毕业设计（论文）-输液配药机机械设计.doc

成都工业学院成都工业学院 毕毕 业业 设设 计计 论 论 文 文 设计 论文 题目 设计 论文 题目 输液配药机机械设计输液配药机机械设计 系系 部部 名名 称 称 机电工程系机电工程系 专专 业 业 数控技术专业数控技术专业 班班 级 级 09423 学学 生生 姓姓 名 名 学学 号 号 11 号号 指指 导导 教教 师 师 二二 O 一二年一二年 五五 月月 摘要摘要 目前国内输液配药多用人工配药的方式 由人工实现 在 集中配液时人工强度大 反复抽吸易污染 多此穿刺输液瓶口 会使不溶性微粒数量增加 并且配药过程中无记录和核对程序 潜在的出错几率大 容易造成医患纠纷 智能化临床输液配药 机可以很好的解决这些问题 本次设计的题目为输液配药机机械设计 由于智能化临床 输液配药机才刚刚起步 本次设计也只是一种尝试 设计过程 中没有很多的参考资料 输液配药机的功能也不是很完善 设 计过程中没有进行强度的校核 本次设计的内容包括方案的比 较确定 各个零件的设计装配 如轴类零件的设计 壳体的设 计 标准件的选用 各种简单的计算 公差的确定 配合类型 的选择等等 关键词 关键词 机械配药 零件设计 标准选用 公差 输液 Abstract At present domestic infusion medicine dispensing with artificial disp ensing mode By artificial realization in concentrated liquid of art ificial intensity repeated aspiration of easy pollution the punctur e infusion bottle can make the quantity of insoluble particles increa ses and the dispensing process without recording and checking progra m potential error probability is big easy to cause the dispute betw een doctors and patients Intelligent clinical transfusion medicine d ispensing machine can solve these problems very well This design topic for transfusion medicine dispensing machine design As a result of intelligent clinical transfusion medicine dispensing machine has just started the design is a kind of attempt the design process is not a lot of reference transfusion medicine dispensing m achine function is not very perfect the design process is not streng th check This design includes plan comparison to determine the vario us parts of the design assembly such as shaft parts design housing design standard parts of the selection a variety of simple calcula tion determination of tolerance with the type of choice and so on KeyKey words words mechanical part design standards for selection of toleranc e of dispensing infusion 目录目录 摘要摘要 I ABSTRACTABSTRACT II 第第 1 1 章章 总论总论 1 1 1 输液配药的现状 1 1 2 存在的问题 1 1 3 智能化临床输液配药机所需实现的功能 6 1 4 本次设计的要求 6 第第 2 2 章章 方案的比较和确定方案的比较和确定 8 2 1 方案一 8 2 2 方案二 8 2 3 方案三 12 2 4 方案的选择 20 第第 3 3 章章 主要零部件的选择设计及计算主要零部件的选择设计及计算 21 3 1 总装配图及部件装配图 21 3 2 轴的装配尺寸及公差 23 3 3 轴承的选择 25 3 4 电机的选择 25 3 5 框架式电磁铁的选择 29 3 6 液压缸的选择 30 3 7 部件 PYJ 12 平衡的计算 31 3 8 其他零件的选择设计及计算 32 第第 4 4 