畢業(yè)論文終稿-一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[購(gòu)買贈(zèng)送配套CAD圖紙 論文答辯優(yōu)秀]

《畢業(yè)論文終稿-一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[購(gòu)買贈(zèng)送配套CAD圖紙 論文答辯優(yōu)秀]》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《畢業(yè)論文終稿-一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[購(gòu)買贈(zèng)送配套CAD圖紙 論文答辯優(yōu)秀]（38頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯XXXXX畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)設(shè)計(jì)題目: 一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué) 院:專 業(yè):班 級(jí):學(xué) 號(hào):學(xué)生姓名:指導(dǎo)教師:2016 年 04 月 24 日一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)I摘 要當(dāng)前中國(guó)老齡化社會(huì)的壓力越來(lái)越大。項(xiàng)目針對(duì)老齡化社會(huì)護(hù)理人員多為女性且老式樓房沒(méi)有電梯的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)具備爬樓梯功能的電動(dòng)輪椅，從而有效提高老年人的生活質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)主要針對(duì)一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先，通過(guò)對(duì)電動(dòng)爬樓輪椅結(jié)構(gòu)及原理進(jìn)行分析，在此分析基礎(chǔ)上提出了總體結(jié)構(gòu)方案；接著，對(duì)主要技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算選擇；然后，對(duì)各主要零部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)與校核；最后，通過(guò) AutoCAD 制圖軟件繪制了電動(dòng)爬樓輪椅裝配圖及主要零部件圖。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中包括其中的數(shù)據(jù)計(jì)算、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電機(jī)等外購(gòu)件選型、應(yīng)用環(huán)境、維護(hù)保養(yǎng)等方面進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，鞏固了大學(xué)所學(xué)專業(yè)知識(shí)，如：機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、公差與互換性理論、機(jī)械制圖等；掌握了普通機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法并能夠熟練使用AutoCAD制圖軟件，對(duì)今后的工作于生活具有極大意義。關(guān)鍵詞：電動(dòng)；爬樓；輪椅；行星輪一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)IIAbstractWith the advent of an aging society and increase number in the disabilities persons ,the wheelchairs play a more important role in the living, the staircase can be seen everywhere in life limits the use of an ordinary wheelchair, the purpose of this study is to design affordable and reasonable ,safe and reliable performance . When walking on level ground as an ordinary electric wheelchair ,and in others on the stairs like a simple auxiliary function of electric stairs. Climbing stairs electric wheelchair is one kind of the service robots ,and it is the elderly and disabled peoples’ indispensable rehabilitation and transport ,To use a wheelchair old people and disabled people can physical exercise and participate in social activities .Considering the convenience of the elderly and the disabled peoples’ traveling ,researching and developing a climb stairs function wheelchair has the significant practical significance.The design will be up and down the stairs to the electric wheelchair design, to meet the legs disabled and elderly automatic staircase function. From the main design, structure design, including the data computation, the transmission system design, the motor and purchased parts selection, application, maintenance and other aspects of system design. And draw the electric wheelchair2D assembly drawing and parts drawing.Key words: Electric wheelchair Star wheel climbing device Structure design 一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)III目 錄摘 要 ............................................................................................................IAbstract ........................................................................................................II第 1 章 緒 論 .................................................................................................11.1 課題的研究背景及意義 ...................................................................................11.