（优秀毕业全套设计）家用电动护理床的设计（整套下载）

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等功能要求。标准化原则护理床机械零件的设计与选择控制系统的设计零部件之间的相对位置关系和尺寸匹配，都有相关的行业标准。参照标准设计，不仅能在最大程度上满足使用要求，而且有利于增强互换性，降低成本。轻量化原则由于家用电动护理床是在家里使用，搬移的概率非常大，在设计时定要考虑到床重量，方便搬移，在保证护理床使用安全的同时要从轻设计，这样可以节省材料。尤其是在资源短缺的今天，这点尤为重要，而且还以降低成本。.功能要求及设计指标功能要求依我段时间的观察和了解并翻阅些相关资料，综合各家医疗器材公司生产的护理床功能，根据人的生活习惯和对老人，病人对护理床使用便捷，人的些必要的体位位姿，要能够实现各体位的自动变换，减少使用者因长期卧床引发的并发症，改善其健康状态，有着积极的意义，同时可以大大减轻护理家庭人员的劳动强度。因此我对家用电动护理床设计了以下几种功能.平躺.整床升降抬背曲伸腿.。设计指标参考医用电气设备第部分安全通用要求医用电气设备第二部分医用电动床安全专用要求中华人民共和国行业标准病床中华人民共和国国家标准中国成年人人体尺寸等相关标准，同时类比国内外文献中的相关参数，作为设计指标。外形尺寸家用电动护理床主要用于家庭中，因此在使用各个姿态时，其所占的空间范围必须与家庭房间的相关尺寸相适应，选取适当的尺寸能够让被护理人员感到舒服。按照中华人民共和国行业标准病床标准，家用电动护理床的外形尺寸最终取为长宽高承载指标按照医用电气设备第二部分医用电动床安全专用要求规定，床的安全工作载荷必须至少承受的载荷，这包括患者重量床垫和附件。标准中提供了人体在床的各个板块上的重量分布如图.所示，护理床的各个模块的设计均可以此值为准。图中，代表背板，代表臀部板，代表大腿板，代表小腿板。图.床面各板块人体重量分布体位调整类指标体位调整类指标包括背升角度大腿床板抬升角度小腿床板抬升角度。医用电气设备第二部分医用电动床安全专用要求给出了背板大腿板小腿板的调节范围建议值背板与水平面间夹角图.中应能从或更大可调。大腿板与水平面间夹角图.中应能从或更大可调。小腿板与水平面间夹角图.中应能从或更大可调。大腿板与小腿板间夹角图.中应能调至平面。图.床面各板的推荐调节范围综合考虑上述提供的数据，参照翻阅的相关结果，并且考虑文献中同类研究的相关参数，确定了体位调整类具体指标见表.。表.体位调整类指标运动指标具体数值背升角度大腿床板翻转角度整床升降高度范围注以上各项动作均可以在设定范围内的任意角度随时停止。.家用电动护理床总体方案设计整体布局按照床的整体分布，家用电动护理床可以分为总体框架抬腿部件抬背部件整床升降，部件智能座便系统五大功能模块。在总体布局时，有以下几方面要求综合考虑两种状态下的尺寸稳定性和强度要求布局要使各个模块的机构运动相对简单，并解决好干涉问题分配好每个部件的尺寸，最大限度地利用床下有限的空间要尽可能地把传动部件隐藏给人以安全感，避免心理恐慌。从以上设计角度出发，根据前文确定的设计原则，确定护理床采用床面大尺寸，支撑框架略小的结构，有利于空间的节约移动方式为前面布置两个万向轮，从而使得转弯半径较小各个功能模块机构初步选用连杆结构，以方便实现各床面板的运动规律，其驱动元件均布置于支撑框架下层，以保证机构传动角和框架强度要求各零部件近似对称布置于床面之下，使机器和人的重心始终处于机构中间位置，以增强整体稳定性和使用者的心理安全感。床面设计家用电动护理床床面设计的特点在于要实现的运动较多，而且每块床板都必须能够沿相互垂直的方向转动，这就给床板之间的连接提出了很高的要求，结合所需实现的功能，本文提出采用分体式双层床面结构如图.所示。图.床面结构示意图其中，床板为下层板，为上层板为背板为臀部板，为大腿板，为小腿板。各床板之间通过铰链相互连接，整体床面则通过臀部下层板固定到支撑框架之上。护理床所需的各个动作都能够通过传动部件带动相应的床板组联动实现参见表.。表.