章章 装配图的具体内容及各部分的工作方式装配图的具体内容及各部分的工作方式 35 4 1 全部零件的清单及标准件的来源 35 4 2 各零件的质量计量及装配图的质量计算 38 4 3 各部件的作用 42 第第 5 5 章章 使用及改进使用及改进 43 5 1 使用说明书 43 5 2 存在的问题及改进方法 43 5 3 优化方案 44 总结总结 46 致谢致谢 47 参考文献参考文献 48 成都工业学院毕业论文 1 第第 1 1 章章 总论总论 1 1 输液配药的现状 临床静脉输液前配制药液时 有如下三种操作方式 1 操作方式一 将安瓿用器物将顶部打掉 然后左持安瓿和针筒 右手持活塞进行抽吸药 物 此动作视抽吸药物的程度可重复几次 待抽吸药物完成后将针筒中的药物 注入输液袋中 本过程结束 2 操作方式二 将装有粉剂的药瓶用带有药液的针筒刺入后注入液体进行稀释溶解 然后 由针筒将溶解的液体抽出后再注入输液袋中 本过程完成 3 操作方式三 将装有水剂的密封药瓶用针筒抽出后再注入输液袋中 本过程完成 1 2 存在的问题 1 2 11 2 1 改革的必然性改革的必然性 以上三种方式均由人工实现 在集中配液时人工强度大 反复抽吸易污染 多此穿刺输液瓶口会使不溶性微粒数量增加 并且配药过程中无记录和核对程 序 潜在的出错几率大 容易造成医患纠纷 多年来 护理人员一直使用手工 操作加药方法来完成配制静脉输液药物的工作 耗时 费力 且不可避免有细 菌和多种微粒进入配制的液体内 给临床安全用药带来负面影响 为解决上述 问题 各级医院的医务人员和一些研究人员对配药器具作了许多有益的探索及 研制 通过改革加药器具 1 2 21 2 2 输液配药变革在弦输液配药变革在弦 1 改革目的 不管是哪种模式 提高输液质量 保证患者的用药安全 改变以前静脉用 药配置模式 是一场必然到来的变革 卫生部医院管理研究所药事管理研究部吴永佩主任心里一直在挂念一件事 那就是凝聚着众多药事 医疗专家心血的 静脉用药混合调配质量管理规范 试行 以下简称 规范 送审稿何时能得到国家卫生部批复 搞了几十年 药事工作的吴主任深知这个批复的重要意义 其实 早在 2002 年 1 月 21 日卫生部颁发的 医疗机构药事管理暂行规定 成都工业学院毕业论文 2 中就规定 各医院要根据临床需要逐步建立全肠道外营养和肿瘤化疗药物等静 脉液体配置中心 实行集中配置和供应 这一规定已经打响了我国输液配药 革命 的第一枪 只不过这一规定只是针对特殊或有毒药物的配制模式和方 法 此次 规范 送审稿则对医疗机构静脉用药调配中心 室 的机构与人员 环境 设施与设备 药品和物料 卫生与消毒 静脉用药调配质量管理等都进 行了详细的规定和要求 结合我国医疗机构输液配药的现状来看 一旦该 规 范 得到批复 上升为国家 意志 获准在全国实施 我国静脉用药调配工作 从此将有完善的理论和法规依据 一场医疗行业输液配药的 变革 亦将大规 模展开 2 传统配药模式的弊端 目前 国内绝大多数医院的静脉输液配药模式都是这样的 医师下完医嘱 护士负责配制并完成对患者的输液操作 由于时间和空间的限制 护士配药通 常都是在开放的 空气净化装置不完善的治疗室进行 仔细研究这种工作模式 你会发现 其每一环节都存在诸多弊端 首先是流程问题 由于新药层出不穷 药物之间的配伍越来越复杂 同时 医生相对缺乏药学知识 这使得医生在有些情况下很难确保用药方案的合理性 负责配药的护士往往又无药学背景 她们对多种药物混合时药物之间相互作用 的认识有限 往往只看表面 凭经验配制 在这种流程中 具有一定药学知识 的药师没能才尽其用 其次是环境问题 护士在开放的治疗室里配药 由于这些地方空气中的微 粒 热原和活性微生物等普遍存在 极易造成药液配置污染 进而造成病人输 液感染 另外 在开放的环境下配置肠外营养液或抗癌药物时 这些药液散发 出来的有毒气体也会对医务人员以及患者的健康产生一定的影响 据北京朝阳 医院药剂科主任王鹤尧介绍说 护士在开放环境中配置环磷酰胺等细胞毒性药 物后 由于药物微粒 药液气溶胶等扩散到空气中 人体通过呼吸或皮肤吸附 而吸收 在 72 小时后还能从配药护士的尿中检测出残留的环磷酰胺 有毒药品 的气体挥发 不仅会让护士站受到污染 而且护士站近旁的病房也会受到影响 据卫生部药品不良反应检测中心推算 我国每年因药品不良反应而住院的 病人有 250 万人 在住院病人中 每年约有 19 2 万人死于药品不良反应 在这 些住院或死于药品不良反应的人中 输液环节发生问题的达 10 广西南宁市 医院曾对院内 367 例输液反应的残留药液进行检测 热源和细菌阳性率高达 73 3 和 81 2 而未配药前同批次的药液检测却是合格的 无论是流程 还是环境 传统的静脉用药配置工作模式已经不再适应医疗 成都工业学院毕业论文 3 行业的发展 产生这一问题的一个很重要因素是我国长期以来不重视微生物感 染问题 据从事空气微生物研究多年的中华预防医学会空气微生物学会副主任 委员于玺华教授介绍说 我国一直没有出台医疗环境空气净化的相关标准 现在许多医院也因为实际工作环境达不到要求而反对出台这样的标准 