医用棉签卷棉机内含各计算数据.docx

1、医用棉签卷棉机内含各计算数据二书1.课程论文（设计）的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：设计题目：医用棉签卷棉机设计方案与分析棉签卷制过程可以仿照手医院用棉签日耗量很大，为了提高工效采用卷棉机代替手工卷制棉签。工方式进行动作分解，亦可另行构想动作过程。按手工方式进行动作分解后得到:5 ）画出机械运动方案简图（机械运动示意图）。6 ）对机械传动系统和执行机构进行运动尺寸计算。7）画出机械运动方案简图、运动循环图和传动方案图;技术参数和设计要求:设计方案提示:1）送棉可采用两滚轮压紧棉条、对滚送进，送进方式可采用间歇运动，以实现定时定量送棉。2）揪棉时应采用压棉和揪棉两个动作，压棉

2、可采用凸轮机构推动推杆压紧棉条，为使自动调整压紧力中间可加一弹簧。揪棉可采用对滚爪轮在转动中揪断棉条。3 ）送签可采用漏斗口均匀送出签杆，为避免签杆卡在漏斗口，可将漏斗作一定振动。4 ）卷棉可将签杆送至导棉槽，并使签杆产生自转并移动而产生卷棉，如采用带槽的塑料带通过挠性传动来实现。设计任务:1 ）根据工艺动作要求拟定运动循环图。4 ）根据选定的电动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案。8）完成设计计算说明书一份。2.对课程设计成果的要求包括图表、实物等硬件要求A2图幅）；（1）机械运动方案简图、运动循环图和传动方案图一张（ （2）设计计算说明书一份（包括电子文档）3.课程设计工作进度计划:序

3、号起迄日期时间 P_ |_竺年07 月 12日竺年0巳12 日!布置设计任务、查阅资料、熟悉题目I 2011年07月13日2011年07月14日II 2011年07月15日2011年07月21日i方案设计、分析i尺寸综合、上机分析、绘图E 2011年07月22日2011年07月22日i整理说明书、图纸 2011年07月23日2011年07月23日I文件上交、答辩辽东学院机械原理课程设计资料称医用棉签卷棉机设计方案与分析机电学院机械工程系指导教师序号名称1课程设计任务书一份2机械运动方案简图、运动循环图和传动方案图一张3设计计算说明书一份4指导教师评阅表一份1.总论及设计要求1.1简介.1.2原

4、始数据及设计要求.2.工作原理以及工艺动作流程图3.机械系统运动方案的拟定3.1送棉3.2揪棉3.3送签3.4卷棉4.卷棉机应包括以下部分5.各工艺动作不同方案的分析比较5.1送棉5.2压棉5.3揪棉5.4送签5.5卷棉6.最终方案运动简图7.机构路线传动图8.圆周式机构运动循环图9.电动机的选择10.凸轮的设计 11.卷棉机的优点及缺点心得体会 参考文献1.总论及设计要求1.1简介全自动棉签机是按照国家卫生标准自动设计和制造的一种自动化程序高、高速、 高效生产卫生棉签。自动卷棉设备它填补了国内空白.该机能制造棉签，具有综合性能强， 棉头饱满、表面光洁、外形均匀、棉头与棒体缠绕牢固，产品完全达

5、到国家要求标准， 该机可根据不同用途的棉签，电子控制调节棉头大小满足各种使用要求。该机每小时可 生产棉签3600支，克服了传统手工卷制效率低、棉签头大小不均、卫生条件差的缺点。本设备适用范围可以用于个卫生材料厂，也适用于棉签用量大的大中型医院，家庭 小型企业，创业致富的好途径。我所设计的棉签机实现了送棉，楸面棉，送签和卷棉于 一体的全自动化功能。其主要设计思路来自于对手工卷棉动作分解 ，然后按照相应功能的机构部件进行设 计,对比,选定,以及优化组合.综合利用槽轮机构的间歇运动,凸轮连杆的往复运动,不完 全齿轮的间歇运动，摩擦轮机构以及减速器的定植调速比的设定 .定量送料，定位传送和1.2原始数