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ...............................................................................................11.2.1 履帶式 .....................................................................................................11.2.2 星輪式 .....................................................................................................21.2.3 腿足式 .....................................................................................................21.2.4 復(fù)合式 .....................................................................................................3第 2 章 總 體 方 案 設(shè) 計(jì) ....................................................................................52.1 總體類型選擇 ...................................................................................................52.1.1 設(shè)計(jì)要求 .................................................................................................52.1.2 類型選擇 .................................................................................................52.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................................62.3 行星輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ...............................................................................................72.3.1 行星輪總體結(jié)構(gòu)概述 .............................................................................72.3.2 行星輪架的中心距 .................................................................................72.3.3 小輪半徑 r 的范圍值 .............................................................................8第 3 章 驅(qū) 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) ..................................................................................103.1 動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)選擇 .........................................................................................103.2 驅(qū)動(dòng)電機(jī)選擇 .................................................................................................103.2.1 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的類型選擇 ...........................................................................103.2.2 選擇驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率 ...........................................................................103.3 蓄電池選擇 .....................................................................................................123.4 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) .................................................................133.4.1 各軸轉(zhuǎn)速 ...............................................................................................133.4.2 各軸輸入功率 .......................................................................................133.4.3 各軸轉(zhuǎn)矩 ...............................................................................................13一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)IV第 4 章 主 要 零 件 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 ..........................................................................144.1 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) .................................................................................................144.1.1 傳動(dòng)比計(jì)算 ...........................................................................................144.1.2 齒輪模數(shù)與齒數(shù)計(jì)算 ...........................................................................144.1.3 載荷系數(shù)計(jì)算 .......................................................................................164.1.4 幾何尺寸計(jì)算 .......................................................................................184.2 鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì) ....................................................................................................184.2.1 鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 ...................................................................................194.2.2 鏈輪結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) ...............................................................................214.3 軸及附件設(shè)計(jì) .................................................................................................214.3.1 計(jì)算各軸的強(qiáng)度 ...................................................................................214.3.