一種后驅(qū)倒三輪輪椅車裝配工藝設(shè)計(jì)

1、 CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 說說 明明 書書題目題目：一種后驅(qū)倒三輪輪椅車裝配工藝設(shè)計(jì)二級(jí)學(xué)院（直屬學(xué)部）： 延陵學(xué)院 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 班級(jí)： 09 機(jī) Y2 學(xué)生姓名： 陳立 學(xué)號(hào)： 09120203 指導(dǎo)教師姓名： 金祥曙 職稱： 副教授 評(píng)閱教師姓名： 職稱： 2013 年 6 月目 錄摘摘 要要 .4ABSTRACTABSTRACT .4第一章第一章 課題概況課題概況 .51.1 輪椅車的誕生背景和技術(shù)現(xiàn)狀 .51.1.1 輪椅車的誕生背景.51.1.2 輪椅車的技術(shù)現(xiàn)狀.71.2 本課題的來源和意義.131.

2、3 本人的主要工作.14第二章第二章 一種倒三輪輪椅車的方案設(shè)計(jì)一種倒三輪輪椅車的方案設(shè)計(jì) .152.1 使用要求和技術(shù)指標(biāo).152.2 一種后驅(qū)倒三輪輪椅車個(gè)體方案的提出.162.3 一種倒三輪輪椅車整體方案的確定.20第三章第三章 一種倒三輪輪椅車的結(jié)構(gòu)概述一種倒三輪輪椅車的結(jié)構(gòu)概述 .223.1 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu).223.2 車架部件.233.3 驅(qū)動(dòng)部件.233.4 轉(zhuǎn)向部件.243.5 行駛部件.243.6 調(diào)距部件.253.7 座椅升降部件.253.8 控制部件.26第四章第四章 一種倒三輪輪椅車裝配工藝設(shè)計(jì)一種倒三輪輪椅車裝配工藝設(shè)計(jì) .274.1 裝配原則的制定.274.2 車架

3、部分的裝配工藝 .284.3 驅(qū)動(dòng)部件裝配工藝 .304.4 轉(zhuǎn)向部件裝配工藝 .314.5 行駛部件裝配工藝 .324.6 座位升降裝配工藝 .334.7 控制部件裝配工藝 .354.8 后驅(qū)倒三輪輪椅車部件總裝裝配工藝 .37第五章第五章 總結(jié)與展望總結(jié)與展望 .395.1 總結(jié) .395.2 展望 .40參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .41致致 謝謝 .43摘 要敘述了課題研究的來源、目的及其意義；分析了一種后驅(qū)倒三輪輪椅車的使用要求，擬定了系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案；實(shí)現(xiàn)了后輪驅(qū)動(dòng)、后輪轉(zhuǎn)向、輪距可調(diào)以及座位自由升降的系統(tǒng)功能。后驅(qū)倒三輪輪椅車在車型上選擇了三角形鋁合金車架結(jié)構(gòu)，很好地滿足了輕量化、穩(wěn)定性和

4、安全性的要求。選用SOLIDWORKS 三維軟件作為造型平臺(tái)，完成了倒三輪輪椅車整體結(jié)構(gòu)的裝配，包括倒三輪輪椅車的車架裝配、驅(qū)動(dòng)部件的裝配、方向部件的裝配、輪距可調(diào)部件的裝配、座位部件的裝配以及其它附件的裝配。關(guān)鍵詞: 后驅(qū)倒三輪 輪椅車 裝配 設(shè)計(jì) solidworks ABSTRACT This dissertation describes the aim, rationale and significance of the design. It provides the user instructions for a particular type of rear-wheel drive

5、 three-wheel wheelchair, introduces the overall design plan and explains its operational functions such as rear-wheel drive and steering, wheel adjustment and seat adjustment. The rear-wheel drive three-wheel wheelchair uses triangle shaped aluminium alloy for its structural frame, which provides li

6、ght-weight, stability and safety. It chooses 3-D software SOLIDWORKS as the basis for design, which enables the assembly of its structure, power system, wheel adjustment, steering control, seat adjustment and other parts. Keywords: Rear-wheel driven three-wheel wheelchair assembly design SOLIDWORKS第

7、一章 課題概況1.1 輪椅車的誕生背景和技術(shù)現(xiàn)狀輪椅車的誕生背景和技術(shù)現(xiàn)狀1.1.1 輪椅車的誕生背景輪椅車的誕生背景 輪椅是康復(fù)的重要工具，它不僅是肢體傷殘者的代步工具，更重要的是使他們能借助輪椅車進(jìn)行身體鍛煉和參與社會(huì)活動(dòng)。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，輪椅車技術(shù)也在不斷進(jìn)步，從而滿足人們各種各樣的要求。公元前 4000 年，人們發(fā)明了兩個(gè)最有用的物體，第一個(gè)是椅子。從此人們便有坐的地方吃飯、說話；另一個(gè)就是輪子，那時(shí)候人們主要用它來運(yùn)送捕獲的獵物，自己的財(cái)物，后來到載運(yùn)自己。公元前 535 年，希臘發(fā)明了帶輪子的床，床的太小對(duì)兒童來說正合適如圖1-1 所示，這個(gè)主要是考古學(xué)家從希臘出土的一個(gè)花瓶的

8、圖像發(fā)現(xiàn)的，大概也是在這個(gè)時(shí)期中國(guó)發(fā)明了如圖 1-2 所示的輪椅，輪子上有木制的條幅。 圖1-1 希臘出現(xiàn)的輪椅 圖1-2 中國(guó)出現(xiàn)的輪椅 公元300年中國(guó)發(fā)明了單輪的輪椅推車，這樣腿有殘疾的人就很方便被推到澡池里洗澡。 1595年西班牙發(fā)明了如圖1-3所示的輪椅車，主要用途是使坐輪椅的人腳得到休息。 1655年歐洲的Paraplegic watchmaker，Stephen Farfler發(fā)明了能夠自己驅(qū)動(dòng)的輪椅車如圖1-4所示。 圖 1-3 1959 年西班牙出現(xiàn)的輪椅 圖 1-4 1655 年歐洲出現(xiàn)的輪椅1783 年英國(guó)的 John Dawson 發(fā)明了能夠洗澡的輪椅如圖 1-5 所示

9、，主要是由兩個(gè)大輪子和一個(gè)小輪子組成。18 世紀(jì)輪椅的發(fā)明更加關(guān)注舒適性，不僅使腳部得到休息而且對(duì)后背也提出了要求，如圖 1-6 所示。 圖 1-5 1783 年英國(guó)出現(xiàn)的洗澡輪椅車 圖 1-6 18 世紀(jì)出現(xiàn)的舒適性輪椅車 19世紀(jì)輪椅車的發(fā)展促進(jìn)了自行車的發(fā)展，同時(shí)輪椅車也受到自行車的影響，主要表現(xiàn)在：第一，制作輪子的材料上，從木制的改為鐵制的，第二，增加了輪胎。第三增加了推進(jìn)力的把手。隨后，在印度出現(xiàn)了一種輕量化輪椅，他主用是用蘆葦編織的如圖1-7所示。 1933年在美國(guó)的洛杉磯一個(gè)名叫Herbert A Everest發(fā)明了能夠自己驅(qū)動(dòng)的金屬輪椅如圖1-8所示。 圖1-7 19世紀(jì)的輕

