買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - I - 摘 要 隨著我國(guó)醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)的普及與提高，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)越來(lái)越多地應(yīng)用于各行各業(yè)中，傳統(tǒng)的醫(yī)療器械已經(jīng)不能滿足患者的需求了。在此推動(dòng)下，醫(yī)療護(hù)理器械的開發(fā)勢(shì)頭迅猛，但由于各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡性以及諸多人為因素的影響，致使許多先進(jìn)的醫(yī)護(hù)設(shè)備得不到應(yīng)用，給患者帶來(lái)了許多不便。為了克服這種困難，研制一套功能齊全、造價(jià)低廉的護(hù)理器械尤為重要，在這種背景下，計(jì)算機(jī)控制多功能病理床應(yīng)運(yùn)而生了。 結(jié)合病人的需求，設(shè)計(jì)了一種能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)抬頭、屈腿、左右側(cè)翻以及同時(shí)實(shí)現(xiàn)抬頭和屈腿等功能的醫(yī)用多功能病理床。考慮到該病 理床要實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能，特將床板分割成八個(gè)部分。驅(qū)動(dòng)方式上采用液壓驅(qū)動(dòng)方式，之所以選用液壓系統(tǒng)，是因?yàn)槠溥\(yùn)動(dòng)速度平穩(wěn)，實(shí)用性強(qiáng)。每個(gè)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)都是由兩個(gè)液壓缸同時(shí)直接驅(qū)動(dòng)，上升和下降則通過改變換向閥方向來(lái)實(shí)現(xiàn)。整個(gè)設(shè)計(jì)分為三步進(jìn)行：首先設(shè)計(jì)出能實(shí)現(xiàn)動(dòng)作要求的液壓系統(tǒng)原理圖，根據(jù)要求選擇各標(biāo)準(zhǔn)件；其次，進(jìn)行液壓缸體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料的選擇；最后，做液壓站的總體設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞： 液壓系統(tǒng)；液壓驅(qū)動(dòng)；病理床 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - of of is to of t of of s of of a of a of In to it is to a of is so by A of is in of to or at to s is is We of s is is by of is by of is up of we we s we 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 目 錄 摘要 . I . 1章 緒論 . 1 壓系統(tǒng)綜述 . 1 理床國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 . 2 題研究的意義和目的 . 2 第 2章 病理床液壓伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 4 計(jì)要求 . 4 理床液壓執(zhí)行元件載荷力計(jì)算 . 4 行工作情況分析 . 4 部運(yùn)動(dòng)時(shí)的負(fù)載情況 . 5 部彎曲時(shí)的負(fù)載情況 . 6 干運(yùn)動(dòng)時(shí)的負(fù)載情況 . 7 統(tǒng)方案制定 . 8 行機(jī)構(gòu)的選擇 . 8 速回路的選擇 . 8 向回路的選擇 . 8 壓源的選擇 . 8 作順序 . 8 理床液壓系統(tǒng) 主要參數(shù)計(jì)算 . 10 液壓缸的載荷力計(jì)算 . 10 選液壓缸工作壓力及液壓缸回油腔背壓力 . 11 壓缸主要參數(shù)的確定 . 11 壓缸實(shí)際工作壓力的確定 . 15 壓缸實(shí)際所需的流量 . 15 壓缸的輸出功率 . 15 壓元件的選擇 . 16 壓泵的選擇 . 16 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 動(dòng)機(jī)功率的確定 . 17 壓閥的選擇 . 18 道尺寸的確定 . 19 箱有效容積的確定 . 19 壓油的選定 . 20 理床液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算 . 20 壓系統(tǒng)壓力損失 . 20 統(tǒng)溫升驗(yàn)算 . 22 章小結(jié) . 23 第 3章 病理床所用液壓缸基本尺寸的設(shè)計(jì) . 24 壓缸主要尺寸的確定 . 24 壓缸內(nèi)徑及活塞桿直徑的確定 . 24 筒壁厚的計(jì)算 . 24 體外徑的計(jì)算 . 24 壓缸工作行程的確定 . 24 小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定 . 25 體長(zhǎng)度的確定 . 