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .......................................................................................224.3.3 軸的強(qiáng)度校核 .......................................................................................23結(jié) 論 ............................................................................................................25參 考 文 獻(xiàn) .......................................................................................................26致 謝 ............................................................................................................27一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)V一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)VI一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)VII一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)VIII一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)IX一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1第 1 章 緒 論1.1 課題的研究背景及意義輪椅為老年人及下肢傷殘者帶來(lái)生活上的方便，隨著生活水平的提升，無(wú)障礙設(shè)施日漸增多，輪椅的使用范圍也逐步加大。然而，樓梯的存在卻使輪椅的使用受到了很大的限制,因此研發(fā)一種自動(dòng)爬樓梯的輪椅是很有必要的。該課題是為了設(shè)計(jì)一款簡(jiǎn)單易用且價(jià)格低廉的自動(dòng)爬樓梯輪椅。盡管目前輪椅的研發(fā)正朝著多功能、智能化的方向發(fā)展，其中不乏涵蓋了一些具有視覺(jué)或語(yǔ)音控制的智能輪椅。但是就我國(guó)的現(xiàn)狀而言，大多數(shù)需求輪椅的老年人或下肢傷殘者經(jīng)濟(jì)狀況都不甚樂(lè)觀，對(duì)于那些功能繁多卻價(jià)格昂貴的爬樓梯輪椅，并不具備購(gòu)買能力，因此研發(fā)一款體積小巧、操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的自動(dòng)爬樓梯輪椅更符合我國(guó)對(duì)自動(dòng)爬樓梯的市場(chǎng)需求，具有一定的社會(huì)價(jià)值。1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀爬樓梯裝置的研究已經(jīng)有了較長(zhǎng)的歷史，早在 19 世紀(jì) 90 年代就已經(jīng)有了此類專利的出現(xiàn)。自此，美、英、日德等發(fā)達(dá)國(guó)家就開始向此領(lǐng)域沖擊，經(jīng)過(guò)不斷努力開發(fā)，也出現(xiàn)了一些成果。由于起步較早，它們?cè)谶@方面的技術(shù)也相對(duì)成熟，已經(jīng)推出此類產(chǎn)品。但現(xiàn)存產(chǎn)品都還存在各種瑕疵，還沒(méi)有一種能做到盡善盡美。我國(guó)對(duì)此類裝置的研究起步較晚，在近幾年也有一些成果產(chǎn)生，但距離形成成熟產(chǎn)品還有很長(zhǎng)的路要走。目前已經(jīng)存在的爬樓梯裝置也是各種各樣，可以按照爬樓方式分為履帶式、星輪式、腿足式以及復(fù)合式爬樓梯裝置。各種裝置都有自己的優(yōu)點(diǎn)，但也都存在一定不足。1.2.1 履帶式履帶式爬樓裝置是目前應(yīng)用較廣的一種方式，其原理簡(jiǎn)單，有多款成熟產(chǎn)品問(wèn)世。其中較為出名的是法國(guó) TopChiar 公司研制的悍馬-H8 型，如圖 1.2.1a)。悍馬-H8 在結(jié)構(gòu)上將平地電動(dòng)輪椅和爬樓機(jī)構(gòu)融為一體，平地運(yùn)動(dòng)時(shí)履帶機(jī)構(gòu)收起，由后輪驅(qū)動(dòng)，爬樓時(shí)履帶機(jī)構(gòu)放下，與輪椅底部成一定角度，爬樓時(shí)可調(diào)節(jié)，使乘坐者始終處于較舒適的狀態(tài)。一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2（a)法國(guó)悍馬-H8 （b) T09-ROBY 圖 1.2.1 履帶式爬樓裝置履帶式爬樓機(jī)構(gòu)行走方式連續(xù)，抓地力強(qiáng)，上下樓時(shí)重心平穩(wěn)，安全可靠，但體積、重量及噪聲也較大。1.2.2 星輪式輪式機(jī)構(gòu)在地面的運(yùn)輸工具中應(yīng)用范圍最大，國(guó)外的爬樓梯裝置設(shè)計(jì)中也常常采取輪式機(jī)構(gòu)。普通的殘疾人使用的輪椅及電動(dòng)輪椅車也通常使用輪式機(jī)構(gòu)，輪式機(jī)構(gòu)體積小巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且容易控制，運(yùn)行起來(lái)既平穩(wěn)速度又快，工作能效高，并且由于轉(zhuǎn)向時(shí)候采取的差動(dòng)傳動(dòng)轉(zhuǎn)向半徑，這種轉(zhuǎn)向半徑很小，且易于轉(zhuǎn)向;圓柱型輪體機(jī)構(gòu)常常應(yīng)用在一般的輪式機(jī)構(gòu)之中，在平地行走具有很大的優(yōu)勢(shì)，但是路況較差如崎嶇路面、樓梯狀況時(shí)，普通的輪式機(jī)構(gòu)又不能達(dá)到使用者的要求。普通輪式機(jī)構(gòu)要想跨越臺(tái)階等障礙，其中一個(gè)必要條件就是車輪半徑至少要大于臺(tái)階高度，而且跨越臺(tái)階需要的能量很大，過(guò)程不穩(wěn)定，沖擊較大;而且樓梯臺(tái)階的寬度有限，如果一味的增大車輪半徑又會(huì)導(dǎo)致輪椅在臺(tái)階上失去了支撐點(diǎn)，這也是目前常規(guī)輪椅采用大的后輪而無(wú)法實(shí)現(xiàn)上下樓梯功能的主要原因。1.2.3 腿足式腿足式爬樓輪椅的主要特點(diǎn)是爬樓動(dòng)作是一個(gè)由腿足完成的不連續(xù)過(guò)程。早期的爬樓梯裝置多數(shù)都采用這種不連續(xù)方式。18 世紀(jì) 90 年代 Bray 發(fā)明制造一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3的爬樓梯輪椅采用的方式就是不連續(xù)方式。在爬樓過(guò)程中，兩套支撐裝置中的一套作為支撐，另一套爬升，運(yùn)動(dòng)軌跡為上升、平移、著陸，類似人的兩條腿一樣爬樓。腿足式爬樓梯裝置實(shí)際上就是模仿人類爬樓的動(dòng)作。（a） iFoot (b) WL-16RII圖 1.2.3 腿足式爬樓裝置1.2.4 復(fù)合式鑒于履帶式、星輪式、腿足式等裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，在研究過(guò)程中，產(chǎn)生了一些其它的爬升裝置。例如由英國(guó)的 Stairmatic，它是此類型爬樓梯輪椅的一個(gè)典型例子，如圖 1.2.4（a)所示，它不僅理論成熟并且已經(jīng)通過(guò)了實(shí)際應(yīng)用試驗(yàn)。但是，僅能上下樓梯，對(duì)平地自主適應(yīng)性差，使其距完美還有一定距離。另外約 8 萬(wàn)余元人民幣的價(jià)格也讓多數(shù)人難以承受。但是復(fù)合式的復(fù)雜機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)，致使設(shè)計(jì)、控制、分析等工作都非常復(fù)雜。