多功能監(jiān)護(hù)床的抬腿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【說明書+CAD+SOLIDWORKS】
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附件3:
華 南 理 工 大 學(xué) 廣 州 汽 車 學(xué) 院
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文) 任 務(wù) 書
茲發(fā)給 09機(jī)械3班 班學(xué)生 馮錫建 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書,內(nèi)容如下:
1.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目: 多功能監(jiān)護(hù)床的抬腿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.應(yīng)完成的項(xiàng)目:
(1) 檢索與閱讀參考文獻(xiàn),收集多功能監(jiān)護(hù)床的相關(guān)資料;
(2) 完成所規(guī)定的英文翻譯任務(wù);
(3) 多功能監(jiān)護(hù)床的抬腿機(jī)構(gòu)總體設(shè)計(jì);
(4) 多功能監(jiān)護(hù)床的抬腿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真;
(5) 多功能監(jiān)護(hù)床的抬腿機(jī)構(gòu)零部件繪制;
(6) 編寫畢業(yè)論文。
(7)要求是運(yùn)用減速箱,推桿,使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成推桿的反復(fù)直線上下運(yùn)動(dòng)。
只設(shè)計(jì)腿部,不用設(shè)計(jì)床。
3.參考資料以及說明:
[1] John J. Craig 著.機(jī)器人學(xué)導(dǎo)論(第三版)贠超等譯.北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2006.6
[2] 機(jī)器人控制工程 徐斌昌
[3] 李琳,李杞儀.機(jī)械原理.北京:中國輕工業(yè)出版社,2009.1
[4] 王為,汪建曉.機(jī)械設(shè)計(jì).武漢:華中科技大學(xué)出版社,2006.8
[5] 何庭蕙,黃小清,陸麗芳.工程力學(xué).廣州:華南理工大學(xué)出版社,2006.6
[6] 陳錦昌. 計(jì)算機(jī)工程制圖.廣州:華南理工大學(xué)出版社,2004.3
4.本畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書于 年 月 日發(fā)出,應(yīng)于 年 月 日前完成,然后提交畢業(yè)考試委員會(huì)進(jìn)行答辯。
專業(yè)教研組(系)負(fù)責(zé)人 審核 年 月 日
指導(dǎo)教師(導(dǎo)師組負(fù)責(zé)人) 鄒焱飚 簽發(fā) 2013 年 1 月 20 日
多功能監(jiān)護(hù)床抬腿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
目錄
摘要 1
Abstract 1
第一章 緒論 3
1.1概述 3
1.2監(jiān)護(hù)床發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 5
1.3 監(jiān)護(hù)床抬腿機(jī)構(gòu)的方案分析 8
第二章 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 12
2.1減速比分配及電機(jī)和減速器的選型 12
2.2 同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 13
2.3傳動(dòng)軸設(shè)計(jì) 14
第三章 直線導(dǎo)軌滑塊的設(shè)計(jì) 16
3.1導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)和作用要求 16
3.2導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22
第四章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的三維建?!?3
4.1零部件的建模…………………………………………………………23
4.2裝配體的建?!?4
結(jié)論 25
致謝 26
參考文獻(xiàn): 27
摘 要
本文介紹新型一種多功能監(jiān)護(hù)床的抬腿機(jī)構(gòu),技術(shù)結(jié)構(gòu)上在于使用了曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。由電機(jī)帶動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng),這樣滑塊便可以上下反復(fù)運(yùn)動(dòng)。
此種多功能監(jiān)護(hù)床的抬腿機(jī)構(gòu),其特征在于:裝有導(dǎo)軌和滑塊,導(dǎo)軌上裝一可在導(dǎo)軌上滑動(dòng)的移動(dòng)腿部,這樣整體支腿可以隨著導(dǎo)軌上下反復(fù)運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)可靠,滿足需求。
關(guān)鍵詞:監(jiān)護(hù)床;導(dǎo)軌滑塊;曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。
Abstract
This paper introduces the leg mechanism of a new multifunctional nursing bed, the technological structure is using slider-crank mechanism. The motor drives the crank to rotate, so that the slider can be up and down movement.
The multifunctional nursing bed leg mechanism, which is characterized in that: a guide and a slider, move the leg guide is provided with a sliding on the guide rail, so that the whole leg with the lower guide rail movement, to achieve stable and reliable motion, to meet the needs of.
