醫(yī)用棉簽卷棉機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì),醫(yī)用棉簽卷棉機(jī)設(shè)計(jì)小組成員：善盈盈 許杰 劉文明 姜衛(wèi)挺,原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)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(zhǎng)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(zhǎng)約20-25mm。4） 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。,設(shè)計(jì)方法 用機(jī)器機(jī)器制棉簽時(shí)，依照手工方式

2、進(jìn)行動(dòng)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(dòng)作。分析各工藝動(dòng)作用何種機(jī)構(gòu)完成工作。,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

3、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??；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。,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：（1）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

4、移；（2）完成揪棉動(dòng)作的機(jī)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(gè)方向運(yùn)動(dòng)的可能，以完成揪棉動(dòng)作；（3）采用適當(dāng)?shù)膲侯^形式，使條棉容易揪斷。,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：

5、 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25mm）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。,醫(yī)用棉簽卷棉機(jī)凸輪送棉推桿壓棉對(duì)滾揪棉漏斗送簽卷輪卷棉,各工藝動(dòng)作不同方案

6、的分析比較,送棉工藝動(dòng)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(dǎo)棉槽，但要實(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。,送棉方案2,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。偏心輪1帶動(dòng)帶刺構(gòu)件2將棉條送進(jìn)，帶刺構(gòu)件2運(yùn)動(dòng)到指定位置時(shí)，在棘爪4的引導(dǎo)下落入導(dǎo)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(yùn)動(dòng)。,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(dòng)凸輪與圓盤組成。凸輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，但與圓盤僅有1/4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。,壓棉工藝動(dòng)作方案,壓棉方案1,圖中凸輪1是主動(dòng)件，構(gòu)件3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。,壓棉方案2,圖中凸輪1是主動(dòng)件，推動(dòng)推桿壓緊條棉4，3是彈簧在凸輪回程時(shí)

8、推動(dòng)推桿回到原位。,揪棉工藝動(dòng)作方案：,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。該方案的缺點(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)1/4圓

9、周凸輪１與圓盤２對(duì)滾揪斷棉條。,揪棉方案3,圖中凸輪1是主動(dòng)件，構(gòu)件2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。構(gòu)件5、6在凸輪帶動(dòng)下將條棉4壓緊，并實(shí)現(xiàn)揪棉動(dòng)作。5、6壓緊后一起下沉，使條棉揪斷。,送簽工藝動(dòng)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(dòng)作方案：,卷棉方案1,簽桿通過漏斗進(jìn)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(dòng)

10、，使其產(chǎn)生自轉(zhuǎn)并沿固定槽移動(dòng)。,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(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2保證簽桿按要求定時(shí)落入卷輪。擺子4給漏斗一定的振動(dòng)，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(dǎo)棉槽移動(dòng)完成卷棉動(dòng)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(jìn)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(jìn)，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?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)。,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.,機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖,,時(shí)間s 0.1

12、 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1,運(yùn)動(dòng)圖線分析,速度曲線,加速度曲線,機(jī)構(gòu)實(shí)際運(yùn)動(dòng)曲線與理論曲線有一點(diǎn)誤差,因?yàn)闄C(jī)構(gòu)實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)有振動(dòng)、摩擦等外界影響。而理論曲線是通過公式計(jì)算求得，是理想狀態(tài)下的曲線。,,心得體會(huì)：,這次的課程設(shè)計(jì)，小組合作較成功。分工明確，任務(wù)分配到個(gè)人，充分發(fā)揮每個(gè)人的特長(zhǎng)，相互學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步，而且相互的協(xié)調(diào)也很

13、好。在設(shè)計(jì)初期對(duì)于設(shè)計(jì)方案上小組存在較多分歧，經(jīng)過討論最后達(dá)成共識(shí)，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(dǎo)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(rèn)識(shí)到理論和實(shí)踐之間的距離。一個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)，哪怕是最司空見慣的東西，如果沒有一點(diǎn)理論常識(shí)，要想設(shè)計(jì)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(jiǎn)單實(shí)用才是設(shè)計(jì)的第一位。,在造型時(shí)，總是會(huì)遇到這樣那樣地問題，你得有耐心，