【正文】 護理床共可以實現(xiàn)四大功能，由四大功能模塊所構(gòu)成，論文在參考查閱大量的相關(guān)專業(yè)文獻的基礎(chǔ)上，對多功能護理床進行了認真和深入的研究，主要完成了如下工作 : ： 整體方案主要涉及到護理床 能實現(xiàn)幫助病人坐起、翻身、吃飯、屈膝四大功能，并根據(jù)中華人民共和國醫(yī)用電器相關(guān)條例設(shè)計出多功能護理床的各單元模塊外形尺寸、承載能力，各模塊所能完成的功能特性設(shè)計以及護理床的整體布局。通過調(diào)入相關(guān)的船體分 段、管路和其他專業(yè)設(shè)備、電氣設(shè)備及支架布置等，構(gòu)成電纜路徑、托架和貫通，具有檢查電纜路徑的連接情況、電纜敷設(shè)、電纜路徑、真實貫通的填充率等功能。它實現(xiàn)了船體 CAD/CAM 的集成。 轉(zhuǎn)臂的設(shè)計 據(jù)橫軸一的位置及床整體結(jié)構(gòu)，確定轉(zhuǎn)臂長度為 570mm，材料為結(jié)構(gòu)用冷彎矩形空心型鋼，標準 GB/T67281986。而電動機提供給螺桿的轉(zhuǎn)矩為 mNmNT ?????? 39。 初步選定滾動軸承 因軸承所受軸向力可忽略，認為只受徑向力，選用角接觸球軸承即可。4060=90r/min 曲腿電動機的選擇 1） 功率： st 30? ，極限角度 o50?? ，轉(zhuǎn)臂角速度： sr ad / 18/53 ?? ?? 轉(zhuǎn)臂速度： smtv /0 1 3 ???? ? 負載 T3=1000N，則轉(zhuǎn)臂所傳遞的功率： [P 許 3]= Wp 35 13 2224232139。 背、 腿機構(gòu)的設(shè)計 抬腿機構(gòu)的構(gòu)型相對來講和抬背機構(gòu)是相同的，抬背機構(gòu)和抬腿機構(gòu)總體的簡圖 如圖 ，圖 所示 。圖 中列出了幾種原理和功能上符合的構(gòu)型，下文將對各構(gòu)型進行詳細分析。各床板之間通過鉸鏈相互連接，整體床面則通過臀部下層板固定到支撐框架之上。 外形尺寸 多功能護理床主要用于病房或家庭中，因此在各個姿態(tài)時，其所占的空間范圍必須與病房和家庭房間的相關(guān)尺寸向適應(yīng)，同時采取適當?shù)某叽?，可以使被護理人員感到舒適。 ，使病人在床上用餐和看書處于一個舒服的位 置，并提供放置飯菜的地方。 圖 多功能護理床可幫助病人實現(xiàn)的形態(tài) 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5 頁 圖 手動多功能護理床外觀 圖 電動多功能護理床的外觀 隨著護理行業(yè)的發(fā)展以及人民的需求，也必將導(dǎo)致多功能護理床向著功能全面發(fā)展，手動必將被自動所代替。所謂 “空 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 2 頁 巢家庭 ”，是指沒有兒女或者雖有兒女，但不在身邊的純老人家庭。主要包括總體框架、抬腿部件、抬背部件、翻身部件等功能模塊。據(jù)報道，中國不僅是世界上老齡化人口最多的國家，而且也是老齡化速度最快的國家之一。老齡化社會的提早到來、空巢家庭的日趨增多，與我國較為落后的醫(yī)療和社會保障體系構(gòu)成了一對較為尖銳的矛盾。 多功能護理床是 針對醫(yī)院和生活不能自理的病人、殘疾人、危重病人、癱瘓病人的特殊需要而設(shè)計的， 可實現(xiàn)病人翻身、坐起、屈膝及吃飯四大功能，并可實現(xiàn)病人自由調(diào)控臥姿， 解決了長期以來普遍存在的病人大小便、吃飯、移動、看書、寫字、娛樂難等多方面的問題。比如各部分結(jié)構(gòu)要與人體的尺寸匹配；設(shè)計中力求加速度最小化等等?！夺t(yī)用電氣設(shè)備 第二部分：醫(yī)用電動床安全專用要求》給出了背板、大腿板、小腿板的調(diào)節(jié)范圍建議值： 1) 背板與水平面間夾角（圖 中 A）應(yīng)能從 0～ 80o（或更大）可調(diào)。 抬背機構(gòu)運動的實現(xiàn)較為簡單，有以下幾種構(gòu)型可供選擇。鑒于以上原因，該構(gòu)型不是翻身機構(gòu)的最佳方案。（ 如圖 所示 ） 圖 吃飯裝置 本章 小結(jié) 本章完成了多功能護理床總體方案的設(shè)計。 初步確定軸的直徑 ? ? ? ? mmn pAd 44101 ????? ? 選用內(nèi)徑為 27mm，外徑為 45mm的 45 鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。故，軸安全。 螺桿強度校核： 22 3???????????????? Tca WTAF? 其中 F 為軸向壓力： ? ? NdtgTF v 21602 2 ??????? ???? ?? 。 因本機構(gòu)中轉(zhuǎn)臂所受彎矩較坐起機構(gòu)中小得多，故也無需進行強度校核。 附件的信息以記錄的形式存人部件數(shù)據(jù)庫中，并且用戶可以追加記錄，以擴充附件數(shù)量。國提 供了門、窗、家具、設(shè)備、壁板、天花板、甲板敷料等的布置功能。 另外，還可以考慮對現(xiàn)有機構(gòu)進行優(yōu)化改進或者采用新模型設(shè)計形式，減少材料的使用，降低成本。 圖 護理床床面三維仿真尺寸圖 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 28 頁 護理床的床面的三維建模。由于 TRIBON 采用單一 數(shù)據(jù)庫管理 ，在管系原理圖設(shè)計時，管材、規(guī)格、 法蘭 、設(shè)備、閥門等符號均會與附件信息建立聯(lián)系，同時又可以與管系 3 維模型信息建立聯(lián)系。進行三維仿真設(shè)計應(yīng)用的軟件是我個人所在實習(xí)公司所用造船軟件 TRIBON。 56?? iuts? 。 F 為摩擦系數(shù)，取 f=。 橫軸的設(shè)計與校核 求軸上的功率 P P3轉(zhuǎn)速 n n2及轉(zhuǎn)矩 T T3。