其实这 是不正确的 站在国家利益和医疗科学的立场上 医疗环境空气净化的标准迟 早要出台的 不过 在整个医疗环境空气净化标准出台以前 要改变目前静脉 用药调配工作的弊端 则只能寄希望于改善这个环节的小环境了 改变输液配药这个环节的 环境 这正是吴永佩主任等一班专家努力的目 标 如何改变输液配药环节的环境 在相关经验不足的情况下 我们可以看看 发达国家在这方面的经验与做法 3 国外 建立静脉用药调配中心 为规范临床静脉用药调配工作 提高输液质量 预防职业暴露 促进静脉 用药的合理使用 保障患者的用药安全 国外医疗行业普遍采取了建立静脉用 药调配中心的做法 1969 年 世界上第一个静脉用药调配中心建于美国俄亥俄州州立大学医院 随后 美国及欧洲各国的医院纷纷建立了自己的静脉用药调配中心 这些中心 建立后 随着无菌技术的发展 过去由于输液配置中失误或污染造成对患者的 伤害 已从上个世纪 70 年代的 20 降至如今的 10 以下了 迄今 美国 93 的 营利性医院 100 的非营利性医院都建有规模不等的静脉用药调配中心 欧洲 澳大利亚和日本的大型医院也都建有自己的 静脉用药调配中心 见表 1 成都工业学院毕业论文 4 目前 在欧美发达国家 不但大型医院建有自己的静脉用药调配中心 而 且 一些国家开始探索建立地区性静脉用药调配中心 这种静脉用药调配中心 可以为诊所 社区卫生服务体系以及小型医院提供输液配药服务 如美国 Carilion 配置中心就可为该地区的 3 家医院和 1 家社区健康服务中心提供配药 服务 静脉用药调配中心的建设不仅在国外的大医院非常普及 而且他们对静脉 用药调配中心的工作环境做了详细的规定 1992 年 美国药典委员会 USP 提出了静脉无菌配制的指南草案 这一草 案经修订后被命名为 USP 为全美静脉用药调配中心配置自用灭菌药物 制剂提供了操作标准和指南 1993 年 美国医院药师协会 AHSP 发表了药房无 菌配置产品的质量保证技术帮助公告 TAB 规定了无菌制剂配置的质量等级和 限度 此外 美国药典委员会 USP 还颁布了 USP 第章 这是第一个政府 强制性的无菌配置规定 已经在 2004 年 1 月实行 以上这些组织仍在不断地研究和探索 他们希望找出更适合静脉用药调配 中心管理的相关法则和技术标准 以促进静脉用药调配中心更好的发展 为治 疗人类疾病服务 西方发达国家对静脉用药调配环境进行了 彻底的革命 这给我国医疗工 作者解决这方面的问题带来了启示 4 配药中心能否 燎原 静脉用药调配中心是西方发达国家解决静脉用药调配工作必不可少的一部 成都工业学院毕业论文 5 分 但在我国还是新生事物 1999 年 我国第一个静脉用药调配中心在上海市静安区中心医院建立 此 后 上海 广东 山东 北京及其他省市的许多大型三甲医院开始相继建立自 己的静脉用药调配中心 迄今为止 全国已建立静脉用药调配中心超过 100 家 这其中 山东济南齐鲁医院 北京朝阳医院 北京大学第三附属医院 北京安 贞医院 上海交通大学附属瑞金医院等静脉用药调配中心的设备 流程 管理 技术操作和配药品种数量等均处于国内领先水平 国内虽然有 100 多家静脉用药调配中心 但这些静脉用药调配中心的建立 还只是各个医院根据自己的实际情况和国外相关经验建成的 还处于各自为战 摸索前进的状态 国内大型三甲医院众多 静脉用药调配中心建设能否 燎原 业界还存有许多争议 也有许多亟待克服的障碍 北京大学第三附属医院药剂科副主任张晓乐向记者讲述了国内医院建立静 脉用药调配中心的困境 首先是要有需求和实力 建造一个静脉用药调配中 心投资巨大 消耗不菲 必须是配药量大 同时又有经济实力的医院 才会建 设这样的中心 其次是认识问题 国内大型医院众多 但建立静脉用药调配中 心的医院还只是少数 有些大型医院虽然有这样的需求 但如果认识不到建设 静脉用药调配中心的益处 他们也不会投资建设的 第三是标准问题 虽然 2002 年 1 月 21 日 卫生部颁布的 医疗机构药事管理暂行规定 中规定 各 医院要根据临床需要逐步建立全肠道外营养和肿瘤化疗药物等静脉液体配置中 心 实行集中配置和供应 但该规定并没有对这些中心的硬件 软件等条件进 行更详细的要求 也没有对其他静脉用药配置进行规定 第四是收费问题 由 于国家对医疗服务项目收费控制很严 通过静脉用药调配中心配药收取费用国 家还没有明文规定 没有经济收益作保障 许多医院缺乏建立静脉用药调配中 心的经济动力 据吴永佩主任介绍 规范 对医疗机构静脉用药调配中心 室 的机构与 人员 环境 设施与设备 药品和物料 卫生与消毒 静脉用药调配质量管理 等都有详细的规定和要求 随着 规范 的批复 出台 同时 吴永佩主任等 人也在积极地向有关部门提交有关静脉用药调配中心配药费用收取标准的意见 这也将有助于在一定程度上扫除我国目前建立静脉药物配置中心的障碍 成都工业学院毕业论文 6 作为新生事物的静脉用药调配中心 虽然存在这样那样的问题 但是它也 有自己的优势 如优化人力资源配置 节约护理人员 把时间还给护士 把护 士还给病人 使药师从单纯发药等简单重复劳动中解放出来 