各床板向尺寸尺寸项具体数值背板臀部板大腿板小腿板各床板的尺寸基于常用人体测量数据确定。参考市场上的护理床尺寸，根据专家给出的数据进行选择后，最终尺寸见表.。表.家用电动护理床实现功能所需的床板联动功能项相关参数备注各床板均水平背板与水平面夹角为床板组合联动，绕轴翻转大腿板与水平面夹角小腿板与水平面夹角为床板组合联动，绕轴翻转床板组合联动，绕轴翻转注上述表述中“水平以护理床处于水平地面上为参考状态。.护理床各功能模块构型设计抬背构型设计抬背机构运动的实现较为简单，有以下几种构型可供选择。如图.所示图.抬背机构的种备选构型构型该机构是螺旋连杆组合机构，其有四个活动件，五个转动副，个高副，故其自由度为，该机构有个原动件，具有确定运动，该机构的优点是抬背角度大，而滚轮与背板之间为高副联接，所以稳定性不高，该构型为螺旋传动，缺点是结构较为复杂，不易装配而且承受的轴向推力大，效率低，摩擦严重。构型该抬背机构为螺旋连杆组合机构，其有三个活动件，四个转动副，故其自由度为，具有个原动件，有确定的运动，该机构的驱动方式可采用电动推杆作为驱动部件，该机构构型简单，制造容易，而且初始状态的传动角远远大于度，力的有效利用程度很高，如果没有其他限制条件，应该首选该构型。但是在护理床的结构中，支撑框架的向尺寸较小，而背板又要翻转度。，这也就引起个矛盾既要求电动推杆的行程要很大，又要求其初始状态尺寸较小，显然这样的要求是达不到的，因而放弃该构型。构型该机构为螺旋连杆组合机构，实际上可以等效为四杆机构，等效后的机构具有个活动构件，个转动副，个移动副，因此自由度，该机构需要个原动件来确定运动。采用电动机作为动力源，可以获得很大的翻转角度,但是该机构成本较高。综上所述，构型为三种之中的最优构型，故抬被机构最终采用该构型。曲腿机构的设计曲腿机构的设计与抬背机构的相同。整床升降机构的设计整床机构的设计有以下两种方案选择第种方案是采用联动的两个平面四杆机构，简图如下第二种方案采用四个相同的电动推杆分别支撑床的四边，简图如下第种方案该机构为四杆机构，有个活动件，四个转动副，自由度为，有个原动件即可做稳定的运动，其结构紧凑，运动精准，并且稳定，价格低廉。第二种方案该机构结构简单，但是其不稳定，采用的是电动推杆作为动力源，故其成本高。综上所述，选择第方案比较适合。抬背腿机构的设计抬腿机构的构型相对来讲和抬背机构是相同的，抬背机构和抬腿机构总体的简图如图.，图.所示。床板平置时，人躺在床上和普通病床样，当需要坐起时由图中左边的电动机驱动螺杆转动，使得螺帽向右运动，再由连杆驱动床板旋转，从而使人坐起。需要曲膝时，同样右边的电动机工作，通过螺杆转动，使螺帽向左运动，再由连杆驱动床板旋转。坐起和曲膝动作如图“坐起状态”。图.运动之前机构简图图.运动之后机构简图.本章小结本章完成了多功能护理床总体方案的设计。制定了该护理床设计应该遵循个几个原则，提出了所要达到的各项功能，明确了应该达到的各项技术指标。对护理床的总体方案进行了设计。首先提出了护理床的总体布局，然后确定了床面结构形式具体尺寸，最后在分析比较基础上，确定了各功能模块的机构构型。第三章家用电动护理床的运动机构设机及相关计算.基本参数的设定在第二章的设计指标中已经给出了基本参数，由于本章着眼于计算，方便我们可以直观地获得数据，我们再次给出护理床的基本参数值。床的基本尺寸为长宽,高抬背角度为大腿翻转角度为.电动机的选择整床升降电动机的选择功率时间，上升高度，极限夹角，转臂角速度为转臂速度负载,转臂所传递的功率为忽略转臂自重电动机的许用功率许忽略轴的转动惯量及连杆自重电动机实际功率由以上结果知，选定额定功率为的单向电容式减速电动机。其相关参数如下电机转速由图.可知螺杆导程最短约为。那么由屈膝的抬腿时间，螺杆导程间距，可以得出电动机的最低转速约坐起电动机功率取，极限角度，转臂角速度转臂速度负载，则转臂传递的功率忽略转臂自重电动机的许用功率许忽略轴的转动惯量及连杆自重电动机实际功率许.由以上结果知，选用额定功率为的单相电容式减速电动机。相关参数如下转速由图.可知坐起螺杆行程最短约为。那么由上身坐起的时间，螺杆螺纹间距，可以得出电动机的最低转速