（a）Stairmatic （b) ShrimpRobot圖 1.2.4 復(fù)合式爬樓梯裝置綜上所述，國(guó)內(nèi)外在爬樓梯裝置方面的研究已經(jīng)有較長(zhǎng)的歷史，成果也較多，誕生了很多的專利以及產(chǎn)品，但是它們或者結(jié)構(gòu)復(fù)雜、或者造價(jià)昂貴，總一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4是存在這樣或那樣的缺陷。為了更好地解決老年人、殘疾人活動(dòng)問(wèn)題，提出一種整體結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量適中、安全性好、操作方便、價(jià)格適宜的爬樓梯輪椅方案是十分必要的。此外，考慮到輪椅的主要作用是平地行駛，故在做好爬升裝置的前提下更應(yīng)將平地行駛功能做到最好?？梢钥闯觯m然爬樓梯裝置的研究已經(jīng)有了一定的成果，但距離完美的產(chǎn)品的誕生還是有很長(zhǎng)一段路需要走的。一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5第 2 章 總體方案設(shè)計(jì)2.1 總體類型選擇2.1.1 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求如下：（1）爬樓輪椅有效負(fù)重=60Kg；（2）有安全保護(hù)設(shè)計(jì)；（3）適合中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)樓梯。根據(jù)目前爬樓梯裝置的研究現(xiàn)狀，分析已產(chǎn)生的各種機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，在充分考慮結(jié)構(gòu)、造價(jià)、安全性等重要因素的基礎(chǔ)上，研究設(shè)計(jì)電動(dòng)爬樓梯輪椅。該設(shè)計(jì)在滿足爬樓梯輪椅的基本要求前提下，盡量做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格適宜，對(duì)臺(tái)階適應(yīng)性強(qiáng)，安全性高等方面。具體要做到以下幾點(diǎn):(1)能爬樓、越障，平地時(shí)可作電動(dòng)輪椅使用。(2)爬樓時(shí)重心波動(dòng)較小，具有良好的穩(wěn)定性和可靠性。(3)作為電動(dòng)輪椅時(shí)要符合，國(guó)標(biāo) GB12996-91 電動(dòng)輪椅技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。(4)輪椅車上下樓應(yīng)與我們?nèi)粘Ａ?xí)慣一致，避免反向上樓給使用者帶來(lái)的不便，同時(shí)確保上下樓過(guò)程的安全性。2.1.2 類型選擇分析現(xiàn)有的三種典型爬樓梯機(jī)構(gòu)，綜合比較其缺點(diǎn)，見表 2-1表 2-1 典型爬樓機(jī)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)照表爬升機(jī)構(gòu) 星輪式 履帶式 腿足式臺(tái)階適應(yīng)能力 一般 強(qiáng) 強(qiáng)穩(wěn)定性 一般 強(qiáng) 差控制難易 易 一般 難機(jī)構(gòu)復(fù)雜程度 簡(jiǎn)單 一般 復(fù)雜對(duì)臺(tái)階是否損傷 否 是 否行走阻力 小 大 大一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6通過(guò)對(duì)比以上各種爬升機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，星輪式越障機(jī)構(gòu)優(yōu)勢(shì)突出，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，而且傳動(dòng)機(jī)構(gòu)易布置，因此本課題采用星輪式越障機(jī)構(gòu)。綜合考慮我國(guó)國(guó)情和普通消費(fèi)者的購(gòu)買能力，在三種爬樓梯機(jī)構(gòu)的性能對(duì)比分析，同時(shí)滿足輪椅的設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，開發(fā)了一種既可滿足爬樓梯功能，又安全可靠，操作方便，通用性好而且價(jià)格適中的行星輪式多功能電動(dòng)爬樓梯輪椅車。2.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輪椅的總體設(shè)計(jì)如圖 2-2 所示，主要由越障機(jī)構(gòu)（行星輪機(jī)構(gòu)） 、車架、座椅、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)組成。圖 2-2 總體方案簡(jiǎn)圖(1)越障機(jī)構(gòu)：本課題采用一對(duì)星輪式機(jī)構(gòu)，行星輪并且左右分別對(duì)稱安裝，通過(guò)行星輪的公轉(zhuǎn)和自傳實(shí)現(xiàn)平地行駛與越障的轉(zhuǎn)換，以便順利通過(guò)各種路況；行星輪小輪之間通過(guò)齒輪傳動(dòng)，每組行星輪一側(cè)安裝一對(duì)電磁離合器，通過(guò)電磁離合器的通與斷來(lái)控制行星輪支架的翻轉(zhuǎn)。(2)車架：車架是整個(gè)輪椅車的基礎(chǔ)，應(yīng)結(jié)合輪椅車總布置的要求來(lái)設(shè)計(jì)，一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7還應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，保證輪椅車可以順利通過(guò)各種復(fù)雜路況；質(zhì)量要盡可能小，應(yīng)布置的離地面更近一些，使輪椅重心降低，有利于提高輪椅的行駛穩(wěn)定性。(3)座椅：座椅起著支撐人體，使輪椅操縱方便和乘坐舒適的作用，因此這次設(shè)計(jì)要充分考慮使用者的要求（4）驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)：采用電機(jī)中置，鏈傳動(dòng)與齒輪相結(jié)合的傳動(dòng)方式，以使電機(jī)的傳動(dòng)可以有效的傳遞給行星輪結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)輪椅的運(yùn)動(dòng)。（5）轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)：鑒于設(shè)計(jì)的車輪數(shù)目較多，如果直接采用前輪轉(zhuǎn)向或是后輪轉(zhuǎn)向，則同時(shí)有 6 個(gè)輪著地，并且同時(shí)要轉(zhuǎn)到 6 個(gè)輪才能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，所需的轉(zhuǎn)向力將很大，造成轉(zhuǎn)向困難。為了解決這一困難，我單獨(dú)在輪椅的前邊設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)向輪并且還采用了機(jī)械傳動(dòng)等，在平地行駛時(shí)使用者可以方便的通過(guò)控制轉(zhuǎn)向盤的傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)輪椅的轉(zhuǎn)向，越障時(shí)依靠電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向輪升高，防止轉(zhuǎn)向輪影響輪椅越障。2.3 行星輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2.3.1 行星輪總體結(jié)構(gòu)概述行駛機(jī)構(gòu)采用輪組結(jié)構(gòu)。輪組結(jié)構(gòu)中的小輪個(gè)數(shù)越少，結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，但是輪組的翻轉(zhuǎn)力矩也越大，輪椅重心波動(dòng)也就大，穩(wěn)定性越差。但隨著小輪個(gè)數(shù)的增加，輪椅重心波動(dòng)減小，但是整個(gè)輪組機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜。