1、<p>　　畢 業(yè) 設 計 （論 文）</p><p>　　設計（論文）題目： 輸液配藥機機械設計 </p><p>　　系 部 名 稱： 機電工程系 </p><p>　　專 業(yè)： 數控技術專業(yè) </p><p>　　班 級：

2、 </p><p>　　學 生 姓 名： </p><p>　　學 號： </p><p>　　指 導 教 師： </p><p><b>　　二O一二年 五 月</b></p>

3、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　目前國內輸液配藥多用人工配藥的方式。由人工實現，在集中配液時人工強度大，反復抽吸易污染，多此穿刺輸液瓶口會使不溶性微粒數量增加，并且配藥過程中無記錄和核對程序，潛在的出錯幾率大，容易造成醫(yī)患糾紛。智能化臨床輸液配藥機可以很好的解決這些問題。</p><p>　　本次設計的題目為輸液配藥機機械設計。由于

4、智能化臨床輸液配藥機才剛剛起步，本次設計也只是一種嘗試，設計過程中沒有很多的參考資料，輸液配藥機的功能也不是很完善，設計過程中沒有進行強度的校核。本次設計的內容包括方案的比較確定，各個零件的設計裝配，如軸類零件的設計、殼體的設計、標準件的選用、各種簡單的計算、公差的確定、配合類型的選擇等等。</p><p>　　關鍵詞： 機械配藥 零件設計 標準選用 公差 輸液</p><p><b

5、>　　Abstract</b></p><p>　　At present domestic infusion medicine dispensing with artificial dispensing mode. By artificial realization, 

6、;in concentrated liquid of artificial intensity, repeated aspiration of easy pollution, the puncture infusion bottle can make the 

7、quantity of insoluble particles increases, and the dispensing process without recording and checking program, potential error probability

8、60;is big, easy to cause the dispute between doctors and patients. Intelligent clinical transfusion medicine dispensing machine</p>&

9、lt;p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第1章 總論1</b></p><p>　　1.1輸液配藥的現狀1</p><p>　　1

10、.2 存在的問題1</p><p>　　1.3 智能化臨床輸液配藥機所需實現的功能6</p><p>　　1.4 本次設計的要求6</p><p>　　第2章 方案的比較和確定8</p><p><b>　　2.1 方案一8</b></p><p><b>　　2.2 方案二

11、8</b></p><p>　　2.3 方案三12</p><p>　　2.4 方案的選擇20</p><p>　　第3章 主要零部件的選擇設計及計算21</p><p>　　3.1 總裝配圖及部件裝配圖21</p><p>　　3.2 軸的裝配尺寸及公差23</p><p&g

12、t;　　3.3 軸承的選擇25</p><p>　　3.4 電機的選擇25</p><p>　　3.5 框架式電磁鐵的選擇29</p><p>　　3.6 液壓缸的選擇30</p><p>　　3.7 部件PYJ.12平衡的計算31</p><p>　　3.8 其他零件的選擇設計及計算32</p>

13、;<p>　　第4章 裝配圖的具體內容及各部分的工作方式35</p><p>　　4.1 全部零件的清單及標準件的來源35</p><p>　　4.2 各零件的質量計量及裝配圖的質量計算38</p><p>　　4.3 各部件的作用42</p><p>　　第5章 使用及改進43</p><p>

14、;　　5.1 使用說明書43</p><p>　　5.2 存在的問題及改進方法43</p><p>　　5.3 優(yōu)化方案44</p><p><b>　　總結46</b></p><p><b>　　致謝47</b></p><p><b>　　參考文獻

15、48</b></p><p><b>　　第1章 總論</b></p><p>　　1.1輸液配藥的現狀</p><p>　　臨床靜脈輸液前配制藥液時，有如下三種操作方式：</p><p><b>　　1、操作方式一</b></p><p>　　將安瓿用器物將頂部

16、打掉，然后左持安瓿和針筒，右手持活塞進行抽吸藥物，此動作視抽吸藥物的程度可重復幾次，待抽吸藥物完成后將針筒中的藥物注入輸液袋中，本過程結束。</p><p><b>　　2、操作方式二</b></p><p>　　將裝有粉劑的藥瓶用帶有藥液的針筒刺入后注入液體進行稀釋溶解，然后由針筒將溶解的液體抽出后再注入輸液袋中，本過程完成。</p><p>

17、;<b>　　3、操作方式三</b></p><p>　　將裝有水劑的密封藥瓶用針筒抽出后再注入輸液袋中，本過程完成。</p><p><b>　　1.2 存在的問題</b></p><p>　　1.2.1改革的必然性</p><p>　　以上三種方式均由人工實現，在集中配液時人工強度大，反復抽吸易

18、污染，多此穿刺輸液瓶口會使不溶性微粒數量增加，并且配藥過程中無記錄和核對程序，潛在的出錯幾率大，容易造成醫(yī)患糾紛。多年來 ,護理人員一直使用手工操作加藥方法來完成配制靜脈輸液藥物的工作 ,耗時 ,費力 ,且不可避免有細菌和多種微粒進入配制的液體內 ,給臨床安全用藥帶來負面影響。為解決上述問題 ,各級醫(yī)院的醫(yī)務人員和一些研究人員對配藥器具作了許多有益的探索及研制 ,通過改革加藥器具</p><p>　　1.2.2輸

19、液配藥變革在弦</p><p><b>　　1、改革目的</b></p><p>　　不管是哪種模式，提高輸液質量，保證患者的用藥安全，改變以前靜脈用藥配置模式，是一場必然到來的變革。</p><p>　　衛(wèi)生部醫(yī)院管理研究所藥事管理研究部吳永佩主任心里一直在掛念一件事，那就是凝聚著眾多藥事、醫(yī)療專家心血的《靜脈用藥混合調配質量管理規(guī)范（試行）

20、》（以下簡稱《規(guī)范》）送審稿何時能得到國家衛(wèi)生部批復。搞了幾十年藥事工作的吳主任深知這個批復的重要意義。</p><p>　　其實，早在2002年1月21日衛(wèi)生部頒發(fā)的《醫(yī)療機構藥事管理暫行規(guī)定》中就規(guī)定：各醫(yī)院要根據臨床需要逐步建立全腸道外營養(yǎng)和腫瘤化療藥物等靜脈液體配置中心，實行集中配置和供應。這一規(guī)定已經打響了我國輸液配藥“革命”的第一槍，只不過這一規(guī)定只是針對特殊或有毒藥物的配制模式和方法。此次《規(guī)范》送