10、量化輪椅 圖1-8 20世紀(jì)的金屬輪 1934年在美國(guó)芝加哥出現(xiàn)了能夠折疊的輕量化輪椅。通過輪椅的發(fā)展歷史，我們不難看出，輪椅的發(fā)展朝著舒適性，美觀性，功能性和輕量化的方向發(fā)展。1.1.2 輪椅車的技術(shù)現(xiàn)狀輪椅車的技術(shù)現(xiàn)狀隨著人民生活水平的提高，人們對(duì)輪椅的功能、美觀、舒適和輕量化等性能提出了越來越高的要求，輪椅市場(chǎng)也出現(xiàn)了形式各樣，價(jià)格不等的各種輪椅。國(guó)外對(duì)輪椅的研究范圍很廣泛,有手動(dòng)輪輪椅、電動(dòng)輪椅和智能型輪椅車,其功能各異,材料多樣,價(jià)格昂貴,尤其是智能型輪椅,引入了很多高科技技術(shù),使設(shè)計(jì)更加人性化。在國(guó)外有一些大學(xué)和公司的科學(xué)家長(zhǎng)期從事輪椅的開發(fā)研制工作，輪椅車主要分為以下幾類：(1)

11、智能輪椅車 自1986 年英國(guó)開始研制第一輛智能輪椅以來，許多國(guó)家投入較多資金研究智能輪椅。如美國(guó)麻省理工學(xué)院WHEELESLEY 項(xiàng)目、法國(guó)VAHM 項(xiàng)目、德國(guó)烏爾姆大學(xué)MAID（老年人及殘疾人助動(dòng)器）項(xiàng)目、Bremen Autonomous Wheelchair 項(xiàng)目、西班牙SIAMO 項(xiàng)目、加拿大AAI 公司TAO 項(xiàng)目、歐盟T IDE 項(xiàng)目、KISS 學(xué)院T INMAN 項(xiàng)目。由于各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的目標(biāo)及研究方法不盡相同，每種輪椅解決的問題及達(dá)到的能力也不同。初期的研究，賦予輪椅的功能一般都是低級(jí)控制，如簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)、速度控制及避障等。隨著機(jī)器人控制技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)機(jī)器人大量技術(shù)用于輪椅，智能

12、輪椅在更現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)上，有更好的交互性、適應(yīng)性、自主性。 西班牙SIAMO 始于1996 年， 由ONCE 基金會(huì)資助，目標(biāo)是根據(jù)用戶的殘障程度及特殊需求建造多功能系統(tǒng)。為達(dá)到要求，特別研究了系統(tǒng)的模塊化和靈活性，設(shè)計(jì)了分布式構(gòu)架，也著重開發(fā)了人機(jī)界面，使用戶更易于控制輪椅。項(xiàng)目第一個(gè)成果是一個(gè)輪椅原型（見圖1-9） ，其中電子系統(tǒng)桿、由超聲波和紅外傳感器組成的感知系統(tǒng)（高級(jí)控制） ，輪椅可以探測(cè)障礙及突發(fā)不平地帶。隨著項(xiàng)目的發(fā)展，整個(gè)系統(tǒng)包括一個(gè)完整的環(huán)境感知及綜合子系統(tǒng)、一個(gè)高級(jí)決策導(dǎo)航與控制子系統(tǒng)和人機(jī)界面三個(gè)部分，人機(jī)界面有五種方式呼吸驅(qū)動(dòng)、用戶獨(dú)有語音識(shí)別、頭部運(yùn)動(dòng)、眼電法及智能操作桿

13、，大大增加了用戶與輪椅交互的方式，使輪椅的功能更為豐富，而模塊化保證了將來產(chǎn)品商業(yè)化更為容易。 圖1-9 SIAMO 圖1-10 VAHM 1989 年法國(guó)開始研究VAHM 項(xiàng)目，第一階段的智能輪椅由輪椅、PC486、超聲波傳感器、人機(jī)界面和一個(gè)可匹配用戶身體能力轉(zhuǎn)換的圖形屏幕組成，設(shè)置為手動(dòng)、自動(dòng)、半自動(dòng)三種模式，手動(dòng)時(shí)輪椅執(zhí)行用戶具體指令和行動(dòng)任務(wù)；自動(dòng)狀態(tài)用戶只需選定目標(biāo)，輪椅控制整個(gè)系統(tǒng)，此模式需要高度的可靠性；半自動(dòng)模式下用戶與輪椅分享控制。為了更好適應(yīng)用戶需求，研究者在康復(fù)中心進(jìn)行了一系列調(diào)查，得出結(jié)論：系統(tǒng)必須是多功能的，不僅應(yīng)適應(yīng)殘障人士的生理和認(rèn)知能力，也應(yīng)適應(yīng)環(huán)境的結(jié)構(gòu)和形

14、態(tài)。在此基礎(chǔ)上，經(jīng)改進(jìn)研制出第二代產(chǎn)品（如圖1-10） ，相對(duì)于第一代產(chǎn)品，其功能更豐富，面向用戶范圍更廣，性價(jià)比更好，改良了大量控制。 圖1-11 MAID 圖1-12 威爾斯利 德國(guó)烏爾姆大學(xué)在一個(gè)商業(yè)輪椅基礎(chǔ)上研制了輪椅機(jī)器人MAID（見圖1-11） ，在烏爾姆市中心車站的客流高峰期及1998 年漢諾威工業(yè)商品博覽會(huì)的展覽大廳環(huán)境中進(jìn)行了實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)表演。該輪椅機(jī)器人在公共場(chǎng)所擁擠有大量乘客的環(huán)境中，進(jìn)行了超過36 小時(shí)的考驗(yàn)，能夠自動(dòng)識(shí)別和判斷出行駛的前方是否有行人擋路，或是否可能出現(xiàn)行駛不通的情況，自動(dòng)采取繞行動(dòng)作，它甚至還能夠提醒擋路的行人讓開道路。根據(jù)航行的環(huán)境不同，機(jī)器運(yùn)行模式分為

15、：NAN(狹窄區(qū)域航行)和WAN（寬區(qū)域航行） ，大大增加了航行準(zhǔn)確率。此項(xiàng)目得到德國(guó)科學(xué)技術(shù)部的財(cái)政支持。 麻省理工智能實(shí)驗(yàn)室的智能輪椅威爾斯利（見圖1-12） ，為一半自主式機(jī)器人輪椅，配備有計(jì)算機(jī)控制和傳感器的電動(dòng)輪椅，還裝有一個(gè)Macintosh 筆記本電腦用于人機(jī)界面交互，其硬件是從KISS 學(xué)院買來用于機(jī)器人實(shí)踐。系統(tǒng)有兩種級(jí)別的控制：高級(jí)方向指令和低級(jí)計(jì)算機(jī)控制路線，用戶擁有最高控制級(jí)別。系統(tǒng)由兩部分組成，智能輪椅系統(tǒng)提供低級(jí)控制，避障和保證正確的運(yùn)動(dòng)方向；用戶和輪椅之間的人機(jī)界面提供高級(jí)控制。這個(gè)智能輪椅允許用戶通過三種方式來進(jìn)行控制：菜單、操縱桿和用戶界面。菜單模式下，輪椅的