因此，本文輪椅的前輪采用一個(gè)小輪構(gòu)成輪組機(jī)構(gòu)，后邊是由三個(gè)小輪組成輪組機(jī)構(gòu)。圖 2-3 行星輪機(jī)構(gòu)圖一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)82.3.2 行星輪架的中心距由建筑樓梯數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn) GBJ101-87 知：經(jīng)過(guò)測(cè)量樓梯的臺(tái)階長(zhǎng)度高度在a=140mm-210mm 之間，在 220mm-320mm 之間，計(jì)算樓梯的臺(tái)階角度在 32°—35°之間。圖 2-3-1（1）s，h 最小時(shí)，兩小輪中心距不應(yīng)大于 ，如圖 2-3-1 所示，2hs?根據(jù)幾何關(guān)系有：( R)2≤ (2-3-1)2minis代入數(shù)值，求得：R≤180mm（2）s，h 最大時(shí)，車體后面行星輪架至少前傾，并且一小輪應(yīng)至少能登上上一臺(tái)階，所以 2R≥h =110mm。ma綜上分析知，R 的取值范圍是（110,180） 。R 應(yīng)盡量大，但太大又影響體積的大小設(shè)定，所以綜合一下設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中取 R=150mm。2.3.3 小輪半徑 r 的范圍值（1）兩小輪半徑應(yīng)小于小輪中心距，根據(jù)幾何關(guān)系有：r≤R (2-3-2)代入數(shù)值得：r≤R=150mm（2）小輪最小時(shí)，支架不應(yīng)與樓梯沿相碰。h 最小時(shí)，這種可能性大，則有幾何關(guān)系知：一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9sinα= (2-3-3)Rh3mintanβ=tan（90-α）= （2-3-minrh?4）計(jì)算并代入數(shù)值：α=arcsin ≈32.606°Rh3minβ=27.394°所以47.79mm?minr綜上可知：r 的取值范圍是（47.79,195） ，r 應(yīng)取較大值，以提高平地行駛速度，但是過(guò)大行星輪支架的半徑也越大，不利于機(jī)構(gòu)緊湊型和輕便型，因此我們?nèi)=105mm。特別指出的是，以上分析中 R，r 的值并不是固定的，只需要在其范圍內(nèi)取值即可。一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10第 3 章 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)選擇對(duì)輪椅動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，必須結(jié)合輪椅在平地和爬樓等不同路況進(jìn)行分析，以滿足各種路況下輪椅都能提供足夠的動(dòng)力需求。根據(jù)電動(dòng)輪椅的標(biāo)準(zhǔn)GB12996-91 可知，對(duì)其主要技術(shù)性能的規(guī)定如表 3-1 所示：表 3-1 電動(dòng)輪椅國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)參考輪椅的運(yùn)行實(shí)際情況，確定其技術(shù)指標(biāo)為：平地行駛時(shí)最大運(yùn)行速度為 7.2km/h，最大爬樓速度為每分鐘 20 個(gè)臺(tái)階。輪椅攜帶四塊 12v 蓄電池，每塊電池容 20Ah，一次行程 40km 以上。3.2 驅(qū)動(dòng)電機(jī)選擇3.2.1 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的類型選擇選擇驅(qū)動(dòng)電機(jī)的類型，輪椅車依靠蓄電池來(lái)供電，為電機(jī)提供能源，一般可選步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)或是無(wú)刷直流電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，可以準(zhǔn)確定位和調(diào)速：轉(zhuǎn)矩大、慣性小、一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11影響頻率高，但是其能耗大、轉(zhuǎn)速低，并且伴有振動(dòng)和噪聲，不利于輪椅的穩(wěn)定型和實(shí)用性。無(wú)刷直流電機(jī)繼承了直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，采用電子換相電路，克服了傳統(tǒng)直流電機(jī)采用機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置的弊病，具有無(wú)噪聲、免維護(hù)、可靠性高的優(yōu)越特性。因此我們選用 48V 的無(wú)刷直流電機(jī)作為輪椅的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。3.2.2 選擇驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率輪椅具有平地行駛和爬樓兩種不同的工作狀態(tài)，不同工作狀態(tài)對(duì)應(yīng)不同的功率需求，因此先分別計(jì)算兩種狀態(tài)下驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需功率，然后再選擇驅(qū)動(dòng)電機(jī)的額定功率。該輪椅自重為 40kg，最大承載能力為 60kg，因此輪椅的最大運(yùn)行總質(zhì)量為 100kg，該總質(zhì)量由前輪和后輪共同分擔(dān)，假設(shè)前輪和后輪分別承受總質(zhì)量的 40％和 60％，并且取輪胎與地面間的靜摩擦系數(shù) μ 為 0.71.（1） 平地所需功率平地行駛時(shí)，輪椅采用后驅(qū)動(dòng)輪，后驅(qū)動(dòng)輪組任意兩個(gè)小輪著地，克服與地面間的摩擦力 前進(jìn)，前輪隨之前進(jìn)，同時(shí)設(shè)前輪與地面之間的摩擦力為 。2F 1F當(dāng) 時(shí)，輪椅在平地上正常行駛。12?前輪承受的正壓力; NGN5840(1????％）人車后輪承受的正壓力： 262％）人車前輪承受的水平摩擦力： F.171μ后輪承受的水平摩擦力： N2?μ所以 ,滿足正常行駛要求。12F＞所設(shè)計(jì)的輪椅直徑為 D=195mm，輪椅平地的最大運(yùn)動(dòng)速度為 V=2m/s，根據(jù)輪椅行駛速度和車輪直徑，計(jì)算輪椅車在平地上行駛的相關(guān)參數(shù)：后驅(qū)動(dòng)輪所需要最大轉(zhuǎn)速為： rpm19601?DVnπ后驅(qū)動(dòng)輪所需最大角速度為： s/rad5.211πΩ后驅(qū)動(dòng)輪最大切向加速度為： 22/96.m?Fα一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)12后驅(qū)動(dòng)輪最大角加速度為： 22/8.9/sradD?αα后驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： 22121 /0476.8mkgmrJ?電機(jī)所需要的工作功率為： aap10VWdFP輪椅包括齒輪傳動(dòng)。鏈傳動(dòng)和軸傳動(dòng)，因此我們?cè)O(shè)傳動(dòng)總功率為 0.85，所以在平地行駛所需功率為： kwPd13.0?（2） 輪椅爬樓時(shí)，由于速度較小，忽略空氣阻力和加速阻力，只有滾動(dòng)阻力和坡度阻力 ，所以輪椅行駛方程式可以表示為：αcosGfFf?αsinGFt，其中 α 為坡度角。αα總 sftf ??查表可知，良好的瀝青路面和混凝土路面的滾動(dòng)阻力系數(shù) f 的數(shù)值為0.010-0.018，一般的瀝青和混凝土路面為 0.018-0.020。平時(shí)路地行駛時(shí)我們?nèi)L動(dòng)阻力系數(shù)為 0.018，爬樓時(shí)因?yàn)榇蠖鄶?shù)樓梯為混凝土或是大理石，所以我們把滾動(dòng)系數(shù)取為 0.020。因?yàn)槠铰沸旭倳r(shí) α=0，所以受工作阻力為：NGfFt46.2?我們?cè)O(shè)計(jì)的輪椅最大爬坡度為 40°，所以爬樓時(shí)工作阻力為：t 3.97tf2?所以 ，取 F= =974.3N，取 v=0.2m/s，求得電機(jī)所需工作功率為：tt2F＞ tkwpPad1.0?