【設(shè)計】醫(yī)用棉簽卷棉機設(shè)計方案與分析報告（精華版）

1、精品word學(xué)習(xí)資料可編輯醫(yī)用棉簽卷棉機設(shè)計方案與分析1. 總論及設(shè)計要求1.1 簡介全自動棉簽機是依據(jù)國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)自動設(shè)計和制造的一種自動化程序高， 高速，高效生產(chǎn)衛(wèi)生棉簽；自動卷棉設(shè)備它填補了國內(nèi)空白. 該機能制造棉簽， 具有綜合性能強，棉頭飽滿，表面光滑，形狀勻稱，棉頭與棒體纏繞堅固，產(chǎn)品 完全達到國家要求標(biāo)準(zhǔn)， 該機可依據(jù)不同用途的棉簽， 電子掌握調(diào)劑棉頭大小滿意各種使用要求； 該機每小時可生產(chǎn)棉簽 3600 支，克服了傳統(tǒng)手工卷制效率低，棉簽頭大小不均，衛(wèi)生條件差的缺點；本設(shè)備適用范疇可以用于個衛(wèi)生材料廠，也適用于棉簽用量大的大中型醫(yī)院，家庭小型企業(yè)， 創(chuàng)業(yè)致富的好途徑； 我所設(shè)計的

2、棉簽機實現(xiàn)了送棉， 楸面棉， 送簽和卷棉于一體的全自動化功能；其主要設(shè)計思路來自于對手工卷棉動作分解, 然后依據(jù)相應(yīng)功能的機構(gòu)部件進行設(shè)計 , 對比, 選定, 以及優(yōu)化組合 . 綜合利用槽輪機構(gòu)的間歇運動, 凸輪連桿的往復(fù)運動 , 不完全齒輪的間歇運動 , 摩擦輪機構(gòu)以及減速器的定植調(diào)速比的設(shè)定. 定量送料 , 定位傳送和摩擦壓力的設(shè)計都需要人工數(shù)據(jù)處理.1.2 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求1） 棉花；條狀脫脂棉，寬 25-30mm，自然厚 4-5mm；2） 簽桿；醫(yī)院通用簽桿，直徑約3mm，桿長約 70mm，卷棉部分約 20-25mm；3） 生產(chǎn)率；每分鐘卷 60 支，每支卷取棉塊長約 20-25mm

3、；4 ）卷棉簽機體積要小，重量輕，工作牢靠，形狀美觀，成本低，卷出的棉簽松緊適度；名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯定量送棉持定量棉花，以直線，間隙，定長送進完成壓棉動作的機構(gòu)， 其壓頭對條棉有肯定的壓力，醫(yī)用棉簽卷棉機壓（夾） 棉，楸棉將 棉的 原料 壓緊 在固 定面 上 ，在 另一 端既 壓緊 ，又 實現(xiàn) 拉扯 動作并且將壓力保持肯定的時間，使楸棉時，壓頭下的條棉不致滑移；完成楸棉動作的機構(gòu)，其壓頭一方面有壓緊條棉的功能，又要使壓力在保持壓緊力的狀態(tài)下有向某個方向運動的可能，以完成楸棉動作；采納適當(dāng)?shù)膲侯^形式，使棉條簡潔楸斷，楸斷后自行落入導(dǎo)棉槽中；系統(tǒng)機構(gòu)能調(diào)整壓緊力；送簽使

4、一堆簽桿分成一根一根送至確定位置，與楸下的棉塊會合簽桿與棉塊相遇，簽桿作自轉(zhuǎn)，將棉塊卷上簽桿；卷棉2. 工作原理以及工藝動作流程圖名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯3. 機械系統(tǒng)運動方案的擬定為達到其工藝動作要求，采納的分解動作機構(gòu)及其工作原理如下:3.1 送棉將條狀棉通過機構(gòu)定時，適量送入壓棉，揪棉機構(gòu)；輸送的對象是松軟的棉花，假如采納直線送進方式，就送棉機構(gòu)必需有持棉和直線，間歇，定長送進等功能；持棉的方式可用帶刺構(gòu)件走直線軌跡定時把棉條拉向前進，走非直線段時從棉條中退出； 也可采納兩滾輪壓緊棉條， 對滾送進等方式； 前者在帶刺構(gòu)件脫出時，要把棉條壓住；后者要實現(xiàn)間歇送進，需與

