【正文】 圖 螺桿的設(shè)計(jì)與校核 螺桿的確定 因三根螺桿中使病人坐起的機(jī)構(gòu)中螺桿受力最大，故先設(shè)計(jì)該機(jī)構(gòu)中的螺桿。 軸的計(jì)算應(yīng)力 ? ? MpaMpaMpaWT 1197000 43322 ???????? ? ? Mp aMp aMp aWT 686000 43333 ???????? 由以上計(jì)算確定軸的材料為 45 鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 21 頁 ? ? ? ? mmn PAd 3 43 43 303 ????? ? 同以上選擇一樣。查得 ? ? Mpa1551 ??? ，因此 ca? ? ?1?? ，故安全。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)軸向和周向定位要求，將軸與轉(zhuǎn)臂套筒用螺栓聯(lián)在一起，具體位置由床整體結(jié)構(gòu)來確定。 1）轉(zhuǎn)速： 由圖 可知屈膝螺桿導(dǎo)程 1 最短約為 213mm。那么由上身坐起的時間 t=40s，螺桿螺紋間距 d=5mm，可以得出電動機(jī)的最低轉(zhuǎn)速： n=300247。 床的基本尺寸為 長 寬 高 =2021mm1000mm600mm 左右翻身角度為 0～ 50o 抬背角度為 0～ 80o 大腿翻轉(zhuǎn)角度為 0～ 50o 電動機(jī)的選擇 坐起電動機(jī) 1）功率 取 t=40s，極限角度 080?? ，轉(zhuǎn)臂角速度： sr ad / 2/2 ?? ?? 轉(zhuǎn)臂 速 度： smtv /0 2 4 3 9 ???? ? 負(fù)載 NT 10002 ? ，則轉(zhuǎn)臂傳遞的功率： smvTP /39。 制定了該護(hù)理床設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循個幾個原則，提出了所要達(dá)到的各項(xiàng)功能，明確了應(yīng)該達(dá)到的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。需要曲膝時，同樣右邊的電動工作，通過螺旋傳動使得轉(zhuǎn)臂 12 旋轉(zhuǎn)，將床板 3 頂起，達(dá)到曲膝的目的。該機(jī)構(gòu)實(shí)際上是一種對稱結(jié)構(gòu)，單邊可等效為經(jīng)過演化的四連桿機(jī)構(gòu)，其中 C、 D 點(diǎn)與滑臺可分離，因此可以分別實(shí)現(xiàn)左右翻身動作。部件詳細(xì)設(shè)計(jì)時，可將構(gòu)件 2 繞機(jī)架 0 旋轉(zhuǎn) 90。 構(gòu)型 b：構(gòu)型 b 是一種由 “正切機(jī)構(gòu) 和 “雙滑塊機(jī)構(gòu) 串聯(lián)而成的單自由度六桿機(jī)構(gòu)。所謂變機(jī)架，就是在 D1 和 D2 處分別安置一電磁鐵，通過電磁鐵的交替吸合來實(shí)現(xiàn)機(jī)架 轉(zhuǎn) 換。 綜上，構(gòu)型 B 為三種之中的最優(yōu)構(gòu)型，故抬被機(jī)構(gòu)最終采用該構(gòu)型。 構(gòu)型 b：該機(jī)構(gòu)也是螺旋一連桿組合機(jī)構(gòu)，自由度為 1，有 1 個原動件，具有確定運(yùn)動，結(jié)構(gòu)較為簡單，抬背角度大，滾輪與背板之間為高副聯(lián)接。（ 如 圖 所示 ） 平躺 左 /右翻身 抬背 曲 /伸腿 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 13 頁 圖 抬背機(jī)構(gòu)的 3 種備選構(gòu)型 構(gòu)型 a：該抬背機(jī)構(gòu)為螺旋一連桿組合機(jī)構(gòu)，其自由度為 1，有 1 個原動件，具有確定的運(yùn)動，可采用電動推桿作為驅(qū)動部件，構(gòu)型簡單，制造容易，而且初始狀態(tài)的傳動角遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 40。 表 各床板 X向尺寸 各床板的尺寸基 于 GB1000088 常用人體測量數(shù)據(jù)確定 【 9】 。 多功能護(hù)理床床面設(shè)計(jì)的特點(diǎn)在于要實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動較多，而且每塊床板都必須能夠沿相互垂直的方向轉(zhuǎn)動，這就給床板之間的連接提出了很高的要求，結(jié)合所需實(shí)現(xiàn)的功能，本文提出采用分體式 雙層床面結(jié)構(gòu)（如圖 所示 )。 表 體位調(diào)整類指標(biāo) 指標(biāo)項(xiàng) 具體數(shù)值 左翻身角度 0～ 45o 右翻身角度 0～ 45o 抬背角度 0～ 80o 大腿板翻轉(zhuǎn)角度 0～ 50o 注：以上各項(xiàng)動作均可以在設(shè)定 范圍內(nèi)的任意角度隨時停止。 2) 大腿板與水平面間夾角（圖 中 B）應(yīng)能從 0～ 12o（或更大）可調(diào)。 標(biāo)準(zhǔn)中提供了人體在床的各個板塊上的重量分布（如圖 所示），護(hù)理床的各個模 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 9 頁 塊的設(shè)計(jì)均可以此值為準(zhǔn)。 吃飯看書功能 長期臥床患者的飲食也是困擾護(hù)理人員的又一難題，本設(shè)計(jì)通過簡單可行的方法使患者能夠在床上坐起飲食以及看書。這樣不僅節(jié)約了材料、降低了成本而且減小運(yùn)動慣性則非常有利于某個部件的停啟，使護(hù)理床的運(yùn)輸使用成本都有很大的降低。 功能多樣化原則 護(hù)理過程中，不同使用者往往對護(hù)理床有著各種各樣不同功能的要求，除了基本的體位要求之外，還有諸如吃飯、洗漱、排便等更多的要求。無論是護(hù)理床的結(jié)構(gòu)還是控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，安全性始終是最優(yōu)先考慮的一個原則。 ，使病人腿部處于所需的舒適位置。為我國醫(yī)療事業(yè)的蓬勃發(fā)展，為廣大人民群眾奔向小康致富之路帶來了又一曙光。并滿足患者生理和心理上的要求，提高康復(fù)力，大大減輕護(hù)理負(fù)擔(dān)。各個公司所開發(fā)的不同型號的護(hù)理床的價(jià)格也有所不同，手動的比較便宜大約千元左右，電動的貴一些的則需要兩三千左右。同時，護(hù)理床的發(fā)展方向又可從動力形式和功能兩個方面來分析 (如表 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3 頁 ，圖 所示）?，F(xiàn)在普通家庭對于價(jià)格適中的護(hù)理床的需求正日益提高，以前是簡易的記理床，后來加上餐桌和護(hù)欄 ；再后來是加上了排便孔和滑行輪；現(xiàn)在是及多功能于一體的電動翻身護(hù)理床。因此，用何種社會保健方式來解決因身體虛弱臥床不起和因疾患導(dǎo)致生活不能自理的老人家庭護(hù)理問題，提高他們的生活質(zhì)量，已經(jīng)成了我國亟待解決的一個社會問題。有資料稱，目前我國有老人家庭的 “空巢 率已達(dá) 26． 4％，比 1987 年整整高出了 10 個百分點(diǎn)，并且這一比例還在逐年加大。目前全國共有家庭 3～ 4 億，其中約 1／ 10 的家庭有需要看護(hù)的人員，各類和長期臥床的老 年人和病人大量存在，使得這類人群的護(hù)理已成為一個重大的社會問題日益凸顯。