《醫(yī)用棉簽卷棉機(jī)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《醫(yī)用棉簽卷棉機(jī)（32頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 教學(xué)院：繼續(xù)教育學(xué)院 指導(dǎo)教師： 周萬春 專業(yè)班級： 10機(jī)電3+2班 學(xué)生姓名： 張亞召 學(xué)號： 201035240104 1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的課題名稱 醫(yī)用棉扦卷棉機(jī)的設(shè)計(jì) 2．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容 2.1醫(yī)用棉扦卷棉機(jī)總體設(shè)計(jì) 2.2 進(jìn)棉剪棉部分 3．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的要求 3.1 總體設(shè)計(jì)方案合理 3.2 結(jié)構(gòu)、工藝合理 3.3 要有多種方案的比較 3.4 圖紙符合國家標(biāo)準(zhǔn) 3.5 完成規(guī)定工作量 4．主要參考文獻(xiàn) [1]徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第3、4、5卷

2、）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2001 [2]王曉晴.機(jī)械制圖.武漢：湖北科學(xué)出版社.2004 [3]何兆太.畢業(yè)設(shè)計(jì)指南.武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社.2003 [4]吳宗澤.高等機(jī)械設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社.2005 [5]彭文生等主編.機(jī)械設(shè)計(jì).武漢：華中理工大學(xué)出版社.2004 [6]黃錫愷.鄭文偉主編.機(jī)械原理.北京：高等教育出版社.2004 [7]鄧星鐘.機(jī)電傳動控制.武漢：華中理工大學(xué)出版社.2007 [8]機(jī)械工程手冊編委會.機(jī)械工程手冊（第八卷）.機(jī)械工業(yè)出版社.2006 [9]藤森洋三（日）.機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)用構(gòu)思圖冊.機(jī)械工業(yè)出版社.2003 [10]朱正心.機(jī)械制

3、造技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2001 [11]蘇建修.機(jī)械制造基礎(chǔ). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2005 [12]陳立德 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，北京：高等教育出版社.2002 [13]張定華 工程力學(xué) 北京：高等教育出版社.2005 指導(dǎo)教師簽字： 教研室主任簽字： 年 月 日 目 錄 摘要…………………………………………………………………5 選題背景……………………………………………………………6 醫(yī)用棉簽卷棉機(jī)總體設(shè)計(jì)…………………………………………7 一、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求…

4、……………………………………………7 二、設(shè)計(jì)方法……………………………………………………………7 三、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案的擬定…………………………………………7 3.1 送棉 3.2揪棉 3.3送簽 3.4卷棉 四、棉卷棉機(jī)組成組成部………………………………………………9 五、各工藝動作不同方案的分析比較…………………………………9 5.1送棉工藝動作 送棉方案1 送棉方案2 送棉方案3 5.2壓棉工藝動作 壓棉方案1 壓棉方案2 5.3揪棉工藝動作 揪棉方案1

5、 揪棉方案2 揪棉方案3 5.4送簽工藝動作方案 送簽方案1 送簽方案2 5.5卷棉工藝動作 卷棉方案1 卷棉方案2 卷棉方案3 六、最終方案運(yùn)動簡圖…………………………………………………17 七、電動機(jī)的選擇………………………………………………………17 八、減速器設(shè)計(jì)…………………………………………………………17 九、齒輪設(shè)計(jì)……………………………………………………………18 十、軸的設(shè)計(jì)……………………………………………………………22 十一、卷棉機(jī)的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)……………………………………………29 十二、心得

6、體會…………………………………………………………30 感謝………………………………………………………………………31 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………32 摘要 醫(yī)用棉簽卷棉機(jī)是基于卷棉機(jī)而衍生出來的一種新的機(jī)械產(chǎn)品。它的適用范 選題背景 隨著社會主義經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國社會主義醫(yī)療衛(wèi)生水平逐步建全，醫(yī)用棉簽作為一種常用的醫(yī)用工具，在醫(yī)用消毒，取樣等許多方面具有不可取代的地位，由于醫(yī)用棉簽需求量較大，傳統(tǒng)的手工卷制棉簽無法滿足日益增長的需求量，為了提高工效采用卷棉機(jī)代替手工卷制棉簽。棉簽卷制過程可以仿照手工方式進(jìn)行動作分解，亦可另行構(gòu)想動作過程。 按手工

