【正文】 新型按摩靠背的設(shè)計(jì) 6 2 主要零部件的參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算 電動機(jī)的選用 電動機(jī)作為整個設(shè)計(jì)中的動力元件，起作用是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 。而且與蝸輪Ⅱ的同軸小齒輪與 齒輪 Ⅰ嚙合實(shí)現(xiàn)運(yùn)動，最后一級級運(yùn)動傳到齒條，齒輪齒條的嚙合使得按摩靠背來回運(yùn)動，按摩頭的振動及按摩滾子的旋轉(zhuǎn)對人體背部的不同部位進(jìn)行按摩 。 傳動原理分析 蝸桿 蝸桿傳動 帶動按壓滾子旋轉(zhuǎn) 電機(jī) 蝸輪Ⅰ 蝸桿 蝸桿傳動 齒輪Ⅰ 齒輪Ⅱ 蝸輪Ⅱ 齒條（控制上下直線運(yùn)動） 其中齒輪 Ⅰ、齒輪Ⅱ中的大小齒輪都為同軸齒輪，如圖 2 所示。 旋轉(zhuǎn)滾子隨著軸Ⅰ的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，在上下移動過程中能夠作用于人體后背實(shí)現(xiàn)滾子的按壓功能。 （ 5）按摩頭座、按摩頭、旋轉(zhuǎn)滾子 按摩頭座起到固定按摩頭的作用，不至于按摩頭移動。 （ 4） 齒輪 齒輪傳動用來傳遞任意兩軸間的運(yùn)動和動力 ， 傳遞動力大、效率高；壽命長，工作平穩(wěn)，可靠性高；能保證恒定的 傳動比，能傳遞任意夾角兩軸間的運(yùn)動 [4]。本課題研究齒條 底座 齒輪 Ⅱ 蝸桿 蝸輪 Ⅰ 蝸輪 Ⅱ 齒輪 Ⅰ 按摩頭 按壓滾子 電機(jī) 蝸輪軸 Ⅰ 軸承 按摩頭座 調(diào)整墊片 齒輪軸 Ⅱ 新型按摩靠背的設(shè)計(jì) 4 中，采用單個電機(jī)控制兩個運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和直線運(yùn)動。該結(jié)構(gòu)的傳動部分要實(shí)現(xiàn)兩種運(yùn)動，軸 Ⅰ的 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和齒輪齒條傳動的直線運(yùn)動，主要零部件的作用分別為： (1) 底座 底座除了有支撐電機(jī)的作用之外，底部還有四個滾子槽，當(dāng)電機(jī)啟動 后，能夠使按摩靠背在電機(jī)的帶動下上下移動時而不至于摩擦阻力過大。 新型按摩靠背的設(shè)計(jì) 3 1 按摩靠背 的整體方案設(shè)計(jì) 按摩靠背的整體結(jié)構(gòu) 圖 1 按摩靠背的主要結(jié)構(gòu) 該設(shè)計(jì)的按摩靠背的結(jié)構(gòu)主要由機(jī)座、電機(jī)、軸、軸承、蝸桿、蝸輪、齒輪、齒條、按摩頭座、按摩頭、旋轉(zhuǎn)滾子等零部件組成。通過電機(jī)的轉(zhuǎn)速與按摩靠背的轉(zhuǎn)速之比得出靠背所需傳動比，再分配傳動比，計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)，從而計(jì)算出蝸桿傳動和齒輪傳動的各種設(shè)計(jì)參數(shù)。 