用于偏癱患者康復(fù)訓(xùn)練的原地步行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文(文件)
【正文】 保持轉(zhuǎn)矩為 8 N*m，重量為 5KG，具體參數(shù)見圖（ 如圖 ）。這種傳動形式能用于大多數(shù)軸間的距離比較大的傳動場合，優(yōu)點很多，像是能保護(hù)傳動系統(tǒng)，有過載保護(hù)，還能起到緩沖的作用，缺點是不能確保傳動比的準(zhǔn)確性，也不能由于功率大的地方；二是主動與從動件的嚙合傳動，例如鏈傳動，齒輪傳動，和螺旋傳動等。 聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器的種類很多，包括了固定式剛性，可移動式剛性，金屬彈性元件以及非金屬彈性元件聯(lián)軸器。所以，我們選擇凸緣聯(lián)軸器，（如圖 ）。所以，本次設(shè)計選擇齒輪傳動。軸大多數(shù)是金屬的圓桿狀，各部分的所需軸的直徑可以有所不同。 設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)主要是確定軸的所有結(jié)構(gòu)尺寸及 其外形，這兩個方面是設(shè)計軸的重要之處。 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)用較多，具河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文 21 有很高的綜合力學(xué)性能， 45 鋼使用最為廣泛。 圖 小齒輪裝配 小齒輪軸的裝配方案，（如圖 ）， 1 是聯(lián)軸器， 2 是軸承支座，內(nèi)部有一對深溝球軸承， 3 為小齒輪簡圖， 4 就是我們需要設(shè)計的小齒輪軸，（如圖 ）， 5是兩個固定軸承外圈的端蓋，使軸承得以定位。 從圖 中可以看到，從步進(jìn)電機(jī)行星減速箱出來，分別連接了聯(lián)軸器，滑環(huán)，磁流變阻尼器，聯(lián)軸器，最后連接到了該齒輪軸，所以，小齒輪軸的轉(zhuǎn)矩即為步進(jìn)電機(jī)行星減速箱的輸出轉(zhuǎn)矩與中間所連零件的傳遞效率的乘積。 2 是小套筒， 1是的軸承，其內(nèi)圈是以此套筒來定位的，外圈是以靠軸承端蓋得以定位。 6是套筒，有利于大齒輪的定位，并且右側(cè)的深溝球的內(nèi)圈的定位是依靠套筒 6，其外圈的定位依靠軸承端蓋。 最后，還有一點需要我們注意的是， 當(dāng)軸 [14]有一個鍵槽時，并且軸的直徑d=100mm 的時候，軸徑應(yīng)增大 5%~7%；當(dāng)軸上分布著兩個鍵槽時，應(yīng)增大 10%~15%。此機(jī)器人最具特色的就是取代了步行臺，訓(xùn)練時更人性化。125(Pt 12):2626–2634. [5] Colombo G , Joerg M, Schreier R, et al. Treadmill training of paraplegic patients using a robotic orthosis. J Rehabil Res 。 20xx。 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文 28 。四年的時間改變了很多，我更加成熟理性。51(6):452460. [10] Stefan mechanized gait trainer for restoration of of Rehabilitation Research and Development,20xx,37(6):701708. [11]Stefan therapy in Neurorehabilitation . Neurorehebilitation ,20xx,16:133139. [12] Riener R,Nef T,Colombo G. Robotaided neurorehabilitation of the upper extremities. Med Biol Eng Comput. 20xx。 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文 25 參 考 文 獻(xiàn) [1] 王惠源 ,趙鑫 ,張鵬軍 ,李會營 ,李傳才 . 外骨骼機(jī)器人發(fā)展趨勢研究 [J]. 機(jī)械工程師 . 20xx(08) [2] 柯顯信 ,唐文彬 ,陳玉亮 . 人體下肢外骨骼機(jī)器人的發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)分析 [J]. 機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用 . 20xx(06) [3] Hoa. Lokomat174。 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文 24 結(jié) 論 依照本課題的內(nèi)容，我查找了關(guān)于機(jī)器人的多方面的資料，了解到此類型的機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀 和技術(shù)水平。 