Key word: Monitoring bed; guide; crank slider mechanism
第1章 緒 論
1.1 概述
醫(yī)用病床也可稱為醫(yī)用床、醫(yī)療床、護(hù)理床等,是病人在醫(yī)院住院時(shí)使用的病床,主要使用場(chǎng)合有各大醫(yī)院、鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院、社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心等。
醫(yī)用病床的分類有很多種,具體有以下分類方式:按材質(zhì)分,可分為ABS醫(yī)用病床、全不銹鋼醫(yī)用病床、半不銹鋼醫(yī)用病床、全鋼制噴塑醫(yī)用病床等。
按功能分,可分為電動(dòng)醫(yī)用病床和手動(dòng)醫(yī)用病床,其中電動(dòng)醫(yī)用病床又可分為五功能電動(dòng)醫(yī)用病床和三功能電動(dòng)醫(yī)用病床等,手動(dòng)醫(yī)用病床又可分為雙搖醫(yī)用病床、單搖醫(yī)用病床、平板醫(yī)用病床。
按可否移動(dòng)分,可分為帶輪醫(yī)用病床和指直角醫(yī)用病床,其中電動(dòng)醫(yī)用病床一般都是可移動(dòng)帶輪的。
另外,還有其他一些特殊功能的病床,比如:超低三功能電動(dòng)床、家居護(hù)理床、帶便盆醫(yī)用床、燙傷翻身床、搶救床、母子床、嬰兒床、兒童床、ICU監(jiān)護(hù)床、診查床等。
長(zhǎng)沙華健醫(yī)療設(shè)備有限公司生產(chǎn)的監(jiān)護(hù)床采用的都是上好的材質(zhì),用一流的工藝加工制作而成。
1.2 監(jiān)護(hù)床發(fā)展的現(xiàn)狀及趨勢(shì)
監(jiān)護(hù)床作為一種現(xiàn)代醫(yī)院新型的醫(yī)療輔助設(shè)備正被越來越多人關(guān)注,監(jiān)護(hù)床其自身的操作簡(jiǎn)單、全電動(dòng)智能化操作方式體現(xiàn)了現(xiàn)今醫(yī)院醫(yī)療技術(shù)的更新?lián)Q代和高新技術(shù)的前沿化,監(jiān)護(hù)床可以實(shí)現(xiàn)智能化精確轉(zhuǎn)換體位,可以實(shí)現(xiàn)不同體位傷患者的體位轉(zhuǎn)換,而且操作簡(jiǎn)單,可遠(yuǎn)程遙控,實(shí)現(xiàn)了完全自動(dòng)化和智能化的醫(yī)療技術(shù)改進(jìn),成為現(xiàn)代醫(yī)院病床的代表性產(chǎn)品。
1、監(jiān)護(hù)床的取代早期手搖腳踏手術(shù)床,讓操作變得簡(jiǎn)單易行監(jiān)護(hù)床的操作功能一般包括床面升降、前后左右傾等。早期的醫(yī)療床操為簡(jiǎn)單的人工驅(qū)動(dòng)式,純粹依靠醫(yī)務(wù)人員手搖進(jìn)行,操作繁瑣,缺乏方便性與靈活性。目前有的地方使用的是腳踏液壓驅(qū)動(dòng)方式。隨著電子技術(shù)的發(fā)展目前電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵操縱體位變化的醫(yī)療床,及電動(dòng)機(jī)全機(jī)械傳動(dòng)的病床,也在逐漸被無電磁干擾的直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵操縱體位變化、計(jì)算機(jī)輔助無操縱線妨礙的遠(yuǎn)紅外遙控所取代??偠灾O(jiān)護(hù)床的操作越來越趨向于自動(dòng)化和智能化,以減輕操作者的工作量和操作復(fù)雜度,方便遠(yuǎn)程遙控,并滿足手術(shù)及其他各方面需求。監(jiān)護(hù)床嚴(yán)格符合國家要求標(biāo)準(zhǔn)。