7、方式進(jìn)行動作分解后得到： 1）送棉。將條狀棉通過機(jī)構(gòu)作定時(shí)適量送入。 2）剪棉。將條狀棉壓(卷)緊并剪棉，使之剪下定長的條棉。 3）送簽。將簽桿送至導(dǎo)棉槽上方與定長條棉接觸。 4）卷棉。簽桿自轉(zhuǎn)并沿導(dǎo)棉槽移動完成卷棉動作。 醫(yī)用棉簽卷棉機(jī)總體設(shè)計(jì) 一、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

8、緊適度。 二、設(shè)計(jì)方法 用機(jī)器制棉簽時(shí)，依照手工方式進(jìn)行動作分解，可粗分為：定量送棉、壓（夾）棉、揪棉、送簽和卷棉等工藝動作。分析各工藝動作用何種機(jī)構(gòu)完成工作。 三、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案的擬定 為達(dá)到其工藝動作要求，采用的分解動作機(jī)構(gòu)及其工作原理如下: 3.1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；也可采用兩滾輪壓緊棉條、對滾送進(jìn)等方式。前者在帶刺構(gòu)件脫出時(shí)，要把棉條壓

9、??；后者要實(shí)現(xiàn)間歇送進(jìn)，需與間歇運(yùn)動機(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。 3.2揪棉： 用機(jī)器實(shí)現(xiàn)這個動作時(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)拉扯動作，前者稱壓棉動作，后者稱揪棉動作。實(shí)現(xiàn)這些動作的機(jī)構(gòu)必須有以下幾個功能： （1）完成壓棉動作的機(jī)構(gòu)，其壓頭對條棉有一定的壓力，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移； （2）完成揪棉動作的機(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)下有向某個方向運(yùn)動的可能，以完成揪棉動作； （3）采用適當(dāng)?shù)膲侯^形式，使條棉容易揪斷。 3

10、.3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，或用其它方法使漏斗內(nèi)簽桿獲得松動的機(jī)會，從而使簽桿能順利地漏出漏斗口。 3.4卷棉： 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)棉槽移動完成卷棉動作。此動作可通過卷輪自轉(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，從而完成卷棉動作?；蚴怯脦Р燮У膸鲃优c摩擦片接觸產(chǎn)生

11、自轉(zhuǎn)完成自轉(zhuǎn)及移動的卷棉動作。 四、棉卷棉機(jī)組成應(yīng)包括以下部分： (一)??凸輪送棉 (二)??推桿壓棉 (三)??對滾揪棉 (四)??漏斗送簽 (五)??卷輪卷棉 五、各工藝動作不同方案的分析比較 5.1送棉工藝動作 (一)? 送棉方案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。 1-滾輪 2-滾輪 3-棉條 (二)?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

12、出。偏心輪1帶動帶刺構(gòu)件2將棉條送進(jìn)，帶刺構(gòu)件2運(yùn)動到指定位置時(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。 1-偏心輪 2-帶刺構(gòu)件 3-導(dǎo)槽 4-棘爪 (三)?送棉方案3 條狀棉通過雙滾輪送入軌道，雙滾輪為1/4圓周主動凸輪與圓盤組成。凸輪連續(xù)轉(zhuǎn)動，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)動轉(zhuǎn)化為間歇運(yùn)動，且具有較高的機(jī)械效率以產(chǎn)生間隙運(yùn)動。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。 1-凸輪 2-圓盤 3-棉條 5.2壓棉工藝動作方案 (一)?壓棉方案1 圖中凸輪1

13、是主動件，構(gòu)件3由凸輪帶動實(shí)現(xiàn)壓棉動作，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。 1-主動件 2-彈簧 3-構(gòu)件 4-棉條 (二)?壓棉方案2 圖中凸輪1是主動件，推動推桿壓緊條棉4，3是彈簧在凸輪回程時(shí)推動推桿回到原位。 1-主動件 2-彈簧 3-推動推桿 4-棉條 5.3揪棉工藝動作 (一)?揪棉方案1 該方案由兩套完全對稱的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)組成，曲柄1,2上下兩曲柄同步運(yùn)動。上下剪刃分別與連桿固接。如果將曲柄與搖桿的長度設(shè)計(jì)得相差不大，剪刃則能近似地作平面平行運(yùn)動，故剪刃在剪切時(shí)刀刃垂直于軋件，使剪切斷面較為平