16、操作類似一般的電動(dòng)輪椅。在操縱桿模式下，用戶通過操縱桿發(fā)出方向命令來避障。用戶界面模式下，用戶和機(jī)器之間僅需通過用戶眼睛運(yùn)動(dòng)來控制輪椅，即用鷹眼系統(tǒng)來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。該輪椅在國(guó)際聯(lián)合會(huì)的機(jī)器人輪椅展覽中奪得第一，且是唯一不需要人來指導(dǎo)即穿過門口的機(jī)器人。(2)電動(dòng)輪椅 日本本田技研工業(yè)公司最近把新研制的一種面向高齡人及殘疾人的新式電動(dòng)輪椅車“MLl00”投入市場(chǎng)，這種“MLl00”電動(dòng)輪椅的充電方式極為簡(jiǎn)單，只需將在輪椅上的插頭插入家用電源插座即可，每充電一次可包車電動(dòng)輪椅行走5小時(shí)，它的最高時(shí)速僅為6公里，它的售價(jià)約為335萬日元。(3)可自由運(yùn)動(dòng)的新型電動(dòng)輪椅美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)科研小組應(yīng)

17、用機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)原理，開發(fā)了一種可自由運(yùn)動(dòng)的輪椅，消除了普通輪椅換向困難的缺點(diǎn)。這種新型輪椅采用球形輪子，可在各種方向上運(yùn)動(dòng)，改變方向時(shí)十分平衡。由于輪椅在改變運(yùn)動(dòng)時(shí)節(jié)省了動(dòng)力，因此它的電動(dòng)系統(tǒng)的功率可相應(yīng)減少，其總重量可以比普通輪椅輕45。這種輪椅還容易安裝和拆卸，體積很小，可放在汽車后備箱或者座位上（見圖1-13） 。 圖1-13 可自由運(yùn)動(dòng)的新型電動(dòng)輪椅(4)全塑料康復(fù)輪椅 德國(guó)KSD-Kunst Stoff公司推出一種供康復(fù)病人使用的全塑料輪椅KSD1型輪椅，其擱板可以降低，使乘坐者上下絕對(duì)安全。這種輪椅可以清洗和消毒。輪子是圓盤式的，采用全泡沫制成。此外，還有放在擱板中的輪椅降低系統(tǒng)，

18、座位中的單個(gè)可調(diào)整的氣室裝置，擱頭板及安全帶，均作為選件用。(5)新穎輪椅 美國(guó)一家公司設(shè)計(jì)了一種帶有直徑為8英寸自位輪的重型輪椅，使輪椅的機(jī)動(dòng)性有所增加。輪椅的框架采用不銹鋼板制造，其寬度可根據(jù)需要加寬至26英寸。該輪椅具有自動(dòng)剎車和防傾斜裝置，并帶有皮帶傳動(dòng)的重型直流電機(jī)。(6)手動(dòng)輪椅 日本東京ST制造公司的手動(dòng)輪椅是專門為下肢殘疾人設(shè)計(jì)的。其特殊的線性驅(qū)動(dòng)裝置使駕駛者需要用手臂水平方向向前移動(dòng)就可以驅(qū)動(dòng)輪椅，這種稱作Ley comfort的輪椅的一只前輪是用于驅(qū)動(dòng)的，另外兩只后輪是通過電動(dòng)輔助件來控制方向的。該輪椅能將上肢推、拉作用產(chǎn)生的能量有效的傳輸?shù)津?qū)動(dòng)輪上，前后推拉動(dòng)作的行程可根

19、絕各人不同的身體結(jié)構(gòu)隨意調(diào)節(jié)。此外，輪椅的重心很低，可確保平穩(wěn)、安全不會(huì)傾倒。電動(dòng)控制器可使輪椅轉(zhuǎn)彎時(shí)能自動(dòng)將輪子向內(nèi)傾斜，以達(dá)到方向轉(zhuǎn)換平滑。小馬達(dá)由36伏可充電電池供能。新型手動(dòng)輪椅的一個(gè)安全特性使它具有自動(dòng)鎖定裝置，當(dāng)輪椅在爬坡時(shí)可防止輪子向后滑動(dòng)，且鎖定與駕駛?cè)藛T的手動(dòng)操作無關(guān)，若要向后移動(dòng)，借助一輔助滾輪在前輪與地面之間的滑動(dòng)就可使輪子向后移動(dòng)。（8）可上樓的輪椅美國(guó)約翰公司研制成一種高科技輪椅，可輕易越過人行道的路緣石，爬臺(tái)階，甚至能帶使用者到沙灘去。這種裝有發(fā)動(dòng)機(jī)的輪椅定價(jià)在2萬美元左右，略高于一般經(jīng)改造的裝有發(fā)動(dòng)機(jī)的輪椅。這種輪椅使用起來很簡(jiǎn)單，可把人抬高，能平視與他交談的人，

20、沒有了“低人一等”的感覺，該輪椅配備了回轉(zhuǎn)儀和應(yīng)感器，能幫助輪椅在不平的地勢(shì)上維持平衡。澳大利亞一發(fā)明者發(fā)明了一個(gè)帶有電子裝置的履帶式輪椅，解決了殘疾人外出旅行的困難。殘疾人可自動(dòng)操縱這種輪椅上樓、爬坡，甚至可以自由地進(jìn)出客車。輪椅的扶手有一個(gè)操縱桿來控制上升和下降。要上坡時(shí)履帶又可以升離地面。從椅子中支出四個(gè)輪子，以保證輪椅行走的安全平穩(wěn)。德國(guó)的電氣公司亦推出一種爬樓梯的輪椅，它是一種履帶萬路行輪椅車，不僅操作靈活，而且能在平地、沼澤地、雪地、沙面等各種地面上行駛，并且還能爬坡和蹬樓，這種輪椅能爬上傾斜35度的三坡和樓梯，驅(qū)動(dòng)裝置主要采用電池供能驅(qū)動(dòng)，充一次電可行走29公里。輪椅的材料13J

21、有鋼管、鋁合金和鈦，雖然鈦具有強(qiáng)度高、質(zhì)量好、良好的減震特性等優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)出的輪椅也具有牢固、輕量、舒適、美觀等特點(diǎn)，但由于鈦輪椅的造價(jià)太高，所以在國(guó)內(nèi)沒有鈦輪椅的出現(xiàn)，而在美國(guó)和加拿大由于有大量的資金投入，已經(jīng)有鈦輪椅的出現(xiàn)。 我國(guó)輪椅研究起步較晚，在機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性和靈活性上和國(guó)外相比有一定差距，但也根據(jù)自身特色研制出技術(shù)指標(biāo)接近國(guó)外先進(jìn)水平的輪椅。研究單位有中科院自動(dòng)化所、上海交通大學(xué)和臺(tái)灣中正大學(xué)等。 中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所研制了一種具有視覺和口令導(dǎo)航功能并能與人進(jìn)行語音交互的機(jī)器人輪椅（見圖1-14） ，曾在863計(jì)劃十五周年成就展展館的人群中穿梭自如。此項(xiàng)研究成果于2000 年ll 月通