21、審稿則對醫(yī)療機構靜脈用藥調配中心（室）的機構與人員、環(huán)境、設施與設備、藥品和物料、衛(wèi)生與消毒、靜脈用藥調配質量管理等都進行了詳細的規(guī)定和要求。結合我國醫(yī)療機構輸液配藥的現狀來看，一旦該《規(guī)范》得到批復，上升為國家“意志”，獲準在全國實施，我國靜脈用藥調配工作從此將有完善的理論和法規(guī)依據，一場醫(yī)療行業(yè)輸液配藥的“變革”亦將大規(guī)模展開。</p><p>　　2、傳統(tǒng)配藥模式的弊端</p><p&g

22、t;　　目前，國內絕大多數醫(yī)院的靜脈輸液配藥模式都是這樣的：醫(yī)師下完醫(yī)囑，護士負責配制并完成對患者的輸液操作。由于時間和空間的限制，護士配藥通常都是在開放的、空氣凈化裝置不完善的治療室進行。</p><p>　　仔細研究這種工作模式，你會發(fā)現，其每一環(huán)節(jié)都存在諸多弊端。</p><p>　　首先是流程問題。由于新藥層出不窮，藥物之間的配伍越來越復雜，同時醫(yī)生相對缺乏藥學知識，這使得醫(yī)生在有

23、些情況下很難確保用藥方案的合理性。負責配藥的護士往往又無藥學背景，她們對多種藥物混合時藥物之間相互作用的認識有限，往往只看表面，憑經驗配制。在這種流程中，具有一定藥學知識的藥師沒能才盡其用。</p><p>　　其次是環(huán)境問題。護士在開放的治療室里配藥，由于這些地方空氣中的微粒、熱原和活性微生物等普遍存在，極易造成藥液配置污染，進而造成病人輸液感染。另外，在開放的環(huán)境下配置腸外營養(yǎng)液或抗癌藥物時，這些藥液散發(fā)出來

24、的有毒氣體也會對醫(yī)務人員以及患者的健康產生一定的影響。據北京朝陽醫(yī)院藥劑科主任王鶴堯介紹說，護士在開放環(huán)境中配置環(huán)磷酰胺等細胞毒性藥物后，由于藥物微粒、藥液氣溶膠等擴散到空氣中，人體通過呼吸或皮膚吸附而吸收，在72小時后還能從配藥護士的尿中檢測出殘留的環(huán)磷酰胺。有毒藥品的氣體揮發(fā)，不僅會讓護士站受到污染，而且護士站近旁的病房也會受到影響。</p><p>　　據衛(wèi)生部藥品不良反應檢測中心推算，我國每年因藥品不良反

25、應而住院的病人有250萬人，在住院病人中，每年約有19.2萬人死于藥品不良反應。在這些住院或死于藥品不良反應的人中，輸液環(huán)節(jié)發(fā)生問題的達10%。廣西南寧市醫(yī)院曾對院內367例輸液反應的殘留藥液進行檢測，熱源和細菌陽性率高達73.3%和81.2%，而未配藥前同批次的藥液檢測卻是合格的。</p><p>　　無論是流程，還是環(huán)境，傳統(tǒng)的靜脈用藥配置工作模式已經不再適應醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展。產生這一問題的一個很重要因素是我國

26、長期以來不重視微生物感染問題。據從事空氣微生物研究多年的中華預防醫(yī)學會空氣微生物學會副主任委員于璽華教授介紹說：“我國一直沒有出臺醫(yī)療環(huán)境空氣凈化的相關標準，現在許多醫(yī)院也因為實際工作環(huán)境達不到要求而反對出臺這樣的標準，其實這是不正確的，站在國家利益和醫(yī)療科學的立場上，醫(yī)療環(huán)境空氣凈化的標準遲早要出臺的。不過，在整個醫(yī)療環(huán)境空氣凈化標準出臺以前，要改變目前靜脈用藥調配工作的弊端，則只能寄希望于改善這個環(huán)節(jié)的小環(huán)境了?！?lt;/p>

27、;<p>　　改變輸液配藥這個環(huán)節(jié)的“環(huán)境”，這正是吳永佩主任等一班專家努力的目標。如何改變輸液配藥環(huán)節(jié)的環(huán)境，在相關經驗不足的情況下，我們可以看看發(fā)達國家在這方面的經驗與做法。</p><p>　　3、國外：建立靜脈用藥調配中心</p><p>　　為規(guī)范臨床靜脈用藥調配工作，提高輸液質量，預防職業(yè)暴露，促進靜脈用藥的合理使用，保障患者的用藥安全，國外醫(yī)療行業(yè)普遍采取了建立

28、靜脈用藥調配中心的做法。</p><p>　　1969年，世界上第一個靜脈用藥調配中心建于美國俄亥俄州州立大學醫(yī)院。隨后，美國及歐洲各國的醫(yī)院紛紛建立了自己的靜脈用藥調配中心。這些中心建立后，隨著無菌技術的發(fā)展，過去由于輸液配置中失誤或污染造成對患者的傷害，已從上個世紀70年代的20%降至如今的10%以下了。迄今，美國93%的營利性醫(yī)院、100% 的非營利性醫(yī)院都建有規(guī)模不等的靜脈用藥調配中心。歐洲、澳大利亞和日

29、本的大型醫(yī)院也都建有自己的“靜脈用藥調配中心”（見表1）。</p><p>　　目前，在歐美發(fā)達國家，不但大型醫(yī)院建有自己的靜脈用藥調配中心，而且，一些國家開始探索建立地區(qū)性靜脈用藥調配中心。這種靜脈用藥調配中心可以為診所、社區(qū)衛(wèi)生服務體系以及小型醫(yī)院提供輸液配藥服務，如美國Carilion配置中心就可為該地區(qū)的3家醫(yī)院和1家社區(qū)健康服務中心提供配藥服務。</p><p>　　靜脈用藥調配

