牙椅產(chǎn)品技術(shù)報(bào)告.doc

FJ58系列連體式牙科治療設(shè)備產(chǎn)品技術(shù)報(bào)告一. 預(yù)期用途本產(chǎn)品可對(duì)患者的病牙或義齒進(jìn)行鉆削、修磨，制備窩洞，給予填補(bǔ)或換裝假牙，恢復(fù)牙齒的咀嚼功能和美容功能，還能對(duì)其他口腔疾病予以的診斷和治療。二. 工作原理和作用機(jī)理連體式牙科治療設(shè)備主要用于診斷和治療口腔疾病，是牙病防治醫(yī)院，口腔門(mén)診所，私人開(kāi)業(yè)診所最基本的裝備。主要有兩個(gè)部分組成：1. 牙科治療機(jī)：（1） 置有高速氣渦輪手機(jī)和低速氣馬達(dá)直彎手機(jī)，三用噴槍?zhuān)瑥?qiáng)吸裝置，吸唾器，漱口、沖盂裝置，冷光口腔燈以及觀片燈。（2） 高、低速手機(jī)是利用壓縮空氣作動(dòng)力，使精密的微型氣渦輪、氣馬達(dá)帶動(dòng)有刃切削鉆頭高速旋轉(zhuǎn)，對(duì)病牙進(jìn)行鉆削、修磨。（3） 三用噴槍可分別噴射氣、水、水霧，對(duì)治療中的牙齒進(jìn)行沖洗。（4） 吸唾器是利用水的壓力，產(chǎn)生真空負(fù)壓，抽吸病人口中的血水和唾液。（5） 強(qiáng)吸利用壓縮空氣產(chǎn)生負(fù)壓，抽吸病人口中的血水、血塊及固態(tài)碎屑。（6） 冷光口腔燈是利用鹵素?zé)艉湾兡す鈱W(xué)玻璃，產(chǎn)生略大于口腔的長(zhǎng)方形冷光斑，亮度可達(dá)15000Lux，使醫(yī)生能清晰觀察牙齒患處。2. 牙科椅：牙科椅的設(shè)計(jì)、制造采用了當(dāng)前國(guó)際上先進(jìn)的新材料、新工藝。我們按照人體的生理曲線，設(shè)計(jì)出牙科椅頭靠（枕墊）、靠背和坐墊的圓弧曲面，并利用聚氨酯真空高回彈發(fā)泡技術(shù)一次成型制成襯墊，再用先進(jìn)的無(wú)縫包皮技術(shù)覆上美觀、柔軟的人造革，使患者在舒適的坐、臥狀態(tài)接受治療，同時(shí)又便于對(duì)牙科椅的清潔、消毒。牙科椅的升、降和靠背轉(zhuǎn)動(dòng)由電腦控制面板上的按鍵操作，醫(yī)生使用方便，并且當(dāng)治療結(jié)束時(shí)，只要一按復(fù)位按鈕，牙科椅即自動(dòng)下降到最低位置，靠背前傾到極限位置，便于病員走下椅子。三. 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)組成圖一12345678910FJ5812345678910FJ58A1234567810FJ58B1234567810FJ58C（一） 外形結(jié)構(gòu)11氣控腳開(kāi)關(guān)2吸唾和強(qiáng)力吸引器3痰盂4口腔燈5三用噴槍6低速氣馬達(dá)手機(jī)7觀片燈8高速氣渦輪手機(jī)9器械盤(pán)（上掛或下置）10地箱（外置或內(nèi)置）11牙科椅（二） 型號(hào)說(shuō)明FJ58型上掛式器械盤(pán)和外置地箱FJ58A型下置式器械盤(pán)和外置地箱FJ58B型上掛式器械盤(pán)和內(nèi)置地箱FJ58C型下置式器械盤(pán)和內(nèi)置地箱（三） 配置構(gòu)成1. 治療機(jī)部分FJ58FJ58AFJ58BFJ58C高速手機(jī)NSK四孔NSK四孔NSK四孔NSK四孔低速手機(jī)NSK四孔NSK四孔NSK四孔NSK四孔三用槍TY94TY94TY94TY94冷光口腔燈D140AD140AD140AD140A吸唾有有有有強(qiáng)吸有有有有凈水瓶有有有有沖盂、漱口電控電控電控電控觀片燈有有有有平衡臂橢圓型橢圓型橢圓型橢圓型氣控腳開(kāi)關(guān)TY30型四孔手機(jī)用TY30型四孔手機(jī)用TY30型四孔手機(jī)用TY30型四孔手機(jī)用器械盤(pán)上掛式下置式上掛式下置式地箱外置外置內(nèi)置內(nèi)置變壓器TY304TY304TY304TY304牙科椅FJ94AFJ94AFJ94AFJ94A（四） 