本課題研究的內(nèi)容 通過市場調(diào)查、企業(yè)參觀等方法，了解按摩器材的現(xiàn)狀，分析總結(jié)現(xiàn)有按摩靠背的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一臺新型按摩靠背， 該按摩靠背可模擬中醫(yī)推拿的按壓及振動手法，通過永磁直流小電機(jī)驅(qū)動蝸桿傳動及齒輪動，輪齒之間相互嚙合實(shí)現(xiàn)上下直線運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)拍打按壓運(yùn)動，而且外接電池還能使按摩頭振動，實(shí)現(xiàn)振動功能。但是缺少利用機(jī)械方式模擬中醫(yī)推拿按壓及振動手法的機(jī)構(gòu)。人體接受按摩以后，能使大 新型按摩靠背的設(shè)計(jì) 2 小循環(huán)系統(tǒng)暢通，血流豐富，加速人體各器官組織的新陳代謝，消除疲勞，解除病痛，具有延年益壽之功效 [3]。人體的脊椎神經(jīng)因處于直立狀態(tài)，受地心引力及自身重量的 負(fù)荷作用，加上坐姿或立茲不良，脊椎始終處于負(fù)重受壓狀態(tài)，而使脊椎極易產(chǎn)生變形，導(dǎo)致神經(jīng)失調(diào)，百病從生，通過背部推拿，按壓等多種按摩手法能使受壓變形的脊椎在規(guī)律、力度適中的調(diào)整糾正下回歸原位，恢復(fù)脊椎的正常狀態(tài)。 近年來，國際市場對我國按摩器具產(chǎn)品一 直保持強(qiáng)勁的需求態(tài)勢，而國內(nèi)制造水平的提高，也導(dǎo)致世界產(chǎn)能逐漸轉(zhuǎn)移到我國，使我國成為世界按摩器具的制造中心。按摩器按其結(jié)構(gòu)分為電磁式、電動式，此外還有紅外線水松弛手腳振動式和灑浴氣泡按摩器。電動按摩器具作為新興產(chǎn)業(yè)，是小電機(jī)很有發(fā)展前景的應(yīng)用領(lǐng)域，市場廣闊 [2]。 電動按摩器具的品種很多，主要包括按摩椅、按摩床、加熱或不加熱按摩墊 (汽車按摩墊、按摩座墊、床墊、靠背墊 )、圍腰、圍肩、手持式錘振按摩棒、足底按摩洗浴盆、小腿揉捏等各種振動、按摩功能的器具。 新型按摩靠背的設(shè)計(jì) 1 引言 按摩器具的現(xiàn)狀 隨著按摩器具的發(fā)展，已從最初的簡單的純機(jī)械的按摩和單一的功能的振動按摩，發(fā)展到了如今的三維空間的機(jī)械手合遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了揉捏。錘擊、拍打、指壓、推拿等諸多手法結(jié)合的組合式按摩，尤其是近兩年，我國按摩器具的發(fā)展越來越明顯，功用也越來越多，受到廣大群眾的喜好 [1]。它對人體起著消除疲勞和保健作用。 按摩器械通過對人體全身或局部的按摩，達(dá)到美容保健、醫(yī)療保健及運(yùn)動保健的目的。 按摩器的型號規(guī)格很多：用于美容保健科的手提式按摩器；用于醫(yī)療保健或運(yùn)動保健的強(qiáng)弱可調(diào)的按摩器；用于全身按摩灑浴氣泡按摩器；對手腳按摩的水松弛手腳振動按摩器等。 本課題研究的意義 中醫(yī)經(jīng)絡(luò)學(xué)指出，人體的背部為陽中之陽，為督脈和足太陽膀胱經(jīng)循行之處，督脈總督一身之陽，太陽經(jīng)主一身之表。 按摩靠背是采用機(jī)械方式模擬中醫(yī)推拿按摩手法，作用于人的后背， 按摩經(jīng)絡(luò)穴位，可保健養(yǎng)身， 達(dá)到增加血液循環(huán)，讓肌肉得到松弛的目的。隨著按摩器具行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對按摩器具的要求 也越來越高，種類也越來越多。因此設(shè)計(jì)一臺新型按摩靠背具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。 