綜上所述，為了使輪椅爬樓與越障時(shí)有足夠的驅(qū)動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率必須大于 0.13kw，并且有一定的剩余。輪椅的電動(dòng)機(jī)的型號(hào)一般為 DG-M4 和 DYW-60B,考慮到經(jīng)濟(jì)性及實(shí)用性，選擇 DG-M4 比較合適。主要性能參數(shù)如下表：一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13表 3.1型號(hào) 額定功率 額定轉(zhuǎn)速 額定負(fù)載 長(zhǎng) 寬 高DG-M4 144w 120r∕min 3.39N.m 305mm 125mm 123mm3.3 蓄電池選擇輪椅裝載 48V 的蓄電池作為供電能源，同時(shí)可以滿足平地行駛和爬樓梯的要求。為了選擇性價(jià)比最高的蓄電池，一般從電池容量、電壓大小、重量、使用壽命和價(jià)格成本等幾方面進(jìn)行考慮，市場(chǎng)上有四種常見的蓄電池：鉛酸電池、鎳氫電池、鎳鋅電池和鋰電池。鎳氫電池、鎳鋅電池和鋰電池性能優(yōu)越，使用壽命長(zhǎng)，但是價(jià)格昂貴，一般比鉛酸電池高 4-5 倍，增加了輪椅的制造成本。鉛酸蓄電池成本較低、應(yīng)用歷史長(zhǎng)、相對(duì)更加成熟，改進(jìn)后的免維護(hù)鉛酸電池性能更加穩(wěn)定可靠，使用也更方便，得到了廣泛應(yīng)用。因此，輪椅車選用免維護(hù)鉛酸蓄電池作為供電能源。3.4 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)3.4.1 各軸轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)軸為 O 軸，與鏈傳動(dòng)的高速軸為 I 軸，齒輪之間的傳動(dòng)低速軸為 II軸。各軸轉(zhuǎn)速為n0=nm=120r/minni=n0/i1=120/2=60nII =nI/I2=60/3=30r/min3.4.2 各軸輸入功率按電動(dòng)機(jī)額定功率 Ped 計(jì)算各軸輸入功率，即P0=Ped=144WPⅠ= P0η1=144×0.94=135.36W≈0.135KWPⅡ= PⅠη3=135.36×0.96=130W=0.13KW3.4.3 各軸轉(zhuǎn)矩T0=9550×0.144/120=11.46N.mm一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)14TI=9550×0.135/60=21.49N.mmTⅡ=9550×0.13/20=62.08N.mm將以上數(shù)據(jù)整理如下表第 4 章 主要零件設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)4.1.1 傳動(dòng)比計(jì)算由前面已知上樓梯時(shí)，要使后輪轉(zhuǎn)動(dòng)而爬上樓梯所需要的扭矩為 170 Nm?功率 P=0.13kw .而所選電機(jī)額定轉(zhuǎn)速 =120 額定轉(zhuǎn)矩為 51enminr已知外輪系的大徑為 500mm后輪由電機(jī)通過(guò)一級(jí)齒輪傳動(dòng)和一級(jí)鏈輪傳動(dòng)而進(jìn)行上樓梯動(dòng)作。由 m=9549 可知pnⅢ軸轉(zhuǎn)速 =603mir由于鏈輪 3.4.5.6 之間為等傳動(dòng)比傳動(dòng)，現(xiàn)假定三個(gè)鏈輪 d=250mm 則軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速 ，由電機(jī)額定轉(zhuǎn)速2360innr?230minenr?1.2 齒輪之間的傳動(dòng)比 2106ei??4.1.2 齒輪模數(shù)與齒數(shù)計(jì)算（1）初選小齒輪齒數(shù) 則大齒輪齒數(shù) 取150Z?2150Zi??20Z?（2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) ??21312.6t EtKTZddH???????????一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15試選載荷系數(shù) 1.3tK?計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 15eTNm??查表可知齒寬系數(shù) （小齒輪作懸臂布置）0.6d?查手冊(cè)可知材料的彈性影響系數(shù) 1289.EZMPa按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ；大1li60HPa??齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 2lim50H??由齒輪的工作力循環(huán)次數(shù) N 的計(jì)算式 hnjL??60hhNnjLj??r齒 輪 轉(zhuǎn) 速 i齒 輪 每 轉(zhuǎn) 一 圈 時(shí) ， 同 意 齒 面 嚙 合 的 齒 數(shù)齒 輪 的 工 作 壽 命可算出兩齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ??81N60230186520.61jhnL????82..7.?則可查得接觸疲勞壽命系數(shù) 1.93HNK20.97HNK（3）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為 1% 安全系數(shù) S=1??????1limlimlim20.935615.7.HNHNKsMPasKsa????????齒 輪 接 觸 疲 勞 壽 命 系 數(shù)齒 輪 的 接 觸 疲 勞 強(qiáng) 度 系 數(shù)安 全 系 數(shù)（3） 計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑 ，代入 中較小的值1td??H?一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16??2131 2332..50.7189.65327.9t EtKTZndduHm??????????????計(jì)算圓周速度 v1.230.66061tdnv ms????計(jì)算齒寬 b1.79.4t??計(jì)算齒寬與齒高之比 b/h模數(shù) 12.1.68ttmdZm??齒高 .53h674.85.7b4.1.3 載荷系數(shù)計(jì)算（1）根據(jù) , 7 級(jí)精度，查得動(dòng)載系數(shù)0.36vms? 1.07vK?直齒輪，假設(shè) 10AtKFbN???tbm?使 用 系 數(shù)圓 周 力齒 寬查得齒間載荷分配系數(shù) HFK1.2??查手冊(cè)得使用系數(shù) A而對(duì)于 7 級(jí)精度的小齒輪相對(duì)支撐懸臂布置時(shí)齒向載荷分布系數(shù) HK?查得 ??23HK1.2086.70.1db???????2.1.66.74345?一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17由 , 查手冊(cè)得 5.87bh?1.345HK? 1.273FK??故載荷系數(shù) AVH??.02..?按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑3317.91.0.69ttdKm??計(jì)算模數(shù) m10.62.5Z（2)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為??132FaSYKTmdZ?????????確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（1） 查手冊(cè)得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 150FEMPa??，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 2380FEPa??（2） 查得彎曲疲勞壽命系數(shù)，10.865NKF?20.895N?（3） 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力， 取彎曲疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)s=1.35 則??1220.865320.7.91.9NFEKMPas????