无针注射器性能研究及结构设计

摘要

传统的有针注射在给人们带来便利的同时，也带来了许多问题，如长期注射产生皮下结节，针头刺伤，疼痛，针头恐惧症，针头重复使用容易导致传染病的传播等。为解决这些问题，无针注射技术逐渐发展起来。无针注射有注射无痛感，药物吸收好，不会发生交叉感染，可以自行注射等优点。本文设计了一种以高刚度弹簧为动力的无针注射器，并试制了样机，用于医学试验，以指导下一步的工作。
　　 首先，研究了当前国内外无针注射器的相关状况，分析无针注射机理，分析无针注射器各类结构的特点，完成无针注射器总体设计，选择以弹簧为动力，注射头和动力头相分离的设计结构。
　　 其次，建立弹簧动力无针注射器注射过程数学模型，分析了动力头结构参数对注射压力的影响，参照市场产品Injex无针注射器设计了动力弹簧，并以弹簧尺寸为依据完成动力头具体的结构设计，在此过程中，设计并改进了一种位于注射器顶部的触发装置。制造了动力头样机，并制造了三种不同刚度的弹簧，用于实验。
　　 再次，设计了注射头，并设计了与无针注射器相关的辅助装置，包括动力弹簧压紧装置，取药适配器。
　　 最后，依据实验，对所设计的无针注射器进行了分析，提出进一步改进的方案。
　　 实验证明，所设计无针注射器在合适刚度的弹簧驱动下，比较接近Injex无针注射器的注射性能。