多功能嬰兒護理車的設(shè)計-嬰兒車【含SW三維圖】【含5張CAD圖紙】

多功能嬰兒護理車的設(shè)計-嬰兒車【含SW三維圖】【含5張CAD圖紙】,含SW三維圖,含5張CAD圖紙,多功能,嬰兒,護理,設(shè)計,SW,三維,CAD,圖紙 多功能嬰兒護理車的設(shè)計 摘 要：針對我國嬰兒車，功能單一，且使用壽命一般在一年左右便成為閑置品等問題，設(shè)計開發(fā)了多功能嬰兒護理。該嬰兒車動力源于車輪，通過離合器使主動軸與從動軸結(jié)合，那么車輪的滾動將使主動軸隨之運動，從而帶動曲軸轉(zhuǎn)動，再帶動曲柄搖桿機構(gòu)運動使床體產(chǎn)生擺動；該嬰兒車主要由動力輸入裝置、傳動裝置、離合裝置和曲柄搖桿裝置組成。機具結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，為中國嬰兒車的設(shè)計提供了技術(shù)支持。 關(guān)鍵詞：兒童用品；嬰兒車；設(shè)計；搖擺；傳動帶；手搖；多功能 中圖分類號： 文獻標識碼：A 文章編號： - 97 - 0 引言 嬰兒車兒車產(chǎn)業(yè)所面對的消費市場已經(jīng)產(chǎn)生了很大的變化，這將推動企業(yè)和產(chǎn)品不斷地更新?lián)Q代以適應(yīng)這一變化帶來的沖擊。兒童消費每年對家庭消費額的直接影響和間接影響加起來的數(shù)字已經(jīng)吸引了許多生產(chǎn)企業(yè)的注意，導(dǎo)致其生產(chǎn)出了各種各樣的嬰兒車，比如豪華型、簡約型、輕便型等，無論哪一種，存在的弊端都是“一物只能一用”（現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計在為人類創(chuàng)造現(xiàn)代生活方式和生活環(huán)境的同時，也加速了資源、能源的消耗，特別是工業(yè)設(shè)計的過度商業(yè)化，使設(shè)計成了鼓舞人們無節(jié)制消費的重要介質(zhì)。隨著全球污染越來越嚴重，全世界消費者都在提倡綠色無污染可循環(huán)利用的消費觀念）。對于中國這個人口密度如此大的國家（經(jīng)濟基本上還處于發(fā)展中國家，大多數(shù)家庭還未實現(xiàn)小康生活），人均住房面積逐漸減少，物價迅速提升，“一物一用”的設(shè)計理念不僅浪費資源而且占空間。所以嬰兒車產(chǎn)品的整個發(fā)展趨勢往節(jié)約材料、多功能整合的全新設(shè)計靠攏。 嬰兒車是現(xiàn)代家庭必不可缺的育兒工具，在現(xiàn)代家庭中扮演著越來越重要的角色。同時新的育兒文化也在不斷沖擊著我們的傳統(tǒng)觀念，人們對現(xiàn)有的嬰兒車也提出了越來越高的要求，期待著更高品質(zhì)的嬰兒車問世。設(shè)計的終極是為了人們搞品質(zhì)的生活，市場上的嬰兒車大多功能單一，且使用壽命一般在一年左右便成為閑置品。新型多功能嬰兒車將從“可持續(xù)發(fā)展”的角度，開展創(chuàng)新設(shè)計研究，從而延長其使用壽命和使用率。因此，開展嬰兒車的設(shè)計研究，為我們的寶寶和年輕的父母提供更加高品質(zhì)的服務(wù)，是時代發(fā)展的需要。 1 嬰兒車的總體結(jié)構(gòu) 嬰兒車機整體結(jié)構(gòu)如圖1-1所示 1.后輪 2.固定桿 3.傳動帶 4.離合器 5.前框架桿 6.連桿 7.曲柄輪 8.床體 9.把手桿10.床體固定架 11.雨棚固定架 12.雨棚固定桿 13.搖桿 14.把手固定架 15.橫梁 16.后框架桿 17.