2 ?? （忽略轉(zhuǎn)臂自重） 電 動 機 的 許 用 功 率： [P 許 2 ] = WP 65 2244232139。 布置，使整個機構(gòu)成為一個空間機構(gòu)，這樣就可以滿足整體布局要求，同時，為防止翻身機構(gòu)與抬背、抬腿機構(gòu)運動干涉，具體設(shè)計時需將構(gòu)件 4 演化為 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 15 頁 滾輪，通過高副接觸帶動構(gòu)件 5 的運動 (由于人體的重力直接作用于構(gòu)件 5，因此，雖然運動副做了改變，但是運動效果仍然相同 )。該構(gòu)型為螺旋傳動，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，成本低廉，傳動精確；缺點是承受的軸向推力大，效率低，摩擦嚴重。 從整體結(jié)構(gòu)上講，多功能翻身護理床可以分為總體框架、抬腿部件、抬背部件、翻身部件和智能座便系統(tǒng)五大功能模塊。 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 8 頁 根據(jù)我在各個醫(yī)院觀察的結(jié)果，類比市場上的護理床種類功用，再加上一定創(chuàng)新，確定了多功能護理床的功能范圍，主要包括體位調(diào)整類功能、吃飯看書功能。為了更好地支持國家發(fā)展和諧社會，為了廣大患者能有一個更好的治療環(huán)境，正是本文的研究初衷。在國外，醫(yī)療護理器械高新技術(shù)含量越來越多，對新工藝、新材料的要求越來越高。 然而，人口的老齡化程度與我國當前的經(jīng)濟社會發(fā)展情況明顯不相匹配。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 多 功 能護理床的設(shè)計 院 別 自動化工程系 專業(yè)名稱 機械工程及自動化 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（論文） 第 I 頁 多能護理床的設(shè)計 摘 要 隨著人口老齡化速度的加快，護理業(yè)服務(wù)受到了嚴峻的挑戰(zhàn)，醫(yī)療和社 會保險系統(tǒng)面臨前所未有的壓力 ，因此 為老年患者服務(wù)的護理型病床的需求正不斷增加。據(jù)調(diào)查，在 80 歲以上男性老人中，能自我照 料的只占 ％?，F(xiàn)在普通家庭對于價格適中的護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理床。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。這樣不僅節(jié)約了材料、降低了成本而且減小運動慣性則非常有利于某個部件的停啟，使護理床的運輸使用成本都有很大的降低。 表 體位調(diào)整類指標 指標項 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：以上各項動作均可以在設(shè)定 范圍內(nèi)的任意角度隨時停止。 構(gòu)型 b：該機構(gòu)也是螺旋一連桿組合機構(gòu)，自由度為 1，有 1 個原動件，具有確定運動，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。部件詳細設(shè)計時，可將構(gòu)件 2 繞機架 0 旋轉(zhuǎn) 90。 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 電動機的選擇 坐起電動機 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 ???? ? 負載 NT 10002 ? ，則轉(zhuǎn)臂傳遞的功率： smvTP /39。查得 ? ? Mpa1551 ??? ，因此 ca? ? ?1?? ，故安全。 dm為支撐面平均直徑， dm=d2=20mm。 螺桿穩(wěn)定性校核 因坐起螺桿和曲腿螺桿柔度 40?s? 故不必進行穩(wěn)定性校核，只校核翻身機構(gòu)中的螺桿。 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 26 頁 4 三維仿真設(shè)計 上文已經(jīng)給出了關(guān)于多功能護理床造型設(shè)計以及零件尺寸。 管系設(shè)計包括管系原理設(shè)計 (General Diagrams)、管路建模 (Pipe Modelling)、生產(chǎn)信息提取 ( Outfitting Lists)等模塊。 三維仿真視圖 首先需要根據(jù)床面尺寸建立護理床基本床面單元視圖。 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 31 頁 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 32 頁 參考文獻 [1] 孫桓，陳作模 .機械原理（第六版） .高等教育出版社 .. [2] 劉鴻文 .材料力學(xué) .高等教育出版社 . [3] 范欽珊，殷雅俊 . 材料力學(xué) .北京，清華大學(xué)出版社 .2021 [4] 濮良貴，紀名剛 .機械設(shè)計 . 高等教育出版社 . 第 7 版 [5] 李杞儀，趙韓主編 . 機械原理 . 武漢：武漢理工大學(xué)出版社， [6] 吳宗澤 .機械零件設(shè)計手冊 .機械工業(yè)出版社 . [7] 王昆等 .機械設(shè)計課程設(shè)計 .高等教育出版社 . [8] 王文斌等 .機械設(shè)計手冊 . 第 3 版 .北京，機械工業(yè)出版社 . [9] 朱冬梅，胥北瀾 .畫法幾何及機械制圖 .第 5 版 .高等教育出版社 . 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