主要技術(shù)參數(shù)整機(jī)輸入功率：1200VA外形尺寸1430mm1050mm1800mm凈重220kg牙科椅座墊面離地面最低高度480mm座墊面離地面最高高度800mm座墊后傾最大角度10靠背后傾范圍110 170頭架上下滑動(dòng)行程120mm最大負(fù)荷135kg治療機(jī)熔斷絲規(guī)格（網(wǎng)電源）：總電源加熱器變壓器RT1-20 520 6.3ARF1-20 520 2ARF1-20 520 2A高速渦輪手機(jī)轉(zhuǎn)速(標(biāo)準(zhǔn)型)轉(zhuǎn)矩(標(biāo)準(zhǔn)型)300000r/min0.06Ncm氣動(dòng)馬達(dá)手機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩14000r/min1Ncm口腔燈8000Lux15000Lux吸唾器負(fù)壓27kPa強(qiáng)力吸引器負(fù)壓10kPa漱口水溫度405四. 關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)驗(yàn)證（一） 平衡臂受力分析連體式牙科治療設(shè)備的器械盤(pán)的穩(wěn)定性是通過(guò)平衡臂以及平衡臂內(nèi)的彈簧來(lái)實(shí)現(xiàn)的。平衡臂的平衡裝置采用現(xiàn)有的技術(shù)，并對(duì)受力角度、彈簧壓力等進(jìn)行了計(jì)算、試驗(yàn)，達(dá)到了可以平衡2Kg物品的要求。下面是平衡臂的受力分析示意圖：下面計(jì)算彈簧的參數(shù)值：首先將平衡臂的前框組合的自重G折算到器械盤(pán)的受力點(diǎn)處即W的受力點(diǎn)處，得到W=W+G/2=112.5N（1）對(duì)平衡臂在最高點(diǎn)時(shí)平衡狀態(tài)進(jìn)行受力分析：得L1N1Sin=L2WCos此時(shí)=10.41；=14.11；其中L1=133.5mm；L2=615mm得N1=2781N得彈簧受力為N2=N1Cos=2735.2N（2）對(duì)平衡臂在水平點(diǎn)時(shí)平衡狀態(tài)進(jìn)行受力分析：得L1N1Sin=L2WCos此時(shí)=9.63；=0；其中L1=133.5mm；L2=615mm得N1=3098N得彈簧受力為N2=N1Cos=3054.3N（3）對(duì)平衡臂在最低點(diǎn)時(shí)平衡狀態(tài)進(jìn)行受力分析：得L1N1”Sin=L2W”Cos此時(shí)=7.67；=-18.97；其中L1=133.5mm；L2=615mm得N1”=3673.1N得彈簧受力為N2”=N1”Cos=3640.2N 由圖可知，彈簧的壓縮量為X1=5.98mm；X2=7.28mm可算出彈簧的彈性系數(shù):從最高位置到水平位置得：k1=(N2N2)/ X1=53.36N/mm從水平位置到最低位置得：k2=( N2”- N2)/ X2=80.48N/mm由于k1和k2的不等，對(duì)其取平均值得：k=（k1+k2）/2=66.92 N/mm67N/mm彈簧的材料為60Si2MnA，查第二版，第三卷機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表26.1-8得:p=740N/mm，根據(jù)計(jì)算得： FS=3978.8N；根據(jù)實(shí)際需要先取中徑D=20mm，由式26.1-10：FS =d3p /8D得d=6.49mm，取推薦值d=6.5mm。（機(jī)械工程師手冊(cè)）再由26.1-10：得D=20.05，故和初取值接近，取中徑D=20mm再根據(jù)表6.13-3中的公式和實(shí)際需要得節(jié)距t=0.5D=10mm由于k取的平均值，故器械盤(pán)不會(huì)在任意位置都能平衡，因此在試制過(guò)程中設(shè)計(jì)了可調(diào)阻尼裝置，施加少量的阻尼力就能使平衡臂達(dá)到平衡狀態(tài)，并且上下運(yùn)動(dòng)時(shí)輔助作用力較均衡。