醫(yī)用棉簽卷棉機(jī)

醫(yī)用棉簽卷棉機(jī)設(shè)計(jì)方案與分析學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院班級(jí)：機(jī)制班小組成員：梁月慧黃巍陳浩達(dá)潘迪葛偉丁新醫(yī)用棉簽卷棉機(jī)設(shè)計(jì)方案與分析學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院1.總論及設(shè)計(jì)要求全自動(dòng)棉簽機(jī)是按照國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)設(shè)計(jì)和制造的一種自動(dòng)化程序高、高速、高效生產(chǎn)衛(wèi)生棉簽。自動(dòng)卷棉設(shè)備它填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白.該機(jī)能制造棉簽，具有綜合性能強(qiáng)，棉頭飽滿、表面光潔、外形均勻、棉頭與棒體纏繞牢固，產(chǎn)品完全達(dá)到國(guó)家要求標(biāo)準(zhǔn)，該機(jī)可根據(jù)不同用途的棉簽，電子控制調(diào)節(jié)棉頭大小滿足各種使用要求。該機(jī)每小時(shí)可生產(chǎn)棉簽支，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(diǎn)。本設(shè)備適用范圍可以用于個(gè)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(jì)的棉簽機(jī)實(shí)現(xiàn)了送棉，楸面棉，送簽和卷棉于一體的全自動(dòng)化功能。其主要設(shè)計(jì)思路來自于對(duì)手工卷棉動(dòng)作分解,然后按照相應(yīng)功能的機(jī)構(gòu)部件進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)比,選定,以及優(yōu)化組合.綜合利用槽輪機(jī)構(gòu)的間歇運(yùn)動(dòng),凸輪連桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng),不完全齒輪的間歇運(yùn)動(dòng),摩擦輪機(jī)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(jì)都需要人工數(shù)據(jù)處理. .總論及設(shè)計(jì)要求全自動(dòng)棉簽機(jī)是按照國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)設(shè)2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求）棉花。條狀脫脂棉，寬，自然厚。）簽桿。醫(yī)院通用簽桿，直徑約，桿長(zhǎng)約，卷棉部分約。）生產(chǎn)率。每分鐘卷支，每支卷取棉塊長(zhǎng)約。）卷棉簽機(jī)體積要小，重量輕，工作可靠，外形美觀，成本低，卷出的棉簽松緊適度。原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求3.工作原理以及工藝動(dòng)作流程圖 定量送棉醫(yī)用卷棉機(jī)系統(tǒng).工作原理以及工藝動(dòng)作流程圖 定量送棉醫(yī)用卷棉機(jī)系統(tǒng)4.機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的擬定為達(dá)到其工藝動(dòng)作要求，采用的分解動(dòng)作機(jī)構(gòu)及其工作原理如下:送棉將條狀棉通過機(jī)構(gòu)定時(shí)、適量送入壓棉、揪棉機(jī)構(gòu)。輸送的對(duì)象是柔軟的棉花，如果采用直線送進(jìn)方式，則送棉機(jī)構(gòu)必須有持棉和直線、間歇、定長(zhǎng)送進(jìn)等功能。持棉的方式可用帶刺構(gòu)件走直線軌跡定時(shí)把棉條拉向前進(jìn)，走非直線段時(shí)從棉條中退出；也可采用兩滾輪壓緊棉條、對(duì)滾送進(jìn)等方式。前者在帶刺構(gòu)件脫出時(shí)，要把棉條壓住；后者要實(shí)現(xiàn)間歇送進(jìn)，需與間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，如棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)或不完全齒輪機(jī)構(gòu)等連接。.機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的擬定為達(dá)到其工藝動(dòng)作要求，采用的分解動(dòng)作5揪棉用機(jī)器實(shí)現(xiàn)這個(gè)動(dòng)作時(shí)，可將條狀棉的原料端壓緊在固定面上，然后在另一端既實(shí)現(xiàn)壓緊又實(shí)現(xiàn)拉扯動(dòng)作，前者稱壓棉動(dòng)作，后者稱揪棉動(dòng)作。實(shí)現(xiàn)這些動(dòng)作的機(jī)構(gòu)必須有以下幾個(gè)功能：（）完成壓棉動(dòng)作的機(jī)構(gòu)，其壓頭對(duì)條棉有一定的壓力，并且要將壓力保持一定的時(shí)間，使楸棉時(shí)，壓頭下的條棉不致滑移；（）采用適當(dāng)?shù)膲侯^形式，使條棉容易揪斷。揪棉6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，采用一漏斗均勻送出簽桿，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(dòng)，或用其它方法使漏斗內(nèi)簽桿獲得松動(dòng)的機(jī)會(huì)，從而使簽桿能順利地漏出漏斗口。卷棉將簽桿送至導(dǎo)棉槽中與棉塊相遇時(shí)，簽桿隨即作自轉(zhuǎn)，將棉塊卷上簽桿；或使簽桿一邊自轉(zhuǎn)、一邊沿導(dǎo)棉槽移動(dòng)完成卷棉動(dòng)作。此動(dòng)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(dòng)而產(chǎn)生卷棉，此時(shí)簽桿外露在卷輪外的頭部（約）與導(dǎo)棉槽中的棉花相遇，且有一定的壓緊力，從而完成卷棉動(dòng)作?；蚴怯脦Р燮У膸鲃?dòng)與摩擦片接觸產(chǎn)生自轉(zhuǎn)完成自轉(zhuǎn)及移動(dòng)的卷棉動(dòng)作。送簽7.卷棉機(jī)應(yīng)包括以下部分(一)

