【完美升级版】医用棉签卷棉机设计_机械原理毕业论文

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机械原理课程设计

题目：医用棉签卷棉机

专业班级：机械设计制造及其自动化机单1002班

任务书

题目：医用棉签卷棉机

完成时间：2012年7月13号

具体内容及进度要求：

医用棉签的日耗量很大，以往均由医护人员在值班间歇中用手工卷制，工作量很大，为提高工作效率拟用机器代替手工卷制棉签。

棉签卷制过程可以防照手工方式进行动作分解，亦可另行构想动作过程。按照棉签的手工卷制方法进行分解后得到：

(1)送棉：将条状棉通过机构定时、适量送入；

(2)揪棉：将条状棉压(卷)紧并揪棉，使之揪下定长的条棉;

(3)送签：将签杆送至导棉槽上方与定长棉条接触；

(4)卷棉：签杆自转并引导棉槽移动完成卷棉动作。

其中：7月2 日：查阅资料、熟悉题目

7月3、4日：方案分析、比较

7月5、6日：平面机构尺度综合、运动分析

7月9、10日：平面动态静力分析

7月11、12日：绘制方案图、整理设计说明书

7月13 日：答辩

指导教师程安宁

年07月02日

2012

医用棉签卷棉机

机械原理课程设计针对某种简单机器进行机械运动简图设计，包括机器功能分析、工艺动作过程确定、执行机构选择、机械运动方案评定、机构尺度综合等。通过机械原理课程设计，使学生巩固所学机械原理的知识和理论，培养开发创新机械的能力，实现用图解法进行机构的分析计算的基本要求，达到借助计算机对机构进行解析法分析，完成机械运动方案和机构设计。

全自动医用棉签卷棉机能够实现送棉、楸棉、送棉和卷棉的一体化功能。医院通用的签杆直径约3mm长约为70mn，卷棉部分长约20—25mn，每分种能生产60 支。

卷棉机由送棉机构，压棉机构，楸棉机构，送签机构，卷棉机构以及电动机组成。

选择送棉机构时考虑到棉花很软，要实施持棉以直线、间隙、定长地将适量条状送入压（夹）棉、楸棉机构，可用带刺构件走直线轨迹段把棉条拉向前进，走非直线段时从棉条中退出，但此时要将棉条压住。我所设计的两种方案中采用两滚轮压紧棉条，同时，在继续运动中实现楸棉，但需与棘轮、槽轮或不完全齿轮机构联接，以实现间隙送进的功能。一、课题设计背景及功能描述

随着科学技术和工业生产的飞速发展，机械产品种类日益增多，自动化程度愈来愈高。这就要求设计者除综合应用各类典型机构的作用外，还要根据使用要求和功能分析，设计出结构简单、制造方便、性能优良、工作可靠、适用性强的机械系统。

机械原理课程设计是机械原理教学中的一个重要环节，是机械类各专业学生在机械原理课程学习后进行的全面、系统、深入的实践性教学，培

养学生机械系统运动方案设计、创新设计及应用计算机进行机构分析和工程设计的能力。它是针对某种简单机器进行机械运动简图设计，包括机器功能分析、工艺动作过程确定、执行机构选择、机械运动方案评定、机构尺度综合等。通过机械原理课程设计，使学生巩固所学机械原理的知识和理论，培养开发创新机械的能力，实现用图解法进行机构的分析计算的基本要求，达到借助计算机对机构进行解析法分析，完成机械运动方案和机构设计。

具体来说，就是根据给定机械的工作要求，确定机械的工作原理，拟定工艺动作和执行构件的运动形式，绘制工作循环图；选择原动机的类型和主要参数，并进行执行机构的选型与组合，设计该机械系统的几种运动方案，对各种运动方案进行分析、比较和选择；对选定的运动方案中的各执行机构进行运动分析与综合，确定其运动参数。

二、总图

、拟定方案

1送料机构

方案a 所采用的送棉机构是如图3—1所示的槽轮机构。其主要由槽轮 1—2和滚轮

3—4的串联而成，当主动销轮1由传动机构相连而作等速连 续转动时，当圆柱销未进入

径向槽时，槽轮因锁住而静止；当圆销进入径 向槽时，槽轮2在圆销的驱动下顺时针转动。当主动轮连续转动时，从动 槽轮和滚轮4夹住棉条5向前送进，完全实现定量，定长，并以间隙、直 线送棉功能。

方案b :不完全齿轮机构

3 ――滚轮

3—2所示的不完全齿轮机构。其主要由 当不

完全齿轮由传动机构而作等速顺时

针连续转动时，当第一枚齿还未到达棉条时，棉条因无摩擦力而不能向前 送进；而当第一枚齿接触到棉条，同时与滚轮啮合时，产生摩擦夹带棉条 向前送进，直到最后一枚齿脱离滚轮，而停止送棉。当主动不完全齿轮作 连续转动时，完全实现定量，定长，并以间隙、

1――不完全齿轮

2――棉条

方案b 所采用送棉机构是如图

不完全齿轮和一个滚轮串联而成。

图3— 1

1――主动销轮 2――从动槽轮 3, 4――滚轮 5――棉条

直线送棉功能。

其中不完全齿轮的外圈部分是由橡胶模具制成。

分析其原因如下：

①考虑到棉花很软，如使用钢制不完全齿轮，在抓棉时很容易将棉条抓断；使

用外圈为橡胶齿的不完全齿轮，质地相对柔软，又有弹性。

②如果橡胶齿磨损，可以及时更换。

③橡胶齿轮与钢制齿轮的造价相比较，前者较为经济。

2、楸棉机构

方案a: 凸轮机构

1——凸轮2——弹簧3——冲压板4——底座5——

刀具

方案a所采用的楸棉机构如图3—3所示。其主要由主动凸轮、弹簧、冲压板、刀具

和底座组成。当主动凸轮随传动机构作等速顺时针连续转动时，推动构件3，使之往下运动进而压住棉条，由于构件3 刚好与刀具5 相切，从而完成压棉、楸棉的动作。当主动凸轮转到回程时，构件3没有推力，受到弹簧2 的弹力回到原处。与此同时送棉机构将棉条送到构件3 下，以此来完成下一次的压楸棉的动作。

安装刀具5 和缓冲机构的好处：

① 比较锋利的刀具在构件3 和下面的缓冲机构保证了棉条顺利的切

② 切割下来的棉条完整。方案 b : 爪轮机构

1、4——爪轮2——棉条3——橡胶块

方案b 所采用的楸棉机构如图3—4 所示。其主要由两个爪轮串联而成当主动爪轮1由传动机构作顺时针等速转动时，嵌入爪轮 1 的橡胶块转到另一个爪轮的橡胶块相遇时，夹送到的条棉2 价在其中，靠弹性压紧，继续转动时，将条棉楸断。在实现压棉和楸棉时，还需要在方案b 中的送棉机构（图3—1 所示）的配合，因为没有它的压紧力，本机构就不能完成该功能。