30、中心的建設不僅在國外的大醫(yī)院非常普及，而且他們對靜脈用藥調配中心的工作環(huán)境做了詳細的規(guī)定。</p><p>　　1992年，美國藥典委員會(USP)提出了靜脈無菌配制的指南草案。這一草案經修訂后被命名為USP<1206>，為全美靜脈用藥調配中心配置自用滅菌藥物制劑提供了操作標準和指南。1993年，美國醫(yī)院藥師協會(AHSP)發(fā)表了藥房無菌配置產品的質量保證技術幫助公告(TAB)，規(guī)定了無菌制劑配置的質

31、量等級和限度。此外，美國藥典委員會(USP)還頒布了USP第<797>章，這是第一個政府強制性的無菌配置規(guī)定，已經在2004年1月實行。</p><p>　　以上這些組織仍在不斷地研究和探索，他們希望找出更適合靜脈用藥調配中心管理的相關法則和技術標準，以促進靜脈用藥調配中心更好的發(fā)展，為治療人類疾病服務。</p><p>　　西方發(fā)達國家對靜脈用藥調配環(huán)境進行了“徹底的革命”，

32、這給我國醫(yī)療工作者解決這方面的問題帶來了啟示。</p><p>　　4、配藥中心能否“燎原”</p><p>　　靜脈用藥調配中心是西方發(fā)達國家解決靜脈用藥調配工作必不可少的一部分，但在我國還是新生事物。</p><p>　　1999年，我國第一個靜脈用藥調配中心在上海市靜安區(qū)中心醫(yī)院建立。此后，上海、廣東、山東、北京及其他省市的許多大型三甲醫(yī)院開始相繼建立自己的靜

33、脈用藥調配中心。迄今為止，全國已建立靜脈用藥調配中心超過100家，這其中，山東濟南齊魯醫(yī)院、北京朝陽醫(yī)院、北京大學第三附屬醫(yī)院、北京安貞醫(yī)院、上海交通大學附屬瑞金醫(yī)院等靜脈用藥調配中心的設備、流程、管理、技術操作和配藥品種數量等均處于國內領先水平。</p><p>　　國內雖然有100多家靜脈用藥調配中心，但這些靜脈用藥調配中心的建立還只是各個醫(yī)院根據自己的實際情況和國外相關經驗建成的，還處于各自為戰(zhàn)、摸索前進的

34、狀態(tài)。國內大型三甲醫(yī)院眾多，靜脈用藥調配中心建設能否“燎原”，業(yè)界還存有許多爭議，也有許多亟待克服的障礙。</p><p>　　北京大學第三附屬醫(yī)院藥劑科副主任張曉樂向記者講述了國內醫(yī)院建立靜脈用藥調配中心的困境：“首先是要有需求和實力，建造一個靜脈用藥調配中心投資巨大，消耗不菲，必須是配藥量大，同時又有經濟實力的醫(yī)院，才會建設這樣的中心；其次是認識問題，國內大型醫(yī)院眾多，但建立靜脈用藥調配中心的醫(yī)院還只是少數，

35、有些大型醫(yī)院雖然有這樣的需求，但如果認識不到建設靜脈用藥調配中心的益處，他們也不會投資建設的；第三是標準問題，雖然2002年1月21日，衛(wèi)生部頒布的《醫(yī)療機構藥事管理暫行規(guī)定》中規(guī)定：各醫(yī)院要根據臨床需要逐步建立全腸道外營養(yǎng)和腫瘤化療藥物等靜脈液體配置中心，實行集中配置和供應，但該規(guī)定并沒有對這些中心的硬件、軟件等條件進行更詳細的要求，也沒有對其他靜脈用藥配置進行規(guī)定；第四是收費問題，由于國家對醫(yī)療服務項目收費控制很嚴，通過靜脈用藥調配

36、中心配藥收取費用國家還沒有明文規(guī)定，沒有經濟收益作保障，許多醫(yī)院缺乏建立靜脈用藥調配中心的經濟動力?！?lt;/p><p>　　據吳永佩主任介紹，《規(guī)范》對醫(yī)療機構靜脈用藥調配中心（室）的機構與人員、環(huán)境、設施與設備、藥品和物料、衛(wèi)生與消毒、靜脈用藥調配質量管理等都有詳細的規(guī)定和要求。隨著《規(guī)范》的批復、出臺，同時，吳永佩主任等人也在積極地向有關部門提交有關靜脈用藥調配中心配藥費用收取標準的意見，這也將有助于在一定程

37、度上掃除我國目前建立靜脈藥物配置中心的障礙。</p><p>　　作為新生事物的靜脈用藥調配中心，雖然存在這樣那樣的問題，但是它也有自己的優(yōu)勢。如優(yōu)化人力資源配置，節(jié)約護理人員，把時間還給護士，把護士還給病人，使藥師從單純發(fā)藥等簡單重復勞動中解放出來，充分發(fā)揮其各自專業(yè)優(yōu)勢；促進臨床藥學全新的發(fā)展，藥師通過審方、合理用藥設計、參與臨床查房、收集藥品不良反應（ADR）信息、參與制定用藥方案、確保用藥安全等（參見表2

38、）。</p><p>　　國內各大醫(yī)院靜脈用藥調配中心之所以沒有在大醫(yī)院中得到普及，國家要求、行業(yè)標準限制只是其中一方面，還有很重要的一個因素是各大醫(yī)院對靜脈用藥調配中心的建立認識還不夠全面。如果各個醫(yī)院能意識到建立“靜脈用藥調配中心”在提高醫(yī)療質量和醫(yī)院管理水平方面的巨大推動作用（參見P66《齊魯醫(yī)院PIVAS效益分析》），沒有國家要求和行業(yè)標準的規(guī)定，他們自然也會有積極性和動力來推動靜脈用藥調配中心的建設。&

39、lt;/p><p>　　1.3 智能化臨床輸液配藥機所需實現的功能</p><p>　　1、有自動化控制配藥來替代人工操作，提高效率，減少出錯機會，避免人為污染。</p><p>　　2、具有記錄配藥的功能：顯示病人姓名，編號，藥物清單，配藥員信息，總量等。</p><p>　　3、對所配藥物有基本的核對和檢測功能，如澄明度的檢測，在發(fā)現有不符合

40、配藥要求的情況下可自動報警。</p><p>　　4、對有配伍禁忌的藥物有自動報警功能，對所配藥物的母液和配藥有核對功能。</p><p>　　5、整個操作動作空間必須在具有一定等級的凈化空間完成，即機器必須是在封閉凈化工作臺上進行工作。</p><p>　　6、本設備必須具有容易自我清潔的功能和特點。對操作人員應該有權限設置。</p><p&g