14、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)動質(zhì)量較大，動力特性不夠好，故刀刃的運(yùn)動速度不宜太快。 1-曲柄 2-曲柄 3-曲柄 (二)?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圓周凸輪1與圓盤2對滾揪斷棉條。 1-凸輪 2-圓盤 (三)?揪棉方案3 圖中凸輪1是主動件，構(gòu)件2由凸輪帶動實(shí)現(xiàn)壓棉動作，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在凸輪帶動下將條棉4壓緊，并實(shí)現(xiàn)揪棉動作。5、6壓緊后一起下沉，使條棉揪斷。 1-凸輪 2

15、-構(gòu)件 3-壓盤 4-條棉 5-構(gòu)件 6-構(gòu)件 5.4送簽工藝動作方案 （一）送簽方案1 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。為防止內(nèi)簽相互擠卡住，所以可設(shè)法使漏斗震動，或用其他方法使斗內(nèi)簽桿或得松動的機(jī)會。從而使簽桿能順利的漏出斗口。 （二）送簽方案2 漏斗口限制簽桿只能一根一根地通過，再由漏斗口下的棉簽送給輪將簽桿一根一根地送走，檔圈防止棉簽從棉簽送給輪兩旁掉落。 棉簽送給輪上有一個棉簽槽，剛好容納一根棉簽，當(dāng)棉簽槽轉(zhuǎn)到與漏斗口重合時(shí)，漏斗中的棉簽落入棉簽槽中，棉簽送給輪轉(zhuǎn)動一圈半后，棉槽中的棉簽落在皮帶輪

16、送過來的脫脂棉上，通過皮帶輪運(yùn)送到卷棉機(jī)構(gòu)，將脫脂棉卷到棉簽上，從而實(shí)現(xiàn)加工的目的。 1-漏斗 2-棉簽送給輪 3-擋圈 5.5卷棉工藝動作方案： (一)?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，使其產(chǎn)生自轉(zhuǎn)并沿固定槽移動。 1-齒輪 2-齒輪 3-小孔 4-扣環(huán) (二)?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)動帶著簽桿移動與棉條接觸，卷輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動帶動簽桿跟摩擦片接觸。簽桿產(chǎn)生自轉(zhuǎn)并隨卷輪移動，達(dá)到卷棉的效果。棘輪2保證簽

17、桿按要求定時(shí)落入卷輪。擺子4給漏斗一定的振動，使簽桿順利送出。 1-卷輪 2-棘輪 3-漏斗 4-擺子 (三)?卷棉方案3 該方案是使簽桿一邊自轉(zhuǎn)、一邊沿導(dǎo)棉槽移動完成卷棉動作。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)。 1-卷輪 2-帶槽 3-靜止摩擦片 4-簽桿 5-托板 六、最終方案運(yùn)

18、動簡圖 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)揪棉動作.卷輪帶動從漏斗送出的簽桿與棉條接觸.在轉(zhuǎn)動過程中與摩擦片接觸,簽桿隨卷輪移動并自轉(zhuǎn).從而達(dá)到卷棉的目的. 七.電動機(jī)的選擇 由于該醫(yī)用卷棉機(jī)功率小、載荷低、體積和轉(zhuǎn)速也很小，所以選擇的電動機(jī)功率和轉(zhuǎn)速都不宜過大。故選擇Y系列（IP44）封閉式三相感應(yīng)電動機(jī)Y90S—6，其額定功率P=0.75KW，滿載時(shí)轉(zhuǎn)速n=910。 八.減速器的設(shè)計(jì) 該棉簽卷棉機(jī)生產(chǎn)效率初步定為60根/min,即驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速為60，因?yàn)檫x電動機(jī)滿載時(shí)轉(zhuǎn)速n=910，所以

19、所設(shè)計(jì)的減速器的傳動比i=910/60=15.1，因此設(shè)計(jì)傳動比為15.1，三級圓柱直齒輪減速器。（設(shè)計(jì)過程略） 九、齒輪設(shè)計(jì) (一).驅(qū)動齒輪設(shè)計(jì)：（由同組數(shù)據(jù)） 驅(qū)動齒輪與進(jìn)給齒輪之間無需改變速度（即轉(zhuǎn)動比=1）只需保證進(jìn)給凸輪的平穩(wěn)運(yùn)動。因是閉式傳動，通常采用齒面硬度≤350HBS的軟齒面鋼制齒輪。根據(jù)計(jì)算準(zhǔn)則，應(yīng)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，確定齒輪傳動的參數(shù)、尺寸，然后驗(yàn)算輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度。 幾何尺寸設(shè)計(jì)如下： 1）＝＝3x24＝72 2）＝72 3）＝0.7xd＝0.7x72＝50.4 4）齒頂高 ＝＝3