行星輪 圖1-1嬰兒車整體裝配圖 本嬰兒車通過主動軸、離合器與曲柄搖桿機構(gòu)的結(jié)合，實現(xiàn)輕微、平穩(wěn)擺動；當嬰兒車運動時，通過離合器使主動軸與從動軸結(jié)合，再采用皮帶輪作為傳動裝置，那么車輪的滾動將使主動軸隨之運動，從而帶動離合器轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，再帶動曲柄搖桿機構(gòu)運動，最終實現(xiàn)床體的擺動；當嬰兒車靜止時，通過離合器使其分離，然后采用單獨的手搖裝置，以手搖的方式來控制曲柄的轉(zhuǎn)動，曲柄的轉(zhuǎn)動將帶動曲柄搖桿機構(gòu)運動起來，最終也可實現(xiàn)床體的擺動。并且在手搖的時候，各零部件連接處的摩擦等阻力的存在又可以反饋到動力源去，從而使人們達到健身的效果。嬰兒車通過在車輪上附加行星輪機構(gòu)，使其具有上下樓梯更加省力、平穩(wěn)的功能。嬰兒車通過改進牙嵌式離合器，使其能適用于不同情況下的結(jié)合與分離，使本作品操作更加靈活。 2 關(guān)鍵部件設(shè)計 2.1曲柄搖桿機構(gòu)的設(shè)計 具有一個曲柄和一個搖桿的鉸鏈四桿機構(gòu)稱為曲柄搖桿機構(gòu)。通常，曲柄為主動件且等速轉(zhuǎn)動，而搖桿為從動件作變速往返擺動，連桿作平面復(fù)合運動。曲柄搖桿機構(gòu)中也有用搖桿作為主動構(gòu)件，搖桿的往復(fù)擺動轉(zhuǎn)換成曲柄的轉(zhuǎn)動。 中文名稱：曲柄搖桿機構(gòu)；英文名稱：crankrockermechanism； 定義：具有一個曲柄和一個搖桿的鉸鏈四桿機構(gòu)稱為曲柄搖桿機構(gòu)。通常，曲柄為主動件且等速轉(zhuǎn)動，而搖桿為從動件作變速往返擺動，連桿作平面復(fù)合運動。曲柄搖桿機構(gòu)中也有用搖桿作為主動構(gòu)件，搖桿的往復(fù)擺動轉(zhuǎn)換成曲柄的轉(zhuǎn)動。曲柄搖桿機構(gòu)是四桿機構(gòu)最基本的形式。 曲柄搖桿機構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種機械中，其主要優(yōu)缺點有： （1）優(yōu)點：簡單，容易實現(xiàn)。 （2）缺點：占用空間大，而且有死點。 圖2-1結(jié)構(gòu)原理圖 根據(jù)上述曲柄搖桿機構(gòu)的概述及優(yōu)缺點總結(jié)，我們可以將其利用于我們的嬰兒車上。特此，我們?yōu)閶雰很嚵可碓O(shè)計了一種曲柄搖桿機構(gòu)，如機構(gòu)示意圖2-1所示。 曲柄搖桿機構(gòu)作為核心機構(gòu)運用于本作品中。AB點與機架相連，曲軸帶動曲柄AB轉(zhuǎn)動，從而帶動搖桿CD作變速往返擺動，使連桿BC緩慢擺動，從而達到讓嬰兒車的搖籃平穩(wěn)擺動的目的。 曲柄搖桿機構(gòu)的設(shè)計是根據(jù)已知條件來確定機構(gòu)各構(gòu)建的尺寸，其可以歸納為兩種基本類型。 （1）實現(xiàn)給定的運動規(guī)律； （2）實現(xiàn)給定的運動軌跡。 根據(jù)自由度的計算公式： 其自由度計算為： 2.2離合器的設(shè)計 牙嵌離合器結(jié)構(gòu)簡單，外輪廓尺寸小，能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，故應(yīng)用較多，但牙嵌離合器只宜在兩軸不回轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速差很小時進行結(jié)合，否則牙齒可能會因受撞擊而折斷。牙嵌式離合器由兩個端面上有牙的半離合器組成，一個半離合器固定在主動軸上，另一個半離合器用導(dǎo)鍵或花鍵與從動軸聯(lián)接，并通過操縱機構(gòu)使其做軸向移動，從而起到離合作用。