各位老師好,一種骨骼牽引機構(gòu)的設(shè)計和實現(xiàn) 畢業(yè)答辯 指導(dǎo)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(shù)的理論基礎(chǔ) 骨骼牽引機構(gòu)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(gòu)的裝配 機構(gòu)的調(diào)試 機構(gòu)的模型及視圖,課題的來源,近年來,牽引技術(shù)在康復(fù)醫(yī)療領(lǐng)域中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。我國致力于將醫(yī)學(xué)理論與機械理論相結(jié)合，設(shè)計出有助于肢體需要康復(fù)治療的患者使用的牽引機構(gòu)。目前，在我國骨骼牽引機構(gòu)的應(yīng)用越來越廣，也越來越現(xiàn)代化，而且國內(nèi)對機械的使用要求也越來越高，對骨骼牽引機構(gòu)的需求也越來越大。所以設(shè)計出全新的、現(xiàn)代化的牽引機構(gòu)時不我待。 本題目由導(dǎo)師主持的產(chǎn)學(xué)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(shè)計一種骨骼牽引與拉伸治療機構(gòu),讓手術(shù)后的患者或者需要進行康復(fù)治療的病人可以更方便地進行受傷肢體或關(guān)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(fù)治療。經(jīng)過及時和恰當(dāng)?shù)目祻?fù)鍛煉，使患者能夠盡快地健康生活，恢復(fù)正常的工作和學(xué)習(xí)狀態(tài)。 所設(shè)計的骨骼牽引機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、操作方便,解決了肢體能夠得到康復(fù)鍛煉以達到牽引治療的難題。,牽引技術(shù)的理論基礎(chǔ),現(xiàn)代康復(fù)牽引技術(shù)是實現(xiàn)康復(fù)鍛煉和治療目的的一種治療方法。這種技術(shù)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(guān)節(jié)組織發(fā)生一定的活動，達到適當(dāng)?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(guān)節(jié)；擴大各關(guān)節(jié)的活動范圍、改良或恢復(fù)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(nèi)的壓力，解除神經(jīng)上的刺激和壓力；,在患者病人進行手術(shù)過后的康復(fù)治療過程中，目前多使用的是牽引技術(shù)，主要用于牽引脆弱的關(guān)節(jié)等部位。而在康復(fù)保健過程中，多用到牽伸技術(shù)，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(fù)過程中的牽伸技術(shù)的受力一般則為切向受力，見下圖。,骨骼牽引機構(gòu)的組成,隨著制造技術(shù)的快速發(fā)展，許多具有優(yōu)秀性能的零部件均能夠生產(chǎn)出來，進而裝配成理想的機構(gòu)。 本次設(shè)計的骨骼牽引機構(gòu)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(qū)動連桿、擋板和多個螺栓組成。,零件材料的選擇,考慮到生產(chǎn)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(chǎn)制造行業(yè)內(nèi)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(fēng)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(jié)構(gòu)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(zhì)品質(zhì)，比如密度較低，強度較高，塑性較好，有很好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗腐蝕性，在工業(yè)制造中應(yīng)用極其廣泛。,主要參數(shù)的確定,經(jīng)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(jīng)過有效的調(diào)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(qū)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)與上層板類似，功能為放置電機，板上設(shè)有螺紋孔，與標(biāo)準(zhǔn)電機進行裝配。電機還有電機附件，與驅(qū)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(shè)計所采用的零件結(jié)構(gòu)、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侵苯雍附釉谥伟迳希瑸榱四軌蜻_到上下運動的目的，巧妙地采用一個標(biāo)準(zhǔn)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(gòu)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(gòu)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(zhuǎn)配固定，活動板用標(biāo)準(zhǔn)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(qū)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(yīng)的螺栓孔相連接，固定。,機構(gòu)的調(diào)試,調(diào)試的內(nèi)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(qū)動桿是否轉(zhuǎn)動平穩(wěn)。調(diào)試工作是整個工藝的最后一步，是一道關(guān)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(gòu)穩(wěn)定下來，能夠保證機構(gòu)的穩(wěn)定性，可供使用者正常使用。 當(dāng)電機運轉(zhuǎn)，帶動驅(qū)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(gòu)的模型及視圖,所設(shè)計出的骨骼牽引機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，所采用的零件均是工業(yè)生產(chǎn)中較為常見的通用零件。,經(jīng)過繪制，畫出了機構(gòu)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(fù)治療與機械結(jié)構(gòu)的運動恰當(dāng)結(jié)合已達到任務(wù)書中康復(fù)治療的要求是本次設(shè)計中的最大難點。 其次，如何才能實現(xiàn)機構(gòu)的運動，怎樣才能將機構(gòu)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(shè)計過程中又一大難點。,3.課題創(chuàng)新點,整個骨骼牽引機構(gòu)的創(chuàng)新點在于便攜與拆裝的改進?，F(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(gòu)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(dāng)?shù)目祻?fù)鍛煉，有助于患者更好的恢復(fù)。,此次十七周的畢業(yè)設(shè)計是我大學(xué)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(shè)計、機構(gòu)傳動、電機、電工電子等等。一次畢業(yè)設(shè)計任務(wù)便將我這4年所學(xué)的知識都串聯(lián)在了一起，使我對我的專業(yè)有了新的認(rèn)識，同時也讓我溫故了以前學(xué)的知識。 本次畢業(yè)設(shè)計的順利完成離不開程武山老師對我的指導(dǎo)。在整個課題的設(shè)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(shè)計過程中給予的關(guān)心和支持。,4.課題總結(jié)與致謝,感謝觀看 THE END 答辯人：張亞飛,