2、監(jiān)護(hù)床實(shí)現(xiàn)了多功能和專業(yè)化的技術(shù)突破,傷患舒適,醫(yī)生方便多功能化是手術(shù)床發(fā)展的一個(gè)重要方向。該監(jiān)護(hù)床采用醫(yī)療床標(biāo)配胸橋和分離式腿板,具有平移功能,能夠進(jìn)行全身拍片和導(dǎo)管手術(shù)。各板塊都能進(jìn)行大角度運(yùn)動(dòng),達(dá)到各種醫(yī)學(xué)上所需的體位,且有大量可選配件,可滿足各種???臨床手術(shù)體位的需要。其一般內(nèi)置大容量電池,充滿電后可滿足l周手術(shù)所需電量。這種綜合監(jiān)護(hù)床可供醫(yī)院手術(shù)室施行頭、頸、胸腹腔、會(huì)陰、四肢等外科及婦產(chǎn)科、五官科和骨科等手術(shù)。
電動(dòng)平移床運(yùn)用先進(jìn)的科技技術(shù)制造出適合各種傷患者的多功能智能化,電動(dòng)平移床,真正體現(xiàn)出了展示醫(yī)院形象以及全心全意為傷患的服務(wù)理念,不僅節(jié)省大量多余的勞動(dòng)力,而且能有效針對(duì)傷患者的不同發(fā)病部位或受傷部位進(jìn)行多角度觀察和實(shí)施手術(shù),進(jìn)一步提高手術(shù)精準(zhǔn)度及縮短有效治療時(shí)間,可以說成為了現(xiàn)今醫(yī)院發(fā)展的首要發(fā)展要素。
1.3 監(jiān)護(hù)床抬腿機(jī)構(gòu)的方案分析
1.3.1機(jī)械結(jié)構(gòu)分析
本課題是設(shè)計(jì)一種多功能監(jiān)護(hù)床的抬腿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),要求抬腿自動(dòng)抬腿上下反復(fù)運(yùn)動(dòng)。
現(xiàn)提供以下設(shè)計(jì)方案:
直線導(dǎo)軌+滑塊
曲柄連桿機(jī)構(gòu)
同步帶傳動(dòng)
電機(jī)+減速器
圖1 多功能監(jiān)護(hù)床抬腿機(jī)構(gòu)
此種方案為基本旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的一種典型方式。由電機(jī)+減速器帶動(dòng)同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu),同步帶連同大轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)盤上連接一連桿,連桿的一端連接在直線導(dǎo)軌+滑塊上,這樣隨著電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng),連桿相應(yīng)就在直線滑軌上可以上下反復(fù)運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)盤連同連桿即為曲柄連桿機(jī)構(gòu)的一種形式,即為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。
1.3.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)總體方案和布局
確定好設(shè)計(jì)方案后我們對(duì)整體方案進(jìn)行大體設(shè)計(jì)布局,整個(gè)傳動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),電動(dòng)機(jī)連同減速器,本次設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)我們采用普通電動(dòng)機(jī),普通電動(dòng)機(jī)連同減速器,需要分配傳動(dòng)減速比,需要加減速器進(jìn)行減速,經(jīng)過減速器出來后再與同步帶連接,再進(jìn)行一次減速。我們?cè)偌由贤綆鲃?dòng),使得傳動(dòng)更加平穩(wěn)快速,經(jīng)過傳動(dòng)軸后,轉(zhuǎn)盤和傳動(dòng)軸連接,連桿連接在轉(zhuǎn)盤上。連桿的另一端固定在導(dǎo)軌滑塊上,這樣整體布局就設(shè)計(jì)出來。
傳動(dòng)軸
曲柄滑塊機(jī)構(gòu)
同步帶傳動(dòng)
直線導(dǎo)軌+滑塊
圖3 多功能監(jiān)護(hù)床抬腿機(jī)構(gòu)大體布局圖
第2章 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