20、 5）齒根高 hｆ＝1.2＝1.2x3＝3.6 6)齒全高 h=hf+ha=6.6 7)齒距 p=3.14xm=9.42 8)齒厚 s=p/2=4.71 9)齒槽厚 e=p/2=4.71 （二）.小齒輪設(shè)計(jì)：（由同組數(shù)據(jù)） 因是閉式傳動，通常采用齒面硬度≤350HBS的軟齒面鋼制齒輪。根據(jù)計(jì)算準(zhǔn)則，應(yīng)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，確定齒輪傳動的參數(shù)、尺寸，然后驗(yàn)算輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度。 幾何尺寸計(jì)算 1）＝＝3x20＝60 2）＝（＋）＝x（60+72）＝66

21、 3）＝0.7d＝0.7x60＝42 4)齒頂高 hａ==3 5)齒根高 hｆ=1.2x=3.6 6)齒全高 h=hf+ha=6.6 7)齒距 p=3.14xm=9.42 8)齒厚 s=p/2=4.71 9)齒槽厚 e=p/2=4.71 （三）皮帶和皮帶輪的設(shè)計(jì) 1.確定計(jì)算功率P 由表8.21查K=1.3 由表8.12得P=KxP=1.3x0.75 KW=0.975 KW 由P和n=60r/min查圖8.13得試選用z型普通V帶 2.由表8.

22、6和圖8.13選用d=71=最小直徑71 由于兩輪的傳動比是1：1 所以d=71 經(jīng)驗(yàn)算d符合要求 3.驗(yàn)算帶速 V=3.14xd1xn1/60x1000=3.14x71x60/1000x60=0.223m/s 4.初定中心距為a=150mm 基準(zhǔn)長度L=2a+3.14（d1+d2）/2+(d2-d1)^2/4ao =2x150+3.14x71x2/2+0 =522.9mm 5.由表8.4選取基準(zhǔn)長度Ld=500mm 實(shí)際中心距a=a+(Ld-Lo)/2=150+(500-523)/2=139mm

23、 最小a=139-0.015x500=131.5 最大a=139+0.03x500=154mm 所以令a=150mm 6．由式8.17帶輪包角 由于d= d 所以 包角=180° 7． 確定V帶的根數(shù)z 由于該裝置功率小，轉(zhuǎn)速低，載荷小。所以取z=1 8． 求初拉力Fo及帶輪軸上的壓力FQ 由表8.6查的z型普通V帶的每米長度質(zhì)量q=0.17㎏/m,根據(jù)式8.19得單根V帶的初拉力為： Fo=500Pc(2.5/Ka-1)/zv+qv2=500x0.975x(2.5-1)/1x0.223+0.17x0.2232 =3297.15 FQ=2Fozs

24、in(a/2)=2x3279x1xsin(180°/2)=6558 9.帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由8.2.2的 輪槽角a=36° 基準(zhǔn)寬度bxd=8.5mm 基準(zhǔn)線上槽深 ha=2mm 基準(zhǔn)線下槽深 hf=7.0mm 槽邊距 f=7mm 最小輪緣厚 ￡=5.5mm 帶輪寬 B=(z-1)e+2f=23mm 外徑 dxa=dxd+2hxa=70mm 結(jié)構(gòu)簡圖如下： （四）偏心輪的設(shè)計(jì) 由剪刀剪棉機(jī)構(gòu)的尺寸得 偏心輪的直徑是D=100mm 由軸四的直徑得孔的直徑d=35mm 由剪刀的活動范圍的偏心距H=10mm 偏心輪

25、的寬度B=30 （五）、剪切皮帶輪的設(shè)計(jì) 剪切皮帶輪主要用來帶動凸輪作間歇運(yùn)動，從而達(dá)到剪切棉條的目的。 皮帶輪的參數(shù)設(shè)計(jì)： 兩輪中心距 =150mm 帶輪半徑 R=33mm 皮帶輪厚度 w=23mm 皮帶厚度 H=5mm （六）送棉凸輪設(shè)計(jì)（同組數(shù)據(jù)得） 該凸輪為圓柱凸輪，主要是用來間歇定量進(jìn)給棉條，由于該凸輪載荷和轉(zhuǎn)速都很低，而且精度要求不是很高，所以可以用作圖法來設(shè)計(jì)凸輪。 凸輪的幾何參數(shù)的確定： 基圓半徑R=30㎜ 由于卷棉部分為2

