáng)度極限：計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次：查表得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)：，計(jì)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(jì)計(jì)算（a）試算小齒輪分度圓直徑，帶入中較小值，（b）計(jì)算圓周速度V（c）計(jì)算齒寬b（d）計(jì)算齒寬與齒高之比b/h模數(shù)齒高（e）計(jì)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(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，得：（g）計(jì)算模數(shù)m（4）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為（4.9）確定公式內(nèi)各個計(jì)算數(shù)值查得大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為查得彎曲疲勞壽命系數(shù)，計(jì)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：計(jì)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(jì)算大小齒輪的并加以比較所以小齒輪數(shù)值大（5）設(shè)計(jì)計(jì)算對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承受能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承受能力僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)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(qiáng)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(jì)算（a)分度圓直徑（b)計(jì)算中心距（c)計(jì)算齒輪寬度，取，（7）驗(yàn)算，與假設(shè)符合4.5.2II-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(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即（4.10）確定公式內(nèi)的各個計(jì)算數(shù)值試選載荷系數(shù)：計(jì)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(qiáng)度極限為計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次：查表得彎曲疲勞壽命系數(shù):，計(jì)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(jì)算大小齒輪的并加以比較所以小齒輪數(shù)值大（3）設(shè)計(jì)計(jì)算（a)計(jì)算齒輪模數(shù)（b)計(jì)算分度圓直徑（c)計(jì)算圓周速度V（d)計(jì)算齒寬b（e)計(jì)算齒寬與齒高之比b/h，（f)計(jì)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(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的模數(shù)，得將其圓整，則（h)計(jì)算分度圓直徑（4）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即（4.11）（a)確定公式內(nèi)的各個計(jì)算數(shù)值計(jì)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(qiáng)度極限查得接觸疲勞壽命系數(shù)，計(jì)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(jì)計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑，帶入中較小值，所以取，，（5）幾何尺寸計(jì)算(a)計(jì)算分度圓直徑(b)計(jì)算中心距(c)計(jì)算齒輪寬度，取，（6）驗(yàn)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(jì)過程，而且對配藥系統(tǒng)的各個部分的部件的原理設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)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(diǎn)，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(jì)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(duì)等待取藥的時間，極大地豐富了我們的生活。在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，充分發(fā)揮了極坐標(biāo)式配藥系統(tǒng)的優(yōu)勢，運(yùn)動規(guī)律較為簡單，取藥路徑簡單且直截了當(dāng)，不需要對稱重機(jī)構(gòu)和機(jī)械手的運(yùn)動路徑進(jìn)行優(yōu)化，且徹底排除了取藥機(jī)構(gòu)運(yùn)動相互干涉的可能，更重要的是還可以實(shí)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(jì)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(jì)中不斷你的改進(jìn)和完善，進(jìn)一步提高產(chǎn)品的性能。致謝通過這一次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，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(jì)中，我有幸與三位同學(xué)一組一起努力設(shè)計(jì)，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)。感謝黃張李同學(xué)對于管庫設(shè)計(jì)的巧妙的機(jī)構(gòu)方案，感謝劉嘉誠同學(xué)對機(jī)械手的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，同時還要感謝王朔同學(xué)對稱重裝置的設(shè)計(jì)方案。在設(shè)計(jì)的過程中，我們經(jīng)常在一起討論，相互協(xié)調(diào)配合，使得我們的機(jī)構(gòu)能夠正常運(yùn)行而且各個部分之間能夠協(xié)調(diào)一致的運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)了對中藥的自動化配給過程。另外，在此次的過程中，我學(xué)會了如何通過互聯(lián)網(wǎng)中相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫來查詢我需要的相關(guān)資料，學(xué)會了如何分析實(shí)際問題并且用自己所學(xué)的專業(yè)知識切實(shí)的解決遇到的技術(shù)難點(diǎn)，學(xué)會了如何跟隊(duì)友之間進(jìn)行有效的溝通、探討與合作。在最后，我想說的是，通過此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我變得更加成熟，相信這對我以后的工作與生活能夠有很大的幫助。參考文獻(xiàn)[1]濮良貴,紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[J].北京:高等教育出版社,1996,2(11):15～19.[2]高德編,包裝機(jī)械設(shè)計(jì)[J].化學(xué)工業(yè)出版社,2005,1(7):14～19.[3]胡誠明,中藥自動調(diào)配藥系統(tǒng)的研究[M].集美大學(xué),2010,4(2):26～34.[4]周開勤,機(jī)械零件手冊[M].北京高等教育出版社,1994,8(6):5～8.[5]孫恒,陳作摸,葛文杰.機(jī)械原理[J].高等教育出版社.2005,3(4):145～150.[6]李育錫.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[J].高等教育出版社.2008.6:111～114.[7]龔義.機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[J].北京高等教育出版社.1990,9:26～31.[8]孫鳳蘭.包裝機(jī)械概論[J].印刷工業(yè)出版社.1998,1(3):68～71.[9]白傳悅,王芳,孫波,文壞興.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[J].2013,6(1):146～151.[10]鄭文緯,吳克堅(jiān).機(jī)械原理[J].北京高等教育出版社.1995,8(6):10～14.[11]白蕾蕾.一種新型智能配藥機(jī)器及其包裝系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn),西安電子科技大學(xué),碩士學(xué)位論文[D].2011,4(6):6～9.[12]李育錫.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[J].高等教育出版社.2008,6:11～15.[13]楊黎明,楊志勤.機(jī)械零部件選用與設(shè)計(jì)[J].國防工業(yè)出版社.2007,6(7):6～14[14]仝建剮,馬培蓀,竇瑞軍,曹志奎.新一代中藥自動配藥控制系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)的研究[J].2009,4(6):8～11.[15]呂開廣,醫(yī)用自動配藥系統(tǒng)研究[M].河南省胸科醫(yī)院,2013,41(5):100～108.[16]王慶,基于S7-200PLC的中藥自動發(fā)藥機(jī)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].四川大學(xué)出版社,2014(1):23～30基于C8051F單片機(jī)直流電動機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機(jī)的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動檢測儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號檢測儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測量儀的研制基于單片機(jī)的紅外測油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)基于51單片機(jī)的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機(jī)上的應(yīng)用MSP430