電動無針注射器設計【說明書+CAD+PROE】,說明書+CAD+PROE,電動無針注射器設計【說明書+CAD+PROE】,電動,注射器,設計,說明書,仿單,cad,proe 哈爾濱理工大學 畢業(yè)設計(論文) 開 題 報 告 學生姓名 姚照文 學 號 1230060131 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 機械12-1 指導教師 杜野 2016年3月 6日 課題題目及來源： 題目：電動無針注射器設計 題目來源：自擬 課題研究的意義和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀： 課題研究的意義： 傳統(tǒng)的注射器是通過不銹鋼針頭注射人體，容易造成局部皮膚損害、出血，不僅疼痛顯著，令多數(shù)患者（特別是小孩）產(chǎn)生害怕，并且大量一次性注射器使用后即成為威脅環(huán)境健康的醫(yī)用垃圾，據(jù)報道，在美國440萬醫(yī)務人員中，每年因針頭或醫(yī)療銳器刺傷的人數(shù)達80萬，護士每年發(fā)生的針次傷達80～100萬次。1994年，WHO和聯(lián)合國兒童基金會在免疫接種會議上，2002年，WHO在“全球安全注射網(wǎng)絡年會鰲注射后廢棄物管理技術研究會”提出安全注射的要求，呼吁積極推廣無針注射技術，無針注射的需求，促使了本課題研究 。 與傳統(tǒng)的皮下針頭注射器相比，電動無針注射器的有點很明顯。無針注射是通過高速射流注射一小股藥物到皮下，無針扎傷害危險，避免皮膚受損引起感染。沒有傳統(tǒng)注射器使用的針頭，避免了針頭暴露感染。在使用和效果上迅速便捷，易于操作，可以在任何地方使用。 現(xiàn)如今大多數(shù)的疫苗是采用有針頭注射器注射的，雖然有針頭注射器使用廣泛，基于針頭的方法仍然有一定的局限，比如人們對使用針尖的恐懼癥，因針頭而產(chǎn)生的傷害事故，以及在一些發(fā)展中國家由于重復利用針頭而導致大數(shù)量的HIV病毒感染，無針注射器可以很好的解決以上的一系列問題，根據(jù)粗略統(tǒng)計，它有如下優(yōu)點： （1） 無針扎傷害、無疼痛 （2） 排除可能產(chǎn)生的交叉感染 （3） 注射完成后處理費用低 （4） 注射的藥物易吸收 （5） 易于操作、簡捷并且可以在任何地方使用 （6） 藥物注射劑量準確（0.01ml可調） （7） 消除針頭刺破事故的發(fā)生 綜上所述，本課題的研究有著廣泛的意義和使用價值。 國內(nèi)外無針注射器發(fā)展狀況: 發(fā)達國家對無針注射器的研究非常重視，無針注射技術發(fā)展迅速，除了已經(jīng)被人們熟知的液體無針注射技術，粉末無針注射也開始發(fā)展和應用。與應用液體無針注射器比起來，粉末無針注射是一個更新的注射平臺。第一個施用于液體的無針注射器于20世紀40年代設計，用于大規(guī)模的疫苗接種，液體無針注射器從那里便開展起來。而第一個粉末無針注射的專利在1993年發(fā)表，第一次臨床試驗則在1997年。 近年來，隨著我國生物工程技術的日益成熟和廣泛使用，大量的生物技術藥物問世，為開辟更簡便的蛋白/多肽類藥物和基因藥物的給藥途徑，研制出了無針注射給藥系統(tǒng)。胰島素是蛋白/多肽類藥物中的典型代表，有多種新型給藥系統(tǒng)用于開發(fā)胰島素新制劑，與使用有針頭注射器的傳統(tǒng)注射劑相比，無針注射給藥系統(tǒng)更適合于又恐針感的病人、兒童患者，并消除了交叉感染。 國外發(fā)展現(xiàn)狀 經(jīng)過七十年的研究沉淀，國外對無針注射的研究已經(jīng)進入市場開發(fā)階段，目前，英國、美國在該領域處于領先地位。目前，Medr-Ject公司主要從事機械動力無針注射給藥系統(tǒng)的研究，已開發(fā)了系列產(chǎn)品。與其他無針注射技術相比，機械動力無針注射給藥系統(tǒng)科技含量較低，提高藥液傳遞效率必須使用高強度彈簧，其優(yōu)勢在于較容易進行機械加工，使用時不產(chǎn)生噪音。Weston醫(yī)藥公司和Bioject公司分別開發(fā)了系列高壓氣體動力無針注射產(chǎn)品，應用于遞送羅氏公司的干擾素和抗菌素、Weston公司的流感疫苗、Fragmin公司的小分子量肝素、其他的還有乙型肝炎疫苗、胰島素、嗎啡、利多卡因、紅細胞生成素、生長激素等藥物。 Weston醫(yī)藥公司開發(fā)的產(chǎn)品主要以高壓氮氣為動力源，Bioject公司開發(fā)產(chǎn)品以高壓二氧化碳為動力源。 國內(nèi)發(fā)展狀況 目前，我國在無針注射器研制上仍然處于初級階段，已有國產(chǎn)化SSP型無針注射器， SSP型無針注射器是我國自主研制的試驗用無針注射器。