充分发挥其各自 专业优势 促进临床药学全新的发展 药师通过审方 合理用药设计 参与临 床查房 收集药品不良反应 ADR 信息 参与制定用药方案 确保用药安全等 参见表 2 国内各大医院静脉用药调配中心之所以没有在大医院中得到普及 国家要 求 行业标准限制只是其中一方面 还有很重要的一个因素是各大医院对静脉 用药调配中心的建立认识还不够全面 如果各个医院能意识到建立 静脉用药 调配中心 在提高医疗质量和医院管理水平方面的巨大推动作用 参见 P66 齐鲁医院 PIVAS 效益分析 没有国家要求和行业标准的规定 他们自然 也会有积极性和动力来推动静脉用药调配中心的建设 1 3 智能化临床输液配药机所需实现的功能 1 有自动化控制配药来替代人工操作 提高效率 减少出错机会 避免人 为污染 2 具有记录配药的功能 显示病人姓名 编号 药物清单 配药员信息 总量等 3 对所配药物有基本的核对和检测功能 如澄明度的检测 在发现有不符 合配药要求的情况下可自动报警 4 对有配伍禁忌的药物有自动报警功能 对所配药物的母液和配药有核对 功能 成都工业学院毕业论文 7 5 整个操作动作空间必须在具有一定等级的净化空间完成 即机器必须是 在封闭净化工作台上进行工作 6 本设备必须具有容易自我清洁的功能和特点 对操作人员应该有权限设 置 7 为了更好地深广开展静脉配药中心工作 分析传统输液流程的安全隐患 针对性地采取防范措施 全方位 全程的无缝隙服务患者 使之延伸为人文特 色的温馨护理 为护患创造一个安全洁净 温馨舒适的科学配药新模式 提高 了医患的满意度 适应了医疗行业的发展 证实了大小型洁净工作系统的应用 使静脉输液向快捷性 准确性 安全性方向发展 深化了护理内涵 优化了工 作流程 建立了医院的良好服务形象 1 4 本次设计的要求 1 图纸要求 提交完整的机构装配图及主要零部件图 图纸绘制符合国家标准 要有完 备的尺寸和精度 形位精度 表面粗糙度 装配关系及其他技术要求 零件图 不能全画成同一类零件 比如轴类 各种类型的代表零件都需要有 2 图量要求 工程绘图量不少于折合成图幅为 A0 号的图纸 2 张 计算机辅助绘图和手工 绘图均应具备 3 设计说明书要求 字数至少 1 万字 字数为不含插图折合字数 要求有完备合理的设计方案 必要的设计计算和校核部分 说明书用词恰当 撰写格式符合本专业毕业设计 模板 4 查阅和检索资料要求 文献类 6 篇以上 其中近五年的文献类资料 3 篇以上 5 设计要求 本次为输液配药机机械部分设计 总体要求能够实现配药过程 成都工业学院毕业论文 8 第第 2 2 章章 方案的比较和确定方案的比较和确定 2 1 方案一 瓶子的装夹用固定式的 动作用齿轮齿条来完成 摇动用凸轮 如图 2 1 方案一为最初方案 其中部分内容和方案二相同 2 2 方案二 2 2 12 2 1 总装配图总装配图 瓶子装夹可调 动作用液压装置来完成 摇动用凸轮 如图 2 2 2 2 22 2 2 各部分的动作实现各部分的动作实现 粉济瓶的装夹和摇动 及蒸馏水瓶的安装 如图 2 3 用半圆弧的结构夹药瓶 可以实现自动对中 用一块板保证瓶口在同一平 面上 定位上下方向的自由度 电机带动凸轮转动 使药瓶上下移动 把药摇 图 2 1 方案一装配简图 成都工业学院毕业论文 9 匀 停止时 整个夹持机构由于重力 停在最下方 可以方便的控制注射器的 位置 来吸药 凸轮使药瓶上下移动 把药摇匀 如图 2 4 药瓶装夹图 如图 2 5 注射器的左右上下移动及翻转 活塞的运动 如图 2 6 输液袋的安装 安瓿瓶的安装 开口 及倾斜 如图 2 7 当瓶子高度比针的长度大时 就得使瓶子和针同时倾斜以完成吸药 图 2 2 方案二装配简图 简图 图 2 3 粉济瓶的装夹和摇动 及蒸馏水瓶的安装图 简图 成都工业学院毕业论文 10 图 2 4 凸轮简图 简图 图 2 5 药瓶装夹图 简图 成都工业学院毕业论文 11 图 2 6 注射器运动简图 简图 图 2 7 安瓿瓶安装简图 成都工业学院毕业论文 12 凸轮的设计 如图 2 8 凸轮设计的具体做法见参考文献 5 P172 2 3 方案三 2 3 12 3 1 方案三总装配图 方案三总装配图 方案三夹瓶器用的是框架式电磁铁 西林瓶和安瓿瓶都放在圆形转盘上 从而注射器少去了一个旋转运动 注射器的装夹也有所改变 主视图如图 2 9 俯视图如图 2 10 左视图如图 2 11 图 2 8 凸轮的设计简图 成都工业学院毕业论文 13 图 2 9 主视图简图 成都工业学院毕业论文 14 图 2 10 俯视图简图 成都工业学院毕业论文 15 图 2 11 左视图简图 成都工业学院毕业论文 16 2 3 22 3 2 各部分动作的实现各部分动作的实现 框架式电磁铁夹瓶器 如图 2 12 西林瓶在转盘上的安放方式 安瓿瓶与之相同 如图 2 13 注射器的装夹 如图 2 14 注射器的运动 下面的液压缸使整个装置上下运动 步进电机让注射器旋 转 如图 2 15 图 2 12 框架式电磁铁夹瓶器 成都工业学院毕业论文 17 图 2 13 西林瓶在转盘上的安放方式 