據(jù)調(diào)查，在 80 歲以上男性老人中，能自我照 料的只占 ％。 2021 年的全國第五次人口普查資料顯示， 60 歲及以上老年人口己達(dá) 億，占全國總?cè)丝诘?％ (65 歲以上老年人口為 8687 萬，占 7％ )，預(yù)計(jì)到 2021年，老年人 121 將超 2 億，占全國人口的 14％， 2025 年， 將增加到 億，比例將進(jìn)一步攀升為 ％，這段時期可稱為人口老齡化的高峰期。 關(guān)鍵詞： 醫(yī)療設(shè)備，護(hù)理床，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 II 頁 The design of multifunctional care bed Author： Li Zhiyao Tutor： Zhao Yuqian Abstract With the speed of population ageing,care services industry has been in the face of and social insurance system is facing unprecedented pressure. Carebeds which serve the old patients are in increasing demand. In reaction to the phenomenon,the basic structure and functional principles of multifunctional carebeds which are designed for those old patients who lack of governance of themselves and those patients who lack of the ability to control their mobility are elaborated in the essay. Much inconvenience in the course of nursing patient can be resolved by the carebeds which can help patients turn over themselves,sit up,bend knees and also spot. This in turn augments nursing service in our country and effectively promotes the development of the cause of our health care . First of all,based on ergonomics,the nursing bed was overall designed in this to the relevant standards and design specifications。 本文首先基于人機(jī)工程學(xué)，進(jìn)行了護(hù)理床總體方案的設(shè)計(jì)，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及調(diào)研結(jié)果，制定了護(hù)理床的設(shè)計(jì)原則，功能要求及設(shè)計(jì)指標(biāo)；完成了護(hù)理床本體的總體方案設(shè)計(jì)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 多 功 能護(hù)理床的設(shè)計(jì) 院 別 自動化工程系 專業(yè)名稱 機(jī)械工程及自動化 班級學(xué)號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 2021 年 6 月 10 日 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 I 頁 多能護(hù)理床的設(shè)計(jì) 摘 要 隨著人口老齡化速度的加快，護(hù)理業(yè)服務(wù)受到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，醫(yī)療和社 會保險(xiǎn)系統(tǒng)面臨前所未有的壓力 ，因此 為老年患者服務(wù)的護(hù)理型病床的需求正不斷增加。 然后，采用自上而下 的方法完成了護(hù)理床結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)并給出了全套的設(shè)計(jì)圖。pleted the overall design of the overall framework, carried a leg,carry back parts,turn over parts function them, defecate parts greatly expression of the elderly care. Finally,the bed of all parts of the design the method of science, rigorous thinking and effective data obtained from all agencies of the nursing bed parts design standards and safety coefficient. Key Words: Medical equipment, Nursing bed, Mechanism design 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 III 頁 目 錄 1緒論 ......................................................................................................................................... 1 研究背景 ...................................................................................................................... 1 本文的研究意義 .......................................................................................................... 5 本文的研究內(nèi)容 .......................................................................................................... 6 2護(hù)理床結(jié)構(gòu)的整體方案 ......................................................................................................... 7 設(shè)計(jì)原則 ...................................................................................................................... 7 功能要求及設(shè)計(jì)指標(biāo) .............................................................