此外浙江省醫(yī)療器械研究所與浙江大學也在聯(lián)合研究無針注射器產(chǎn)品，并且再進一步做臨床分析。 隨著科技的進步，無針注射器存在的問題將逐步得到解決，加快發(fā)展。在不久的將來，各種無針注射器產(chǎn)品必然被廣大消費者熟知并認可。無針注射藥物品種將會有更大的選擇空間，蛋白質組學研究的推進將發(fā)掘更多適用于無針注射給藥的蛋白/多肽類藥物，國外在無針注射領域已很成熟，我國也在不斷的研究，在不久的將來，我國也會在這一領域有所發(fā)展和創(chuàng)新。 課題研究的主要內(nèi)容和方法，研究過程中的主要問題和解決辦法： 課題研究的主要內(nèi)容: 1、闡述無針注射器的研究目的及意義，以及國內(nèi)外的發(fā)展狀況； 2、在深入分析產(chǎn)品需求的基礎上，提出無針注射器的研究要求，并機械產(chǎn)品概念設計的理論與方法，完成無針注射器的概念設計；之后在詳細設計的步驟中主要完成選擇方案的設計； 3、具體介紹，選擇出設計產(chǎn)品所用的動力源，或選擇機械動力注射或是選擇高壓氣體無針注射； 4、電動無針注射器結構設計，繪制零件圖及裝配圖； 5、電動無針注射器電路設計； 課題研究的主要方法： （1）收集資料，了解并電動無針注射器的工作原理和各模塊的功能。 （2）確定設計大體思路，撰寫開題報告，按照要求完成具體的設計內(nèi)容。 （3）根據(jù)設計任務書的要求，熟悉相關軟件CAD及三維制圖軟件PROE，確定設計方法及設計要點。按要求完成完整的設計計劃及預期達到的結果，進行相關設計及計算。 （4）對所設計的電動無針注射器進行三維建模和仿真。 （5）對設計說明書初稿進行相關格式修改，對設計圖紙并進行修改。 研究過程中的主要問題和解決的方法： (1)無針注射器功能結構設計 機械產(chǎn)品的功能是指機械產(chǎn)品的用途或所具有的特定工作能力。機械系統(tǒng)和其他系統(tǒng)一樣都存在著能量流、物質流和信息流的傳遞與交換。因此機械產(chǎn)品的功能具體來說，是實現(xiàn)能量、物料、信息的傳遞與變換；是實現(xiàn)作用對象（物料、能量和信息）的特征變化。 通過對無針注射器的抽象化描述之后，可以把總功能描述為無針條件下進行噴射注射，他的黑箱示意圖如圖1所示。他是以物料的轉換為主的機械系統(tǒng)，也即物料流為主流，輸入物料是藥物和人體的某部位，輸出物料流是已完成注射的人體某部位。 圖1 無針注射器黑箱示意圖 由無針注射器的噴射流程分析可得，無針注射器由儲藥、加載、觸發(fā)、噴射、注射幾個步驟組成，其流程圖如圖2所示： 圖2無針注射器動作流程圖 （2） 系統(tǒng)方案設計 機械產(chǎn)品概念設計最終要實現(xiàn)機械運動方案設計，也就是執(zhí)行機構系統(tǒng)方案設計。執(zhí)行機構設計的構思與設計是概念設計中重要的部分，主要是動力系統(tǒng)、傳動及執(zhí)行系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其中執(zhí)行系統(tǒng)是執(zhí)行機構的設計核心。 本次設計的電動無針注射器，機構設計方案是把電能轉化為電磁能，把電磁能轉換為彈簧的彈性勢能，彈簧作為主要的動力源，把壓縮彈簧的彈性勢能轉化為使藥噴射出的動能。 課題研究所需的參考文獻： [1]周旭.無針粉末注射給藥系統(tǒng)的研制與應用[D].中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院.2008 [2]陳黃飛.無針注射器發(fā)展狀況分析.廣東工業(yè)大學華立學院.2014 [3]羅麗君.侍曉云.無針注射器的臨床應用及研究現(xiàn)狀.藥物生物科技.2015 [4]龔溎義．機械設計課程設計指導書[M]. 北京：高等教育出版社 [5]澲良貴．紀明鋼. 機械設計[M]. 北京：高等教育出版社 [6]曾莉群．無針注射器研發(fā)[D]. 浙江大學. 碩士畢業(yè)論文. 2008 [7]邵文鵬, 王韻晴．無針注射器的研究進展[J]. 中國醫(yī)療器械信息. 2015 [8]賈軍朋.無針注射器結構創(chuàng)新設計.蘇州大學.2011年 [9]李金柱.無針注射器性能研究及結構設計.華中科技大學.2007 [10]周旭.王伽伯.肖小河.無針注射給藥系統(tǒng)及應用.解放軍藥學學報.2005 [11]趙麗娜.無針注射器技術研究.浙江大學. 2012 指導教師審查意見： 指導教師簽字： 　　　 20 年 月 日 指導委員會意見審核意見： 組長簽字： 　　　20　年 月 日