26、5㎜-30㎜，考慮到進(jìn)給時(shí)的打滑損失的問題，選取圓柱凸輪圓弧40㎜。由此得圓弧半徑為33㎜。脫脂棉寬20㎜，則可取圓柱凸輪厚30㎜，另外還要裝連桿和沉頭螺釘，螺釘為M16X25，綜合取凸輪厚度為43㎜。 十.軸的設(shè)計(jì) （一）軸1的設(shè)計(jì)（同組數(shù)據(jù)得）： （1）選擇軸的材料 該醫(yī)用卷棉機(jī)功率不大，又無特殊要求，故選最常用的45鋼并作正火處理。 （2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)估算所得直徑、輪轂寬及安裝情況等條件，軸的結(jié)構(gòu)及尺寸可進(jìn)行草圖設(shè)計(jì)，如下圖所示，軸的輸出端用 TLD3型彈性套柱聯(lián)軸器，孔徑25，孔長62，取軸肩高2.5，作定位用。第二段裝凸輪和齒輪，軸與凸輪、

27、軸與聯(lián)軸器均選用平鍵聯(lián)接。根據(jù)卷棉機(jī)的內(nèi)壁到齒輪和軸承端面的距離以及軸承蓋、聯(lián)軸器裝拆等需要，參考設(shè)計(jì)手冊中的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將軸的結(jié)構(gòu)尺寸初步取定如a所示，由此可進(jìn)行軸和軸承等的計(jì)算。 如下圖所示： 由同組人得： 1）按轉(zhuǎn)矩估算軸的最小直徑 =25。 取軸肩高=2.5,則各段軸直徑 =+2x=30 =+2x=35 由于該段軸配合軸承，選取深溝球軸承輕窄系列6027。 =+2x=40 =+2x=45 段軸配合軸承，即= =35。 2）軸1各段軸的長度設(shè)計(jì) 軸段配合聯(lián)軸器，因=25，選取聯(lián)軸器YLD3型聯(lián)軸器。

28、 =L+5=44+5=49 軸段裝配齒輪和進(jìn)給圓輪，=+圓輪厚度=50.4+30=80.4。 軸段裝配套筒和軸承，軸承蓋。則=+5+=17+5+12+4=38。 軸段裝配齒輪，則=－（1~2）＝48.4 軸段為軸肩，起定位作用。=5 軸段配合軸承，則=+（1~2）=17+2=19 3）平鍵的選擇 軸段1：=25，=49，裝配聯(lián)軸器。 查表13-20選取平鍵公稱尺寸bxh=8x7，鍵長=32 鍵槽：軸=4，轂=3.3。 軸段2：30，=80.4，裝配齒輪和圓輪。 選取平鍵公稱尺寸bxh=8

29、x7，鍵長=50 鍵槽：軸=5，轂=3.3。 軸段4：40，=48.4，裝配齒輪。 選取平鍵公稱尺寸bxh=8x7，鍵長=32。 鍵槽：軸=5，轂=3.3。 （二）軸2的設(shè)計(jì)（同組數(shù)據(jù)得） 如下圖所示： （1）選擇軸的材料 45鋼作淬火處理 （2）按轉(zhuǎn)矩估算軸的最小直徑應(yīng)用式（14.2）估算，由表14.1取c=118。 于是得=cx118=22.3。 為最小軸徑。 該軸段安裝齒輪和凸輪，因而有鍵槽應(yīng)加大3%—7%，并圓整取=25。

30、 取軸肩高=2.5,則各段軸直徑 =+2x=30 由于該段軸裝配軸承，選取選取深溝球軸承輕窄系列6026。 =+2x=35 段軸裝配軸承，即==30。 （3）各軸段的長度設(shè)計(jì) 軸段配合圓柱凸輪和齒輪。 =bx30=50.4＋30=80.4 軸段配合軸承，軸承蓋。 =BxS＋4=16＋12＋4=32 軸段配合軸承，則 =＋（1~2）=16＋2=18 為了保證與軸1的配合關(guān)系及統(tǒng)一性， =38＋48.4＋5＋19－－=60.4 （4）平鍵的選擇