凸輪送棉(二)

推桿壓棉(三)

對(duì)滾揪棉(四)

漏斗送簽(五)

卷輪卷棉.卷棉機(jī)應(yīng)包括以下部分(一)

凸輪送棉8.各工藝動(dòng)作不同方案的分析比較送棉送棉方案通過滾輪和滾輪的相互摩擦將棉條壓緊并送入導(dǎo)棉槽。缺點(diǎn)：要實(shí)現(xiàn)定時(shí)定量送入，必須將滾輪與間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，如棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)或不完全齒輪機(jī)構(gòu)等連接。圖送棉方案.各工藝動(dòng)作不同方案的分析比較送棉9送棉方案通過主動(dòng)輪上固接的槽輪構(gòu)成間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而可以有規(guī)律的傳送所需的條棉。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，所用構(gòu)件較多。圖送棉方案送棉方案10送棉方案條狀棉通過雙滾輪送入軌道，雙滾輪為圓周主動(dòng)凸輪與圓盤組成。凸輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，但與圓盤僅有的接觸面，所以機(jī)構(gòu)可以將電機(jī)的連續(xù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為間歇運(yùn)動(dòng)，且具有較高的機(jī)械效率以產(chǎn)生間隙運(yùn)動(dòng)。兩輪間留有間隙以使棉條在摩擦力作用下送入，實(shí)現(xiàn)定比定量送棉。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，比較容易制造；而且，控制比較方便，可以很好的完成所需的動(dòng)作，效率高。圖送棉方案送棉方案11壓棉壓棉方案圖中凸輪是主動(dòng)件，構(gòu)件由凸輪帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)壓棉動(dòng)作，并依靠凸輪輪廓的圓弧段使壓緊狀態(tài)能保持一定時(shí)間。圖壓棉方案壓棉12壓棉方案圖中凸輪是主動(dòng)件，推動(dòng)推桿壓緊條棉，是彈簧在凸輪回程時(shí)推動(dòng)推桿回到原位。優(yōu)點(diǎn)：能實(shí)現(xiàn)壓棉動(dòng)作的間歇使后面的工序得以完成，而且時(shí)間容易控制。圖壓棉方案壓棉方案13壓棉方案通過滑塊的移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)壓棉動(dòng)作。缺點(diǎn)：由于要有一定的間隙時(shí)間，所以還要加一個(gè)間隙轉(zhuǎn)動(dòng)在曲柄上，所以比較麻煩。圖壓棉方案壓棉方案14揪棉揪棉方案１該方案由兩套完全對(duì)稱的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)組成，曲柄上下兩曲柄同步運(yùn)動(dòng)。上下剪刃分別與連桿固接。如果將曲柄與搖桿的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)得相差不大，剪刃則能近似地作平面平行運(yùn)動(dòng)，故剪刃在剪切時(shí)刀刃垂直于軋件，使剪切斷面較為平直，剪切時(shí)刀刃的重疊量也容易保證。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量較大，動(dòng)力特性不夠好，故刀刃的運(yùn)動(dòng)速度不宜太快。揪棉15圖揪棉方案醫(yī)用棉簽卷棉機(jī)16揪棉方案２凸輪與推桿將棉條壓緊并使之保持一定時(shí)間，此時(shí)圓周凸輪１與圓盤２對(duì)滾揪斷棉條。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作較容易；控制比較方便。圖揪棉方案揪棉方案２17揪棉方案棉條被壓住后，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(jī)構(gòu)配合好。缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)速不容易控制。