2.1減速比分配及電機(jī)和減速器選型
整個(gè)裝置我們假設(shè)承受總重量為100Kg(由于考慮到人的重量),整個(gè)腿部機(jī)構(gòu)升降速度大致為1~2r/min。即:
根據(jù)本次設(shè)計(jì)由于為了監(jiān)護(hù)床的方便使用,不需要考慮外接電源,所以要需要蓄電池帶動(dòng)電機(jī),這里我們選擇直流無刷電機(jī),直流無刷電機(jī)的型號(hào)是92BL-A類型的。具體的電機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算如下
2.1.1直流電機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算
1、確定運(yùn)行時(shí)間
本次設(shè)計(jì)加速時(shí)間
負(fù)載速度(m/min)
有速度可知每秒上升50mm,
2.電機(jī)轉(zhuǎn)速
3.負(fù)載轉(zhuǎn)矩
式中:
4.負(fù)載慣量
上下垂直運(yùn)動(dòng)
絲桿螺母慣量
式中
總慣量
5.電機(jī)轉(zhuǎn)矩
啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩
必須轉(zhuǎn)矩
S為安全系數(shù),這里取1.0
根據(jù)以上得出數(shù)據(jù),
我們選用直流無刷電機(jī)型號(hào)為92BL-A,此無刷直流電機(jī)廠家為南京森宇機(jī)電的產(chǎn)品。根據(jù)電機(jī)的特性曲線以及參數(shù)表如下:
根據(jù)計(jì)算和特性曲線以及電機(jī)基本參數(shù)表,我們選用直流無刷電機(jī)型號(hào)為
92BL-4030H1-LK-B,
電機(jī)額定功率為0.4KW,
額定轉(zhuǎn)矩為1.3N.m,
最大轉(zhuǎn)矩為2.6N.m,
額定轉(zhuǎn)速為 3000r/min。
電機(jī)大致圖如下:
外形尺寸92x92x86,電機(jī)輸出軸徑為14mm。
2.1.2減速器選擇
電機(jī)轉(zhuǎn)速3000r/min,抬腿運(yùn)動(dòng)速度2m/min,
由公式
總傳動(dòng)比
已知需要減速比為1:60左右的減速器,在這里我們選用連同電機(jī)的減速器,此種減速器為一端輸出的,一頭為減速器輸入與電機(jī)輸出連接,另一頭為減速器輸出端與同步帶輪連接。
2.2同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)
1.設(shè)定功率
2.計(jì)算小同步帶輪轉(zhuǎn)速
3.選定同步帶帶型和節(jié)距
由同步帶選型圖可以看出,由于在本次設(shè)計(jì)中功率轉(zhuǎn)速都不大,所以帶輪的型號(hào)可以任意選取,我們選擇H型帶,此帶為輕型,節(jié)距Pb=12.7mm
5.選取主動(dòng)輪齒數(shù),即小齒輪齒數(shù)Z1
查表知道小同步帶輪最小齒數(shù)為14,本次我們選取小同步帶輪齒數(shù)為15.
6.小同步帶輪節(jié)圓直徑確定
7.大同步帶輪數(shù)據(jù)確定
本次設(shè)計(jì)我們選用的同步帶的傳動(dòng)比大致為2.1,由于小同步帶輪齒數(shù)為15,則
我們選用傳動(dòng)比為2.1則大同步帶輪齒數(shù)為32,實(shí)際傳動(dòng)比為
大同步帶輪節(jié)圓直徑=129.36mm
8.同步帶速確定
9.確定軸間間距
根據(jù)公式
10.同步帶帶長(zhǎng)及其齒數(shù)確定
11.帶輪嚙合齒數(shù)計(jì)算
在本次傳動(dòng)設(shè)計(jì)中,嚙合齒數(shù)為帶輪齒數(shù)的一半,即小同步帶齒數(shù)的一半,為7
12.基本額定功率P0計(jì)算
查基準(zhǔn)同步帶的許用工作壓力和單位長(zhǎng)度的質(zhì)量可以知道
Ta=2100.85N,m=0.448kg/m
所以同步帶的基準(zhǔn)額定功率為
13.計(jì)算作用在軸上力Fr
根據(jù)我們這里選用的梯形同步帶,型號(hào)為H,節(jié)距12.7mm,齒形角為40度,齒根厚為6.12mm,齒高4.3mm,齒根圓角半徑為1.02mm,齒頂圓角半徑1.02mm。
