医用棉签卷棉机说明书

机械原理课程设计

说明书

学院：机械工程学院

班级：

设计人员：

指导教师：

2012年07月13日

前言

随着社会主义经济的发展，我国社会主义医疗卫生水平逐步建全，医用棉签作为一种常用的医用工具，在医用消毒，取样等许多方面具有不可取代的地位，由于医用棉签需求量较大，传统的手工卷制棉签无法满足日益增长的需求量，为了提高工效采用卷棉机代替手工卷制棉签。

医用棉签卷棉机是基于卷棉机而衍生出来的一种新的机械产品。它的适用范围为医院、医疗卫生行业，因为它灵活便捷，高效成本低，占地小，正被广泛使用。

它的出现是使传统的手工制作变为现代机械加工，它的设计根据实际生产和预先的数据以传送装置为核心，经过科学的计算、分析和设计，选择了一套医用棉签卷棉机的传动设备，并设计了送棉，揪棉，送签，卷棉等一系列装置。

目录

一．医用棉签功能简介 (5)

二.医用棉签的总体设计 (5)

2.1原始数据及设计要求 (5)

2.2设计方法 (6)

2.3机械运动的拟定 (6)

三.各工艺动作方案的分析 (8)

3.1送棉机构 (8)

3.2压棉机构 (9)

3.3揪棉机构 (9)

3.4送签机构 (10)

3.5卷棉机构 (10)

四.各构件的尺寸计算 (13)

4.1送棉凸轮的尺寸计算 (13)

4.2压棉凸轮的尺寸计算 (14)

4.3揪棉凸轮的尺寸计算 (15)

4.4送签机构的尺寸计算 (16)

4.5行星轮系的尺寸计算 (16)

4.6挡板的尺寸计算 (17)

4.7曲柄滑块机构的尺寸计算 (18)

4.8工作台尺寸计算 (19)

五．典型机构的运动分析和动力分析 (20)

曲柄滑块机构 (20)

六.电机的选择 (22)

七.减速器的设计 (22)

八.装配图 (23)

九.参考文献 (25)

十.心得体会

一.医用棉签功能简介

针对目前医用棉签使用量大、质量要求高、生产效率低以及不合格率高等问题，我们组设计了一台医用棉签卷棉机。该机器较大的提高了棉签的生产效率及合格率，而且成本较低，构造简单，满足了社会对医用棉签的需求。该机器按照传统的手工制签过程分为送棉、压棉、揪棉、送签及卷棉等五个机构。其中送棉、压棉及揪棉均采用凸轮机构；采用漏斗送签，行星轮系卷棉机构。生产出高质量的医用棉签。

二.医用棉签的总体设计

2.1原始数据及设计要求

1）棉花。条状脱脂棉，棉宽15-20mm，自然厚4-5mm。

2）签杆。医院通用签杆，直径约3mm，杆长约70mm，卷棉部分约30-32mm。

3）生产率。每分钟卷75支，每支卷取棉块长约30-32mm。

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。

2.2设计方法

用机器制棉签时，依照手工方式进行动作分解，可粗分为：定量送棉、压棉、揪棉、送签和卷棉等工艺动作。

2.3机械运动的拟定

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:

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，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。持棉的方式可采用两滚轮压紧棉条、对滚送进等方式。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。

2）压棉

通过施加压力将蓬松的棉条挤压成规定尺寸。因为其工艺流程要求其具有间歇性，因此可采用凸轮机构间歇性机构通过压块等实现压棉过程。

3）揪棉

用机器实现这个动作时，需要与压棉动作配合，可将条状棉原料端压紧在固定面上，然后另一端既实现压紧又实现拉扯动作，前者称为压棉动作，后者称为揪棉动作。

为了方便揪棉动作的完成，可在压块两端侧各加一约2mm的刀刃，配合揪棉机构是棉条在规定位置断开，保证棉条的长度和紧实程度。

4）送签

当揪好的棉条送入卷棉机构中时，送签机构将单个签体送入指定位置，以进行卷棉处理。送签机构选用漏斗送签，经带槽圆轮送到指定位置。要使一堆签杆分成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。为与行星轮系的卷棉机构配合，在落签位置加一推杆，将棉签推入行星轮孔处。

5）卷棉

当棉条和棉签送到相对位置时，通过棉签的自转将棉条卷起。棉签的自转可通过相对摩擦引起或将棉签固定在行星轮上使其自转。

三.各工艺动作方案的分析

3.1送棉机构

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

优点：机构可将电机的连续转动化为间歇性运动。

1.凸轮

2.圆盘

3.2压棉机构

凸轮做主动轮实现间歇压棉。

优点：能实现间歇式压棉动作，时间容易控制。

1.凸轮（主动件）

2.弹簧

3.推动推杆

4.棉条3.3揪棉机构

1.1/4圆周凸轮

2.凸轮

该揪棉机构需要与压棉机构相互配合工作，在压棉状态下，揪棉机构中1/4圆周凸轮与凸轮2接触滚动实现揪棉。

优点：能压紧棉条，便于揪棉。

3.4送签机构

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。

优点：具有确定性，卷棉稳定。

3.5卷棉机构

通过行星轮系的行星轮和棉签固定实现棉签的自转和公转，来完成卷棉动作。