原始數(shù)據(jù)： （ 1） 按摩靠背的速度： （ 2） 按摩靠背的功率： 25W 設(shè)計(jì)思路： 根據(jù)給定的數(shù)據(jù)，從按摩靠背所需的功率 Pw 出發(fā)，消去運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的效率損耗，推算出所需電動機(jī)的功率 Pd，然后根據(jù)按摩靠背的使用環(huán)境和條件選用合適的電機(jī)。根據(jù)這些計(jì)算參數(shù)大小，繪制零件圖，確定傳動結(jié)構(gòu)的零件尺寸，從而設(shè)計(jì)出按摩靠背的內(nèi)部傳動結(jié)構(gòu)裝配尺寸，繪制完整的 CAD 圖紙。如圖 1 所示。 （ 2） 電機(jī) 在整個傳動部分中，靠電機(jī)提供傳動能量，驅(qū)動后面?zhèn)鲃硬考倪\(yùn)轉(zhuǎn)。 （ 3）蝸桿 通過電機(jī)帶動蝸桿轉(zhuǎn)動，然后蝸桿與蝸輪 Ⅰ 嚙合，使得軸 Ⅰ可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，帶動旋轉(zhuǎn)滾子實(shí)現(xiàn)按壓功能；蝸桿還能與蝸輪Ⅱ相嚙合，一級一級傳動到齒條，實(shí)現(xiàn)按摩靠背的上下直線運(yùn)動。按摩靠背采用斜齒輪傳動，斜齒輪傳動平穩(wěn)，沖擊、噪聲和振動小， 適用于靠背的高速傳動。 靠背設(shè)有六個振動按摩頭，通過接入外界電池，能夠?qū)崿F(xiàn)振動按摩功能，使人體后背具有極高的按摩舒適度。 （ 6）調(diào)整墊片 調(diào)整墊片由多片很薄的軟金屬制成，用以調(diào)整軸承間隙，有的還要 起調(diào)整傳動零件（如斜齒輪等）軸向位置的作用。啟動后，電機(jī)帶動 新型按摩靠背的設(shè)計(jì) 5 蝸桿高速運(yùn)轉(zhuǎn)，蝸桿和渦輪嚙合，蝸桿傳動提供大的傳動比，它具有減速作用，使得傳到靠背的速度滿足人體要求而不至于過大。 圖 2 傳動部件圖 蝸桿傳動可以實(shí)現(xiàn)大的傳動比，尺寸緊湊，傳動平穩(wěn)，具有減速作用，與齒輪傳動同時應(yīng)用時，宜布置在高速級，以獲得較小的結(jié)構(gòu)尺寸，電機(jī)傳輸出來的高速運(yùn)轉(zhuǎn)通過蝸桿傳動實(shí)現(xiàn)減速功能，等傳輸?shù)娇勘车陌茨λ俣葎偤梅先梭w的需求，而且蝸桿傳動效率較低，所以比較適用于中、小功率間歇運(yùn)動的場合；斜齒輪傳動嚙合性能好，傳動平穩(wěn)，噪聲小，重合度大，降低了每對輪齒的載荷，提高了齒輪的承載能力。 而在本設(shè)計(jì)當(dāng)中，電動機(jī)是整個結(jié)構(gòu)完成既定要求的基本條件，在控制轉(zhuǎn)向反面的時間緩沖上也有很大的作用。按摩靠背應(yīng)盡量保證不同重量的人都可以使用，而且一般的靠背速度為 ，蝸桿傳動又具有大的傳動比，靠背能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn) 。 (1) 選擇電機(jī)的容量 由按摩靠背的功率 WPw 25? ,傳動效率損耗 , 321 ??? ??? 代入（ 1）式得電機(jī)的功率 : WPwPd 23221 ???? ??? （ 1） 其中： ?? 為蝸桿傳動效率； ?? 為軸承傳動效率（一對）； ?? 為齒輪傳動效率。?i 。39。 新型按摩靠背的設(shè)計(jì)