（毕业设计全套）多功能可调角度床的设计（打包下载）

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的电动机。第章零件的设计和校核.丝杠的设计与校核因为在使人体坐起的支背丝杠与使人体曲腿的曲腿丝杠二者中，支背丝杠受力最大，故只需对该丝杠进行校核即可。抬背丝杠尺寸的设计为了保证丝杠具有足够的强度用于完成机构的运动，查表梯形螺纹基本尺寸得，确定丝杠直径选定为，螺距的梯形螺纹由于丝杠承受较大的轴向载荷，故选用角接触球轴承，查表角接触轴承确定轴承的型号的联轴器选用凸缘联轴器，查表凸缘联轴器确定其型号为。为使人体完成整个抬背动作，螺母滑块机构在丝杠上的行程为.。由以上零件的基本尺寸，初步确定丝杠的长度，螺纹长度选，材料选用钢。抬背丝杠的强度校核丝杠的传动校核假设多功能床的负载为，丝杠的轴向最大为，根据丝杠螺母副的传动设计计算公式李国军，王成金.多功能病床式中，轴向载荷螺纹伸角，当量摩擦角螺纹中径，查表得支撑面平均直径，摩擦系数，取.由此得出螺纹最小扭曲为.•时即可将负载支起。电动机提供给丝杠的转矩为故符合要求。丝杠强度校核机械设计.式中，轴向压力为螺纹段的危险截面，为螺纹小径为丝杠螺纹抗扭截面系数，为丝杠所受扭矩，.•。经计算得，前面已选定钢，经查表等，因此，故安全。曲腿丝杠的尺寸设计为了保证丝杠具有足够的强度用于完成机构的运动，查表梯形螺纹基本尺寸得，确定丝杠直径选定为，螺距的梯形螺纹由于丝杠承受较大的轴向载荷，故选用轴承时，应选择可以承受轴向力的角接触球轴承，查表角接触轴承确定轴承的型号的联轴器选用凸缘联轴器，查表凸缘联轴器确定其型号为。为了使人体完成整个曲腿动作，螺母滑块机构在丝杠上的行程为.。由以上零件的基本尺寸，初步确定丝杠的长度，螺纹长度选，材料选用钢。.插杆轴的设计和校核插杆轴的设计初步确定插杆轴的材料根据床板之间的运动情况和床板之间的空间要求，初步确定插杆轴的长度为。根据实际经验以及查找相关资料确定插杆轴为直径为的号钢质材料。插杆轴的强度校核由于多功能床在刚开始运动时受到的力最大，所以在计算时应该选择这时刻进行插杆轴的强度校核。设床板受到的最大的载荷为，插杆轴的受力分析图如所示。图插杆轴的受力分析图其中，载荷。计算得插杆轴的最大拉应力为机械设计查表得，插杆轴的许用应力,因为，所以该机构安全。.抬背机构中的零件的设计和校核抬背连杆的设计初步确定抬背连杆材料根据传动角度范围及整个机构的空间要求，初步确定抬背连杆的长度为。根据实际经验及查找相关资料确定连杆为宽为厚为的矩形钢材，调制处理。抬背连杆强度校核由于抬背连杆在抬背机构刚开始运动时受力最大，如图所示，所以在计算时应选择这时刻进行计算。图抬背连杆受力图抬背连杆的强度计算式中抬背连杆所受弯矩最大为。材料的需用应力。因为，故安全。抬背支杆的设计初步确定抬背支杆材料根据抬背支杆支点的位置及床整体结构，确定抬背支杆的尺寸如图所示。材料的机构为冷弯矩形空心型钢，宽度，壁厚为。图抬背支杆抬背支杆强度校核由于抬背支杆在抬背机构刚开始运动时受力最大，如图所示，所以在计算时应选择这时刻进行计算。抬背连杆的强度计算式中抬背连杆所受弯矩最大为。材料的需用应力。因为，故安全。.曲腿机构中零件设计与校核曲腿连杆的设计初步确定曲腿连杆的尺寸和材料根据传动角度范围及整个机构的空间要求，初步确定曲腿连杆的长度为，连杆的长度为。根据实际经验及查找相关资料确定曲腿连杆与连杆为宽为厚为的矩形钢材，调制处理。