（4） 計(jì)算載荷系數(shù) k AVFK???1.0721.3.65??由 ， 查得齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù)Z8一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18， ， ，12.7FaY?1.57Sa2.16FaY?2.71SaY?（5） 計(jì)算大小齒輪的 并加以比較??F?321.650.158m??.97???12.0.133.6.5859FaSaSY???即：大齒輪的數(shù)值大對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)0.957 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn) 1.25mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 130.69dm?算出小齒輪齒數(shù) ，取 大齒輪齒數(shù)130.691254.Zd??125Z?2153.72Z???4.1.4 幾何尺寸計(jì)算（1） 計(jì)算分度圓直徑1251.23.596dZmm???中心距???123.51.273.5ad????齒輪寬度 068bm?取 12,Bm（2） 驗(yàn)算1503.2tTFNd???一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)19合適13207.6108.5AtKFNmb????齒輪 1.2 12,90ZB?.25?4.2 鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)適用于兩軸中心距較大的場(chǎng)合，改變帶的長(zhǎng)度可以適用不同的中心距;帶具有良好的彈性，有緩沖和吸振的作用，因而傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小。且過(guò)載時(shí)候帶與帶輪之間會(huì)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，可防止損壞其他零件，起過(guò)載保護(hù)作用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝和維護(hù)方便，成本低廉。但是傳動(dòng)的外廓尺寸較大，結(jié)構(gòu)不緊湊，且對(duì)軸的壓力大，帶與帶輪之間存在彈性打滑和滑動(dòng)，不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。機(jī)械效率低，帶的壽命較短，需要張緊裝置。鏈傳動(dòng)沒(méi)有彈性打滑和滑動(dòng)現(xiàn)象，能保證準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比;張緊力小，軸與軸承所承受載荷較小；結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)可靠，傳遞圓周力；傳動(dòng)效率較高，能在高溫、潮濕、多塵、油污等惡劣環(huán)境下工作。但鏈傳動(dòng)不適于載荷變化大和急速反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合且易磨損，從而產(chǎn)生跳齒脫鏈現(xiàn)象。根據(jù)條件的需要，從三個(gè)方面考慮：一、上下樓過(guò)程中軸所承受的載荷要小，這樣可以提高軸的工作壽命；二、傳動(dòng)效率要高，這樣在上下樓過(guò)程中在保證安全的同時(shí)也能減少人在推輪椅上樓的拉力，三、鏈輪放在坐墊下面，這樣不僅減少裝配空間而且封閉的鏈輪可以提高使用壽命。因此選擇鏈傳動(dòng)比較合適。4.2.1 鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算（1）確定鏈輪齒數(shù) Z1、Z2:因傳動(dòng)比 i=2，查表 12-6 選取 Z1=27則 Z2=iZ1=27X2=54（2）鏈輪轉(zhuǎn)速:N1=120r/minN2=n1/i=120/2=60r/min（3）設(shè)計(jì)功率 Pd:一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20由表 12-7，取 KA=1由表 12-8，取 KZ=0.684由表（12-4） ，Pd=KAKZP=1X0.684X0.144=0.098KW（4）選用鏈條:由 Pd=0.098KW 和 n1=120r/min 查圖 12-9選得鏈號(hào)為 05B，節(jié)距 P=8mm，單排鏈。（5）驗(yàn)算鏈速 V :由式（12-1）V=Z1n1P/60X1000=27X120X8/60X1000=0.432m/s＜0.6m/s在限定范圍內(nèi)。（6）初選中心距 ao:因結(jié)構(gòu)上無(wú)限定，初選 ao=35P。（7）確定鏈節(jié)數(shù) Lp:由式(12-5),初算鏈節(jié)數(shù)Lpo=2ao/p+Z1+Z2/2+(Z2-Z1/2 ) XP/ao?2=2X35P/P+27+54/2+( ) XP/35P754?=111.03 對(duì) Lpo 圓整并取偶數(shù)，則 Lp=112。（8）理論中心距 a:因 Lp-Z1/Z2-Z1=112-27/54-27=3.15,用插值法求得Ka=0.24818，則由式（12-7） ，得a=[2Lp-（Z1+Z2）]KaP=[2X112-(27+54) ]X0.24818X8=283.92mm（9）實(shí)際中心距 a′:a′=a-△a △a=(0.002-0.004)a,取△a=0.004a，則a′=a-△a=283.92-0.004X283.92=282.78mm（10）作用在軸上的力 Fa:由式（12-9）一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21Fa≈1000（1.2-1.3）P/V=1000（1.2-1.3）X0.144/0.432N=400-433.33N（11）潤(rùn)滑方式:由 P=8mm V=0.432m/s,查圖 12-14選用人工定期潤(rùn)滑。（12）鏈條標(biāo)記:05B-1x1124.2.2 鏈輪結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)（1）選擇材料及熱處理方法:選用 45 鋼，淬火處理，硬度為 40-45HRC。（2）分度圓直徑 d:dI=P/sin180/Z1=8/sin180/27=68.97mmdII=P/sin180/Z2=8/sin180/54=137.93mm（3）齒頂圓直徑 da:由表 12-1，得滾子外徑 d1=5mm由表 12-2，damax=d+1.25P-d1damin=d+（1-1.6/Z）P-d1,得71.498mm≤d1≤73.97mm140.69mm≤d2≤142.93mm（4）齒根圓直徑 df:由表 12-2，dfI=dI-d1=68.97-5=63.97mmdfII=dII-d1=137.93-5=132.93mm（5）齒形:按 GB1244-85（6）鏈輪公差:齒根圓直徑公差為 h11；齒頂圓直徑公差為 h11；齒坯孔徑公差為 H8；齒寬公差為 h14；齒根圓徑向圓跳動(dòng)小鏈輪為 10 級(jí)、大鏈輪為 11 級(jí)；齒根圓處端面圓跳動(dòng)小鏈輪為 10 級(jí)、大鏈輪為 11 級(jí)。4.3 軸及附件設(shè)計(jì)一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)224.3.1 計(jì)算各軸的強(qiáng)度（1）后軸的計(jì)算該軸的轉(zhuǎn)速 功率 60minr?0.1Pkw?①初步估算軸徑選擇軸的材料為 45 鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查手冊(cè)可得材料力學(xué)性能數(shù)據(jù)為 15650327.0bsMPaEa??????根據(jù)公式 341PdAnv???初步計(jì)算軸徑 ?????0mindnrPkwAvd???計(jì) 算 剖 面 處 軸 的 直 徑軸 的 轉(zhuǎn) 速軸 傳 遞 的 額 定 功 率掟 定 的 系 數(shù)軸 的 許 用 轉(zhuǎn) 應(yīng) 力空 心 圓 軸 的 內(nèi) 徑 與 外 徑 之 比初選空心軸內(nèi)外之比 .75v?則可查表得 4313?15A?則 30.80.5161dm???考慮到軸需要加鍵，需將其軸徑增加 4%~5%故大錐直徑取 4.3.