成都工业学院毕业论文 18 图 2 14 注射器的装夹 成都工业学院毕业论文 19 图 2 15 注射器的运动 成都工业学院毕业论文 20 2 4 方案的选择 1 方案一与方案二的比较 由于瓶子的规格很多 装夹瓶子用可调的更好 考虑到精度的因素 动作 用液压装置来驱动更合理 方案二更好 2 方案二与方案三的比较 方案二中 西林瓶的振动是用的凸轮机构 方案三中用的是一个圆形的转 盘 圆盘一转一停来实现振动 方案二中的凸轮机构加工困难 精度不易保证 动力也没有圆盘回转平稳 并且因为振动换成转盘式的 注射器就不用左右移 动 可以减少一个运动的控制 方案二中的夹瓶器先用的是液压缸驱动 方案三中用的是框架式电磁铁 二都比较 液压缸成本相对较高 且体积较大控制复杂 框架式电磁铁只需要 控制通断电即可 3 方案三可行 综上所述方案三可行 在设计过程中也是按照方案一二三的顺序设计方案 的 通过各方面的对比 最终采用的方案三 成都工业学院毕业论文 21 第第 3 3 章章 主要零部件的选择设计及计算主要零部件的选择设计及计算 3 1 总装配图及部件装配图 总装配图 PYJ 如图 3 1 部件装配图 PYJ 11 如图 3 2 部件装配图 PYJ 12 如图 3 3 部件装配图 PYJ 13 如图 3 4 图 3 1 总装配图 PYJ 成都工业学院毕业论文 22 图 3 2 部件装配图 PYJ 11 图 3 3 部件装配图 PYJ 12 成都工业学院毕业论文 23 3 2 轴的装配尺寸及公差 3 2 13 2 1 图形关系图形关系 轴 1 的零件图 如图 3 5 轴 1 的装配尺寸 如图 3 6 3 7 图 3 4 部件装配图 PYJ 13 图 3 5 零件图轴 1 成都工业学院毕业论文 24 3 2 23 2 2 查表以及计算查表以及计算 轴的基本尺寸 55 55 确定以后 选择的轴承 因为轴承是标准件 所 以选用的基孔制 参照参考文献 2 P51 配合公差为 55H7 m6 参照参考文 献 6 P202 又由参考文献 2 P39 表 3 2 标准公差数值查得公差为 0 02mm 表 3 3 轴的基本偏差数值查得下偏差为 ei 0 01mm 所以上偏差为 es 0 03mm 轴的基本尺寸 60 60 确定以后 因为基准制的选择中一般先选择基孔 制 参照参考文献 2 P51 配合公差为 60H7 js6 又由参考文献 2 P39 表 3 2 标准公差数值查得公差为 0 02mm js 为对称偏差 上下偏差相等 下 偏差为 ei 0 01mm 所以上偏差为 es 0 01mm 其他公差的确定与上面的类似 材料的选择 轴 1 的材料为优质碳素结构钢 50Mn 其特性及应用为 弹性 强度 硬度均高 多在淬火与回火后应用 在某些情况下也可在正火后应用 焊接性差 用于制造耐磨性要求很高 在高负荷作用下的热处理零件 如齿轮 齿轮轴 摩擦盘和截面在 80mm 以下的心轴等 参照参考文献 6 P134 表 10 5 优质碳素结构钢的机械性能 3 2 33 2 3 校核强度校核强度 T 9 7 电机的最大转矩 图 3 7 轴 1 的装配尺寸 图 3 6 轴 1 的装配尺寸 成都工业学院毕业论文 25 WT 0 2D 3 0 2 13 13 13 439 参照参考文献 5 58 max T WT 9 7 10 3 10 6 439 22MPaA N N 1000 1000 0 005 20 20 1 000 1000 0 000002 Co So Po Fa 0 500 Coa 215KN So 1 由参考文献 7 P237 查得 其他轴承的选择与此类似 3 4 电机的选择 图 3 8 轴承的装配关系图 成都工业学院毕业论文 26 3 4 13 4 1 确定电机转矩的方法确定电机转矩的方法 滚动轴承的摩擦系数与润滑 一般条件稳定旋转摩擦系数参考值所示滑动轴承一般 0 010 020 10 2 各类 轴承摩擦系数轴承型式摩擦系数 为便于与滑动轴承比较 滚动轴承的摩擦力矩 可按轴承内径由下式计算 M uPd 2 M 摩擦力矩 mN m u 摩擦系数 表 1 P 轴承负荷 N d 轴承公称内径 mm 摩擦系数 u 受轴承型式 轴承负荷 转速 润滑方式等的 影响较大 一般条件下稳定旋转时的摩擦系数参考值如下所示 对于滑动轴承 一般 u 0 01 0 02 有时也达 0 1 0 2 复合轴承摩擦系数 0 03 0 18 轴承型式 摩擦系数 u 深沟球轴承 0 0010 0 0015 角接触球轴承 0 0012 0 0020 调心球轴承 0 0008 0 0012 圆柱滚子轴承 0 0008 0 0012 满装型滚针轴承 0 0025 0 0035 带保持架滚针轴承 0 0020 0 0030 圆锥滚子轴承 0 0017 0 0025 调心滚子轴承 0 0020 0 0025 推力球轴承 0 0010 0 0015 推力调心滚子轴承 0 0020 0 0025 滚动轴承润滑方式的选择 滚动轴承是一种重要的机械元件 一台机械设备的性能能否充分发挥出来 要取决于轴承的润滑是否适当 可以说 