41、t;　　7、為了更好地深廣開展靜脈配藥中心工作，分析傳統(tǒng)輸液流程的安全隱患，針對性地采取防范措施；全方位、全程的無縫隙服務患者；使之延伸為人文特色的溫馨護理。為護患創(chuàng)造一個安全潔凈、溫馨舒適的科學配藥新模式，提高了醫(yī)患的滿意度，適應了醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展。證實了大小型潔凈工作系統(tǒng)的應用使靜脈輸液向快捷性、準確性、安全性方向發(fā)展；深化了護理內涵；優(yōu)化了工作流程，建立了醫(yī)院的良好服務形象。</p><p>　　1.4 本次

42、設計的要求</p><p><b>　　1、圖紙要求</b></p><p>　　提交完整的機構裝配圖及主要零部件圖。圖紙繪制符合國家標準，要有完備的尺寸和精度、形位精度、表面粗糙度、裝配關系及其他技術要求。零件圖不能全畫成同一類零件（比如軸類），各種類型的代表零件都需要有。</p><p><b>　　2、圖量要求</b>

43、;</p><p>　　工程繪圖量不少于折合成圖幅為A0號的圖紙2張，計算機輔助繪圖和手工繪圖均應具備。</p><p><b>　　3、設計說明書要求</b></p><p>　　字數至少1萬字（字數為不含插圖折合字數），要求有完備合理的設計方案，必要的設計計算和校核部分。說明書用詞恰當，撰寫格式符合本專業(yè)畢業(yè)設計模板。</p>

44、<p>　　4、查閱和檢索資料要求</p><p>　　文獻類6篇以上，其中近五年的文獻類資料3篇以上。</p><p><b>　　5、設計要求</b></p><p>　　本次為輸液配藥機機械部分設計，總體要求能夠實現配藥過程。</p><p>　　第2章 方案的比較和確定</p><

45、p><b>　　2.1 方案一</b></p><p>　　瓶子的裝夾用固定式的，動作用齒輪齒條來完成。搖動用凸輪。如圖2-1</p><p>　　方案一為最初方案，其中部分內容和方案二相同。</p><p><b>　　2.2 方案二</b></p><p>　　2.2.1 總裝配圖<

46、/p><p>　　瓶子裝夾可調，動作用液壓裝置來完成。搖動用凸輪。如圖2-2</p><p>　　2.2.2 各部分的動作實現</p><p>　　粉濟瓶的裝夾和搖動，及蒸餾水瓶的安裝。如圖2-3</p><p>　　用半圓弧的結構夾藥瓶，可以實現自動對中，用一塊板保證瓶口在同一平面上，定位上下方向的自由度。電機帶動凸輪轉動，使藥瓶上下移動，把藥

47、搖勻。停止時，整個夾持機構由于重力，停在最下方，可以方便的控制注射器的位置，來吸藥。</p><p>　　凸輪使藥瓶上下移動，把藥搖勻。如圖2-4</p><p>　　藥瓶裝夾圖。如圖2-5</p><p>　　注射器的左右上下移動及翻轉，活塞的運動。如圖2-6</p><p>　　輸液袋的安裝，安瓿瓶的安裝，開口，及傾斜。如圖2-7<

48、/p><p>　　當瓶子高度比針的長度大時，就得使瓶子和針同時傾斜以完成吸藥</p><p>　　凸輪的設計。如圖2-8</p><p>　　凸輪設計的具體做法見參考文獻5-P172。</p><p><b>　　2.3 方案三</b></p><p>　　2.3.1 方案三總裝配圖。</p&g

49、t;<p>　　方案三夾瓶器用的是框架式電磁鐵，西林瓶和安瓿瓶都放在圓形轉盤上。從而注射器少去了一個旋轉運動，注射器的裝夾也有所改變。主視圖如圖2-9，俯視圖如圖2-10，左視圖如圖2-11。</p><p>　　2.3.2 各部分動作的實現</p><p>　　框架式電磁鐵夾瓶器。如圖2-12</p><p>　　西林瓶在轉盤上的安放方式，安瓿瓶與之

50、相同。如圖2-13</p><p>　　注射器的裝夾。如圖2-14</p><p>　　注射器的運動。下面的液壓缸使整個裝置上下運動，步進電機讓注射器旋轉。如圖2-15</p><p><b>　　2.4 方案的選擇</b></p><p>　　1、方案一與方案二的比較</p><p>　　由于瓶

51、子的規(guī)格很多，裝夾瓶子用可調的更好，考慮到精度的因素，動作用液壓裝置來驅動更合理。方案二更好。</p><p>　　2、方案二與方案三的比較</p><p>　　方案二中，西林瓶的振動是用的凸輪機構，方案三中用的是一個圓形的轉盤，圓盤一轉一停來實現振動，方案二中的凸輪機構加工困難，精度不易保證，動力也沒有圓盤回轉平穩(wěn)。并且因為振動換成轉盤式的，注射器就不用左右移動，可以減少一個運動的控制。

52、</p><p>　　方案二中的夾瓶器先用的是液壓缸驅動，方案三中用的是框架式電磁鐵，二都比較，液壓缸成本相對較高，且體積較大控制復雜，框架式電磁鐵只需要控制通斷電即可。</p><p><b>　　3、方案三可行</b></p><p>　　綜上所述方案三可行，在設計過程中也是按照方案一二三的順序設計方案的。通過各方面的對比，最終采用的方案三

53、。</p><p>　　第3章 主要零部件的選擇設計及計算</p><p>　　3.1 總裝配圖及部件裝配圖</p><p>　　總裝配圖PYJ。如圖3-1</p><p>　　部件裝配圖PYJ.11。如圖3-2</p><p>　　部件裝配圖PYJ.12。如圖3-3</p><p>　　部件裝

54、配圖PYJ.13。如圖3-4</p><p>　　3.2 軸的裝配尺寸及公差</p><p>　　3.2.1 圖形關系</p><p>　　軸1的零件圖。如圖3-5</p><p>　　軸1的裝配尺寸。如圖3-6、3-7</p><p>　　3.2.2查表以及計算</p><p>　　軸的基本尺