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸的受力，初選軸承 6205，已知Ⅲ軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 3170TNm??一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23兩外輪系圓周力 332102710568tFTdN????前面已知四個(gè)等傳動(dòng)比的鏈輪參數(shù)分別為：8Z5.m??.P節(jié) 距0.Pkw?8PL1397?62vs有效圓周力 eF0.8101296ePNv??離心力引起的拉力 2cFqvq?單 位 長(zhǎng) 度 鏈 條 的 質(zhì) 量 ??kgm??vs鍵 速查表得 0.6?則 249.1cFN?鏈傳動(dòng)的壓軸力 PFeKFPK?壓 軸 力 系 數(shù)對(duì)于水平傳動(dòng) 1.5FP?則 1.5290483.Pe N?求支反力 1213.61.5NHtF???12VG4.3.3 軸的強(qiáng)度校核根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸及彎矩圖，轉(zhuǎn)矩圖，截面 C 處彎矩最大 一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24239.8cMNm??安全系數(shù)校核計(jì)算彎曲應(yīng)力幅為 caW???抗 彎 斷 面 系 數(shù)??340.1dv?50.7??316.9m28165.0a MPa????由于是對(duì)稱循環(huán)彎曲應(yīng)力，故平均應(yīng)力 0m??由 式 amSK???????式中， -1 ?45?鋼 彎 曲 對(duì) 稱 循 環(huán) 應(yīng) 力 時(shí) 的 疲 勞 極 限取 K?正 應(yīng) 力 有 效 集 中 系 數(shù) 2.6??0.9??表 面 質(zhì) 量 系 數(shù) ， 查 得8?????尺 寸 系 數(shù) ， 查 得一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)25270.47.689S????結(jié) 論畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)中所學(xué)知識(shí)的回顧，是對(duì)以往所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，鍛煉了我們的獨(dú)立思考能力、獨(dú)立解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力、畫圖能力，更是從課本中的理論知識(shí)到生產(chǎn)實(shí)際的轉(zhuǎn)變。玉米收獲機(jī)主要?jiǎng)?chuàng)新特點(diǎn)在于攪拌葉片的安裝方法，殼體兩端焊接蓋板，目的是為了在葉片損壞或軸斷裂時(shí)方便拆裝，減少工作量，有利于節(jié)省成本，有一定的經(jīng)濟(jì)性。在這之前，雖然經(jīng)過(guò)四年的學(xué)習(xí)學(xué)到了很多知識(shí)，但是還沒(méi)有機(jī)會(huì)來(lái)運(yùn)用和掌握這些東西。通過(guò)這次實(shí)踐，我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程都有了全面的了解，設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖方面的能力都得到了全面的訓(xùn)練和提高，也使我對(duì)機(jī)械產(chǎn)生了更加濃厚的興趣，更堅(jiān)定了我從事機(jī)械行業(yè)的信心。設(shè)計(jì)初期，我去圖書館的網(wǎng)站內(nèi)下載了許多相關(guān)的文獻(xiàn)資料，對(duì)玉米收獲機(jī)有所了解，然后開始準(zhǔn)備我的開題報(bào)告、任務(wù)書和文獻(xiàn)綜述。在總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我也遇到了很多困難，一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)26經(jīng)過(guò)多次的數(shù)據(jù)修改才把總體方案給確定下來(lái)，開始畫圖等工作。設(shè)計(jì)期間得到了我的指導(dǎo)老師的幫助，我覺(jué)得從與老師的溝通過(guò)程中，我能學(xué)到很多東西，老師可以從另外一個(gè)角度來(lái)啟發(fā)我，給了我很多幫助、鼓勵(lì)和指導(dǎo)。通過(guò)這段時(shí)間的設(shè)計(jì)，我已基本按照設(shè)計(jì)要求完成玉米收獲機(jī)的設(shè)計(jì)，但是由于本人知識(shí)水平有限，又沒(méi)有實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，本設(shè)計(jì)中定存在不足之處，敬請(qǐng)老師同學(xué)批評(píng)指正，提出寶貴意見，以便及時(shí)糾正。當(dāng)然，我知道整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)還沒(méi)有結(jié)束，因?yàn)檫€需要答辯，還要有答辯老師的提問(wèn)與意見，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)才能最終畫上句號(hào)。因此，我還需要繼續(xù)努力，認(rèn)真準(zhǔn)備答辯，仔細(xì)檢查我的論文，更好的完善，為我的大學(xué)畫上一個(gè)圓滿的句號(hào)。參考文獻(xiàn)[1] 蘇和平，王人成，爬樓梯輪椅的研究發(fā)展［J］.中過(guò)康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志，2005.20 （5）：366-367. [2] 項(xiàng)?；I，烏蘭木其，張濟(jì)川，手動(dòng)爬樓梯輪椅［J］.中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)，1999,9 （2）:62-66. [3] 蔡春源，新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè). 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社.1993.[4] 陳卓君，徐寶信，楊文通，丁津原, 摩擦學(xué)試驗(yàn)方法的研究及發(fā)展 [J].機(jī)械 設(shè)計(jì)與制造，1999,(6):62-63.[5] 吳宗擇羅圣國(guó)，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：高等教育出版社，1999.6[6] 孫桓，陳作模，葛文杰，機(jī)械原理，北京：高等教育出版社，2006.5[7] 濮良貴，紀(jì)名剛，機(jī)械設(shè)計(jì)，高等教育出版社，2005[8] 周志雄孫宗禹. 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化英語(yǔ)教程>>. 湖南大學(xué)出版 社.2000. [9] 原魁．智能輪椅的研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J] ．中國(guó)醫(yī)療器械信息， 2009，15（1）： 32-33 一種三星輪式電動(dòng)爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27[10] 孟祥雨，一種星輪式爬樓梯電動(dòng)輪椅設(shè)計(jì)與研究，長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)碩士生論 文，2012.3；[11] 王麗娟．行星滾輪轉(zhuǎn)換步行式驅(qū)動(dòng)爬樓梯輪椅設(shè)計(jì)，蘇州大學(xué)碩士生論文， 2010.4 [12] 蘇和平，王人成．一種雙聯(lián)星形輪機(jī)構(gòu)電動(dòng)爬樓梯輪椅的設(shè)計(jì)[J]．中國(guó)臨床 康復(fù)，2005，[13] 白聿欽，侯守明，莫亞林， 《工程圖學(xué)》 ，中國(guó)電力出版社， 2007[14] 孔慶華，母福生，劉傳紹， 《極限配合與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) 》 ，統(tǒng)計(jì)大學(xué)出版社（第二版） ，2001