5、間歇運動機構(gòu)，如棘輪機構(gòu)， 槽輪機構(gòu)或不完全齒輪機構(gòu)等連接；3.2 揪棉用機器實現(xiàn)這個動作時，可將條狀棉的原料端壓緊在固定面上，然后在另一端既實現(xiàn)壓緊又實現(xiàn)拉扯動作， 前者稱壓棉動作， 后者稱揪棉動作； 實現(xiàn)這些動作的機構(gòu)必需有以下幾個功能：（1） 完成壓棉動作的機構(gòu)， 其壓頭對條棉有肯定的壓力， 并且要將壓力保持肯定的時間，使楸棉時，壓頭下的條棉不致滑移；（2） 采納適當(dāng)?shù)膲侯^形式，使條棉簡潔揪斷；3.3 送簽在揪下的棉塊落入導(dǎo)棉槽后，將簽桿送至導(dǎo)棉槽與棉塊接觸；要使一堆簽桿 分成一根一根送至確定位置， 采納一漏斗勻稱送出簽桿， 為防止漏斗內(nèi)簽桿相互擠卡住，所以可適當(dāng)使漏斗振動，或用其它方法

6、使漏斗內(nèi)簽桿獲得松動的機會， 從而使簽桿能順當(dāng)?shù)芈┏雎┒房冢?.4 卷棉將簽桿送至導(dǎo)棉槽中與棉塊相遇時，簽桿立即作自轉(zhuǎn)，將棉塊卷上簽桿；或名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯使簽桿一邊自轉(zhuǎn)， 一邊沿導(dǎo)棉槽移動完成卷棉動作； 此動作可通過卷輪自轉(zhuǎn)并與摩擦片接觸， 使簽桿產(chǎn)生自轉(zhuǎn)并移動而產(chǎn)生卷棉， 此時簽桿外露在卷輪外的頭部（約 25mm）與導(dǎo)棉槽中的棉花相遇，且有肯定的壓緊力，從而完成卷棉動作；或是用帶槽皮帶的帶傳動與摩擦片接觸產(chǎn)生自轉(zhuǎn)完成自轉(zhuǎn)及移動的卷棉動作；4. 卷棉機應(yīng)包括以下部分( 一)凸輪送棉( 二)推桿壓棉( 三)對滾揪棉( 四)漏斗送簽( 五)卷輪卷棉5. 各工藝動作不同

7、方案的分析比較5.1 送棉送棉方案 1通過滾輪 1 和滾輪 2 的相互摩擦將棉條 3 壓緊并送入導(dǎo)棉槽；缺點：要實現(xiàn)定時定量送入，必需將滾輪與間歇運動機構(gòu)，如棘輪機構(gòu)，槽輪機構(gòu)或不完全齒輪機構(gòu)等連接；名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯圖 5.1.1 送棉方案 1送棉方案 2通過主動輪上固接的槽輪構(gòu)成間歇運動機構(gòu)，從而可以有規(guī)律的傳送所需的條棉；缺點：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，所用構(gòu)件較多；圖 5.1.2 送棉方案 2送棉方案 3條狀棉通過雙滾輪送入軌道， 雙滾輪為 1/4 圓周主動凸輪與圓盤組成； 凸輪連續(xù)轉(zhuǎn)動，但與圓盤僅有 1/4 的接觸面， 所以機構(gòu)可以將電機的連續(xù)運動轉(zhuǎn)化為間歇 運動，且具

8、有較高的機械效率以產(chǎn)生間隙運動； 兩輪間留有間隙以使棉條在摩擦力作用下送入，實現(xiàn)定比定量送棉；名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯圖 5.1.3 送棉方案 3優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡潔，比較簡潔制造；而且，掌握比較便利，可以很好的完成所需的動作，效率高；5.2 壓棉壓棉方案 1圖中凸輪 1 是主動件， 構(gòu)件 3 由凸輪帶動實現(xiàn)壓棉動作， 并依靠凸輪輪廓的圓弧段使壓緊狀態(tài)能保持肯定時間；名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯圖 5.2.1 壓棉方案 1壓棉方案 2圖中凸輪 1 是主動件，推動推桿壓緊條棉 4，3 是彈簧在凸輪回程時推動推桿回到原位；優(yōu)點：能實現(xiàn)壓棉動作的間歇使后面的工序得以

9、完成，而且時間簡潔掌握；名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯圖 5.2.2 壓棉方案 2壓棉方案 3通過滑塊的移動來實現(xiàn)壓棉動作；缺點：由于要有肯定的間隙時間， 所以仍要加一個間隙轉(zhuǎn)動在曲柄上，所以比較麻煩；名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯圖 5.2.3 壓棉方案 35.3 揪棉揪棉方案該方案由兩套完全對稱的鉸鏈四桿機構(gòu)組成， 曲柄上下兩曲柄同步運動； 上下剪刃分別與連桿固接； 假如將曲柄與搖桿的長度設(shè)計得相差不大， 剪刃就能近似地作平面平行運動， 故剪刃在剪切時刀刃垂直于軋件， 使剪切斷面較為平直， 剪切時刀刃的重疊量也簡潔保證；缺點是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜， 機構(gòu)運動質(zhì)量較大，

