各位老師好,一種骨骼牽引機構的設計和實現(xiàn) 畢業(yè)答辯 指導老師：,,,,,單元介紹：,01,1.課題論文介紹,目錄,課題的來源 課題的目的和意義 牽引技術的理論基礎 骨骼牽引機構的組成 具體參數(shù)的確定 整體方案的確定 零件圖分析 機構的裝配 機構的調試 機構的模型及視圖,課題的來源,近年來,牽引技術在康復醫(yī)療領域中得到了越來越廣泛的應用。我國致力于將醫(yī)學理論與機械理論相結合，設計出有助于肢體需要康復治療的患者使用的牽引機構。目前，在我國骨骼牽引機構的應用越來越廣，也越來越現(xiàn)代化，而且國內對機械的使用要求也越來越高，對骨骼牽引機構的需求也越來越大。所以設計出全新的、現(xiàn)代化的牽引機構時不我待。 本題目由導師主持的產學研項目為本課題的選題來源，并為課題研究提供有力支撐。,課題的目的和意義,本課題的目的是設計一種骨骼牽引與拉伸治療機構,讓手術后的患者或者需要進行康復治療的病人可以更方便地進行受傷肢體或關節(jié)的牽引拉伸,使病人患者的患肢能夠得到最及時的康復治療。經過及時和恰當?shù)目祻湾憻挘够颊吣軌虮M快地健康生活，恢復正常的工作和學習狀態(tài)。 所設計的骨骼牽引機構結構簡單、操作方便,解決了肢體能夠得到康復鍛煉以達到牽引治療的難題。,牽引技術的理論基礎,現(xiàn)代康復牽引技術是實現(xiàn)康復鍛煉和治療目的的一種治療方法。這種技術中的牽引力可通過手動施加或者機械電器裝置進行施加，通過以上方法將外力施加于患者的脊柱或者四肢，使脊柱或四肢關節(jié)組織發(fā)生一定的活動，達到適當?shù)臓恳屠熳饔谩?牽引療法的治療作用包括：消除部分肌肉腫痛、緩和痙攣狀況；緩解組織的各種粘連、牽引拉伸各韌帶關節(jié)；擴大各關節(jié)的活動范圍、改良或恢復脊柱的生理彎曲功能；擴大脊椎的間隙和增加椎間孔以及椎管面積，緩解椎間盤內的壓力，解除神經上的刺激和壓力；,在患者病人進行手術過后的康復治療過程中，目前多使用的是牽引技術，主要用于牽引脆弱的關節(jié)等部位。而在康復保健過程中，多用到牽伸技術，主要作用于人體的脊椎、脊柱和腰間椎，作用力通常為軸向的作用力，見下圖。,保健康復過程中的牽伸技術的受力一般則為切向受力，見下圖。,骨骼牽引機構的組成,隨著制造技術的快速發(fā)展，許多具有優(yōu)秀性能的零部件均能夠生產出來，進而裝配成理想的機構。 本次設計的骨骼牽引機構主要由：長桿、圓柱扶手桿、扶手架、腳墊、支撐板、活動板、電機、電機附件、驅動連桿、擋板和多個螺栓組成。,零件材料的選擇,考慮到生產工藝性的各項要求，選取45鋼和硬鋁合金為主要材料。 采用45鋼加工制造的零件有：長桿、腳墊、扶手架、圓柱扶手桿。 采用硬鋁合金加工制造的零件有：支撐板、活動板。 45鋼在現(xiàn)代生產制造行業(yè)內用用極為廣泛。45鋼可通過一些熱處理的方法實現(xiàn)良好的強度和較好的切削加工性要求。 為了減少患者感染的風險同時又要滿足機械性能，支撐板和活動板不選用45號鋼，由于與患者的肢體直接接觸，不能單方面的考慮結構和制造成本方面的需要，所以選用了硬鋁合金。 硬鋁合金具有很多的優(yōu)質品質，比如密度較低，強度較高，塑性較好，有很好的導電性、導熱性和抗腐蝕性，在工業(yè)制造中應用極其廣泛。,主要參數(shù)的確定,經過去病房的實地考察，確定出該醫(yī)院病床的床桿長650mm，床身長450mm。為了能夠讓各種患者的肢體能夠妥善的放在上層支撐板上，決定將上層支撐板與腳墊和地面的高度定在450mm左右。四根長干的高度統(tǒng)一，經過有效的調研和計算，長桿的長度取為550mm，決定二層板的高度比上層板低200mm左右，這個距離是為了讓電機附件和驅動連桿能夠毫無干涉地進行運動。成年男子的大腿最寬可達180mm，活動板又要與人體想接觸，中間必然要放置一些襯墊等隔離屋，而且擋板也要與人體相接觸，所以決定留下約250mm的空間，足以放置肢體和墊子等。