2.3傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)
傳動(dòng)軸的材料選擇、熱處理方式,許用應(yīng)力的確定。選擇45鋼正火。硬度達(dá)到170~217HBS,抗拉強(qiáng)度=600MPa,屈服強(qiáng)度=355MPa。[]=55MPa
計(jì)算d1,按下列公式初步計(jì)算出軸的直徑,輸出軸的功率P和扭矩T
最小直徑計(jì)算(查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教材表15—3 取 c=110)
考慮鍵槽
與齒輪嚙合的傳動(dòng)軸軸徑我們?nèi)?0mm。
根據(jù)與大同步帶輪相配合,本次設(shè)計(jì)中,取=30mm;
由于本次傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單,軸的大致形式如下:
中間軸段軸徑為30mm,兩端軸徑為20mm。
傳動(dòng)軸的校核
作用在傳動(dòng)軸上的圓周力:
徑向力:
求垂直面的支反力
計(jì)算垂直彎矩:
求水平面的支承力:
計(jì)算、繪制水平面彎矩圖:
求危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩:
從圖可見,m-m,n-n處截面最危險(xiǎn),其當(dāng)量彎矩為:(取折合系數(shù))
計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑:
n-n截面:
m-m截面:
由于,所以該軸是安全的。
④彎矩及軸的受力分析圖如下
傳動(dòng)軸的彎矩簡(jiǎn)圖
第3章 直線導(dǎo)軌滑塊的設(shè)計(jì)
3.1導(dǎo)軌的作用和設(shè)計(jì)要求
當(dāng)運(yùn)動(dòng)件沿著承導(dǎo)件作直線運(yùn)動(dòng)時(shí),承導(dǎo)件上的導(dǎo)軌起支承和導(dǎo)向的作用,即支承運(yùn)動(dòng)件和保證運(yùn)動(dòng)件在外力(載荷及運(yùn)動(dòng)件本身的重量)的作用下,沿給定的方向進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)。對(duì)導(dǎo)軌的要求如下:
1.一定的導(dǎo)向精度。導(dǎo)向精度是指運(yùn)動(dòng)件沿導(dǎo)軌移動(dòng)的直線性,以及它與有關(guān)基面間的相互位置的準(zhǔn)確性。
2.運(yùn)動(dòng)輕便平穩(wěn)。工作時(shí),應(yīng)輕便省力,速度均勻,低速時(shí)應(yīng)無爬行現(xiàn)象。
3.良好的耐磨性。導(dǎo)軌的耐磨性是指導(dǎo)軌長(zhǎng)期使用后,能保持一定的使用精度。導(dǎo)軌在使用過程中要磨損,但應(yīng)使磨損量小,且磨損后能自動(dòng)補(bǔ)償或便于調(diào)整。
4.足夠的剛度。運(yùn)動(dòng)件所受的外力,是由導(dǎo)軌面承受的,故導(dǎo)軌應(yīng)有足夠的接觸剛度。為此,常用加大導(dǎo)軌面寬度,以降低導(dǎo)軌面比壓;設(shè)置輔助導(dǎo)軌,以承受外載。
5.溫度變化影響小。應(yīng)保證導(dǎo)軌在工作溫度變化的條件下,仍能正常工作。
6.結(jié)構(gòu)工藝性好。在保證導(dǎo)軌其它要求的前提下,應(yīng)使導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于加工、測(cè)量、裝配和調(diào)整,降低成本。
不同設(shè)備的導(dǎo)軌,必須作具體分析,對(duì)其提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求。必須指出,上述六點(diǎn)要求是相互影響的。
設(shè)計(jì)導(dǎo)軌應(yīng)包括下列幾方面內(nèi)容:
1.根據(jù)工作條件,選擇合適的導(dǎo)軌類型。
2.選擇導(dǎo)軌的截面形狀,以保證導(dǎo)向精度?