10、 動力特性不夠好， 故刀刃的運動速度不宜太快；名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯圖 5.3.1 揪棉方案 1揪棉方案凸輪與推桿將棉條壓緊并使之保持肯定時間， 此時 1/4 圓周凸輪與圓盤對滾揪斷棉條；優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡潔，制作較簡潔；掌握比較便利；名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯圖 5.3.2 揪棉方案 2揪棉方案 3棉條被壓住后， 揪棉刀具旋轉(zhuǎn)， 刀具旋轉(zhuǎn)將棉條揪下， 其轉(zhuǎn)速要設(shè)置與壓棉機構(gòu)協(xié)作好；缺點：轉(zhuǎn)速不簡潔掌握；圖 5.3.3 揪棉方案 35.4 送簽送簽方案 1漏斗口限制簽桿只能一根一根地通過， 再由漏斗口下的輸送構(gòu)件卷輪將簽桿一根一根地送走；缺點：轉(zhuǎn)速掌握嚴(yán)格

11、，且效率不高；名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯送簽方案 2圖 5.4.1送簽方案 1名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯主動輪上有槽，剛好只能容納一個棉桿下落，上有撞針，用來撞動箱體；優(yōu)點：可以比較好的分別棉桿；并且可以達到間歇送簽；名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯圖5.4.2 送簽方案 2送簽方案 3用牙帶送棉簽，特別便利；缺點：難以和送棉條的機構(gòu)和揪棉機構(gòu)協(xié)作起來；圖 5.4.3送簽方案 35.5 卷棉卷棉方案 1簽桿通過漏斗進入小齒輪 2 的小孔 3 中，并由扣環(huán) 4 抱緊；小齒輪 2 繞大齒輪 1轉(zhuǎn)動，

12、使其產(chǎn)生自轉(zhuǎn)并沿固定槽移動；缺點：齒輪磨損較大；名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯圖 5.5.1 卷棉方案 1卷棉方案 2簽桿通過漏斗 3 落入帶凹槽的卷輪 1，卷輪轉(zhuǎn)動帶著簽桿移動與棉條接觸，卷輪連續(xù)轉(zhuǎn)動帶動簽桿跟摩擦片接觸； 簽桿產(chǎn)生自轉(zhuǎn)并隨卷輪移動， 達到卷棉的成效；棘輪 2 保證簽桿按要求定時落入卷輪； 擺子 4 給漏斗肯定的振動， 使簽桿順當(dāng)送出；優(yōu)點：動作有確定性，卷棉穩(wěn)固；名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯卷棉方案 3圖 5.5.2卷棉方案 2名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯該方案是使簽桿一邊自轉(zhuǎn)

13、，一邊沿導(dǎo)棉槽移動完成卷棉動作；圖a) 為簽桿由漏斗形簽箱漏入卷輪的槽中以后，即被卷輪帶離簽箱，進到與靜止摩擦片接觸后，在摩擦力的作用下簽桿一面前進，一面自轉(zhuǎn)，從而簽桿完成卷棉工作；圖b) 是用帶槽的帶分取簽桿， 為靜止摩擦片， 由于帶是撓性體， 所以下面用托板 支承，使簽桿能與摩擦片壓緊，產(chǎn)生摩擦面自轉(zhuǎn)；缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，協(xié)作要求高；名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯圖 5.5.3卷棉方案 36. 最終方案運動簡圖上端凸輪與圓盤機構(gòu)實現(xiàn)定時定量送棉 .凸輪推桿機構(gòu)實現(xiàn)壓棉并保持肯定時間.中間凸輪與圓盤機構(gòu)實現(xiàn)揪棉動作 . 卷輪帶動從漏斗

14、送出的簽桿與棉條接觸. 在轉(zhuǎn)動過程中與摩擦片接觸 , 簽桿隨卷輪移動并自轉(zhuǎn) . 從而達到卷棉的目的 .名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯機構(gòu)運動簡圖名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯7. 機構(gòu)路線傳動圖機構(gòu)路線傳動圖名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯8. 圓周式機構(gòu)運動循環(huán)圖圓周式機構(gòu)運動循環(huán)圖名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯9. 電動機的挑選由于該醫(yī)用卷棉機功率小，載荷低，體積和轉(zhuǎn)速也很小，所以挑選的電動機功率和轉(zhuǎn)速都不宜過大；故挑選y 系列（ ip44 ）封閉式三相感應(yīng)電動機 y90s6，其額定功率 p=0.75kw，滿載時轉(zhuǎn)速 n=720