（二） 牙科椅受力分析連體式牙科治療設(shè)備的椅子升降機(jī)構(gòu)采用的是平行四邊形結(jié)構(gòu)，原理是利用平行四邊形的對(duì)邊平行的特點(diǎn)使座墊在椅子升降過(guò)程中的保證統(tǒng)一角度位置不變，再利用氣彈簧力和絲桿電機(jī)來(lái)使電動(dòng)牙科椅勻速升降。電動(dòng)牙科椅作升降運(yùn)動(dòng)時(shí)患者處在一個(gè)有利于牙科醫(yī)生治療的位置。氣彈簧作用是在電動(dòng)牙科椅在受載情況下動(dòng)作和運(yùn)輸過(guò)程中起到保護(hù)絲桿電機(jī)的作用。設(shè)計(jì)時(shí)采用的運(yùn)動(dòng)軌跡圖如下圖:圖為設(shè)計(jì)計(jì)算電動(dòng)牙科椅最高、最低位及靠背的最前、最后位時(shí)采用的示意圖,有圖可知:電動(dòng)牙科椅從最地位到最高位,下電機(jī)行程為103.10mm電動(dòng)牙科椅靠背從最前位到最后位,上電機(jī)行程為120.23mm椅子部分升降結(jié)構(gòu)的受力分析、計(jì)算如下：（1） 設(shè)計(jì)時(shí)要使其能承受135ON的力（2） 氣彈簧在其行程范圍以內(nèi)，對(duì)椅子產(chǎn)生的力為常量F1=2500N（3） 電機(jī)在其行程范圍以內(nèi)，能對(duì)椅子產(chǎn)生的最大力為F2=8000N（4） 椅子的勻速上升是靠電機(jī)的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)控制的（5） 最不利于椅子上升的位置是載重情況下的最低位子（下極限位置）（6） 最不利于椅子下降的位置是空載情況下的最高位子（上極限位置）（7） 椅子自重G=1500N（8） 受力分析見(jiàn)下圖先計(jì)算并判斷在下極限位置時(shí)電機(jī)能否啟動(dòng)并勻速上升：電機(jī)能對(duì)椅子產(chǎn)生的最大豎直向上的推動(dòng)力為：F2豎直=F2Sin=8000 Sin21=2867N氣彈簧對(duì)椅子產(chǎn)生的豎直向上的推動(dòng)力為：F1豎直=F1Sin=2500Sin20=855N椅子承受的外力極其自重G=1350+1500=2850N由于F2豎直+ F1豎直=3722NG=2850N因此電機(jī)是可以啟動(dòng)的，并且靠電機(jī)的絲桿來(lái)控制椅子的勻速上升。再計(jì)算并判斷在上極限位置時(shí)電機(jī)能否啟動(dòng)并勻速下降：電機(jī)能對(duì)椅子產(chǎn)生的最大豎直向下的拉力為：F2豎直=F2Cos=8000Cos34=6632N氣彈簧對(duì)椅子產(chǎn)生的豎直向上的推力為：F1豎直=F1Sin=2500Sin60=2165N椅子承受的自重G=1500N由于F2豎直=6632NG+ F1豎直=1500+2165=3665N因此電機(jī)是可以啟動(dòng)的，并且靠電機(jī)的絲桿來(lái)控制椅子的勻速下降。下面對(duì)絲桿強(qiáng)度進(jìn)行校核：對(duì)電機(jī)來(lái)說(shuō)最危險(xiǎn)位置是電機(jī)在最高位置處，電機(jī)承受的最大軸向力為F=6632/Cos34=8000N已知電機(jī)轉(zhuǎn)速為n=1400r/min；功率P=320W；絲桿的底徑d1=15.5mm根據(jù)公式P=Tn/9550得T=2182.86Nmm根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中表34.2-3公式=(4F/d12)+3（T/0.2 d12