22、過“863”智能機(jī)器人主題專家組的鑒定，并研制出我國(guó)第一臺(tái)多模態(tài)交互式智能輪椅樣機(jī)。此項(xiàng)研究高度重視了智能輪椅人機(jī)控制界面的設(shè)計(jì)，在輪椅的設(shè)計(jì)中綜合運(yùn)用模式識(shí)別實(shí)驗(yàn)室有關(guān)圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺和語音識(shí)別等最新成果，使人能通過語音控制輪椅自由行走，輪椅可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的人機(jī)對(duì)話功能。上海交通大學(xué)開發(fā)成功一種聲控輪椅，主要是為四肢全部喪失功能的殘疾者設(shè)計(jì)，使用者只需發(fā)出“開” 、 “前” 、 “后” 、 “左” 、 “右” 、 “快” 、 “慢” 、 “?！钡戎噶?，輪椅可在l. 2 秒內(nèi)按指令執(zhí)行。香港中文大學(xué)高級(jí)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的智能輪椅(見圖1-15)，這個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)是開發(fā)一輛具有友好的人機(jī)界面的智

23、能輪椅，它可以用來做很多高級(jí)控制。同時(shí)它采用了人的行為模型來提高傳統(tǒng)輪椅的可用性和功能。 臺(tái)灣中正大學(xué)電機(jī)系以一臺(tái)工業(yè)級(jí) PC為控制中心，通過馬達(dá)控制卡驅(qū)動(dòng)放大器，利用操作桿執(zhí)行基本的電動(dòng)輪椅操作功能，采取平行化設(shè)計(jì)，配備了麥克風(fēng)、CCD，LCD、傳感器、無線網(wǎng)絡(luò)通訊界面等，并搭配了自行開發(fā)的軟件以達(dá)到系統(tǒng)配置最佳效果。雖然我國(guó)短時(shí)間內(nèi)在輪椅車技術(shù)上也取得了不錯(cuò)的成績(jī)，但是相對(duì)與國(guó)外的輪椅車技術(shù)我們還有好多需要改進(jìn)和發(fā)展的地方，開發(fā)新型的輪椅車迫在眉睫。 圖1-14 中科院智能輪椅 圖1-15 香港中文大學(xué)智能輪椅1.2 本課題的來源和意義本課題的來源和意義隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和人民生活水平

24、的不斷提高，預(yù)計(jì)在不久的將來，我國(guó)對(duì)電動(dòng)輪椅也將有十分旺盛的需求。一是我國(guó)有巨大的潛在消費(fèi)市場(chǎng)，第二次全國(guó)殘疾人抽樣調(diào)查顯示，中國(guó)約有 8300 萬殘疾人，且中國(guó)正在走上老齡化，老年人越來越多，對(duì)電動(dòng)輪椅車的需求很大。二是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平逐漸增高，越來越多的消費(fèi)者能夠接受電動(dòng)輪椅車的高價(jià)格；三是受到利益的趨使，會(huì)有越來越多的企業(yè)加入到電動(dòng)輪椅車的研發(fā)生產(chǎn)中來，從而促進(jìn)電動(dòng)輪椅車的進(jìn)一步發(fā)展。四是電動(dòng)輪椅車自身的優(yōu)越性能將會(huì)使其逐步代替手動(dòng)電動(dòng)輪椅車，從而獲得更大的發(fā)展空間。聯(lián)合國(guó)發(fā)表報(bào)告指出：當(dāng)二十一世紀(jì)上半葉到來時(shí)，全球人口將增加 0.6倍，而老年人口將增加 2.3 倍，老年人

25、口占總?cè)丝诘谋壤龑⑸仙?20。今后50 年內(nèi)，60 歲以上的人口比例預(yù)計(jì)將會(huì)翻一番。而我國(guó)是世界上人口最多的國(guó)家，老齡化和殘疾是我們不得不面對(duì)的重大問題，據(jù)老齡委統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，目前我國(guó) 60 歲以上的老年人已達(dá)到 1.43 億，超過總?cè)丝诘?10。而我國(guó)有殘疾人 6000 多萬，平均每 5 個(gè)家庭就有一個(gè)殘疾人。隨著老年人和殘疾人的日益增多，服務(wù)需求將會(huì)日益增加。助老、助殘服務(wù)機(jī)器人系列產(chǎn)品的研發(fā)有助于解決人口老齡化帶來的重大社會(huì)服務(wù)問題?，F(xiàn)在市面上有前輪驅(qū)動(dòng)、后輪驅(qū)動(dòng)等多種不同類型的輪椅，實(shí)際上它們采用的是相同的軟件，這顯然就漠視了不同驅(qū)動(dòng)輪配置的輪椅在系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性上存在著巨大差異的事實(shí)

26、。大多數(shù)的輪椅控制器都具有個(gè)別參數(shù)可調(diào)整功能，比如：最大速度、剎車限制、加速度限制等。這樣調(diào)節(jié)功能對(duì)于那些非常熟練的用戶在干燥、比較平整和沒有障礙的路面上駕駛來說可能足夠了，但是對(duì)于大多數(shù)在戶外駕駛輪椅的用戶而言依然存在一定的困難，特別是在天氣比較惡劣，路面不平或者上下坡的場(chǎng)合有更大的難度。在家里駕駛輪椅，對(duì)于身體嚴(yán)重殘疾或具有精神障礙的人而言依然是個(gè)挑戰(zhàn)，研究并開發(fā)實(shí)用的智能輪椅具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。本項(xiàng)目旨在提出一種后驅(qū)倒三輪輪椅車，它具有后輪驅(qū)動(dòng)、后輪轉(zhuǎn)向、輪距可調(diào)以及座位升降等特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。后輪驅(qū)動(dòng)：可以使輪椅重心均勻，行駛穩(wěn)定；后輪轉(zhuǎn)向：不會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足的情況，在較小的空間內(nèi)，也能實(shí)

27、現(xiàn)轉(zhuǎn)向的要求；輪距可調(diào)：輪距變小時(shí)解決了在狹隘道路上的行駛問題，輪距變大時(shí)，在顛簸的道路上也可以平穩(wěn)行駛，便于了獨(dú)自出行；座位升降：可以使使殘疾人獲得更大的活動(dòng)空間。1.3 本人的主要工作本人的主要工作1) 調(diào)查研究輪椅車的國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀和技術(shù)要求； 2) 根據(jù)輪椅車的設(shè)計(jì)的零部件進(jìn)行繪制并制定裝配要求 ； 3) 對(duì)后驅(qū)倒三輪輪椅車的結(jié)構(gòu) 進(jìn)行裝配，繪制相應(yīng)的工程圖紙； 4) 編撰技術(shù)說明書；5) 翻譯外文文獻(xiàn)。第二章 一種倒三輪輪椅車的方案設(shè)計(jì)2.1 使用要求和技術(shù)指標(biāo)使用要求和技術(shù)指標(biāo)使用要求：本課題提出的一種后驅(qū)倒三輪輪椅車主要是為了滿足一些中老年人以及重度殘疾的患者能借助輪椅車參與社會(huì)活動(dòng)和