31、 軸段1：=25，=80.4，裝配齒輪和圓柱凸輪。 查表選取平鍵公稱尺寸bxh=8x7，鍵長=45。 鍵槽：軸=4，轂=3.3。 （三）軸3的設(shè)計(jì) 如下圖所示： （1）選擇軸的材料 45鋼作淬火處理 （2）按轉(zhuǎn)矩估算軸的最小直徑應(yīng)用式（13—2）估算，由表13—3取A=118。 于是得=Ax118=22.3。 為最小軸徑。圓整取=25。 取軸肩高=2.5，則各軸段直徑為 =+2x=30，由于該段軸配合軸承，選取選取深溝球軸承輕窄系列6026。 =+2x=35

32、段軸裝配軸承，即==30。 （3）各軸段長度的設(shè)計(jì) 軸段配合剪切皮帶輪，則=皮帶輪厚度=10。 軸段裝配軸承和軸承蓋，為了裝配的合理性和統(tǒng)一性，取=50 =35 軸段裝配軸承，則=+（1~2）=16+2=18。 （四）軸4的設(shè)計(jì) 如下圖所示： （1）選擇軸的材料 45鋼作淬火處理 （2）按轉(zhuǎn)矩估算軸的最小直徑應(yīng)用式（13—2）估算，由表13—3取C=118。 于是得=Cx118=22.3。 為最小軸徑。圓整取=25。 取軸肩高=2.5，則各軸段直徑為 =+2x=30，由于該段軸配合軸承，選取選取

33、深溝球軸承輕窄系列6026。 =+2x=35 軸段為軸肩，起定位作用，則=45。 軸段裝配凸輪，考慮到凸輪的基圓大小，取=35。 軸段裝配軸承，則==30。 （3）各軸段長度的設(shè)計(jì) 軸段配合剪切皮帶輪，則=皮帶輪厚度=10。 軸段裝配軸承和軸承蓋，為了裝配的合理性和統(tǒng)一性，取=50。 =72.8 軸段為軸肩，=5。 軸段裝配凸輪，既=凸輪的厚度=30。 軸段裝配套筒，軸承，則=5++（1~2）=5+16+2=23。 （4）平鍵的選擇 軸段5：=35，=30，裝配凸輪。 查表選取平鍵公稱尺寸bxh=8x

34、7，鍵長=16。 鍵槽：軸=5，轂=3.3。 （五）軸5的設(shè)計(jì)（同組數(shù)據(jù)得） 如下圖所示：

35、 （1）

36、選擇軸的材料 45鋼作淬火處理 （2）按轉(zhuǎn)矩估算軸的最小直徑應(yīng)用式（13—2）估算，由表13—3取A=118。 于是得=Ax118=22.3。 為最小軸徑。該軸段安裝棉簽傳送輪 ，因而有鍵槽應(yīng)加大3%—7%，圓整取=25。 取軸肩高=2.5，則各軸段直徑為 =+2x=30，由于該段軸配合軸承，選取選取深溝球軸承輕窄系列6026。 =+2x=35 段軸裝配軸承，即==30。 （3）各軸段長度的設(shè)計(jì) =卷棉皮帶輪寬度=75。 軸承段裝配軸承軸承蓋，則=++（1~2）=30。 考慮軸的裝配關(guān)系和統(tǒng)一性，取=67.8。 段軸裝配軸承，則 =+（1~

37、2）=18。 （4）平鍵的選擇 軸段1：=25，=75，裝配皮帶輪。 查表選取平鍵公稱尺寸bxh=8x7，鍵長=45。 鍵槽：軸=4，轂=3.3。 （六）軸6的設(shè)計(jì)（同組數(shù)據(jù)得） 如下圖所示：

38、

39、 （1）選擇軸的材料 45鋼作淬火處理 （2）按轉(zhuǎn)矩估算軸的最小直徑應(yīng)用式（13—2）估算，由表13—3取A=118。 于是得=Ax118=22.3。 為最小軸徑。圓整取=25。 由于該段軸配合軸承，選取選取深溝球軸承輕窄系列6025。 取軸肩高=2.5，則各軸段直徑為 =+2x=30， =+2x=35 段軸裝配軸承，即==25。 （3）各軸段長度的設(shè)計(jì) 軸段裝配軸承和套筒，即=+5+（1~2）+2=24。 軸段裝配齒輪，即=-（1~2）=50.4-2=48.4。