55、寸φ55，φ55確定以后，選擇的軸承。因為軸承是標準件，所以選用的基孔制（參照參考文獻2-P51）。配合公差為φ55H7/m6（參照參考文獻6-P202）。又由參考文獻2-P39 表3-2 標準公差數值查得公差為0.02mm；表3-3軸的基本偏差數值查得下偏差為ei=+0.01mm。所以上偏差為es=+0.03mm。</p><p>　　軸的基本尺寸φ60，φ60確定以后。因為基準制的選擇中一般先選擇基孔制。

56、（參照參考文獻2-P51）。配合公差為φ60H7/js6。又由參考文獻2-P39 表3-2 標準公差數值查得公差為0.02mm；js為對稱偏差，上下偏差相等，下偏差為ei=-0.01mm。所以上偏差為es=+0.01mm。</p><p>　　其他公差的確定與上面的類似。</p><p>　　材料的選擇，軸1的材料為優(yōu)質碳素結構鋼50Mn。其特性及應用為：彈性、強度、硬度均高，多在淬火

57、與回火后應用，在某些情況下也可在正火后應用，焊接性差，用于制造耐磨性要求很高、在高負荷作用下的熱處理零件，如齒輪、齒輪軸、摩擦盤和截面在80mm以下的心軸等（參照參考文獻6-P134 表10.5 優(yōu)質碳素結構鋼的機械性能）。</p><p><b>　　3.2.3校核強度</b></p><p>　　T=9.7(電機的最大轉矩) </p><p&

58、gt;　　WT=0.2D^3=0.2*13*13*13=439(參照參考文獻5-58)</p><p>　　τmax=T/WT=9.7*10^（-3）*10^6/439=22MPa<[τ]=0.8[ρ]=0.8*620=496Mpa</p><p>　　(參照參考文獻5-51) [ρ]= 620Mpa(參照參考文獻6-134)</p><p><b>

59、;　　3.3 軸承的選擇</b></p><p>　　軸承的裝配關系圖。如圖3-8</p><p><b>　　軸承的選擇計算</b></p><p>　　軸承的承重質量為軸1及軸1上所裝配的零件的質量和。</p><p>　　軸1及軸上零件質量總和的計算：</p><p>　　M=M

60、PJY-105+ MPJY-2+ MPJY-3+ MPJY-4+ MPJY.11+ MPJY.13</p><p>　　=0.362+0.94+26.85+0.59+10.374+10.234</p><p><b>　　=49.53kg</b></p><p>　　注：其中各個零件及裝配質量見后面第4章-4.2 各零件的質量計量</p&

61、gt;<p>　　及裝配圖的質量計算。</p><p>　　推力圓柱滾子軸承 81111 Ca=56.5 Coa=215 轉速 N=20 r/min 壽命 Lh=3000h </p><p>　　因 Fr =0 由參考文獻7-P427 查得 Pa=Fa=Poa A=0.002</p><p>　　根據式p232

62、 P=[(FN*FT)/(FH*FM*FD)]*Ca 查得 FN=1.166 FH=1.710 FM=1.5 FT=FD=1</p><p>　　Fa=pa=Poa=1.166*1*56.5/(1.710*1.5*1)=25.68</p><p>　　Coa/1000=0.215≤Famin=500N=0.5kN>A*N*N/(1000*1000)=0.005*

63、20*20/(1000*1000)=0.000002</p><p>　　Co=So*Po=Fa=0.500<Coa=215KN So=1 由參考文獻7-P237查得</p><p>　　其他軸承的選擇與此類似。</p><p><b>　　3.4 電機的選擇</b></p><p>　　3.4.1

64、 確定電機轉矩的方法</p><p>　　滾動軸承的摩擦系數與潤滑</p><p>　　一般條件穩(wěn)定旋轉摩擦系數參考值所示滑動軸承一般0.010.020.10.2各類軸承摩擦系數軸承型式摩擦系數.為便于與滑動軸承比較，滾動軸承的摩擦力矩可按軸承內徑由下式計算： </p><p>　　M=uPd/2(M：摩擦力矩，mN.m；u：摩擦系數，表1；P：軸承負荷，N；d：軸

65、承公稱內徑，mm)。摩擦系數u受軸承型式、軸承負荷、轉速、潤滑方式等的影響較大，一般條件下穩(wěn)定旋轉時的摩擦系數參考值如下所示。</p><p>　　對于滑動軸承，一般u=0.01-0.02，有時也達0.1-0.2。復合軸承摩擦系數：0.03~0.18</p><p>　　軸承型式 摩擦系數u</p><p>　　深溝球軸承 　　　 0.0

66、010-0.0015</p><p>　　角接觸球軸承 　　 0.0012-0.0020</p><p>　　調心球軸承 0.0008-0.0012</p><p>　　圓柱滾子軸承 　　 0.0008-0.0012</p><p>　　滿裝型滾針軸承　 0.0025-0.0035</p><p&g

67、t;　　帶保持架滾針軸承 0.0020-0.0030</p><p>　　圓錐滾子軸承 　　 0.0017-0.0025</p><p>　　調心滾子軸承 　　 0.0020-0.0025</p><p>　　推力球軸承 　　　 0.0010-0.0015　</p><p>　　推力調心滾子軸承 0.0020-0.0025<

68、;/p><p>　　滾動軸承潤滑方式的選擇</p><p>　　滾動軸承是一種重要的機械元件，一臺機械設備的性能能否充分發(fā)揮出來要取決于軸承的潤滑是否適當，可以說，潤滑是保證軸承正常運轉的必要條件，它對于提高軸承的承載能力和使用壽命起著重要作用。不論采用何種潤滑形式，潤滑在滾動軸承中都能起到如下作用：</p><p>　?。?）減少金屬間的摩擦，減緩其磨損。</p

69、><p>　?。?）油膜的形成增大接觸面積，減小接觸應力。</p><p>　?。?）確保滾動軸承能在高頻接觸應力下，長時間地正常運轉，延長疲勞壽命。</p><p>　?。?）消除摩擦熱，降低軸承工作表面溫度，防止燒傷。</p><p>　?。?）起防塵、防銹、防蝕作用。</p><p>　　因此，正確地潤滑對滾動軸承的