28、處理個(gè)人生活問題，如：在干燥、比較平整、沒有障礙的路面上獨(dú)自遛彎，在家庭中取一些較高地方的物品等。此外還要有以下使用要求： 1）安全后驅(qū)倒三輪輪椅車可以在正常的道路上行駛，速度適中，保證老年人、殘疾人不會(huì)由于速度過快而受到意外的傷害。 2)受眾廣相對(duì)于傳統(tǒng)輪椅車，后驅(qū)倒三輪輪椅車的功用不僅適用于年老體弱的老年人，相同的，它也合適于重度殘疾的傷患。后輪驅(qū)動(dòng)、后輪轉(zhuǎn)向、輪距可調(diào)以及座位升降等都是后驅(qū)倒三輪輪椅車的特有長(zhǎng)處。 3)人性化后驅(qū)倒三輪輪椅車在輪椅底部安裝升降的機(jī)械裝置，可將輪椅升起一定的高度。而且在兩輪之間也有輪距可調(diào)裝置，使用者可以根據(jù)自己的意愿改變輪距寬度。技術(shù)指標(biāo)： 1) 在車型上

29、選擇了三角形車架結(jié)構(gòu),后輪負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向；2）輪椅車的凈重為 25KG； 3）電池為 24V 電動(dòng)車專用密封鋰電池，重量為 10KG； 4) 電機(jī)的總重量 15KG；5) 輪椅車的行駛速度為 6KM/h；6) 后輪轉(zhuǎn)向的齒輪設(shè)計(jì) 5r/min；7) 座位升降機(jī)構(gòu)的最大升起高度為 300mm,起升速度為 50mm/s。2.2 一種后驅(qū)倒三輪輪椅車個(gè)體方案的提出一種后驅(qū)倒三輪輪椅車個(gè)體方案的提出 根據(jù)輪椅車的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、使用要求和技術(shù)指標(biāo)，課題組提出了以下 3 種個(gè)體方案：1）車架的選擇圖 2-1 后驅(qū)倒三輪的車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 如圖 2-1 所示，車架由兩根橫梁 10、11，兩根縱桿 6、7 和連接在橫梁

30、上的輪距調(diào)節(jié)螺母 3 構(gòu)成，所述第一縱桿 7 和第二縱桿 8 的另一端通過軸承套接在轉(zhuǎn)向軸 12 上。左右橫梁 10、11 的相對(duì)端有旋向相反、螺距相等的螺紋且通過螺距調(diào)節(jié)螺母 3 連接,當(dāng)螺距調(diào)節(jié)螺母 3 正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，輪距擴(kuò)大或者變小時(shí)，三角形車架的頂角角度不變。 圖 2-2 所述車架由兩根橫梁 10、11，兩根縱桿 6、7 和連接在橫梁上的輪距調(diào)節(jié)螺母 3 構(gòu)成，所述第一縱桿 6 和第二縱桿 7 的另一端分別通過軸承套接在轉(zhuǎn)向軸 12 上。左右橫梁 10、11 的相對(duì)端有旋向相反、螺距相等的螺紋且通過螺距調(diào)節(jié)螺母 3 連接，當(dāng)輪距變小時(shí)，三角形頂角的角度變小，輪距變大時(shí)，三角形頂角的角度

31、變大。圖 2-2 后驅(qū)倒三輪的車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜上所述：圖 2-1 與圖 2-2 的車架結(jié)構(gòu)相比，圖 2-1 的三角形車架頂角不隨輪距大小的改變而改變，圖 2-2 的三角形車架頂角隨著輪距大小的改變而改變。圖 2-1 的車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在運(yùn)動(dòng)中更加的穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)輪椅側(cè)翻的情況，而且使用的壽命長(zhǎng)，車架受力均勻，輪距調(diào)整上更加的靈活。2）后輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的選擇 如圖 2-3（a）所示轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)主要有后叉 4、桿件 6、搖桿 5、滑塊 8 以及車架構(gòu)成，當(dāng)拉動(dòng)桿件 6，通過搖桿 5 讓后叉 4 定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而控制方向。如圖 2-3（b）所示轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)主要有后叉 4，齒輪 5 以及車架組成，輪椅車需要轉(zhuǎn)向時(shí)，只需控

32、制齒輪 5 的正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)就能達(dá)到轉(zhuǎn)向的目的。綜上所述，圖（b）所示轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)相比于圖（a）所示轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易控制，而且節(jié)約了成本，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，更容易滿足轉(zhuǎn)向的要求。(a) (b) 圖 2.3 一種后輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)原理圖3)升降機(jī)構(gòu)的選擇如圖 2-4 所示，大油缸 9 和大活塞 8 組成舉升液壓缸，杠桿手柄 1、桿件2、小活塞 3、小油缸 4 和 7 組成手動(dòng)液壓泵。 圖 2-4 液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟砣缣崞鹗直剐』钊蛏弦苿?dòng)，小活塞下端油腔容積增大，形成局部真空，這時(shí)單向閥打開，通過吸油管 5 從油箱 12 中吸油；用力壓下手柄，小活塞下移，小活塞下腔壓力升高，單向閥關(guān)閉，單向閥 7

33、打開，下腔的油液經(jīng)管道 6 輸入舉升油缸 9 的下腔，迫使大活塞 8 向上移動(dòng)，頂起重物。再次提起手柄吸油時(shí)，單向閥 7 自動(dòng)關(guān)閉，使油液不能倒流，從而保證了重物不會(huì)自行下落。不斷地往復(fù)扳動(dòng)手柄，就能不斷地把油液壓入舉升缸下腔，使重物逐漸地升起。如果打開截止閥 11，舉升缸下腔的油液通過管道 10、截止閥 11 流回油箱，重物就會(huì)下降。圖 2-5 一種后驅(qū)倒三輪輪椅車的升降機(jī)構(gòu)圖 2-5 所述升降機(jī)構(gòu)包括螺桿 3，兩根桿件 6、7 和四個(gè)滑塊 1、2、4、5，滑塊 1、2、4、5 通過桿件 6 和 7 連接。當(dāng)螺桿 3 的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時(shí)，滑塊 1-5、滑塊 2-4 以相同的速度靠近或離開，從而實(shí)

34、現(xiàn)座位的升起和降落。如圖 2-5 所選的升降機(jī)構(gòu)相對(duì)于圖 2-4 所述的千斤頂原理的升降機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，更容易實(shí)現(xiàn)，維修方便，避免了圖 2-4 所述升降機(jī)構(gòu)中漏油的危險(xiǎn)。2.3 一種倒三輪輪椅車整體方案的確定一種倒三輪輪椅車整體方案的確定根據(jù)對(duì)車架機(jī)構(gòu)、后輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、座位升降機(jī)構(gòu)的對(duì)比，課題組確定了如圖 2-6 所示倒三輪輪椅車的整體方案。如圖 2-6 所示，后輪 8 為驅(qū)動(dòng)輪，通過控制齒輪 10 的轉(zhuǎn)動(dòng)來帶動(dòng)后叉 9 從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，前叉 5、前叉 2 與調(diào)距螺母 3 組成輪距可調(diào)機(jī)構(gòu)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)距螺母 3 時(shí)，叉 5 和后叉 3 橫向移動(dòng)，兩者移動(dòng)距離相同，但方向相反，從而調(diào)整

