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摘要:我國(guó)目前由各種原因?qū)е滦袆?dòng)不便的殘障人士數(shù)目約有六千萬(wàn)，65歲以上人口保守估計(jì)已達(dá)1.33億，并且保持每年百分之3的增速。中國(guó)目前有近一半城區(qū)居民居住在七層以下無(wú)電梯的多層樓房?jī)?nèi)。這無(wú)疑給許多殘障和老年人出行帶來(lái)了極大不便。由此為出發(fā)點(diǎn)設(shè)計(jì)了一種由三個(gè)星輪構(gòu)成的爬樓輪椅，由離合裝置控制行星輪轉(zhuǎn)換行走模式，由輪轂電機(jī)調(diào)速控制實(shí)現(xiàn)平地行走，在傳統(tǒng)輪椅的行走功能上增加了可爬梯的功能。而實(shí)現(xiàn)爬梯功能的行星輪部分則是本次設(shè)計(jì)最為核心的步驟，不僅要保證輪椅正常的平地行走，在爬樓行進(jìn)中，重心波動(dòng)幅度要盡可能小，保障乘車(chē)的平穩(wěn)和用戶(hù)的安全。針對(duì)星輪尺寸的設(shè)計(jì)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的計(jì)算，選用多星輪機(jī)構(gòu)，三個(gè)以上星輪優(yōu)勢(shì)在于爬樓過(guò)程穩(wěn)定重心波動(dòng)小，而缺點(diǎn)則是星輪機(jī)構(gòu)尺寸隨著輪數(shù)增加而體積增大。對(duì)于常見(jiàn)樓梯很難實(shí)現(xiàn)爬升功能，因此選用三星輪機(jī)構(gòu)，對(duì)于星齒輪和軸的尺寸校核設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品能達(dá)到這些要求，用CAD繪制出產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)。運(yùn)用CATIA設(shè)計(jì)出3D模型，仿真，從而確定個(gè)齒輪傳動(dòng)與嚙合情況。而輪椅功能轉(zhuǎn)換星輪離合部分需要用電動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)。
關(guān)鍵詞：爬樓；行星輪；輪轂電機(jī)
目錄 摘要 Abstract １.課題研究背景與意義-1 １.１市場(chǎng)調(diào)研-1 1.2需求分析-1 1.3本章小結(jié)-2 2.爬樓輪椅國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀-3 2.1主要分類(lèi)及其特點(diǎn)-3 2.2爬樓輪椅機(jī)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)與關(guān)鍵技術(shù)-5 2.3需要研究的問(wèn)題-6 2.4本設(shè)計(jì)主要研究?jī)?nèi)容及安排-6 2.5本章小結(jié)-6 3.爬樓裝置總體方案與機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-7 3.1關(guān)鍵部位方案設(shè)計(jì)-7 3.1.１行星輪尺寸的確定-7 3.1.2輪轂電機(jī)運(yùn)用于輪椅驅(qū)動(dòng)和具體優(yōu)勢(shì)-9 3.1.3確定星輪尺寸的計(jì)算過(guò)程-10 3.1.4爬樓輪椅電機(jī)傳動(dòng)裝置的選用方式-12 3.2傳動(dòng)功率的確定-13 3.2.1行走功率的確定-13 3.2.2爬樓模式輪椅功率確定-14 3.3本章小結(jié)-15 4.傳動(dòng)結(jié)構(gòu)分析和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)參數(shù)計(jì)算-16 4.１差速行星輪的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)-16 4.2爬樓過(guò)程功率與力矩的估算-16 4.3本章小結(jié)-17 5.主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)參數(shù)確定和校核計(jì)算-18 5.１行星輪機(jī)構(gòu)齒輪模數(shù)的計(jì)算-18 5.3主要傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的尺寸確定與校核計(jì)算-21 5.4本章小結(jié)-23 6三維建模概念介紹-24 6.１三維軟件介紹-24 6.2本裝置的三維建模-24 6.3運(yùn)動(dòng)與仿真軟件介紹-26 6.5本章小結(jié)-27 結(jié) 論-28 7.１本設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)-28 7.2本課題爬樓輪椅的局限性-28 7.3前景與展望-28 參考文獻(xiàn)-29 致 謝-30 |