曲腿连杆强度校核因本机构中连杆与抬背机构中的连杆相同，但受力较前者小，故无需强度校核。臀部支杆的设计初步确定抬背支杆材料根据臀部支杆支点的位置及床整体结构，确定臀部支杆的尺寸如图所示。材料的机构为冷弯矩形空心型钢，宽度，壁厚为。臀部连杆的强度校核因本机构中臀部支杆所受的弯矩较坐起机构中小得多，故也无需强度校核。图臀部支杆腿部支杆的设计初步确定腿背支杆材料根据腿部支杆支点的位置及床整体结构，确定腿部支杆的尺寸如图所示。材料的机构为冷弯矩形空心型钢，宽度，壁厚为。腿部支杆强度校核因本机构中臀部支杆所受的弯矩较坐起机构中小得多，故也无需强度校核。图腿部支杆.本章小结本章主要针对多功能床的抬背机构和曲腿机构的各个零部件进行设计和强度校核，确保机构中的各个零件在完成设定运动的过程中具有足够的强度。第章多功能床的建模与仿真是美国技术参数公司简称的产品。公司推出的单数据库参数化基于特征以及全相关的概念改变了机械的传统概念，这种全新的概念已经成为了当今世界机械领域的主要标准。能将设计至生产的全过程集成到起，使所有的用户能够同时进行同产品的设计制造工作，即实现并行工程。本设计所使用的是.中文版。.中文版软件与之前的版本相比，该软件增加了很多的新功能，如草图的绘制自动倒角快速装配快速钣金以及快速等，可以帮助用户更快更轻松的完成设计工作。通过图解的方法得到多功能床的初始数据，这些都是多功能床进行建模的基础，根据上述初始设计的数据，通过软件对其进行建模装配，并对多功能床进行整体机构的运动仿真。.建模用对多功能床的各部分零部件进行建模零，主要零部件的建模图如下所示。抬背连杆抬背丝杠抬背支杆臀部支杆曲腿支杆床架多功能床的装配图多功能床坐起图图模型.仿真在.中，可以进行机构的运动仿真设置，并能将其结果输入到模块中，以便进步进行力学分析，也可以将机构带入“设计动画”中创造个动画序列。设计人员可以模拟机构的运动仿真，观察设计是否可行！运动仿真是产生制造钎的种检查过程和方法。为了达到高效和有力的生产，所以运动仿真是设计制造前的重要操作环节。对多功能床进行的运动仿真之前，要对其进行零部件的装配，装配过程中对运动配合部分施加合适的约束，如丝杆与螺母滑块之间使用滑块约束，背部支杆与床架上的铰链使用销钉约束等。约束完成后，进入的仿真页面，对各个部分的运动约束添加电机，并设置合适的运动速度，接着对该多功能床机械机构分析，设置各个运动机构的先后顺序和运动时间，完成后点击确定，并运行查看多功能床的运动仿真。多功能床的运动仿真见附件。.本章小结本章总结和整理上文多功能床的设计数据，应用三维机械设计软件.对多功能床的各个零部件进行建模装配，并进行多功能床的运动仿真，检查多功能床是否可以完成预定的运动，以及检查整个机构是否在运动过程中发生干涉。第章设计总结.方案的评价与成本的估算本文所设计的多功能床的主体传动装置采用的是丝杠螺母与连杆机构的组合机构，简单实用的传动方式与灵活的连接形式使其轻松的克服了各项功能相互干涉的弊端。本方案避免了以往设计中为了实现床的多项功能而不断添加单机构使多功能床机构越来越多，体积越来越笨重的缺点，以简单的传动原理实现了各项功能。从经济性和实用性上考虑，由于丝杠螺母副和连杆机构结构简单容易加工，使得多功能床的成本较低。另外，该多功能床适用范围广，包括普通人群，老人以及患者等都可以使用。成本估算电动机两台约元标准件螺栓轴承联轴器等约元各种钢材约元加工费零件加工较为简单约元表面处理约元合计元。.多功能床的主要优点本文所设计的多功能床机构简单，制造容易，且可以实现各功能的自动化控制，很好的解决了市面上许多多功能床结构复杂，成本昂贵的确定。