润滑是保证轴承正常运转的必要条件 它对于提高轴承的承载能力和使用寿命起着重要作用 不论采用何种润滑形式 润滑在滚动轴承中都能起到如下作用 1 减少金属间的摩擦 减缓其磨损 2 油膜的形成增大接触面积 减小接触应力 3 确保滚动轴承能在高频接触应力下 长时间地正常运转 延长疲劳寿 命 4 消除摩擦热 降低轴承工作表面温度 防止烧伤 5 起防尘 防锈 防蚀作用 因此 正确地润滑对滚动轴承的正常运转非常重要 滚动轴承的润滑设计 的内容主要包括 合理的润滑方法的确定 润滑剂的正确选用 润滑剂用量的 定量汁算及换油周期的确定 滚动轴承润滑一般可以根据使用的润滑剂种类分 成都工业学院毕业论文 27 为油润滑 脂润滑和和固体润滑三大类 其中油润滑具有比其他润滑方式更宽 的温度使用范围 更适用于高速和高负荷条件下工作的轴承 同时 由于油润 滑还具有设备保养和润滑剂更换方便 系统中摩擦副如齿轮等可以同时润滑的 优点 所以迄今为止 轴承使用油润滑最为普遍 脂润滑具有密封装置简易 维修费用低以及润滑脂成本较低等优点 在低速 中速 中温运转的轴承中使 用很普遍 特别是近年来抗磨添加剂的问世 提高了脂的润滑性能 使脂润滑 得到了更广泛的应用 如果使用油润滑和脂润滑达不到轴承所要求的润滑条件 或无法满足特定的工作条件时 则可以使用固体润滑剂 或设法提高轴承自身 的润滑性能 3 4 23 4 2 电机转矩的计算与选择电机转矩的计算与选择 电机要克服的转矩 1 轴 1 与其上面的零件对轴承的压力产生的摩擦力产生的转 矩 2 电磁铁的电线的弹性拉力产生的转矩 计算如下 M uPd 2 0 002 500 30 30mN M 0 03NM F M r 2M d 0 018 2 60 10 3 0 6N P FDn 60 10 6 3 14 0 6 60 20 60 10 6 0 03768W 考虑到电磁铁的电线的弹性拉力产生的转矩 和转动惯量的因素 选 择的电机参数如下表 型号 86BH2A118 308 2 相混合式步进电机 86 系列电机 绝缘电阻 500VDC 100M Min 轴向间隙 0 1 0 3mm 径向跳动 0 02mm Max 温 升 65K Max 绝缘强度 550V 50Hz 1Minute 环境温度 20 C 55 C 绝缘等级 B 型号 步 距角 保 持转矩 Nm 静 态相电 流 A 相 电阻 相 电感 mH 转动 惯量 g c m s2 重量 Kg 成都工业学院毕业论文 28 86BH2A65 408 3 54 0 7 3 9 10001 7 86BH2A80 404 54 0 8 6 6 14002 3 86BH2A118 308 9 73 1 2 11 5 27003 8 86BH2A156 658 1 8 13 6 5 0 56 6 4 40005 4 安装尺寸图 型号L 长度型号L 长度 86BH2A65 408 65mm 86BH2A118 308 118mm 86BH2A80 404 80mm 86BH2A156 658 156mm 红A 黄A 蓝C 黑C 橙B 白B 棕D 绿D 电电机机 红A 绿A 黄B 蓝B 电机 型号 D 轴径 键槽型号 D 轴径 键槽 86BH2A65 408 9 5 单平台 0 8 25 86BH2A118 308 1 2 7 5 2 5 86BH2A80 404 1 2 7 单平台 0 8 25 86BH2A156 658 1 5 875 5 2 5 成都工业学院毕业论文 29 3 5 框架式电磁铁的选择 选择的电磁铁 SQ0726 24V 2 如图 3 9 所示 图 3 9 电磁铁的参数 成都工业学院毕业论文 30 3 6 液压缸的选择 液压缸的型号说明与性能参数表 如图 3 10 3 11 图 3 10 液压缸的型号说明 成都工业学院毕业论文 31 液压缸的推力计算 缸径为 40 的最大推力 F 10 5 106 8 6 10 4 9030N 因为 40 是最小缸径 所以选择的三个液压缸分别为 1 YG D40E 125 FA9211 2 YG D40E 80 FA9211 3 YG D40E 200 FA9211 3 7 部件 PYJ 12 平衡的计算 液压缸 108 左右两边的平衡计算部件装配图 如图 3 12 左边的质量 M左 MPJY 12 1 M PJY 12 2 M PJY 12 3 M105 M126 M PJY 12 10 M PJY 12 11 0 141 0 542 11 963 8 76 0 045 0 24 0 283 21 974kg 右边的质量 M右 2 MPJY 12 4 M PJY 12 5 M PJY 12 6 M PJY 12 7 M PJY 12 8 M119 0 502 0 84 0 24 7 237 1 115 3 8 13 734kg 如图 3 2 液压缸左右两边的零部件不是很规则 质心不容易确定 根据 经验 左右两边的质心距离比为 1 1 5 可以使两边基本平衡 正是因为质心 不容易确定 所以设计了平衡块 PJY 12 8 在装配时可以左右移动平衡块调整 图 3 11 液压缸的性能参数 