15、r min ；名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯10. 凸輪的設(shè)計名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯11. 卷棉機的優(yōu)點及缺點（一）優(yōu)點：1. 結(jié)構(gòu)較為緊湊，簡潔，生產(chǎn)成本低；2. 執(zhí)行原件間運動關(guān)系看齒輪來完成，穩(wěn)固性好；3. 間歇運動機構(gòu)采納不完全齒

16、輪，牢靠性高，條件適應(yīng)性強（由于此機械的加工材料為棉花，會有棉絮產(chǎn)生，因此對機械的條件適應(yīng)性有肯定要求）；4. 加工的過程為流水線式加工，一旦工件顯現(xiàn)問題，查找及修理較簡潔；5. 執(zhí)行原件多為底副，噪音較??；6. 具有良好的擴充性，如加裝氣動或plc后，可以使原件間傳動的關(guān)系更為簡便；7. 自動化程度高，全過程完全不需要有人參加；8. 整體運動過程中沒有速度突變，原件受用壽命較高；9. 體積??；（二）缺點：1. 由于是四桿機構(gòu)，所以機械效率較低；2. 不完全齒輪在工作的時候小輪會有肯定的震驚，盡管采納了變?yōu)樾拚?（詳細尺寸可參照上面尺寸設(shè)計的表格） ，但小輪磨損仍可能較快，因此加工的時 候應(yīng)采

17、納特別處理工藝；3. 四桿機構(gòu)的使用是系統(tǒng)不夠緊湊，體積上比第一種方案大；（三）解決方案：1. 當(dāng)用戶對系統(tǒng)的工作效率要求較高時，可采納齒輪齒條機構(gòu)代替四桿機構(gòu)作為卷棉機構(gòu)；2. 在答應(yīng)成本有肯定提高的情形下，可以將進棉條機構(gòu)采納步進電機掌握齒輪機構(gòu)，可以獲得更好的機械性能；名師歸納總結(jié)歡迎下載精品word學(xué)習(xí)資料可編輯心得體會通過本次機械原理課程設(shè)計， 我對機械原理這門課程有了更深化的明白， 我深刻熟悉到自己平常在課堂上學(xué)到的學(xué)問是遠遠不夠的，在積極查找資料的同時，仍需要摸索機械傳動的多細節(jié)； 我今日仔細的進行課程設(shè)計， 學(xué)會腳踏實地邁開這一步， 就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的

18、基礎(chǔ)；通過課程設(shè)計，使我深深體會到，做任何事都必需有耐心；在課程設(shè)計過程中，運算題一 直讓我很頭疼， 這次課程設(shè)計使我在工作作風(fēng)上得到了一次難得的磨練，本次課程設(shè)計，使我發(fā)覺了自己所把握的學(xué)問是真正如此的缺乏，自己綜合應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)學(xué)問才能是如此的不足， 幾年來的學(xué)習(xí)了那么多的課程， 今日才知道自己并不會用；收成最大的是分析和解決問題的方法與才能； 在整個過程中， 我發(fā)覺像我們這些同學(xué)最最缺少的是體會，沒有感性的熟悉，空有理論學(xué)問, 有些東西很可能與實際脫節(jié)； 總體來說， 我覺得做這種類型的作業(yè)對我們的幫忙仍是很大的，它需要我們將學(xué)過的相關(guān)學(xué)問都系統(tǒng)地聯(lián)系起來，從中暴露出自身的不足， 以待改進. 有時候， 一個人的力氣是有限的， 合眾人聰明， 我信任我們的作品會更完善 .參考文獻1 徐灝 . 機械設(shè)計手冊（第3，4，5 卷） . 北京：機械工業(yè)出版社.20012 王曉晴 . 機械制圖 . 武漢：湖北科學(xué)出版社.20043 何兆太 . 畢業(yè)設(shè)計指南 . 武漢：中國地質(zhì)高校出版社.20034 吳宗澤 . 高等機械設(shè)計 . 北京：清華高校出版社 .20055 彭文生等主編 . 機械設(shè)計 . 武漢：華中理工高校出版社.20046 黃錫愷 , 鄭文偉 . 機械原理 . 北京：高等訓(xùn)練出版社.