8是平行四邊形機(jī)構(gòu)的一部分。 4 是軸承座，內(nèi)部有一對深溝球軸承，軸承的內(nèi)圈是靠軸間定位，外圈是靠軸承端蓋定位。根據(jù)軸的扭轉(zhuǎn)強度條件計算如下： 軸的扭轉(zhuǎn)強度條件 [13]為 tTt d npWT ][955 00003 ?? ??? 式中： 扭轉(zhuǎn)的切應(yīng)力 T 軸所受扭矩， N*mm WT 軸抗扭截面系數(shù)， mm3 n 軸轉(zhuǎn)速， r/min P 軸的傳遞功率， Kw d 計算截面處的軸直徑， mm [ ] 許用的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， MPa 由上式得到軸的直徑為： 30333][9550000][9550000npAnpnpdtt????? 其中 A0=t][9550000? 該齒輪軸的選用 45鋼，其 [ ]=2545MPa,A0=126103,所以將數(shù)據(jù)帶入公式算出：dt=，選用軸的直徑為 30mm，這樣設(shè)計的齒輪軸滿足軸的強度條件。 圖 小齒輪軸 小齒輪軸 只承受扭矩， 所以應(yīng)該 設(shè)計 、 校核 其 扭轉(zhuǎn)強度。合金鋼具有較高的力學(xué)性能，經(jīng)滲碳淬火后可提高軸頸耐磨性。此外，軸的強度是衡量其工作能力的主要因素。按軸所承受的載荷種類不一樣，軸可以分成三類：一是心軸，它不能傳遞扭矩，只能承受彎矩；二是傳動軸，這種類型的軸只能傳遞機(jī)械扭矩，但是不能承受彎矩；三是轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸綜合了上面兩種的優(yōu)點，既可以承受彎矩，又可以傳遞扭矩。 圖 錐齒輪傳動 傳動軸的設(shè)計 軸 [25]是放置在齒輪中，軸承中，或者車輪中的圓柱形構(gòu)件，但是也存在少部分方形的軸。 圖 聯(lián)軸器 齒輪的設(shè)計 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文 20 傳動機(jī)構(gòu)中，使用最廣泛的是齒輪傳動。固定式剛性也分為很多種，像是套筒聯(lián)軸器，凸緣聯(lián)軸器，夾殼聯(lián)軸器和緊箍夾殼聯(lián)軸器。結(jié)合本次設(shè)計的偏癱康復(fù)機(jī)器人的性能，為了更好地實現(xiàn)機(jī)器人的功能，傳動方案 選用了齒輪傳動 常用的傳動方案有齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動等等。 圖 110HJ 系列普通行星減速箱技術(shù)參數(shù) 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文 19 計 選擇傳動方案 工程 設(shè)計中， 機(jī)械 傳動 的 方案 的形式有很 多種 。偏癱康復(fù)機(jī)器人用鋁作為材料進(jìn)行制作，現(xiàn)對健肢側(cè)機(jī)構(gòu)，包括參數(shù)監(jiān)測裝置、平行四邊形原地步行系統(tǒng)和力檢測裝置進(jìn)行質(zhì)量估算，大約 10KG，負(fù)載轉(zhuǎn)矩粗略計算為 35 N*m。 （ 4） 步進(jìn)電機(jī)空載起動頻率的選擇 步進(jìn)電機(jī)空載起動頻率，通常稱為“空起頻率”。 r G 重物重量 r 半徑 （如圖 ） TJ 慣性負(fù)載： J = M（ R12+R22） / 32 （ Kg根據(jù) 計算出 的轉(zhuǎn)矩大小 （即要帶動物體的扭力大小 ） ，來選擇 使用具體 型號的電機(jī)。 （ 3 直線式步進(jìn)電動機(jī) 有索耶式和反應(yīng)式兩類。主要有永磁式 、 磁阻式和混合式。 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文 16 步進(jìn)電動機(jī) 的 基本類型 [22]分為三種 ： 機(jī)電式、磁電式 和 直線式。電機(jī)驅(qū)動 可以把 電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。 圖 膝關(guān)節(jié)的連接件 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文 15 圖 膝關(guān)節(jié)軸 踝關(guān)節(jié) 踝關(guān)節(jié)的連接方式與膝關(guān)節(jié)類似，（如圖 ）， 1是與小腿調(diào)節(jié)板相連的，并用螺釘緊固， 2 與腳部支撐相連。大腿調(diào)節(jié)板是用螺栓 1 與膝關(guān)節(jié)連接板固定在
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