35、輪距以適應(yīng)路寬，構(gòu)件 11、12、13、14、15、16、17 和 6 組成一種叉形機(jī)構(gòu)，其中滑塊 6、15 與螺桿 14 構(gòu)成快速螺旋機(jī)構(gòu)，當(dāng)搖動(dòng)手柄 14 時(shí)，滑塊 12-13與 6-15 以相同的速度互相靠近（或離開） ，從而實(shí)現(xiàn)座位的升高和降低。 圖 2-6 一種后驅(qū)倒三輪輪椅車原理圖 本設(shè)計(jì)的方案是：采用倒三輪型式，即兩輪在前，一輪在后。采用三角形結(jié)構(gòu)作為車架連接前叉和后叉。采用后輪驅(qū)動(dòng)和控制轉(zhuǎn)向，兩前輪主要起支承和行駛功能。當(dāng)需要調(diào)整輪距時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)橫梁上的調(diào)距螺母，兩個(gè)前輪就會(huì)橫向移動(dòng)，兩者移動(dòng)距離相同，但方向相反，從而調(diào)整輪距以適應(yīng)路寬。座位固定在平行于橫梁的一根導(dǎo)軌上，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，

36、叉形機(jī)構(gòu)即可將座位頂起和降下。本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是：采用倒三角結(jié)構(gòu)，大大提高行車穩(wěn)定性，防止前傾和側(cè)翻；后輪轉(zhuǎn)向靈活，理論上轉(zhuǎn)彎半徑是 0，可以原地轉(zhuǎn)彎 360；根據(jù)使用環(huán)境可方便快捷地調(diào)整輪距；可以自由升降座位并隨時(shí)自鎖，擴(kuò)大了使用者的活動(dòng)空間，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。第三章 一種倒三輪輪椅車的結(jié)構(gòu)概述3.1 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖 3-1 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖 3-1 所示，這是一款后驅(qū)倒三輪輪椅車，可以實(shí)現(xiàn)輪距調(diào)整、座位升降、坡道駐車，按鈕搖柄控制車輛行駛等功能。并且因?yàn)檫@款后驅(qū)倒三輪輪椅車的倒三角結(jié)構(gòu)，擁有了較小的轉(zhuǎn)彎半徑，可以在狹小的空間中靈活自如的行駛，并同時(shí)保證了行駛的穩(wěn)定性。在如今

37、這樣一個(gè)科技高度發(fā)展、生活水平日益提高的社會(huì)，讓老年人或行動(dòng)不便的殘疾人擁有一款這樣的代步輪椅車可以顯著提高生活質(zhì)量。整車由車架、驅(qū)動(dòng)部件、轉(zhuǎn)向部件、行駛部件、調(diào)距部件、座位升降部件、控制部件、座椅以及電瓶等附件組成。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、功能健全、性能穩(wěn)定、外觀優(yōu)美是這款后驅(qū)倒三輪輪椅車的優(yōu)點(diǎn)。3.2 車架部件車架部件圖 3-2 車架部件 如圖 3-2 所示為后驅(qū)倒三輪輪椅車的車架部件，此車架也是一個(gè)倒三角外形，符合了倒三輪輪椅車的行駛特性，并且起到了連接了驅(qū)動(dòng)部件、轉(zhuǎn)向部件、行駛部件、調(diào)距部件以及座椅升降部件的作用。這是整個(gè)小車的核心部件，也是整個(gè)小車的裝配基準(zhǔn)，所以至關(guān)重要。3.3 驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)

38、部件圖 3-3 驅(qū)動(dòng)部件 如圖 3-3 所示為后驅(qū)倒三輪輪椅車驅(qū)動(dòng)后輪，輪內(nèi)電機(jī)為輪轂電機(jī)，輪轂電機(jī)技術(shù)又稱車輪內(nèi)裝電機(jī)技術(shù)，它的最大特點(diǎn)就是將動(dòng)力、傳動(dòng)和制動(dòng)裝置都整合到輪轂內(nèi)，因此將電動(dòng)車輛的機(jī)械部分大大簡(jiǎn)化。這種電機(jī)體積小，直接安裝在輪轂中，更多的商家已經(jīng)將這種電機(jī)于輪轂一體化生產(chǎn)，成為一個(gè)整體的外購(gòu)件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定。3.4 轉(zhuǎn)向部件轉(zhuǎn)向部件圖 3-4 轉(zhuǎn)向部件 如圖 3-4 所示為轉(zhuǎn)向部件，由轉(zhuǎn)向電機(jī)、一對(duì)傳動(dòng)齒輪、一個(gè)限位圈、兩個(gè)推力球軸承和后叉組成。由控制器控制的轉(zhuǎn)向電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)齒輪，齒輪傳遞再帶動(dòng)后叉在推力球軸承的支承下轉(zhuǎn)動(dòng)，起到轉(zhuǎn)向功能。3.5 行駛部件行駛部件圖 3-5

39、 行駛部件 如圖 3-5 所示為小車的行駛部件，由兩個(gè)前輪和一個(gè)帶電機(jī)后輪通過輪固定桿和后叉連接到車架上，行駛時(shí)后輪驅(qū)動(dòng)后轉(zhuǎn)向，前輪從動(dòng)。輪胎都采用 PU發(fā)泡橡膠，為實(shí)心輪胎，這種材質(zhì)彈性好，抓地力強(qiáng)，抗刺穿，耐磨損，是目前主流的電動(dòng)輪椅車車輪的材料。3.6 調(diào)距部件調(diào)距部件圖 3-6 調(diào)距部件 如圖 3-6 所示為調(diào)距機(jī)構(gòu)，此機(jī)構(gòu)通過電機(jī)帶動(dòng)齒輪帶動(dòng)螺紋套轉(zhuǎn)動(dòng)，此螺紋套從中間生成兩個(gè)對(duì)稱的反方向螺紋，從而帶動(dòng)兩根同樣反向螺紋的調(diào)距螺桿向相反方向等距離移動(dòng)。從而可以是輪固定桿以螺紋套中心為對(duì)稱的距離增大或減小，起到調(diào)距作用。3.7 座椅升降部件座椅升降部件圖 3-7 座位升降部件 如圖 3-7