圖揪棉方案揪棉方案18送簽送簽方案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(diǎn)：轉(zhuǎn)速控制嚴(yán)格，且效率不高。圖送簽方案送簽19送簽方案主動(dòng)輪上有槽，剛好只能容納一個(gè)棉桿下落，上有撞針，用來撞動(dòng)箱體。優(yōu)點(diǎn)：可以比較好的分離棉桿。并且可以達(dá)到間歇送簽。圖送簽方案送簽方案20送簽方案用牙帶送棉簽，非常方便。缺點(diǎn)：難以和送棉條的機(jī)構(gòu)和揪棉機(jī)構(gòu)配合起來。圖送簽方案送簽方案21卷棉卷棉方案簽桿通過漏斗進(jìn)入小齒輪的小孔中，并由扣環(huán)抱緊。小齒輪繞大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使其產(chǎn)生自轉(zhuǎn)并沿固定槽移動(dòng)。缺點(diǎn)：齒輪磨損較大。圖卷棉方案卷棉22卷棉方案簽桿通過漏斗落入帶凹槽的卷輪，卷輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶著簽桿移動(dòng)與棉條接觸，卷輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)簽桿跟摩擦片接觸。簽桿產(chǎn)生自轉(zhuǎn)并隨卷輪移動(dòng)，達(dá)到卷棉的效果。棘輪保證簽桿按要求定時(shí)落入卷輪。擺子給漏斗一定的振動(dòng)，使簽桿順利送出。優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)作有確定性，卷棉穩(wěn)定。

圖卷棉方案卷棉方案23卷棉方案該方案是使簽桿一邊自轉(zhuǎn)、一邊沿導(dǎo)棉槽移動(dòng)完成卷棉動(dòng)作。圖)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(jìn)到與靜止摩擦片接觸后，在摩擦力的作用下簽桿一面前進(jìn)，一面自轉(zhuǎn)，從而簽桿完成卷棉工作。圖)是用帶槽的帶２分取簽桿，３為靜止摩擦片，因?yàn)閹菗闲泽w，所以下面用托板５支承，使簽桿４能與摩擦片３壓緊，產(chǎn)生摩擦面自轉(zhuǎn)。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，配合要求高。卷棉方案24圖卷棉方案

圖卷棉方案25.最終方案運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖上端凸輪與圓盤機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)定時(shí)定量送棉.凸輪推桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)壓棉并保持一定時(shí)間.中間凸輪與圓盤機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)揪棉動(dòng)作.卷輪帶動(dòng)從漏斗送出的簽桿與棉條接觸.在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中與摩擦片接觸,簽桿隨卷輪移動(dòng)并自轉(zhuǎn).從而達(dá)到卷棉的目的..最終方案運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖上端凸輪與圓盤機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)定時(shí)定量送棉.凸輪26.機(jī)構(gòu)路線傳動(dòng)圖圖機(jī)構(gòu)路線傳動(dòng)圖

生產(chǎn)率分析及機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖∵件∴而()即令，∴件且η.機(jī)構(gòu)路線傳動(dòng)圖圖機(jī)構(gòu)路線傳動(dòng)圖27.運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖圖圓周式機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖

.運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖28.工作循環(huán)圖圖直角坐標(biāo)圖

