【設計】醫(yī)用棉簽卷棉機設計方案與分析報告（精華版）

1、精品word學習資料可編輯醫(yī)用棉簽卷棉機設計方案與分析1. 總論及設計要求1.1 簡介全自動棉簽機是依據國家衛(wèi)生標準自動設計和制造的一種自動化程序高， 高速，高效生產衛(wèi)生棉簽；自動卷棉設備它填補了國內空白. 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，產品 完全達到國家要求標準， 該機可依據不同用途的棉簽， 電子掌握調劑棉頭大小滿意各種使用要求； 該機每小時可生產棉簽 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； 我所設計的

2、棉簽機實現了送棉， 楸面棉， 送簽和卷棉于一體的全自動化功能；其主要設計思路來自于對手工卷棉動作分解, 然后依據相應功能的機構部件進行設計 , 對比, 選定, 以及優(yōu)化組合 . 綜合利用槽輪機構的間歇運動, 凸輪連桿的往復運動 , 不完全齒輪的間歇運動 , 摩擦輪機構以及減速器的定植調速比的設定. 定量送料 , 定位傳送和摩擦壓力的設計都需要人工數據處理.1.2 原始數據及設計要求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；名師歸納總結歡迎下載精品word學習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， 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 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，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；采納適當的壓頭形式，使棉條簡潔楸斷，楸斷后自行落入導棉槽中；系統(tǒng)機構能調整壓緊力；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，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歡迎下載精品word學習資料可編輯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及其工作原理如下:3.1 送棉將條狀棉通過機構定時，適量送入壓棉，揪棉機構；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； 前者在帶刺構件脫出時，要把棉條壓??；后者要實現間歇送進，需與

5、間歇運動機構，如棘輪機構， 槽輪機構或不完全齒輪機構等連接；3.2 揪棉用機器實現這個動作時，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壓緊又實現拉扯動作， 前者稱壓棉動作， 后者稱揪棉動作； 實現這些動作的機構必需有以下幾個功能：（1） 完成壓棉動作的機構， 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） 采納適當的壓頭形式，使條棉簡潔揪斷；3.3 送簽在揪下的棉塊落入導棉槽后，將簽桿送至導棉槽與棉塊接觸；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， 為防止漏斗內簽桿相互擠卡住，所以可適當使漏斗振動，或用其它方法

6、使漏斗內簽桿獲得松動的機會， 從而使簽桿能順當地漏出漏斗口；3.4 卷棉將簽桿送至導棉槽中與棉塊相遇時，簽桿立即作自轉，將棉塊卷上簽桿；或名師歸納總結歡迎下載精品word學習資料可編輯使簽桿一邊自轉， 一邊沿導棉槽移動完成卷棉動作； 此動作可通過卷輪自轉并與摩擦片接觸， 使簽桿產生自轉并移動而產生卷棉， 此時簽桿外露在卷輪外的頭部（約 25mm）與導棉槽中的棉花相遇，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生自轉完成自轉及移動的卷棉動作；4. 卷棉機應包括以下部分( 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 壓緊并送入導棉槽；缺點：要實現定時定量送入，必需將滾輪與間歇運動機構，如棘輪機構，槽輪機構或不完全齒輪機構等連接；名師歸納總結歡迎下載精品word學習資料可編輯圖 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成間歇運動機構，從而可以有規(guī)律的傳送所需的條棉；缺點：結構較復雜，所用構件較多；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)轉動，但與圓盤僅有 1/4 的接觸面， 所以機構可以將電機的連續(xù)運動轉化為間歇 運動，且具

8、有較高的機械效率以產生間隙運動； 兩輪間留有間隙以使棉條在摩擦力作用下送入，實現定比定量送棉；名師歸納總結歡迎下載精品word學習資料可編輯圖 5.1.3 送棉方案 3優(yōu)點：結構簡潔，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， 構件 3 由凸輪帶動實現壓棉動作， 并依靠凸輪輪廓的圓弧段使壓緊狀態(tài)能保持肯定時間；名師歸納總結歡迎下載精品word學習資料可編輯圖 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；名師歸納總結歡迎下載精品word學習資料可編輯圖 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動在曲柄上，所以比較麻煩；名師歸納總結歡迎下載精品word學習資料可編輯圖 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；缺點是結構較復雜， 機構運動質量較大，