成都工业学院毕业论文 32 到平衡位置 成都工业学院毕业论文 33 3 8 其他零件的选择设计及计算 3 8 13 8 1 电机轴支架的设计电机轴支架的设计 电机轴支架的零件图 如图 3 13 与轴承的配合尺寸 如图 3 14 轴承外圈的基本尺寸为 42 42 确定以后 可以设计电机轴支架的配合 尺寸 因为轴承是标准件 所以选用的基轴制 参照参考文献 2 P51 配合 公差为 42H7 h6 参照参考文献 6 P202 又由参考文献 2 P39 表 3 2 标 准公差数值查得公差为 0 025mm H 的下偏差为 ei 0mm 所以上偏差为 es 0 025mm 图 3 12 平衡计算部件装配图 成都工业学院毕业论文 34 成都工业学院毕业论文 35 图 3 14 电机轴支架与轴承的配合尺寸 图 3 13 电机轴支架零件图 成都工业学院毕业论文 36 3 8 23 8 2 弹簧的选择弹簧的选择 弹簧的参数性能表 如图 3 15 选择的弹簧型号为 GB T2089 1994 0 5 7 圈数选 2 5 圈 自由长度 H0 0 5 2 1 5 4 13 7 1mm 压缩长度 k 7 1 4 6 2 5mm 弹力的计算 F kx 1 8 2 5 4 5N 3 8 33 8 3 冲击力的计算冲击力的计算 由 3 3 轴承的选择可知轴 1 及轴上零件质量总和 M MPJY 105 MPJY 2 MPJY 3 MPJY 4 MPJY 11 MPJY 13 0 362 0 94 26 85 0 59 10 374 10 234 49 53kgkg50 转盘能产生的最大撞击力 转盘的转速为 N 20 r min D 200mm V DN 3 14 200 20 12560mm min 753 6m s 设 敲瓶时间为 1s 最大撞击力 F MV1 MV2 t M V1 V2 t 50 753 6 0 1 3768N 能够敲开安瓿瓶 实际敲击力与安瓿瓶的极限应力有关 图 3 15 弹簧的参数性能表 成都工业学院毕业论文 37 第第 4 4 章章 装配图的具体内容及各部分的工作方式装配图的具体内容及各部分的工作方式 4 1 全部零件的清单及标准件的来源 装配图 PYJ 的明细栏 如图 4 1 装配图 PYJ 12 的明细栏 如图 4 2 装配图 PYJ 13 的明细栏 如图 4 3 装配图 PYJ 11 的明细栏 如图 4 4 图 4 1 装配图 PYJ 明细栏 图 4 2 装配图 PYJ 12 明细栏 成都工业学院毕业论文 38 图 4 3 装配图 PYJ 13 明细栏 成都工业学院毕业论文 39 备注栏示例 6 181 标准件来自参考文献 6 第 181 页 6 62KG 表示该零件的质量为 6 62KG 图 4 4 装配图 PYJ 11 明细栏 成都工业学院毕业论文 40 4 2 各零件的质量计量及装配图的质量计算 m V 7 85V 4 2 14 2 1 各零件质量计算各零件质量计算 PJY 1 V 199 108 100 207 m 7 85 207 1 6kg PJY 2 V 120 m 7 85 120 0 94kg PJY 3 V 356 367 2692 249 6 3421 m 7 85 3421 26 85kg PJY 4 V 75 m 7 85 75 0 59kg PJY 5 V 305 146 115 336 m 7 85 336 2 64kg PJY 6 V 30 m 7 85 30 0 24kg PJY 7 V 33920 6360 170 106 1547 910 25 11250 1980 1800 667 42259 m 7 85 42259 331 7kg PJY 8 V 5 5 5 1 5 9 m 7 85 9 0 07kg PJY 9 V 26 450 30 446 m 7 85 446 3 5kg PJY 10 V 1564 350 1214 m 7 85 1214 9 53kg 成都工业学院毕业论文 41 PJY 14 V 1422 318 1104 m 7 85 1104 8 67kg PJY 11 1 V 660 381 198 843 m 7 85 843 6 62kg PJY 11 2 V 1 3 29 5 28 m 7 85 28 0 22kg PJY 11 3 V 1 3 29 13 20 m 7 85 8 0 157kg PJY 11 4 V 23 7 30 m 7 85 30 0 24kg PJY 11 5 V 1 3 45 27 22 m 7 85 22 0 172kg PJY 11 6 V 1 3 29 9 24 m 7 85 24 0 188kg PJY 12 1 V 18 m 7 85 18 0 141kg PJY 12 2 V 129 60 69 m 7 85 69 0 542kg PJY 12 3 V 182 1047 106 60 93 36 1524 m 7 85 1524 11 963kg PJY 12 4 V 73 41 32 m 7 85 32 0 251kg PJY 12 5 