.工作循環(huán)圖圖直角坐標(biāo)圖29.電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的容量選得合適與否，對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。當(dāng)容量小于工作要求時(shí)，電動(dòng)機(jī)不能保證工作裝置的正常的工作，或使用電動(dòng)機(jī)因長(zhǎng)期的過載而過早損壞；容量過大則電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高，能量不能充分利用，且常常不在滿載下運(yùn)行，其效率和功率的因數(shù)都較低，造成浪費(fèi)。電機(jī)的容量的主要由電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱情況決定，而發(fā)熱又與其工作情況決定。工作機(jī)所需工作功率，應(yīng)由機(jī)器工作阻力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算得來的，可按下式計(jì)算：其中：——工作機(jī)的阻力矩，；——工作機(jī)的轉(zhuǎn)速，；由于該醫(yī)用卷棉機(jī)功率小、載荷低、體積和轉(zhuǎn)速也很小，所以選擇的電動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)速都不宜過大。故選擇系列（）封閉式三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)—，其額定功率，滿載時(shí)轉(zhuǎn)速。.電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的容量選得合適與否，對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)30.卷棉機(jī)的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)（一）優(yōu)點(diǎn)：.結(jié)構(gòu)較為緊湊，簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低。.執(zhí)行原件間運(yùn)動(dòng)關(guān)系靠齒輪來完成，穩(wěn)定性好。.間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用不完全齒輪，可靠性高，條件適應(yīng)性強(qiáng)（由于此機(jī)械的加工材料為棉花，會(huì)有棉絮產(chǎn)生，因此對(duì)機(jī)械的條件適應(yīng)性有一定要求）。.加工的過程為流水線式加工，一旦工件出現(xiàn)問題，查找及維修較容易。.執(zhí)行原件多為底副，噪音較小。.具有良好的擴(kuò)充性，如加裝氣動(dòng)或后，可以使原件間傳動(dòng)的關(guān)系更為簡(jiǎn)便。.自動(dòng)化程度高，全過程完全不需要有人參與。.整體運(yùn)動(dòng)過程中沒有速度突變，原件受用壽命較高。.體積小。.卷棉機(jī)的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)（一）優(yōu)點(diǎn)：31（二）缺點(diǎn)：.由于是四桿機(jī)構(gòu)，所以機(jī)械效率較低。.不完全齒輪在工作的時(shí)候小輪會(huì)有一定的震動(dòng)，盡管采用了變?yōu)樾拚ň唧w尺寸可參照上面尺寸設(shè)計(jì)的表格），但小輪磨損仍可能較快，因此加工的時(shí)候應(yīng)采用特殊處理工藝。.四桿機(jī)構(gòu)的使用是系統(tǒng)不夠緊湊，體積上比第一種方案大。（二）缺點(diǎn)：32（三）解決方案：.當(dāng)用戶對(duì)系統(tǒng)的工作效率要求較高時(shí)，可采用齒輪齒條機(jī)構(gòu)代替四桿機(jī)構(gòu)作為卷棉機(jī)構(gòu)。.在允許成本有一定提高的情況下，可以將進(jìn)棉條機(jī)構(gòu)采用步進(jìn)電機(jī)控制齒輪機(jī)構(gòu)，可以獲得更好的機(jī)械性能。（三）解決方案：33總結(jié)通過本次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)這門課程有了更深入的了解，我深刻認(rèn)識(shí)到自己平時(shí)在課堂上學(xué)到的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，在這次實(shí)踐的過程中學(xué)到了一些除技能以外的其他東西，領(lǐng)略到了別人在處理專業(yè)技能問題時(shí)顯示出的優(yōu)秀品質(zhì)，更深切的體會(huì)到人與人之間的那種相互協(xié)調(diào)合作的機(jī)制，最重要的還是自己對(duì)一些問題的看法產(chǎn)生了良性的變化。當(dāng)我們面對(duì)很多問題的時(shí)候所采取的具體行動(dòng)也是不同，這當(dāng)然也會(huì)影響我們的結(jié)果。很多時(shí)候問題的出現(xiàn)所期待我們的是一種解決問題的心態(tài)，而不是看我們過去的能力到底有多強(qiáng)，那是一種態(tài)度的端正和目的明確，,只有這樣把自己身置于具體的問題之中，我們才能更好的解決問題。在這種相互協(xié)調(diào)合作的過程中，口角的斗爭(zhēng)在所難免，關(guān)鍵是我們?nèi)绾蔚奶幚碛龅降姆制?，而不是一味的?jì)較和埋怨?？偨Y(jié)34致謝經(jīng)過幾周的忙碌，我們的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)整理完，這次的課程設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有指導(dǎo)老師的督促指導(dǎo)，以及遇到的問題和同學(xué)一起探討，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。感謝老師的指導(dǎo)，感謝我們的同學(xué)對(duì)我無私的幫助，在設(shè)計(jì)方面給我提供了很大幫助，才讓我們的課程設(shè)計(jì)得以順利完成。致謝經(jīng)過幾周的忙碌，我們的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)整理完，這次的課程35參考文獻(xiàn)：[]徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第、、卷）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社[]王曉晴.機(jī)械制圖.武漢：湖北科學(xué)出版社[]何兆太.畢業(yè)設(shè)計(jì)指南.武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社[]吳宗澤.高等機(jī)械設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社[]彭文生等主編.機(jī)械設(shè)計(jì).武漢：華中理工大學(xué)出版社[]黃錫愷,鄭文偉.機(jī)械原理.北京：高等教育出版社