根据世界卫生组织透露的讯息，新型冠状肺炎患者中有13%的重症患者和6%的危重患者，而这些患者需要有创呼吸机给予生命支持，基于此，有创呼吸机成为重症、危重症新型冠状肺炎患者的“救命机”，成为生死攸关的医疗资源。

         医用呼吸机是一种能够起到预防和治疗呼吸衰竭，减少并发症，挽救及延长病人生命的至关重要的医疗设备。呼吸机通常具备四个基本功能，即向肺充气、吸气向呼气转换，排出肺泡气以及呼气向吸气转换，依次循环往复。因此得有：⑴能提供输送气体的动力，代替人体呼吸肌的工作；⑵能产生固定的呼吸节律，包括呼吸频率和吸呼比，以代替人体呼吸中枢神经支配呼吸节律的功能；⑶能提供合适的潮气量（VT）或分钟通气量（MV），以满足呼吸代谢的需要；⑷供给的气体倾向经过加温和湿化，代替人体鼻腔功能 ，并能供给高于大气中所含的O2量，以提高吸入O2浓度，优化氧合；

          医用呼吸机属于知识密集型高技术行业，呼吸机用的组件多为业内通用的标准件，通气控制精度、人机同步好不好，靠得就是厂家自身的软硬件技术实力。这也是我国厂商相对薄弱的环节。虽然国外厂商掌握了大量核心技术专利，但经过这几年不断摸索和发展国内企业在智能设计、通气、降噪等核心技术方面研发水平有了很大提高，高端医用呼吸机自主创新能力也进步明显；

         呼吸机技术由硬件和软件组成，核心硬件包括压力驱动系统、患者回路、过滤器和阀门等，其中的关键零部件包括流量传感器、芯片、音圈电机、涡轮风机等: 因为音圈电机具备结构简单，响应快，运行平稳，噪音低，可靠性高等特性，被用来主动驱动呼吸机气缸阀实现高频往返运动从而实现呼吸机的基本功能；

         开发一款合适的医用精密直线音圈电机，从系统要求来看，需要重点考虑如下需求：音圈电机结构，动力性能，音圈电机响应时间，摩擦力，迟滞力，噪音，可靠性，音圈电机原材料，音圈电机生产工艺；

根据系统要求，我们定制生产精密轴式滚珠轴承动圈圆柱音圈电机；

因为：

1， 结构简单，体积小;

2， 动子质量轻，高速，高加速，高响应 ;

3， 高频率，高频响应性快；

4， 零磁滞，零磁槽效应，低阻尼。

根据呼吸机系统要求，通过仿真模拟，音圈电机最大推力5N~6N左右，有效工作行程7mm；采用独特的音圈电机结构设计，电机推力曲线呈现线性结构。

考虑运动导向摩擦力及迟滞力的影响，以及可靠性，采取定制独特的设计直线滚珠轴承系统并经过不断优化测试评估，使呼吸机输出气压均衡，平稳。

呼吸机音圈电机基于磁学原理，电子学原理，机械系统原理进行定制生产的；音圈电机的工作原理是依据安培力原理, 即通电导体放在磁场中, 就会产生力F , 力的大小取决于磁场强弱B , 电流I , 以及磁场和电流的方向(见图1). 如果共有长度为L 的N 根导线放在磁场中, 则作用在导线上的力可表示为F = kB L IN , (1)式中 k 为常数；

         音圈电机是单相两极装置. 给线圈施加电压则在线圈里产生电流, 进而在线圈上产生与电流成比例的力, 使线圈在气隙内沿轴向运动. 通过线圈的电流方向决定其运动方向. 当线圈在磁场内运动时, 会在线圈内产生与线圈运动速度、磁场强度、和导线长度成比例的电压(即感应电动势). 驱动音圈电机的电源得提供足够的电流满足输出力的需要, 且要克服线圈在峰值运动速度下产生的感应电动势, 以及通过线圈的漏感压降；

           音圈电机由磁体和线圈组成的零部件,线圈与磁体之间的小气隙通常是(0. 5～ 5) mm , 根据需要此气隙可以增大, 只是需要确定引导系统允许的运动范围, 同时避免线圈与磁体间摩擦或碰撞，基于上述原理生产定制音圈电机；

          音圈电机直线滚珠轴承是直线传动轴配合使用。作无限直线运动的系统，负荷滚珠和传动轴因为是点接触，容许载荷较小，但直线运动时，摩擦阻力最小，精度高，运动快捷。其工作原理：由于直线轴承构造中实现了点与轴的接触，钢珠与直线光轴的接触运行，形成其低摩擦，低阻力高精度的运行效果，亦可以旋转运行，因此直线轴承广泛用于电子设备，拉力试验机等精密设备，以及多轴机床、冲床、工具磨床、自动气割机、打印机、卡片分选机、食品包装机等工业机械的滑动部件。