40、 所示為座位升降機(jī)構(gòu)，下端用螺釘固定在車架上，上端用螺釘固定住座椅。電機(jī)帶動(dòng)齒輪，齒輪帶動(dòng)左右兩端反向的螺紋桿轉(zhuǎn)動(dòng)，可以使在燕尾槽上滑動(dòng)的滑塊反向運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)剪叉機(jī)構(gòu)伸縮，起到使座位升降的目的。3.8 控制部件控制部件圖 3-8 控制器 如圖 3-8 所示為控制器，它可以通過搖桿控制前后左右，紅色按鍵代表控制器電源，黃色控制輪距變大和縮小，藍(lán)色控制座位上升和下降，兩個(gè)液晶屏幕顯示剩余電量和行駛速度。圖 3-9 駐車裝置 如圖 3-9 為手動(dòng)駐車裝置，原理是利用四桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)設(shè)計(jì)出的防松駐車裝置，推動(dòng)球頭手柄帶動(dòng)四桿機(jī)構(gòu)使得剎塊壓迫輪胎停止運(yùn)動(dòng)，可以有效地起到坡道駐車的作用。第四章 一種倒三輪輪椅

41、車裝配工藝設(shè)計(jì)4.1 裝配原則的制定裝配原則的制定裝配是機(jī)器制造中的最后一個(gè)階段，它包括裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)、試驗(yàn)等工作。機(jī)器的質(zhì)量是通過裝配保證的，裝配質(zhì)量在很大程度上決定機(jī)器的最終質(zhì)量。另外，通過機(jī)器的裝配過程，可以發(fā)現(xiàn)機(jī)器設(shè)計(jì)和零件加工質(zhì)量等所存在的問題，并加以改進(jìn)，以保證機(jī)器的質(zhì)量。目前，在多數(shù)工廠中，裝配的主要工作是靠手工勞動(dòng)完成的。所以，選擇合適的裝配方法，制定合理的裝配工藝規(guī)程，不僅是保證機(jī)器裝配質(zhì)量的手段，也是提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率、降低制造成本的有力措施。任何機(jī)器都是由零件、套件、組件、部件等組成的。為保證有效的進(jìn)行裝配工作，通常將機(jī)器劃分為若干能進(jìn)行獨(dú)立裝配的部分，稱為裝配單元。裝配

42、工藝規(guī)程是指導(dǎo)裝配生產(chǎn)的主要技術(shù)文件，制定裝配工藝規(guī)程是生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作的主要內(nèi)容之一。裝配工藝規(guī)程對(duì)保證裝配質(zhì)量、提高裝配生產(chǎn)效率、縮短裝配周期、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度、縮小裝配占地面積、降低生產(chǎn)成本都有重要影響。它取決于裝配工藝規(guī)程制定的合理性，這就是制定裝配工藝規(guī)程的目的。圖 4-1 整車三維裝配圖如圖 4-1 所示倒三輪輪椅車，由多個(gè)裝配單元組成，包括車架部件、驅(qū)動(dòng)部件、轉(zhuǎn)向部件、行駛部件、調(diào)距部件、座位升降部件和控制部件等。先將這些裝配單元完成組裝，再進(jìn)行最后各部件的總裝，這就是此小車的裝配原則。4.2 車架部分的裝配工藝車架部分的裝配工藝圖 4-2 車架結(jié)構(gòu)爆炸圖表 4-2 車架結(jié)構(gòu)零件

43、工步 1:如圖 4-2 所示以車架為基準(zhǔn)水平放置，將一個(gè)推力球軸承套于后叉上，并將后叉穿過車架尾孔，將另一推力球軸承套在后叉上，用固定托盤螺紋旋緊使后叉固定。再將轉(zhuǎn)向齒輪和鍵如圖裝配，用轉(zhuǎn)向緊固螺釘旋緊在后叉軸上，使齒輪和鍵固定。工步 2:將調(diào)距齒輪用熱油加熱過盈配合套在螺紋套上，將兩根調(diào)距螺桿分別穿過車架前段方形孔，將帶齒輪螺紋套如圖方向與 2 跟調(diào)距螺桿旋緊，使其達(dá)到最小輪距位置。工步 3:將左邊彎管套在調(diào)距螺桿上，用螺釘螺母連接，再將輪固定桿插入彎管，用螺釘螺母連接。右邊也和左邊對(duì)應(yīng)一致。工步 4:將電機(jī)托板從中間偏后方套于車架上，平推至前端至卡死，然后用螺釘連接固定。4.3 驅(qū)動(dòng)部件裝

44、配工藝驅(qū)動(dòng)部件裝配工藝圖 4-3 驅(qū)動(dòng)部件爆炸圖表 4-3 驅(qū)動(dòng)部件零件 工步 1：如圖 4-3 所示，將兩個(gè)深溝球軸承分別套在電機(jī)軸兩端，裝配進(jìn)電機(jī)軸承孔4.4 轉(zhuǎn)向部件裝配工藝轉(zhuǎn)向部件裝配工藝圖 4-4 轉(zhuǎn)向部件爆炸圖表 4-4 轉(zhuǎn)向部件零件 工步 1:如圖 4-4 所示，將帶齒輪的后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)置于車架上，讓電機(jī)托板與車架表面接觸，手動(dòng)使兩個(gè)齒輪嚙合，將電機(jī)托板螺釘孔和車架螺紋孔分別對(duì)齊，用螺釘將其固定。4.5 行駛部件裝配工藝行駛部件裝配工藝圖 4-5 行駛部件爆炸圖表 4-5 行駛部件零件工步 1:如圖 4-5 所示，將帶軸承的前輪的軸承套于輪固定桿的軸端起過盈配合，將軸套頭螺紋旋緊在

45、輪固定桿軸頭上，使前輪固定。另一前輪同上。工步 2:將驅(qū)動(dòng)后輪電機(jī)軸取下，將后輪放入后叉中，用電機(jī)軸穿過后叉孔與電機(jī)孔，用 2 個(gè)后輪軸套頭旋緊，注意，帶孔軸套頭在后叉右側(cè)。4.6 座位升降裝配工藝座位升降裝配工藝圖 4-6 座位升降裝置爆炸圖表 4-6 座位升降裝置零件工步 1:如圖 4-6 所示，以上燕尾槽為基準(zhǔn)，將上滑塊與上燕尾槽配合，使兩個(gè)上滑塊滑動(dòng)至滑塊端面與上燕尾槽端面平行。工步 2:將下滑塊放置在螺紋桿兩端與下燕尾槽配合，旋動(dòng)螺紋桿，使兩個(gè)下滑塊反向向內(nèi)滑動(dòng)至滑塊端面與下燕尾槽端面平行。工步 3:將兩根連桿如圖所示套在 4 個(gè)滑塊上，中間用穿釘和加緊套螺紋固定，外端的連桿上用加緊

46、套與上下滑塊螺紋旋緊，使上下燕尾槽連接。工步 4:將齒輪和鍵如圖裝配到螺紋桿上，用緊固螺釘旋緊在螺紋桿軸端，使齒輪和鍵固定。4.7 控制部件裝配工藝控制部件裝配工藝圖 4-7 控制器表 4-7 控制器零件工步 1:如圖 4-7 所示將控制器與托架過盈配合圖 4-8 駐車機(jī)構(gòu)爆炸圖表 4-8 駐車機(jī)構(gòu)零件工步 1:如圖 4-8 所示以固定架為基準(zhǔn)，用駐車鉚釘將剎體固定在固定架上孔。用駐車鉚釘將剎片固定在固定架下孔。工步 2:將兩根駐車連桿孔對(duì)應(yīng)剎體和剎片的空余孔，放置在其兩側(cè)，用鉚釘固定。工步 3:將手剎過盈配合插在剎體方塊上。工步 4:將固定架后片用螺釘螺母與固定架緊貼在一起4.8 后驅(qū)倒三輪