,整體方案的確定,主框架結構采用框型，由四根長桿、四個腳墊、一個圓柱扶手桿和兩塊扶手架組裝而成。第一層支撐板的四個邊角有與螺紋孔嚙合的伸出卡槽，中間有兩個燕尾槽和一塊鏤空的區(qū)域，這塊區(qū)域用來放置活動板，燕尾槽中用來放置擋板。下層也是一塊支撐板，結構與上層板類似，功能為放置電機，板上設有螺紋孔，與標準電機進行裝配。電機還有電機附件，與驅動連桿相連，帶動上層活動板，進而起到上下活動的作用。,零件圖分析,本次設計所采用的零件結構、功能簡單。主要介紹以下幾個零件：,由于要與人的肢體直接接觸，所以其加工所用材料為硬鋁合金。有圖清晰可見，這塊板分為三個部分，左右兩個部分為防止固定板的位置所在，作用是固定放置在中間的患者肢體，中間部分則是一塊空缺，是用來安裝活動板的?；顒影宀⒎侵苯雍附釉谥伟迳?，為了能夠達到上下運動的目的，巧妙地采用一個標準件的鉸鏈，將活動板與上層支撐板相連接。牽引力可由定滑輪上的重物隨意配置，以滿足不同使用者的要求。定滑輪裝置與平面角度定位45度。,活動板是整個機構的核心，因為該部分用來放置病人的受傷肢體，考慮到這點，其材料采用硬鋁合金，具有一定的強度和脆性，與人的肢體長期接觸也不會發(fā)生發(fā)炎或者腐爛等不良現(xiàn)象。 由于是主要受力的部位，所以也要對其進行有限元的分析，看是否達到強度的要求。,機構的裝配,首先需要將骨架裝配好，先將長桿與腳墊用螺栓固定好，接著將扶手板與圓柱扶手桿配合，將扶手板與長桿配合。 再將兩層支撐板上的零件裝配完成，上層板中的擋板與燕尾槽進行轉配固定，活動板用標準件鉸鏈進行連接。下層板上的電機通過螺栓與下層板連接固定，再連接好驅動連桿，上端接上活動板。 最后將兩塊板通過卡槽與長桿上對應的螺栓孔相連接，固定。,機構的調試,調試的內容包括：圓柱扶手桿和腳墊的固定情況、電機帶動活動板運動時是否會與上層板發(fā)生干涉，驅動桿是否轉動平穩(wěn)。調試工作是整個工藝的最后一步，是一道關鍵的工序，必須引起重視。 通過系統(tǒng)的分析，腳墊與地面之間的摩擦力足以能夠使整個機構穩(wěn)定下來，能夠保證機構的穩(wěn)定性，可供使用者正常使用。 當電機運轉，帶動驅動連桿，能夠完整的運動，不會發(fā)生任何干涉，活動板也可以靈活自由上下活動，并且不會與上層板之間發(fā)生任何干涉，符合使用要求。,機構的模型及視圖,所設計出的骨骼牽引機構結構簡單，所采用的零件均是工業(yè)生產中較為常見的通用零件。,經過繪制，畫出了機構的三視圖。,2.課題難點,,課題的難點在于如何才能實現(xiàn)所要求的牽引功能，其理論與現(xiàn)實依據(jù)如何尋找，怎樣才能將康復治療與機械結構的運動恰當結合已達到任務書中康復治療的要求是本次設計中的最大難點。 其次，如何才能實現(xiàn)機構的運動，怎樣才能將機構的運動在沒有任何其他零件干涉的情況下實現(xiàn)是具體設計過程中又一大難點。,3.課題創(chuàng)新點,整個骨骼牽引機構的創(chuàng)新點在于便攜與拆裝的改進。現(xiàn)代生活中越來越重視空間的重要性，在不使用的情況下，可對機構進行拆卸，然后進行放置，最大程度的節(jié)省了空間。 同時兼?zhèn)浜唵五憻捁δ芙档土藸恳委煹碾y度，能夠使病人患者或者老年人得到最適當?shù)目祻湾憻?，有助于患者更好的恢復?此次十七周的畢業(yè)設計是我大學中為期最長的一次作業(yè)，我的課題要求涉及到大量的專業(yè)知識，例如控制、機械設計、機構傳動、電機、電工電子等等。一次畢業(yè)設計任務便將我這4年所學的知識都串聯(lián)在了一起，使我對我的專業(yè)有了新的認識，同時也讓我溫故了以前學的知識。 本次畢業(yè)設計的順利完成離不開程武山老師對我的指導。在整個課題的設計和論文的編寫過程中，程老師給了我許多啟發(fā)、幫助以及建議，衷心地感謝他在我畢業(yè)設計過程中給予的關心和支持。,4.課題總結與致謝,感謝觀看 THE END 答辯人：張亞飛,