该多功能床将床板分为块，用合叶相连接，置于床架上，使得使用者可以安全可靠的平躺坐起和曲腿。床板与传动装置的支杆使用滚子进行接触连接，而不是二者铰接在起，可接触可分离，避免了各功能在运行中发生干涉，并且使得床板可以拆卸方便。各功能之间采用独立的电动机驱动，在电路设计上根据动作的需要，可以设置相应的自锁和互锁机构，并用行程开关限位。使用者可以根据自己的需要来自由设定体位，可以得到最舒适的位姿。.设计中存在的问题和改进建议虽然本设计的机构较为简单，并且可以的完成预设的运动，但是还是存在定的问题，具体问题如下本文所设计的多功能床的功能还是较为简单，只有抬背抬臀和曲腿功能。为了能够使人们在使用中更为方便，应该在本设计的基础上添加书桌功能翻背功能等。本文所设计的多功能床未进行床体控制方面的设计。为了多功能床更方便，更具自动化，应该为多功能床添加自动控制功能，最好是使用无线遥控。本文应用对传动机构零件进行建模，并将各个零部件进行装配，组装成为个整体。最后度多功能床进行运动仿真。在进行仿真的过程中，由于本人对能力有限，所以有些约束在仿真中并没有完全实现或实现情况不太理想。应该在以后的学习中更加注重这方面的训练。致谢首先，我要感谢河南理工大学万方科技学院，感谢机械与动力工程系对我四年的培养，让我学到了许许多多的知识，感谢各位老师在这些年里对我的关怀与照顾，在此致以我深深的谢意。本论文从选题到最后定稿成文，指导老师吕鲲教授直给予了悉心指导，吕老师那种严谨求实的作风，广博深邃的洞察力，孜孜不倦的开拓精神和敬业精神令我深受启迪和教益，谨向我的指导老师吕鲲教授致以深深的谢意。本课题的题目为多功能床的可调角度设计，通过对现有多功能床的分析和研究，提出了自己的套完整的多功能床解决方案，对其进行了传动机构设计，各机构的尺寸设计，并对各主要零部件进行了校核，最后运用软件进行零部件的建模和运动仿真。但是，由于笔者水平有限，在理论的描述资料的运用等方面难免有不当不深，不周之处，有些观点和计算也尚欠成熟，敬请各位老师批评指正。最后，我还要向所有曾经帮助过我的同学和朋友们致敬。你们的鼓励和帮助永远是我前进的动力。参考文献孙恒，陈作模.机械原理.版.北京高等教育出版社，.孟宪源.现代机构手册.北京机械工业出版社，.梁崇高，等.平面连杆机构的计算设计.北京高等教育出版社，.濮良贵，纪名刚.机械设计.版.北京高等教育出版社，.詹启贤.自动机械设计.北京中国轻工业出版社，.邹慧君.机械运动方案设计手册.上海上海交通大学出版社，.宁涛，王飞.中文版.基础教程.北京清华大学出版社，.黄圣杰，等高级开发实例．北京电子工业出版社，.钟日铭，等从入门到精通.北京工业出版社，.王志伟，孟玲琴.机械设计基础课程设计.北京北京理工大学出版社，.附录外文资料与中文翻译

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毕业设计说明书.doc

床头A1.dwg （CAD图纸）

多功能床机构简图.dwg （CAD图纸）

开题报告.doc

丝杠A2.dwg （CAD图纸）

抬背支杆A2.dwg （CAD图纸）

腿部支杆A2.dwg （CAD图纸）

臀部支杆A2.dwg （CAD图纸）

英文翻译.doc

中期检查表.doc

装配图A0.dwg （CAD图纸）

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