3.選擇適當(dāng)?shù)膶?dǎo)軌結(jié)構(gòu)及尺寸,使其在給定的載荷及工作溫度范圍內(nèi),有足夠的剛度,良好的耐磨性,以及運(yùn)動(dòng)輕便和平穩(wěn)。
4.選擇導(dǎo)軌的補(bǔ)償及調(diào)整裝置,經(jīng)長(zhǎng)期使用后,通過調(diào)整能保持需要的導(dǎo)向精度。
5.選擇合理的潤(rùn)滑方法和防護(hù)裝置,使導(dǎo)軌有良好的工作條件,以減少摩擦和磨損。
6.制訂保證導(dǎo)軌所必須的技術(shù)條件,如選擇適當(dāng)?shù)牟牧希约盁崽幚?、精加工和測(cè)量方法等。
3.2導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
直線導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)形式有以下:
三角形導(dǎo)軌:該導(dǎo)軌磨損后能自動(dòng)補(bǔ)償,故導(dǎo)向精度高。它的截面角度由載荷大小及導(dǎo)向要求而定,一般為90°。為增加承載面積,減小比壓,在導(dǎo)軌高度不變的條件下,采用較大的頂角(110°~120°);為提高導(dǎo)向性,采用較小的頂角(60°)。如果導(dǎo)軌上所受的力,在兩個(gè)方向上的分力相差很大,應(yīng)采用不對(duì)稱三角形,以使力的作用方向盡可能垂直于導(dǎo)軌面。
矩形導(dǎo)軌:優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造、檢驗(yàn)和修理方便;導(dǎo)軌面較寬,承載力較大,剛度高,故應(yīng)用廣泛。但它的導(dǎo)向精度沒有三角形導(dǎo)軌高;導(dǎo)軌間隙需用壓板或鑲條調(diào)整,且磨損后需重新調(diào)整。
燕尾形導(dǎo)軌:燕尾形導(dǎo)軌的調(diào)整及夾緊較簡(jiǎn)便,用一根鑲條可調(diào)節(jié)各面的間隙,且高度小,結(jié)構(gòu)緊湊;但制造檢驗(yàn)不方便,摩擦力較大,剛度較差。用于運(yùn)動(dòng)速度不高,受力不大,高度尺寸受限制的場(chǎng)合。
圓形導(dǎo)軌:制造方便,外圓采用磨削,內(nèi)孔珩磨可達(dá)精密的配合,但磨損后不能調(diào)整間隙。為防止轉(zhuǎn)動(dòng),可在圓柱表面開鍵槽或加工出平面,但不能承受大的扭矩。宜用于承受軸向載荷的場(chǎng)合。
為保證導(dǎo)軌正常工作,導(dǎo)軌滑動(dòng)表面之間應(yīng)保持適當(dāng)?shù)拈g隙。間隙過小,會(huì)增加摩擦阻力;間隙過大,會(huì)降低導(dǎo)向精度。導(dǎo)軌的間隙如依靠刮研來保證,要廢很大的勞動(dòng)量,而且導(dǎo)軌經(jīng)過長(zhǎng)期使用后,會(huì)因磨損而增大間隙,需要及時(shí)調(diào)整,故導(dǎo)軌應(yīng)有間隙調(diào)整裝置。
矩形導(dǎo)軌需要在垂直和水平兩個(gè)方向上調(diào)整間隙。在垂直方向上,一般采用下壓板調(diào)整它的低面間隙,其方法有:a)刮研或配磨下壓板的結(jié)合面;b)用螺釘調(diào)整鑲條位置;c)改變墊片的片數(shù)或厚度。
在水平方向上,常用平鑲條或斜鑲條調(diào)整它的側(cè)面間隙。
導(dǎo)軌的使用壽命取決于導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)、材料、制造質(zhì)量、熱處理方法,以及使用與維護(hù)。提高導(dǎo)軌的耐磨性,使其在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持一定的導(dǎo)向精度,就能延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。提高導(dǎo)軌耐磨性的措施有:
1)選擇合理的比壓 單位面積上的壓力成為比壓,即
p=P/S(公斤/厘米2)
本次壓力P=0.5公斤/平方
式中 P-作用在導(dǎo)軌上的力(公斤)
S-導(dǎo)軌的支承面積(厘米2)
由上式可知,要減小導(dǎo)軌的比壓,應(yīng)減輕運(yùn)動(dòng)部件的重量和增大導(dǎo)軌支承面的面積。減小兩導(dǎo)軌面之間的中心距,可以減小外形尺寸和減輕運(yùn)動(dòng)部件的重量。但減小中心距受到結(jié)構(gòu)尺寸的限制,同時(shí)中心距太小,將導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定。
降低導(dǎo)軌比壓的另一辦法,是采用卸荷裝置,即在導(dǎo)軌載荷的相反方向,增加彈簧或液壓作用力,以抵消導(dǎo)軌所承受的部分載荷。
本次設(shè)計(jì)的導(dǎo)軌選用上銀公司的導(dǎo)軌滑塊型號(hào)為HGR20型,具體型號(hào)圖如下:
圖3-1 直線導(dǎo)軌型號(hào)