40、 軸段為軸肩，定位齒輪，=9。 段軸裝配軸承，則=+（1~2）=15+2=17。 （4）平鍵的選擇 軸段2：=30，=48.4，裝配齒輪。 查表選取平鍵公稱尺寸bxh=8x7，鍵長=32。 鍵槽：軸=4，轂=3.3。 （七）軸7的設(shè)計(jì) （同組數(shù)據(jù)得） 如下圖所示：

41、

42、 （1）選擇軸的材料 45鋼作淬火處理 （2）按轉(zhuǎn)矩估算軸的最小直徑應(yīng)用式（13—2）估算，由表13—3取A=118。 于是得=Ax118=20.8。 為最小軸徑。該軸段安裝皮帶輪，因而有鍵槽應(yīng)加大3%—7%，圓整取=25。 取軸肩高=2.5，則各軸段直徑為 =+2x=30，由于該段軸配合軸承，選取選取深溝球軸承輕窄系列6026。 =+2x=35 段軸裝配軸承，即==30。 （3）各軸段長度的設(shè)計(jì) =卷棉皮帶輪寬度=75。 軸承段裝配軸承軸承蓋，則=++（1~2）=30。

43、 考慮軸的裝配關(guān)系和統(tǒng)一性，取=67.8。 段軸裝配軸承，則 =+（1~2）=18。 （4）平鍵的選擇 軸段1：=25，=75，裝配皮帶輪。 查表選取平鍵公稱尺寸bxh=8x7，鍵長=45。 鍵槽：軸=4，轂=3.3。 （八）軸8的設(shè)計(jì)（同組數(shù)據(jù)得） 如下圖所示：

44、

45、 （1）選擇軸的材料 45鋼作淬火處理 （2）按轉(zhuǎn)矩估算軸的最小直徑應(yīng)用式（13—2）估算，由表13—3取A=118。 于是得=Ax118=20.8。 為最小軸徑。該軸段安裝皮帶輪，因而有鍵槽應(yīng)加大3%—7%，圓整取=25。 取軸肩高=2.5，則各軸段直徑為 =+2x=30，由于該段軸配合軸承，選取選取深溝球軸承輕窄系列6026。 軸段為軸肩，定位齒輪， =40。 =35 軸段裝配軸承，即==30。 （3）各軸段的長度設(shè)計(jì) 軸段裝配皮帶輪，=皮帶輪的厚度=65。

46、 軸段裝配軸承，套筒和軸承蓋，=38。 軸段為軸肩，=5。 軸段裝配齒輪，即==55.4。 軸段裝配軸承，即=+（1~2）=19。 （4）平鍵的選擇 軸段1 ：=25，=75，裝配皮帶輪。 查表選取平鍵公稱尺寸bxh=8x7，鍵長=45。 鍵槽：軸=4，轂=3.3。 軸段4： =35，=55.4，裝配齒輪。 查表選取平鍵公稱尺寸bxh=10x8，鍵長=40。 鍵槽：軸=5，轂=3.3。 十一、卷棉機(jī)的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn) （一）優(yōu)點(diǎn)：

47、1.結(jié)構(gòu)較為緊湊，簡單，生產(chǎn)成本低。 2.執(zhí)行原件間運(yùn)動關(guān)系看齒輪來完成，穩(wěn)定性好。 3.間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)采用不完全齒輪，可靠性高，條件適應(yīng)性強(qiáng)（由于此機(jī)械的加工材料為棉花，會有棉絮產(chǎn)生，因此對機(jī)械的條件適應(yīng)性有一定要求）。 4.加工的過程為流水線式加工，一旦工件出現(xiàn)問題，查找及維修較容易。 5.執(zhí)行原件多為底副，噪音較小。 6.具有良好的擴(kuò)充性，如加裝氣動或PLC后，可以使原件間傳動的關(guān)系更為簡便。 7.自動化程度高，全過程完全不需要有人參與。 8.整體運(yùn)動過程中沒有速度突變，原件受用壽命較高。 9.體積小。 （二）缺點(diǎn)： 1.由于是四桿機(jī)構(gòu)，所以機(jī)械效率較低。 2.不完全

