醫(yī)用棉簽卷棉機課程設計

1、機械原理課程設計,醫(yī)用棉簽卷棉機設計小組成員：善盈盈 許杰 劉文明 姜衛(wèi)挺,原始數(shù)據(jù)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(chǎn)率。每分鐘卷60支，每支卷取棉塊長約20-25mm。4） 卷棉簽機體積要小，重量輕，工作可靠，外形美觀，成本低，卷出的棉簽松緊適度。,設計方法 用機器機器制棉簽時，依照手工方式

2、進行動作分解，可粗分為：定量送棉、壓（夾）棉、揪棉、送簽和卷棉等工藝動作。分析各工藝動作用何種機構(gòu)完成工作。,機械系統(tǒng)運動方案的擬定為達到其工藝動作要求，采用的分解動作機構(gòu)及其工作原理如下:送棉： 將條狀棉通過機構(gòu)定時、適量送入壓棉、揪棉機構(gòu)。輸送的對象是柔軟的棉花，如果采用直線送進方式，則送棉機構(gòu)必須有持棉和直線、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；也可采用兩

3、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??；后者要實現(xiàn)間歇送進，需與間歇運動機構(gòu)，如棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)或不完全齒輪機構(gòu)等連接。,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)必須有以下幾個功能：（1）完成壓棉動作的機構(gòu)，其壓頭對條棉有一定的壓力，并且要將壓力保持一定的時間，使楸棉時，壓頭下的條棉不致滑

4、移；（2）完成揪棉動作的機構(gòu)，其壓頭一方面有壓緊條棉的功能，又要使壓頭在保持壓緊力的狀態(tài)下有向某個方向運動的可能，以完成揪棉動作；（3）采用適當?shù)膲侯^形式，使條棉容易揪斷。,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，所以可適當使漏斗振動，或用其它方法使漏斗內(nèi)簽桿獲得松動的機會，從而使簽桿能順利地漏出漏斗口。,卷棉：

5、 將簽桿送至導棉槽中與棉塊相遇時，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）與導棉槽中的棉花相遇，且有一定的壓緊力，從而完成卷棉動作?；蚴怯脦Р燮У膸鲃优c摩擦片接觸產(chǎn)生自轉(zhuǎn)完成自轉(zhuǎn)及移動的卷棉動作。,醫(yī)用棉簽卷棉機凸輪送棉推桿壓棉對滾揪棉漏斗送簽卷輪卷棉,各工藝動作不同方案

6、的分析比較,送棉工藝動作方案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，但要實現(xiàn)定時定量送入，必須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。,送棉方案2,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。偏心輪1帶動帶刺構(gòu)件2將棉條送進，帶刺構(gòu)件2運動到指定位置時，在棘爪4的引導下落入導槽3。棘爪末端受彈簧控制，起鎖緊作用，防止帶刺構(gòu)件逆向運動。,送棉方案3,條狀棉通過

7、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。,壓棉工藝動作方案,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)能保持一定時間。,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

8、推動推桿回到原位。,揪棉工藝動作方案：,揪棉方案１,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。如果將曲柄與搖桿的長度設計得相差不大，剪刃則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容易保證。該方案的缺點是結(jié)構(gòu)較復雜，機構(gòu)運動質(zhì)量較大，動力特性不夠好，故刀刃的運動速度不宜太快。,揪棉方案２,凸輪與推桿將棉條壓緊并使之保持一定時間，此時1/4圓

9、周凸輪１與圓盤２對滾揪斷棉條。,揪棉方案3,圖中凸輪1是主動件，構(gòu)件2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)能保持一定時間。構(gòu)件5、6在凸輪帶動下將條棉4壓緊，并實現(xiàn)揪棉動作。5、6壓緊后一起下沉，使條棉揪斷。,送簽工藝動作方案：,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。,卷棉工藝動作方案：,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

10、，使其產(chǎn)生自轉(zhuǎn)并沿固定槽移動。,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，卷輪繼續(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，達到卷棉的效果。棘輪2保證簽桿按要求定時落入卷輪。擺子4給漏斗一定的振動，使簽桿順利送出。,卷棉方案3,該方案是使簽桿一邊自轉(zhuǎn)、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

11、進，一面自轉(zhuǎn)，從而簽桿完成卷棉工作。圖b)是用帶槽的帶２分取簽桿，３為靜止摩擦片，因為帶是撓性體，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)。,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)壓棉并保持一定時間.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.,機械運動循環(huán)圖,,時間s 0.1

12、 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1,運動圖線分析,速度曲線,加速度曲線,機構(gòu)實際運動曲線與理論曲線有一點誤差,因為機構(gòu)實際運動時有振動、摩擦等外界影響。而理論曲線是通過公式計算求得，是理想狀態(tài)下的曲線。,,心得體會：,這次的課程設計，小組合作較成功。分工明確，任務分配到個人，充分發(fā)揮每個人的特長，相互學習，共同進步，而且相互的協(xié)調(diào)也很

13、好。在設計初期對于設計方案上小組存在較多分歧，經(jīng)過討論最后達成共識，確定最終方案。在后期工作中也遇到不少難題,通過老師的指導和資料的查閱，小組成員齊心協(xié)力將困難一一克服。這次的大作業(yè)，讓我深刻認識到理論和實踐之間的距離。一個產(chǎn)品的生產(chǎn)，哪怕是最司空見慣的東西，如果沒有一點理論常識，要想設計出來也不是那么容易的。首先，你得有好的構(gòu)思，可又不能一味追求新奇，花哨，簡單實用才是設計的第一位。,在造型時，總是會遇到這樣那樣地問題，你得有耐心，