第4章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及三維建模
4.1傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及建模
我們本次設(shè)計(jì)完結(jié)構(gòu)圖后,在CAD中二維圖的繪制好零件圖和裝配圖,要對(duì)本次設(shè)計(jì)進(jìn)行三維建模。我們使用的是SOLIDWORKS軟件。
在傳動(dòng)結(jié)構(gòu)中,主要零件有同步帶輪、連桿、轉(zhuǎn)盤、導(dǎo)軌滑塊、直流電機(jī)和減速器等,通過對(duì)SOLIDWROKS軟件的建模,將傳動(dòng)部件的三維建模如下:
小同步帶輪的建模
大同步帶輪的建模
連桿的建模
直線導(dǎo)軌的建模
4.2總裝配圖的建模
整個(gè)抬腿機(jī)構(gòu)的總裝配圖如上所示,建好整體模型后可以對(duì)此機(jī)構(gòu)進(jìn)行仿真效果,具體效果參見SOLIDWORKS中的仿真效果。
結(jié) 論
通過本次設(shè)計(jì)多功能監(jiān)護(hù)床的抬腿設(shè)計(jì),從中深刻掌握到抬腿機(jī)構(gòu)中的曲柄連桿結(jié)構(gòu),并對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,并繪制出裝配圖和零件圖。然后在通過三維軟件SOLIDWORKS軟件進(jìn)行零件的三維建模和裝配圖的建模。
綜上所述得到一下結(jié)論:
(1)本設(shè)計(jì)適應(yīng)了抬腿機(jī)構(gòu)的重要性,可以在上下反復(fù)運(yùn)動(dòng)。
(2)曲柄連桿的應(yīng)用得到了認(rèn)可;
(3)充分查找資料根據(jù)計(jì)算結(jié)果和設(shè)計(jì)的需要,選用合適的零部件,并對(duì)其進(jìn)行校核;精度驗(yàn)算;
(4)機(jī)械系統(tǒng)中各個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),方案合理,能適應(yīng)實(shí)際的情況。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] Zhang Guoxiong,Liu Shugui,Qiu Zurong,Yu Fusheng,NaYonglin,Leng Changlin.NON-CONTACT MEASUREMENT OF SCULPTURED SURFACE OF ROTATION[J].CHINESE JOURNAL OF M ECHANICAL ENGIN EERING.Vo1,17,No.4,2004.
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致 謝
本課題是在xxx老師的精心指導(dǎo)和熱情關(guān)懷下完成的,在此謹(jǐn)向?qū)煴硎咀钪孕牡母兄x和最誠摯的敬意。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師xx的細(xì)心指導(dǎo)下完成的。在我三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)中,正是他們以無私的關(guān)懷、忘我的研究精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)作風(fēng)關(guān)心影響和教導(dǎo)了我,將令我終身受益。從課題的開始到最后,無處不凝聚著xxx老師的心血。xxx老師在學(xué)習(xí)和生活方面給予了我極大的關(guān)心和支持。同時(shí)老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、科學(xué)的學(xué)術(shù)作風(fēng),前瞻的科研眼光、敏銳的思維、淵博的知識(shí)、豐富的閱歷、謙虛大度的胸懷、獨(dú)特的為人處世原則,忘我工作的奉獻(xiàn)精神是永遠(yuǎn)值得我學(xué)習(xí)的。在此謹(jǐn)向xxx老師表示衷心的感謝!
感謝應(yīng)用技術(shù)學(xué)院的各位老師!在我四年多的求學(xué)生涯中,從學(xué)習(xí)和生活各方面給予我莫大的關(guān)懷和幫助。感謝我的大學(xué)同學(xué),與他們共同度過這一段難忘的人生旅程,他們?yōu)槲业拇髮W(xué)生生活和畢業(yè)設(shè)計(jì)生活增添了無限色彩。
再有要感謝一起學(xué)習(xí)生活的同學(xué)們,與他們的一次次交流使我得以不斷進(jìn)步和提高。
我能夠?qū)P膶W(xué)習(xí),順利完成學(xué)業(yè),與我的父母的培養(yǎng)、鼓勵(lì)和支持是分不開的,在此向他們表示最誠摯的感謝!
感謝文中所引用文獻(xiàn)的所有作者們!再次感謝所有關(guān)心、支持和幫助過我的老師、同學(xué)和朋友們!
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