6、据及设计要求摩擦压力的设计都需要人工数据处理.1)2)3)4)卷棉签机体积要小，重量轻，工作可靠，外形美观，成本低，卷出的棉签松紧适度。棉花。条状脱脂棉，宽 25-30mm自然厚4-5mm签杆。医院通用签杆，直径约 3mm杆长约70mm卷棉部分约20-25mm 生产率。每分钟卷60支，每支卷取棉块长约20-25mm2.工作原理以及工艺动作流程图定量送棉*持定量棉花，以直线、间隙、定长送进将棉 的原 料压压紧在（夹）固定棉面医 、上，用 楸在另棉 棉一端签既压卷紧，棉又实机现拉系扯动统作送签完成压棉动作的机构，其压头对条棉有一定的压力, 并且将压力保持一定的时间，使楸棉时，压头下的 条棉不致滑移

7、。完成楸棉动作的机构，其压头一方面有压紧条棉的功能，又要使压力在保持压紧力的状态下有向某个 方向运动的可能，以完成楸棉动作。采用适当的压头形式，使棉条容易楸断，楸断后自 行落入导棉槽中。机构能调整压紧力。4 使一堆签杆分成一根一根送至确定位置，与楸下的 棉块会合签杆与棉块相遇，签杆作自转，将棉块卷上签杆。卷棉3.机械系统运动方案的拟定为达到其工艺动作要求，采用的分解动作机构及其工作原理如下3.1送棉将条状棉通过机构定时、适量送入压棉、揪棉机构。输送的对象是柔软的棉花，如果采用直线送进方式，则送棉机构必须有持棉和直线、间歇、定长送进等功能。持棉的方 式可用带刺构件走直线轨迹定时把棉条拉向前进，走

8、非直线段时从棉条中退出；也可采 用两滚轮压紧棉条、对滚送进等方式。前者在带刺构件脱出时，要把棉条压住；后者要 实现间歇送进，需与间歇运动机构，如棘轮机构、槽轮机构或不完全齿轮机构等连接。3.2 揪棉用机器实现这个动作时，可将条状棉的原料端压紧在固定面上，然后在另一端既实现 压紧又实现拉扯动作，前者称压棉动作，后者称揪棉动作。实现这些动作的机构必须有 以下几个功能：1）完成压棉动作的机构，其压头对条棉有一定的压力，并且要将压力保持一定的时间，使楸棉时，压头下的条棉不致滑移；（2）采用适当的压头形式，使条棉容易揪断。3.3 送签在揪下的棉块落入导棉槽后，将签杆送至导棉槽与棉块接触。要使一堆签杆分成

9、一根 一根送至确定位置，采用一漏斗均匀送出签杆，为防止漏斗内签杆相互挤卡住，所以可 适当使漏斗振动，或用其它方法使漏斗内签杆获得松动的机会，从而使签杆能顺利地漏 出漏斗口。3.4 卷棉将签杆送至导棉槽中与棉块相遇时，签杆随即作自转，将棉块卷上签杆；或使签杆一 边自转、一边沿导棉槽移动完成卷棉动作。此动作可通过卷轮自转并与摩擦片接触，使签杆产生自转并移动而产生卷棉，此时签杆外露在卷轮外的头部（约 25mm与导棉槽中的棉花相遇，且有一定的压紧力，从而完成卷棉动作。或是用带槽皮带的带传动与摩擦 片接触产生自转完成自转及移动的卷棉动作。4.卷棉机应包括以下部分（一）?凸轮送棉（ 二）? 推杆压棉（ 三

10、）? 对滚揪棉（ 四）? 漏斗送签（五 ）? 卷轮卷棉5.各工艺动作不同方案的分析比较5.1 送棉送棉方案 1图 5.1.1送棉方案 1通过滚轮 1 和滚轮 2 的相互摩擦将棉条 3 压紧并送入导棉槽。 缺点：要实现定时定量送入，必须将滚轮与间歇运动机构，如棘轮机构、槽轮机构或不 完全齿轮机构等连接。送棉方案 2从而可以有规律的传送所需的条棉。送棉方案 2通过主动轮上固接的槽轮构成间歇运动机构， 缺点：结构较复杂，所用构件较多。图 5.1.2送棉方案 3条状棉通过双滚轮送入轨道，双滚轮为 1/4 圆周主动凸轮与圆盘组成。凸轮连续转动， 但与圆盘仅有 1/4 的接触面，所以机构可以将电机的连续运