70、正常運轉非常重要。滾動軸承的潤滑設計的內容主要包括：合理的潤滑方法的確定，潤滑劑的正確選用，潤滑劑用量的定量汁算及換油周期的確定。滾動軸承潤滑一般可以根據使用的潤滑劑種類分為油潤滑、脂潤滑和和固體潤滑三大類。其中油潤滑具有比其他潤滑方式更寬的溫度使用范圍，更適用于高速和高負荷條件下工作的軸承；同時，由于油潤滑還具有設備保養(yǎng)和潤滑劑更換方便、系統(tǒng)中摩擦副如齒輪等可以同時潤滑的優(yōu)點，所以迄今為止，軸承使用油潤滑最為普遍。脂潤滑具有密封裝置簡

71、易、維修費用低以及潤滑脂成本較低等優(yōu)點，在低速、中速、中溫運轉的軸承中使用很普遍。特別是近年來抗磨添加劑的問世，提高了脂的潤滑性能，使脂潤滑得到了更廣泛的應用。如果使用油潤滑和脂潤滑達不到軸承所要求的潤滑條件，或無法滿足特定的工作條件時，則可以使用固體潤滑劑，或設法提高軸承自身的潤滑性能。</p><p>　　3.4.2 電機轉矩的計算與選擇</p><p><b>　　電機要克

72、服的轉矩：</b></p><p>　　軸1與其上面的零件對軸承的壓力產生的摩擦力產生的轉矩。</p><p>　　電磁鐵的電線的彈性拉力產生的轉矩。</p><p><b>　　計算如下：</b></p><p>　　M=uPd/2=0.002*500*30=30mN.M=0.03NM </p>

73、;<p>　　F=M/r=2M/d=0.018*2/(60*10^-3)=0.6N</p><p>　　P=πFDn/(60*10^6)=3.14*0.6*60*20/(60*10^6)=0.03768W</p><p>　　考慮到電磁鐵的電線的彈性拉力產生的轉矩，和轉動慣量的因素，選擇的電機參數如下表。</p><p>　　型號：86BH2A118-

74、308</p><p><b>　　2相混合式步進電機</b></p><p>　　3.5 框架式電磁鐵的選擇</p><p>　　選擇的電磁鐵SQ0726-24V-2,如圖3-9所示。</p><p>　　3.6 液壓缸的選擇</p><p>　　液壓缸的型號說明與性能參數表。如圖3-10、3

75、-11</p><p><b>　　液壓缸的推力計算</b></p><p>　　缸徑為φ40的最大推力F=10.5*106*8.6*10-4=9030N</p><p>　　因為φ40是最小缸徑。所以選擇的三個液壓缸分別為：</p><p>　　1、YG-D40E*125-FA9211</p><p

76、>　　2、YG-D40E*80-FA9211</p><p>　　3、YG-D40E*200-FA9211</p><p>　　3.7 部件PYJ.12平衡的計算</p><p>　　液壓缸108左右兩邊的平衡計算部件裝配圖。如圖3-12</p><p>　　左邊的質量M左=MPJY.12-1+ M PJY.12-2+ M PJY.12

77、-3+ M105+ M126+ M PJY.12-10+ M PJY.12-11</p><p>　　=0.141+0.542+11.963+8.76+0.045+0.24+0.283</p><p><b>　　=21.974kg</b></p><p>　　右邊的質量M右=2*MPJY.12-4+ M PJY.12-5+ M PJY.12-

78、6+ M PJY.12-7+ M PJY.12-8+ M119</p><p>　　=0.502+0.84+0.24+7.237+1.115+3.8</p><p><b>　　=13.734kg</b></p><p>　　如圖3-2，液壓缸左右兩邊的零部件不是很規(guī)則，質心不容易確定，根據經驗，左右兩邊的質心距離比為1：1.5?？梢允箖蛇吇?/p>

79、平衡，正是因為質心不容易確定，所以設計了平衡塊PJY.12-8，在裝配時可以左右移動平衡塊調整到平衡位置。</p><p>　　3.8 其他零件的選擇設計及計算</p><p>　　3.8.1 電機軸支架的設計 </p><p>　　電機軸支架的零件圖。如圖3-13</p><p>　　與軸承的配合尺寸。如圖3-14</p>&

80、lt;p>　　軸承外圈的基本尺寸為φ42，φ42確定以后，可以設計電機軸支架的配合尺寸。因為軸承是標準件，所以選用的基軸制（參照參考文獻2-P51）。配合公差為φ42H7/h6（參照參考文獻6-P202）。又由參考文獻2-P39 表3-2 標準公差數值查得公差為0.025mm；H的下偏差為ei=0mm。所以上偏差為es=+0.025mm。</p><p>　　3.8.2 彈簧的選擇</p>

81、<p>　　彈簧的參數性能表。如圖3-15</p><p>　　選擇的彈簧型號為GB/T2089-1994-0.5-7。</p><p>　　圈數選2.5圈。自由長度H0=0.5*2+1.5*4.13=7.1mm</p><p>　　壓縮長度 k=7.1-4.6=2.5mm</p><p>　　彈力的計算 F=kx=1.8*2.5

82、=4.5N</p><p>　　3.8.3沖擊力的計算</p><p>　　由3.3 軸承的選擇可知軸1及軸上零件質量總和</p><p>　　M=MPJY-105+ MPJY-2+ MPJY-3+ MPJY-4+ MPJY.11+ MPJY.13</p><p>　　=0.362+0.94+26.85+0.59+10.374+10.234&

83、lt;/p><p><b>　　=49.53kg</b></p><p>　　轉盤能產生的最大撞擊力</p><p>　　轉盤的轉速為N=20 r/min D=200mm</p><p>　　∴V=πDN=3.14*200*20=12560mm/min=753.6m/s</p><p>　　設 敲

84、瓶時間為1s </p><p>　　最大撞擊力F=(MV1-MV2)/t=M(V1-V2)/t=50*(753.6-0)/1=3768N</p><p>　　能夠敲開安瓿瓶，實際敲擊力與安瓿瓶的極限應力有關。</p><p>　　第4章 裝配圖的具體內容及各部分的工作方式</p><p>　　4.1 全部零件的清單及標準件的來源</p

85、><p>　　裝配圖PYJ的明細欄。如圖4-1</p><p>　　裝配圖PYJ.12的明細欄。如圖4-2</p><p>　　裝配圖PYJ.13的明細欄。如圖4-3</p><p>　　裝配圖PYJ.11的明細欄。如圖4-4</p><p><b>　　備注欄示例：</b></p>&