48、齒輪在工作的時(shí)候小輪會有一定的震動，盡管采用了變?yōu)樾拚ň唧w尺寸可參照上面尺寸設(shè)計(jì)的表格），但小輪磨損仍可能較快，因此加工的時(shí)候應(yīng)采用特殊處理工藝。 3.四桿機(jī)構(gòu)的使用是系統(tǒng)不夠緊湊，體積上比第一種方案大。 （三）解決方案： 1.當(dāng)用戶對系統(tǒng)的工作效率要求較高時(shí)，可采用齒輪齒條機(jī)構(gòu)代替四桿機(jī)構(gòu)作為卷棉機(jī)構(gòu)。 2.在允許成本有一定提高的情況下，可以將進(jìn)棉條機(jī)構(gòu)采用步進(jìn)電機(jī)控制齒輪機(jī)構(gòu)，可以獲得更好的機(jī)械性能。 十二、心得體會： 這次的大作業(yè)，讓我深刻認(rèn)識到理論和實(shí)踐之間的距離。一個產(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，要想設(shè)計(jì)出來也不是那么容易的。首先，你

49、得有好的構(gòu)思，可又不能一味追求新奇，花哨，簡單實(shí)用才是設(shè)計(jì)的第一位。 在造型時(shí)，總是會遇到這樣那樣地問題，你得有耐心，一步一步的調(diào)試修改。組員之間應(yīng)該注意協(xié)調(diào)，你該做什么，我又負(fù)責(zé)什么，每個人都能參與，一起討論比一個人埋頭苦干效率高得多了。 （1）前期在方案的討論上花太多時(shí)間，導(dǎo)致后期工作時(shí)間較緊。 （2）設(shè)計(jì)方案確定后，在造型和裝備中出現(xiàn)較多意料之外的問題，工作曾一 度陷入癱瘓。 （3）要設(shè)計(jì)中有太多細(xì)節(jié)處理不好，在專業(yè)方面還要加強(qiáng) （4）因?yàn)榉桨复_定后小組成員工作是并聯(lián)展開，所以運(yùn)動簡圖與最終的實(shí)體在尺寸和個別細(xì)小環(huán)節(jié)有所不同，但整體脈絡(luò)是一致的。 感 謝

50、 隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)束，大學(xué)三年的學(xué)習(xí)生活也隨之結(jié)束了。在這三年的時(shí)間里我不僅學(xué)到了許多專業(yè)知識，還學(xué)到了許多做人的道理，所以在這里我要首先感謝我的父母，是他們辛辛苦苦的把我養(yǎng)大并省吃檢用為我創(chuàng)造良好的生活環(huán)境和學(xué)習(xí)環(huán)境。沒有他們就不可能有今天的我，所以我從心底感謝他們敬重他們。其次我要感謝在這三年里教育和關(guān)心我的所有老師們，大學(xué)三年的時(shí)光使我從一個不懂事的懵懂少年變成了一個可以為社會和國家作出一定貢獻(xiàn)的年輕人，這離不開老師們的教育和鼓勵，正是他們的幫助才有了我今天的變化，所以我要對他們衷心說一聲“謝謝”。 我要特別感謝的是我的指導(dǎo)老師——周萬春老師。周老師在學(xué)術(shù)上的嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)，在為人上

51、的諄諄教誨，在處事上模范師表，使我受益匪淺，終身難忘。在這次設(shè)計(jì)中，給予了親切的指導(dǎo)和幫助，在此謹(jǐn)向吳老師表示最誠摯的感謝和衷心的祝福。 另外我還要感謝的是劉鵬旭同學(xué)，在這次設(shè)計(jì)中，他給了我很大的幫助，提供了許多建設(shè)性的建議。 參考文獻(xiàn) [1]徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第3、4、5卷）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2001 [2]王曉晴.機(jī)械制圖.武漢：湖北科學(xué)出版社.2004 [3]何兆太.畢業(yè)設(shè)計(jì)指南.武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社.2003 [4]吳宗澤.高等機(jī)械設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社.2005 [5]彭文生等主編.機(jī)械設(shè)計(jì).武漢：華中理工大學(xué)出版社.2004 [6]黃錫愷.鄭文偉主編.機(jī)械原理.北京：高等教育出版社.2004 [7]鄧星鐘.機(jī)電傳動控制.武漢：華中理工大學(xué)出版社.2007 [8]機(jī)械工程手冊編委會.機(jī)械工程手冊（第八卷）.機(jī)械工業(yè)出版社.2006 [9]藤森洋三（日）.機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)用構(gòu)思圖冊.機(jī)械工業(yè)出版社.2003 [10]朱正心.機(jī)械制造技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2001 [11]蘇建修.機(jī)械制造基礎(chǔ). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2005 [12]陳立德 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，北京：高等教育出版社.2002 [13]張定華 工程力學(xué) 北京：高等教育出版社.2005