利用兩半離合器端面上的牙互相嵌合或脫開以達到主、從動軸的離合的目的。牙有矩形、梯形、三角形、鋸齒形和螺旋形等幾種形式。由于同時參與嵌合的牙數(shù)多，故承載較高，適用范圍廣泛。 根據(jù)上述牙嵌式離合器的概述及優(yōu)缺點總結(jié)，嬰兒車的決定優(yōu)化牙嵌離合器作為分離機構(gòu)，由于牙嵌式離合器結(jié)合是容易受到撞擊而折斷，所以優(yōu)化了牙嵌式離合器，設(shè)計了由腳踏板來使離合器結(jié)合與分離，離合器里面有兩個小凸臺，離合器轉(zhuǎn)軸前段是一個圓柱，圓柱頭部有卡槽，不管任何角度都能插進去，插進去之后由于上下在彈簧力的作用下使凸臺牢牢的嵌入卡槽，從而使離合器結(jié)合。 2.3行星輪機構(gòu)的設(shè)計 嬰兒車一般采用傳統(tǒng)的輪式結(jié)構(gòu)，一般僅適合在平地上使用，很少具備爬樓和翻越障礙的能力。樓梯和路障使嬰兒車的出行受到了很大的限制，很多場合尤其是室外，比如銀行、購物中心門前等或多或少有幾級臺階，室內(nèi)也有很多地方?jīng)]有電梯，這也給嬰兒車造成很多不便。當然，國家也花費了大量的財力和人力在某些場所修建了相應(yīng)的輪椅坡道和其他公用設(shè)施以方便嬰兒車、輪椅等活動。但由于各種因素的影響，這些措施的作用也非常有限。 行星輪機構(gòu)是除了能像定向輪那樣圍繞自己的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動之外，他們的轉(zhuǎn)動軸還隨行星架繞其他齒輪的軸線轉(zhuǎn)動的機構(gòu)。繞自己軸線的轉(zhuǎn)動稱為“自轉(zhuǎn)”，繞其他軸線的轉(zhuǎn)動稱為“公轉(zhuǎn)”，就像太陽系中的行星那樣，因而得名。行星輪的主要特點是體積小，承載能力大，工作平穩(wěn)。但大功率告訴行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，要求制造精度高。 根據(jù)上述行星輪的概述，我們按照嬰兒車的使用要求，設(shè)計了一款適用于多功能嬰兒車上樓的行星輪。該行星輪的結(jié)構(gòu)是由三個大小相同的行星齒輪構(gòu)成的行星輪系，在中心點外依次均布三行星輪，三行星輪用一個三角形的中心架連接而成的。 其優(yōu)點在于，分別適用平地行駛和爬樓梯，各自適應(yīng)性良好，并且結(jié)構(gòu)緊湊，容易操縱。 2.4傳動裝置的選擇 2.4.1傳動的幾種典型方法 （1）帶傳動 帶傳動是利用張緊在帶輪上的柔性帶進行運動或動力傳遞的一種機械傳動。根據(jù)傳動原理的不同，有靠帶與帶輪間的摩擦力傳動的摩擦型帶傳動，也有靠帶與帶輪上的齒相互嚙合傳動的同步帶傳動。 優(yōu)點：a可用于兩軸中心距離較大的傳動；b帶具有彈性，可緩和沖擊和振動載荷，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無噪聲；c當過載時，帶即在輪上打滑，可防止其他零件損壞；d結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備費低，維護方便。 缺點：a傳動的外廓尺寸較大；b由于帶的彈性滑動，不能保證固定不變的傳動比；c軸及軸承上受力較大；d效率較低；e帶的壽命較短，約為3000到5000h；f不宜用于易燃易爆的場合。 （2）齒輪傳動 齒輪傳動是利用兩齒輪相互嚙合傳遞動力和運動的機械傳動，即是用主、從齒輪輪齒直接傳遞運動和動力的裝置。并且，它是在多有機械傳動中，應(yīng)用最廣，可用來傳遞相對為止不遠的兩軸之間的運動和動力。 優(yōu)點：a傳動效率高；b傳動比大；c傳遞扭矩大；d壽命長。 