86、lt;p>　　6-181 標準件來自參考文獻6第181頁。</p><p>　　6.62KG 表示該零件的質量為6.62KG。</p><p>　　4.2 各零件的質量計量及裝配圖的質量計算</p><p>　　m=ρV=7.85V </p><p>　　4.2.1各零件質量計算</p><p><b

87、>　　PJY-1</b></p><p>　　V=199+108-100=207</p><p>　　m=7.85*207=1.6kg</p><p><b>　　PJY-2</b></p><p><b>　　V=120</b></p><p>　　m=7

88、.85*120=0.94kg</p><p><b>　　PJY-3</b></p><p>　　V=356+367+2692+249+6=3421</p><p>　　m=7.85*3421=26.85kg</p><p><b>　　PJY-4</b></p><p>&

89、lt;b>　　V=75</b></p><p>　　m=7.85*75=0.59kg</p><p><b>　　PJY-5</b></p><p>　　V=305+146-115=336</p><p>　　m=7.85*336=2.64kg</p><p><b>

90、　　PJY-6</b></p><p><b>　　V=30</b></p><p>　　m=7.85*30=0.24kg</p><p><b>　　PJY-7</b></p><p>　　V=33920-6360-170-106+1547-910-25+11250+1980+1800

91、-667=42259</p><p>　　m=7.85*42259=331.7kg</p><p><b>　　PJY-8</b></p><p>　　V=5.5+5-1.5=9</p><p>　　m=7.85*9=0.07kg</p><p><b>　　PJY-9</b>

92、;</p><p>　　V=26+450-30=446</p><p>　　m=7.85*446=3.5kg</p><p><b>　　PJY-10</b></p><p>　　V=1564-350=1214</p><p>　　m=7.85*1214=9.53kg</p><

93、;p><b>　　PJY-14</b></p><p>　　V=1422-318=1104</p><p>　　m=7.85*1104=8.67kg</p><p><b>　　PJY.11-1</b></p><p>　　V=660+381-198=843</p><p&

94、gt;　　m=7.85*843=6.62kg</p><p><b>　　PJY.11-2</b></p><p>　　V=1+3+29-5=28</p><p>　　m=7.85*28=0.22kg</p><p><b>　　PJY.11-3</b></p><p>　　

95、V=1+3+29-13=20</p><p>　　m=7.85*8=0.157kg</p><p><b>　　PJY.11-4</b></p><p><b>　　V=23+7=30</b></p><p>　　m=7.85*30=0.24kg</p><p><b&

96、gt;　　PJY.11-5</b></p><p>　　V=1+3+45-27=22</p><p>　　m=7.85*22=0.172kg</p><p><b>　　PJY.11-6</b></p><p>　　V=1+3+29-9=24</p><p>　　m=7.85*24=0

97、.188kg</p><p><b>　　PJY.12-1</b></p><p><b>　　V=18</b></p><p>　　m=7.85*18=0.141kg</p><p><b>　　PJY.12-2</b></p><p>　　V=129

98、-60=69</p><p>　　m=7.85*69=0.542kg</p><p><b>　　PJY.12-3</b></p><p>　　V=182+1047+106+60+93+36=1524</p><p>　　m=7.85*1524=11.963kg</p><p><b>

99、　　PJY.12-4</b></p><p>　　V=73-41=32</p><p>　　m=7.85*32=0.251kg</p><p><b>　　PJY.12-5</b></p><p>　　V=8+10+37+47+5=107</p><p>　　m=7.85*107=0.

100、840kg</p><p><b>　　PJY.12-6</b></p><p><b>　　V=30</b></p><p>　　m=7.85*30=0.24kg</p><p><b>　　PJY.12-7</b></p><p>　　V=480+2

101、39+228-25=922</p><p>　　m=7.85*922=7.237kg</p><p><b>　　PJY.12-8</b></p><p>　　V=140+2=142</p><p>　　m=7.85*142=1.115kg</p><p><b>　　PJY.12-9&

102、lt;/b></p><p>　　V=26+366-40=352</p><p>　　m=7.85*352=2.763kg</p><p><b>　　PJY.12-10</b></p><p><b>　　V=23+7=30</b></p><p>　　m=7.85*

103、30=0.24kg</p><p><b>　　PJY.12-11</b></p><p>　　V=1+3+32=36</p><p>　　m=7.85*36=0.283kg</p><p><b>　　PJY.12-12</b></p><p>　　V=14+10-7=17

104、</p><p>　　m=7.85*17=0.133kg</p><p><b>　　PJY.12-13</b></p><p>　　V=1.81-1.41=0.4</p><p>　　m=7.85*0.4=0.003kg</p><p><b>　　PJY.13-1</b>

105、</p><p>　　V=1+3+29-3=30</p><p>　　m=7.85*30=0.235kg</p><p><b>　　PJY.13-2</b></p><p>　　V=660+381-198=843</p><p>　　m=7.85*843=6.62kg</p>&l

106、t;p><b>　　PJY.13-3</b></p><p>　　V=1+3+29-5=28</p><p>　　m=7.85*28=0.220kg</p><p><b>　　PJY.13-4</b></p><p>　　V=1+3+29-19=14</p><p>

107、　　m=7.85*14=0.110kg</p><p><b>　　PJY.13-5</b></p><p><b>　　V=23+7=30</b></p><p>　　m=7.85*30=0.24kg</p><p><b>　　PJY.13-6</b></p>

108、<p>　　V=3+0.6+1=4.6</p><p>　　m=7.85*4.6=0.036kg</p><p><b>　　PJY.13-7</b></p><p>　　V=24+77-7=94</p><p>　　m=7.85*94=0.738kg</p><p>　　PJY-11

109、4-YG-D40E*125-FA9211</p><p>　　V=90+1170=1260</p><p>　　m=7.85*1260=9.891kg</p><p>　　PJY.12-105-YG-D40E*80-FA9211</p><p>　　V=90+1026=1116</p><p>　　m=7.85*111

110、6=8.760kg</p><p>　　PJY.12-108-YG-D40E*200-FA9211</p><p>　　V=90+1487=1577</p><p>　　m=7.85*1577=12.379kg</p><p>　　4.2.2裝配圖質量計算</p><p><b>　　PJY.11</b