成都工业学院毕业论文 42 V 8 10 37 47 5 107 m 7 85 107 0 840kg PJY 12 6 V 30 m 7 85 30 0 24kg PJY 12 7 V 480 239 228 25 922 m 7 85 922 7 237kg PJY 12 8 V 140 2 142 m 7 85 142 1 115kg PJY 12 9 V 26 366 40 352 m 7 85 352 2 763kg PJY 12 10 V 23 7 30 m 7 85 30 0 24kg PJY 12 11 V 1 3 32 36 m 7 85 36 0 283kg PJY 12 12 V 14 10 7 17 m 7 85 17 0 133kg PJY 12 13 V 1 81 1 41 0 4 m 7 85 0 4 0 003kg PJY 13 1 V 1 3 29 3 30 m 7 85 30 0 235kg PJY 13 2 V 660 381 198 843 m 7 85 843 6 62kg PJY 13 3 V 1 3 29 5 28 成都工业学院毕业论文 43 m 7 85 28 0 220kg PJY 13 4 V 1 3 29 19 14 m 7 85 14 0 110kg PJY 13 5 V 23 7 30 m 7 85 30 0 24kg PJY 13 6 V 3 0 6 1 4 6 m 7 85 4 6 0 036kg PJY 13 7 V 24 77 7 94 m 7 85 94 0 738kg PJY 114 YG D40E 125 FA9211 V 90 1170 1260 m 7 85 1260 9 891kg PJY 12 105 YG D40E 80 FA9211 V 90 1026 1116 m 7 85 1116 8 760kg PJY 12 108 YG D40E 200 FA9211 V 90 1487 1577 m 7 85 1577 12 379kg 4 2 24 2 2 装配图质量计算装配图质量计算 PJY 11 M 6 62 0 22 2 0 157 2 0 24 8 0 172 2 0 188 2 0 045 8 6 62 0 44 0 314 1 92 0 344 0 376 0 36 10 374kg PJY 12 M 0 141 0 542 11 963 0 251 2 0 84 0 24 7 237 1 115 2 763 0 24 0 283 0 133 2 0 003 2 8 76 12 379 3 8 0 019 2 0 045 0 141 0 542 11 963 0 502 0 84 0 24 7 237 1 115 2 763 0 24 0 283 0 266 0 006 8 76 12 379 3 8 0 038 0 045 51 16kg PJY 13 M 0 235 2 6 62 0 22 2 0 11 2 0 24 6 0 036 0 738 0 045 6 成都工业学院毕业论文 44 0 47 6 62 0 44 0 22 1 44 0 036 0 738 0 27 10 234kg PJY M 1 6 0 94 26 85 0 59 2 64 0 24 331 7 0 07 9 53 10 374 51 16 10 234 0 362 0 24 3 8 0 45 4 1 6 0 94 26 85 0 59 2 64 0 24 331 7 0 07 9 53 10 374 51 16 10 234 0 362 0 24 3 8 1 8 452 13kg 4 3 各部件的作用 两个框架式电磁铁用于装夹药瓶 西林药瓶安放在转盘 1 上 可以来回转动实现振动 并和注射器对中 安瓿药瓶安放在转盘 2 上 当液压缸使敲瓶块下移时转动转盘 可以敲开 安瓿瓶 并和注射器对中 两转盘由步进电机实现转动 PYJ 12 中的步进电机可以使注射器上下翻转 液压缸使注射器上下移动实 现配药 活塞的移动也是由液压缸完成 各部分图形见第二章 2 3 方案三 成都工业学院毕业论文 45 第第 5 5 章章 使用及改进使用及改进 5 1 使用说明书 1 输液配药机用于医疗中静脉注射前的配药过程 2 操作步骤如下 使框架式电磁铁通电后 分别放入注射器 安瓿瓶 去除铁皮 西林 瓶 蒸馏水瓶 去除铁皮 输液袋到相应的位置 使框架式电磁铁断电 夹紧放入的各种器件 PYJ 中的液压缸向下移动后 转动安瓿瓶盘 敲开安瓿瓶 PYJ 12 中的电机使注射器翻转 液压缸使其上下移动 按照配药的顺序 进行配药 配药完成后 框架式电磁铁通电 取出各种器件 3 由于此次设计 只设计了机械部分 电路和液压控制都还没有设计 可 以根据上面的使用方法进行控制部分的设计工作 5 2 存在的问题及改进方法 由于输液配药机的设计参考资料很少 本次设计从方案到各部分动作 的实现都是自己完成的 所以存在不少的问题 比如 壳体太高 总体 质量太大 使得成本增高 加工制造难加大 注射器的装夹方案使得装 夹精度下降 部件 PY