缺點：a重量大；b噪音大；c傳動距離較小；d需要經(jīng)常潤滑。 （3）鏈傳動 鏈傳動是通過鏈條將具有特殊齒形的主動鏈輪的運動和動力傳遞到具有特殊齒形的從動鏈輪的一種傳動方式。 優(yōu)點：a承載能力高；b適用于惡劣的工作環(huán)境；c效率高；d作用于軸上的力小。 缺點：a工作時有噪聲；b存在沖擊、振動；c對安裝精度要求高。 2.4.2傳動方案的選擇 為了實現(xiàn)預(yù)定功能提出兩個方案可供選用： 方案一：用帶轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)傳動，其結(jié)構(gòu)簡單，無噪音，容易設(shè)計便于制造，性價比也較高，對機器的轉(zhuǎn)速要求不高，對嬰兒睡眠無影響。 方案二：采用齒輪轉(zhuǎn)動實現(xiàn)傳動，其結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，重量大，噪音大，加工工藝要求較高，并且需要經(jīng)常潤滑。 經(jīng)過方案的比較及選擇，在設(shè)計要求內(nèi)方案一能夠滿足設(shè)計的要求條件，方案一比方案二性價比高，且容易實現(xiàn)。所以選擇方案一的帶轉(zhuǎn)動機構(gòu)。 2.4.3傳動比的計算 根據(jù)傳動比的計算公式： 設(shè)計的帶傳動比為： 齒輪傳動與帶傳動相比主要缺點有： （1）制造、安裝精度要求較高，因而成本也較高； （2）不宜作遠距離傳動； （3）無過載保護； （4）需專門加工設(shè)備。 3 結(jié)論 1) 嬰兒車能夠在地表相對平整情況下，進行持續(xù)均勻的搖擺運動以及搖擺幅度；質(zhì)量完全滿足葡萄扦插種植的工藝要求。 2) 本嬰兒車再傳動過程中，利用皮帶輪傳動，噪音小，不影響嬰兒休息。 3）如果要趕時間，快速推行要使離合器分離，以便操作。 參考文獻： [1]臧堃.新型折疊式嬰兒車的設(shè)計[D].中央美術(shù)學(xué)院,2013. [2]楊軍藝.新型智能嬰兒車的原理及設(shè)計[J].機械工程與自動化,2011,06:183-184+186. [3]劉洋.新型“多功能嬰兒車”設(shè)計研究[J].大眾文藝,2010,13:165-166. [4]鄭恬辛.多功能嬰兒車[J].建筑創(chuàng)作,2010,10:18. [5]張穩(wěn),婁天祥,唐昌松.多功能嬰兒車的創(chuàng)新設(shè)計[J].裝備制造技術(shù),2015,03:210-211. [6]劉咸超,宋寧,曾欣,胡洋,王敏.搖籃嬰兒車機構(gòu)設(shè)計與制作[J].科技視界,2014,05:237+332. [7]嚴廣,張春紅,姜勝軍.交叉四桿折疊嬰兒車的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計[J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,2014,04:56-57. [8]王東征,李宏偉,欒銳.可變換休閑式嬰兒車設(shè)計分析[J].機電工程技術(shù),2014,10:53-54+68. [9]嚴廣,張春紅.后折式折疊嬰兒車創(chuàng)新設(shè)計[J].中國包裝工業(yè),2014,12:27+30. [10]孫慧敏.多功能整合式嬰兒車的創(chuàng)新設(shè)計與研究[J].設(shè)計,2015,15:31-33. [11]聞邦椿.機械設(shè)計手冊第二版[M].北京:機械工業(yè)出版社,2010. [12]聞邦椿.機械設(shè)計手冊第三版[M].北京:機械工業(yè)出版社,2010.