111、></p><p>　　M=6.62+0.22*2+0.157*2+0.24*8+0.172*2+0.188*2+0.045*8</p><p>　　=6.62+0.44+0.314+1.92+0.344+0.376+0.36=10.374kg</p><p><b>　　PJY.12</b></p><p>　　

112、M=0.141+0.542+11.963+0.251*2+0.84+0.24+7.237+1.115+2.763+</p><p>　　0.24+0.283+0.133*2+0.003*2+8.76+12.379+3.8+0.019*2+0.045</p><p>　　=0.141+0.542+11.963+0.502+0.84+0.24+7.237+1.115+2.763+</p&

113、gt;<p>　　0.24+0.283+0.266+0.006+8.76+12.379+3.8+0.038+0.045</p><p><b>　　=51.16kg</b></p><p><b>　　PJY.13</b></p><p>　　M=0.235*2+6.62+0.22*2+0.11*2+0.24

114、*6+0.036+0.738+0.045*6</p><p>　　=0.47+6.62+0.44+0.22+1.44+0.036+0.738+0.27=10.234kg</p><p><b>　　PJY</b></p><p>　　M=1.6+0.94+26.85+0.59+2.64+0.24+331.7+0.07+</p>&

115、lt;p>　　9.53+10.374+51.16+10.234+0.362+0.24+3.8+0.45*4</p><p>　　=1.6+0.94+26.85+0.59+2.64+0.24+331.7+0.07+</p><p>　　9.53+10.374+51.16+10.234+0.362+0.24+3.8+1.8</p><p>　　=452.13kg

116、</p><p>　　4.3 各部件的作用</p><p>　　兩個框架式電磁鐵用于裝夾藥瓶。</p><p>　　西林藥瓶安放在轉盤1上，可以來回轉動實現振動，并和注射器對中。</p><p>　　安瓿藥瓶安放在轉盤2上，當液壓缸使敲瓶塊下移時轉動轉盤，可以敲開安瓿瓶。并和注射器對中。</p><p>　　兩轉盤由步

117、進電機實現轉動。 </p><p>　　PYJ.12中的步進電機可以使注射器上下翻轉，液壓缸使注射器上下移動實現配藥?；钊囊苿右彩怯梢簤焊淄瓿?。</p><p>　　各部分圖形見第二章2.3方案三。</p><p><b>　　第5章 使用及改進</b></p><p><b>　　5.1 使用說明書<

118、/b></p><p>　　1、輸液配藥機用于醫(yī)療中靜脈注射前的配藥過程。</p><p><b>　　2、操作步驟如下：</b></p><p>　　①使框架式電磁鐵通電后，分別放入注射器、安瓿瓶（去除鐵皮）、西林瓶、蒸餾水瓶（去除鐵皮）、輸液袋到相應的位置。</p><p>　?、谑箍蚣苁诫姶盆F斷電，夾緊放入的

119、各種器件。</p><p>　?、跴YJ中的液壓缸向下移動后，轉動安瓿瓶盤，敲開安瓿瓶。</p><p>　　④PYJ.12中的電機使注射器翻轉，液壓缸使其上下移動，按照配藥的順序進行配藥。</p><p>　?、菖渌幫瓿珊?，框架式電磁鐵通電，取出各種器件。</p><p>　　3、由于此次設計，只設計了機械部分，電路和液壓控制都還沒有設計，

120、可以根據上面的使用方法進行控制部分的設計工作。</p><p>　　5.2 存在的問題及改進方法</p><p>　　由于輸液配藥機的設計參考資料很少，本次設計從方案到各部分動作的實現都是自己完成的，所以存在不少的問題。比如：①殼體太高②總體質量太大，使得成本增高、加工制造難加大。③注射器的裝夾方案使得裝夾精度下降。④部件PYJ.12中的平衡計算不是很精確。</p><

121、p>　　因為畢業(yè)設計時間有限，對于存在的問題沒有及時的改進?，F在提出以下幾點改進方法。</p><p>　?、贇んw太高，是因為在選擇液壓缸的時候，查找的資料中，最小缸徑為φ40，計算出來的強度和推力很大，如果選用更小缸徑的液壓缸可以在很大程度上降低殼體的高度。②因為設計過程中，沒有太多的強度的校核，為了保證強度，設計的尺寸基本都有所偏大，對該設計進行強度的校核等優(yōu)化設計可以讓質量大大減小降低成本。③對于注射

122、器的裝夾精度的提高，可以改用V型塊定位。④關于部件PYJ.12中的平衡計算，可以使用UG建模，可以比較精確的確定質心，用以計算平衡，從而省去平衡塊。</p><p><b>　　5.3 優(yōu)化方案</b></p><p>　　5.3.1 殼體的結構優(yōu)化</p><p>　　考慮到殼體的加工有難度，更改殼體的結構，分為上下兩個部分。如圖5-1<

123、;/p><p>　　5.3.2 西林瓶裝夾的優(yōu)化</p><p>　　由于夾緊力比較小，注射器針頭刺穿西林瓶時可能會使其移動，鉗口的強度也可能不夠，優(yōu)化方案中加了兩個擋板。如圖5-2</p><p>　　5.3.3 注射器轉動座的定位</p><p>　　前面方案中，注射器轉動座的定位是靠步進電機來保證的，考慮到注射器在抽取藥物過程中的受力情況，

124、現用了一個定位銷對其固定。如圖5-3</p><p><b>　　總結</b></p><p>　　三個月的時間很快就過去了，這三個月的時間是做畢業(yè)設計的時間，我畢業(yè)設計的題目是輸液配藥機的機械設計，在這三個月中，做了很多事，在設計過程中，從三個方案的逐步改變、最終方案的確定，總裝配圖的設計、部件裝配圖的設計、各部分動作的實現、尺寸的標注、公差的計算確定、標準件的選用

125、、明細欄的填寫、零件圖的拆畫、說明書的制作、到最后圖紙的手繪等。感覺還是很累，我查閱了很多參考資料，包括去圖書館找的資料、在網上找的資料、以前學的課本。在此設計過程中我把機械基礎結構設計、材料學、加工工藝、機械制圖、互換性與測量、CAD等一系列的專業(yè)知識綜合的運用了一翻，對自身的設計能力有很大的提高。在此過程中我也進一步學習了怎樣運用各種設計手冊，運用各種方法獲取有用的資料，對設計的全過程有了更全面的認識，設計中也用到了很多以前沒有用到