11、动转化为间歇运动，且具有 较高的机械效率以产生间隙运动。两轮间留有间隙以使棉条在摩擦力作用下送入，实现 定比定量送棉。图 5.1.3 送棉方案 3 优点：结构简单，比较容易制造；而且，控制比较方便，可以很好的完成所需的动作， 效率高。5.2 压棉压棉方案 1图中凸轮 1 是主动件，构件 3 由凸轮带动实现压棉动作，并依靠凸轮轮廓的圆弧段使压 紧状态能保持一定时间。图 5.2.1 压棉方案 1压棉方案 2 图中凸轮 1 是主动件，推动推杆压紧条棉 4，3 是弹簧在凸轮回程时推动推杆回到原位。 优点：能实现压棉动作的间歇使后面的工序得以完成，而且时间容易控制。图 5.2.2 压棉方案 2压棉方案

12、3通过滑块的移动来实现压棉动作。缺点：由于要有一定的间隙时间，所以还要加一个间隙转动在曲柄上，所以比较麻烦。 图 5.2.3 压棉方案 35.3 揪棉揪棉方案1该方案由两套完全对称的铰链四杆机构组成，曲柄上下两曲柄同步运动。上下剪刃分别 与连杆固接。如果将曲柄与摇杆的长度设计得相差不大，剪刃则能近似地作平面平行运 动，故剪刃在剪切时刀刃垂直于轧件，使剪切断面较为平直，剪切时刀刃的重叠量也容 易保证。缺点是结构较复杂，机构运动质量较大，动力特性不够好，故刀刃的运动速度不宜太快。图 5.3.1 揪棉方案 1揪棉方案2凸轮与推杆将棉条压紧并使之保持一定时间，此时 1/4圆周凸轮1与圆盘2对滚揪断棉条

13、。优点：结构简单，制作较容易；控制比较方便。图 5.3.2 揪棉方案 2揪棉方案 3 棉条被压住后，揪棉刀具旋转，刀具旋转将棉条揪下，其转速要设置与压棉机构配合好。 缺点：转速不容易控制。图 5.3.3 揪棉方案 35.4 送签送签方案 1漏斗口限制签杆只能一根一根地通过，再由漏斗口下的输送构件卷轮将签杆一根一根地 送走。缺点：转速控制严格，且效率不高。图 5.4.1 送签方案 1送签方案 2 主动轮上有槽，刚好只能容纳一个棉杆下落，上有撞针，用来撞动箱体。 优点：可以比较好的分离棉杆。并且可以达到间歇送签。图5.4.2 送签方案 2送签方案 3用牙带送棉签，非常方便。缺点：难以和送棉条的机构

14、和揪棉机构配合起来。图 5.4.3 送签方案 35.5 卷棉卷棉方案 1签杆通过漏斗进入小齿轮 2的小孔 3中，并由扣环 4 抱紧。小齿轮 2 绕大齿轮 1 转动， 使其产生自转并沿固定槽移动。缺点：齿轮磨损较大。图 5.5.1 卷棉方案 1卷棉方案 2达到卷棉的效果。棘轮 2 保证签 使签杆顺利送出。签杆通过漏斗 3 落入带凹槽的卷轮 1，卷轮转动带着签杆移动与棉条接触， 卷轮继续转动 带动签杆跟摩擦片接触。签杆产生自转并随卷轮移动， 杆按要求定时落入卷轮。摆子 4 给漏斗一定的振动， 优点：动作有确定性，卷棉稳定。图 5.5.2 卷棉方案卷棉方案 3该方案是使签杆一边自转、一边沿导棉槽移动

15、完成卷棉动作。图 a) 为签杆由漏斗形签箱漏入卷轮的槽中以后，即被卷轮带离签箱，进到与静止摩擦片接触后，在摩擦力的作用下签杆一面前进，一面自转，从而签杆完成卷棉工作。图 b)是用带槽的带2分取签杆，3为静止摩擦片，因为带是挠性体，所以下面用托板5支承，使签杆4能与摩擦片3压 紧，产生摩擦面自转。缺点：结构复杂，配合要求高。图 5.5.3 卷棉方案 36.最终方案运动简图上端凸轮与圆盘机构实现定时定量送棉 . 凸轮推杆机构实现压棉并保持一定时间 . 中间凸轮与圆盘机构实现揪棉动作 .卷轮带动从漏斗送出的签杆与棉条接触 . 在转动过程中 与摩擦片接触 ,签杆随卷轮移动并自转 .从而达到卷棉的目的 .机构运动简图7.机构路线传动图机构路线传动图8.圆周式机构运