47、輪椅車部件總裝裝配工藝后驅(qū)倒三輪輪椅車部件總裝裝配工藝圖 4-9 后驅(qū)倒三輪輪椅車爆炸圖表 4-9 后驅(qū)倒三輪輪椅車部件工步 1:如圖 4-9 所示行駛部件裝配體為后驅(qū)倒三輪輪椅車的裝配基準(zhǔn)，將調(diào)距離電機(jī)和升降電機(jī)放置在電機(jī)托架上，用螺釘對(duì)應(yīng)其螺釘孔固定。工步 2:將電瓶帶固定架用螺釘固定在車架上，上面放置控制系統(tǒng)，之后可以開始將電機(jī)線與之相連。工步 3:將駐車裝置裝配體固定部分拆卸并再安裝在輪固定桿上。工步 4:將作為升降裝置放置在車架上，螺釘連接固定。工步 5:將座椅放置在升降裝置上，螺釘連接固定。工步 6:將控制器的固定架固定在椅子扶手架上，凸點(diǎn)加緊。第五章 總結(jié)與展望5.1 總結(jié)總結(jié)隨

48、著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過幾個(gè)月的奮戰(zhàn)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。我們小組做的是一種后驅(qū)倒三輪輪椅車，本人負(fù)責(zé)的的后驅(qū)倒三輪輪椅車的的結(jié)構(gòu)裝配，這款輪椅車具有智能輪距可調(diào)、座位升降、極小轉(zhuǎn)彎半徑，較高穩(wěn)定性、搖柄控制前后左右，坡道駐車等優(yōu)點(diǎn)。在每一個(gè)功能上，我們都花費(fèi)了大量的精力去了解、研究、拓展、修改，力求能讓作品做的更完善更完美。同時(shí)我們小組 4 人分工不同有負(fù)責(zé)技術(shù)現(xiàn)狀及技術(shù)要求報(bào)告的，有結(jié)

49、構(gòu)設(shè)計(jì)的，有結(jié)構(gòu)裝配的，有電路控制的。這四個(gè)不同的分工需要通力合作才能做出像樣的作品。在幾個(gè)月里，我們密切溝通，長(zhǎng)期在一個(gè)教室研究探討課題問題和難點(diǎn)，并合作解決。當(dāng)然也有遇到我們無法解決的問題時(shí)，我們也積極向老師求教，去網(wǎng)絡(luò)上搜尋解決辦法甚至是聯(lián)絡(luò)廠商了解真實(shí)的數(shù)據(jù)。本人負(fù)責(zé)的結(jié)構(gòu)裝配需要使用三維輔助設(shè)計(jì)軟件 Solidworks，這款軟件具有很多優(yōu)點(diǎn)。比如生成零件時(shí)可以直接參考其它零件并保持這種參考關(guān)系；在裝配的環(huán)境里，可以方便的設(shè)計(jì)和修改零部件；可以動(dòng)態(tài)地查看裝配體的所有運(yùn)動(dòng)，并且可以對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件進(jìn)行動(dòng)態(tài)的干涉檢查和間隙檢測(cè)。這些都使得設(shè)計(jì)裝配變得更簡(jiǎn)單和準(zhǔn)確，沒有一款這樣的三維輔助設(shè)計(jì)

50、軟件，我很難完成這樣零件眾多裝配復(fù)雜的裝配過程。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，極大的提高了我對(duì)這款軟件的熟悉程度，使我在今后的工作生活中多擁有了這樣一個(gè)技能，收獲頗豐。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅讓我認(rèn)識(shí)到了這樣一種全新的學(xué)習(xí)方式，也讓我回顧了大學(xué)以來學(xué)到的各種知識(shí)技能，同時(shí)增強(qiáng)了我與同學(xué)間感情提升了合作能力，更熟悉了一款三維輔助設(shè)計(jì)軟件。這些都將為我未來的人生道路打下一個(gè)扎實(shí)的基礎(chǔ)，收益終身。5.2 展望展望雖然這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是順利的，回顧作品也讓我們?yōu)橹辜?dòng)和歡欣，但是不得不說，我們還有很多方面需要提升。首先，作為一個(gè)應(yīng)屆畢業(yè)生，我們的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)相當(dāng)薄弱，沒有經(jīng)歷過這樣一個(gè)過程，讓我的摸索的過程中舉步為艱。同時(shí)因?yàn)榉?/p>

51、工合作，每個(gè)人的能力不一致導(dǎo)致的進(jìn)度效率也有很大差異，這需要我們不斷的互相幫助通力合作，即使是這樣，每個(gè)人的想法是不一樣的，多少會(huì)有些言不達(dá)意，致使產(chǎn)品可能存在一些模塊間的不協(xié)調(diào)，不過我們都會(huì)盡力克服。還有，本人負(fù)責(zé)的結(jié)構(gòu)裝配需要使用 Solidworks 這款三維輔助設(shè)計(jì)軟件，這款軟件入門容易精通難，雖然在大量查閱書籍和資料的情況下，順利完成了結(jié)構(gòu)裝配和外觀渲染，但是還有很多軟件可以實(shí)現(xiàn)的功能本人尚未完全掌握。總之，因?yàn)闀r(shí)間倉(cāng)促，個(gè)人能力有限，畢業(yè)設(shè)計(jì)并不完美，很多方面有待提高，我們也會(huì)在今后的學(xué)習(xí)生活中提高這方面的能力，到將來再對(duì)如今的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，讓它達(dá)到一個(gè)更高的高度，也讓我們的畢

52、業(yè)設(shè)計(jì)更有意義。希望在未來的某一天，我們?cè)O(shè)計(jì)的后驅(qū)倒三輪輪椅車可以正式投產(chǎn)，用于社會(huì)，造福人類。參考文獻(xiàn)1ABennett，JrWilsonHow to Select and Use Manual wheelchairsRehabilitation Press，Box 380ToppingVA1992ISBN：188090204-42潘景敖.基于不同人群的普通輪椅設(shè)計(jì)D.大連交通大學(xué)碩士學(xué)位論文，2003，P32.3丁玉蘭.人機(jī)工程學(xué)M.北京理工大學(xué)出版社,2004.4劉春榮.人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用M.上海人民美術(shù)出版社,2004一07一01.5周莉莉.便攜康復(fù)輪椅的設(shè)計(jì)與研究D.湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2010,P2.6袁啟明多姿多彩的輪椅醫(yī)療保健器具，1999，127何清華,黃素平,黃志雄.智能輪椅的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)M.中南大學(xué)出版社.2003(2).8Manuel Mazo. An Integral System for Assisted MobilityJ. IEEE Robotics& Automation Magazine,2001, 8(1):4656.9G.Bourhis,O.