医用棉签卷棉机设计机械原理课程设计

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70mm，卷棉部分长约20—25mm，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

三、拟定方案

1、送料机构

方案a:槽轮机构

图3—1

1——主动销轮2——从动槽轮3，4——滚轮5——棉条

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

1——不完全齿轮2——棉条

3——滚轮

方案b所采用送棉机构是如图3—2

所示的不完全齿轮机构。其主要由不

完全齿轮和一个滚轮串联而成。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、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割。

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。

3、卷棉机构

方案a:

1——漏斗状签箱2、4——输送机构

3——签杆5、8——条棉6——导

棉槽7——静止摩擦片

方案a所采用的卷棉机构如图3—5所

示。起主要由主动输送机构、漏斗状签箱

和导棉槽组成。将一堆签杆放入漏斗状的

签箱1内，漏斗口限制签杆3只能一根一

根地通过，由漏斗口下的输送构件2和4