10、 動力特性不夠好， 故刀刃的運動速度不宜太快；名師歸納總結歡迎下載精品word學習資料可編輯圖 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：結構簡潔，制作較簡潔；掌握比較便利；名師歸納總結歡迎下載精品word學習資料可編輯圖 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， 刀具旋轉將棉條揪下， 其轉速要設置與壓棉機構協(xié)作好；缺點：轉速不簡潔掌握；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件卷輪將簽桿一根一根地送走；缺點：轉速掌握嚴格

11、，且效率不高；名師歸納總結歡迎下載精品word學習資料可編輯名師歸納總結歡迎下載精品word學習資料可編輯送簽方案 2圖 5.4.1送簽方案 1名師歸納總結歡迎下載精品word學習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；名師歸納總結歡迎下載精品word學習資料可編輯圖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和揪棉機構協(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轉動，

12、使其產生自轉并沿固定槽移動；缺點：齒輪磨損較大；名師歸納總結歡迎下載精品word學習資料可編輯圖 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，卷輪轉動帶著簽桿移動與棉條接觸，卷輪連續(xù)轉動帶動簽桿跟摩擦片接觸； 簽桿產生自轉并隨卷輪移動， 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， 使簽桿順當送出；優(yōu)點：動作有確定性，卷棉穩(wěn)固；名師歸納總結歡迎下載精品word學習資料可編輯名師歸納總結歡迎下載精品word學習資料可編輯卷棉方案 3圖 5.5.2卷棉方案 2名師歸納總結歡迎下載精品word學習資料可編輯該方案是使簽桿一邊自轉

13、，一邊沿導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，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，產生摩擦面自轉；缺點：結構復雜，協(xié)作要求高；名師歸納總結歡迎下載精品word學習資料可編輯名師歸納總結歡迎下載精品word學習資料可編輯圖 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實現定時定量送棉 .凸輪推桿機構實現壓棉并保持肯定時間.中間凸輪與圓盤機構實現揪棉動作 . 卷輪帶動從漏斗

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

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

16、輪，牢靠性高，條件適應性強（由于此機械的加工材料為棉花，會有棉絮產生，因此對機械的條件適應性有肯定要求）；4. 加工的過程為流水線式加工，一旦工件顯現問題，查找及修理較簡潔；5. 執(zhí)行原件多為底副，噪音較?。?. 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，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計的表格） ，但小輪磨損仍可能較快，因此加工的時 候應采

17、納特別處理工藝；3. 四桿機構的使用是系統(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代替四桿機構作為卷棉機構；2. 在答應成本有肯定提高的情形下，可以將進棉條機構采納步進電機掌握齒輪機構，可以獲得更好的機械性能；名師歸納總結歡迎下載精品word學習資料可編輯心得體會通過本次機械原理課程設計， 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到的學問是遠遠不夠的，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計， 學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；通過課程設計，使我深深體會到，做任何事都必需有耐心；在課程設計過程中，運算題一 直讓我很頭疼， 這次課程設計使我在工作作風上得到了一次難得的磨練，本次課程設計，使我發(fā)覺了自己所把握的學問是真正如此的缺乏，自己綜合應用所學的專業(yè)學問才能是如此的不足， 幾年來的學習了那么多的課程， 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)覺像我們這些同學最最缺少的是體會，沒有感性的熟悉，空有理論學問, 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，它需要我們將學過的相關學問都系統(tǒng)地聯系起來，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：湖北科學出版社.20043 何兆太 . 畢業(yè)設計指南 . 武漢：中國地質高校出版社.20034 吳宗澤 . 高等機械設計 . 北京：清華高校出版社 .20055 彭文生等主編 . 機械設計 . 武漢：華中理工高校出版社.20046 黃錫愷 , 鄭文偉 . 機械原理 . 北京：高等訓練出版社.