26 壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 27 體與缸蓋的連接結(jié)構(gòu) . 27 塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu) . 27 封裝置 . 27 壓缸的緩沖裝置 . 28 壓缸主要零件的材料 . 28 壓缸的安裝方法 . 28 章小結(jié) . 28 第 4章 病理床液壓站的設(shè)計(jì) . 29 箱的設(shè)計(jì) . 29 壓油箱容積的確定 . 29 箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 30 壓泵組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 31 置方式 . 31 接和安裝方式 . 31 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - V - 振降噪措施 . 32 章小結(jié) . 32 結(jié) 論 . 33 致 謝 . 34 參考文獻(xiàn) . 35 附錄 A . 36 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - . . 1 of . 1 . 2 of . 2 . 4 . 4 . 4 of . 4 of . 5 of . 6 of . 7 . 8 . 8 . 8 to . 8 . 8 . 8 . 10 of . 10 to . 11 . 11 of . 15 of . 15 of . 15 . 16 . 16 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - of . 17 . 18 . 19 of . 19 of . 20 . 20 . 20 . 22 . 23 ed . 24 . 24 . 24 . 24 of . 24 . 24 . 25 . 26 of . 27 . 27 od . 27 . 27 of . 28 of . 28 of . 28 . 28 . 29 . 29 of . 29 of . 30 of . 31 . 31 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - . 31 . 32 . 32 . 33 . 34 . 35 . 36 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 1 - 第 1章 緒論 液壓系統(tǒng)綜述 液壓傳動(dòng)是現(xiàn)代傳動(dòng)中的一門新技術(shù)，在工程機(jī)械中起著重要作用，是目前科研項(xiàng)目比較廣泛的課題。如果從十七世紀(jì)中葉巴斯卡提出靜壓傳動(dòng)原理，十八世紀(jì)末英國(guó)制成世界上第一臺(tái)水壓機(jī)算起，液壓傳動(dòng)已有二三百年的歷史。然而，液壓傳動(dòng)的真正推廣使用卻是近三四十年的事情，十九世紀(jì)末，德國(guó)制成了龍門液壓刨床，美國(guó)制成了液壓六角車床和磨床，由于沒有成熟的液壓元 件，一些通用機(jī)床到本世紀(jì)三十年代猜開始使用液壓傳動(dòng)，并且仍不普遍。第二次世界大戰(zhàn)期間某些兵器上用了反應(yīng)快、動(dòng)作準(zhǔn)、功率大的液壓傳動(dòng)裝置，推動(dòng)了液壓技術(shù)的發(fā)展，戰(zhàn)后，液壓技術(shù)迅速轉(zhuǎn)向民用，在機(jī)床、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車行業(yè)中迅速推廣。本世紀(jì)六十年代以后，隨著原子能、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)等的發(fā)展，液壓技術(shù)得到了很大的發(fā)展，滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域中去，液壓技術(shù)得到了很大的發(fā)展，滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域中去。目前液壓技術(shù)向高高速、大功率、高效、地噪、經(jīng)久耐、高度集成化方向發(fā)展，同時(shí)，新的液壓元件和液壓系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化，微機(jī)控制等工作，也日益取得顯著的成果。隨著應(yīng)用了電子技術(shù)、計(jì)算及技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及新工藝、新材料的發(fā)展和應(yīng)用，液壓傳動(dòng)技術(shù)也在不斷創(chuàng)新。液壓傳動(dòng)技術(shù)已成為工業(yè)機(jī)械、工程建筑機(jī)械及國(guó)防尖端產(chǎn)品不可缺少的重要技術(shù)。而其向自動(dòng)化、高精度、高效率、高速化、高功率、小型化、輕量化方向發(fā)展，是不斷提高它與電傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)競(jìng)爭(zhēng)能力的關(guān)鍵。 液壓系統(tǒng)已經(jīng)在各行各業(yè)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，而且越先進(jìn)的設(shè)備，其應(yīng)用液壓系統(tǒng)的部分就越多，現(xiàn)代化產(chǎn)品的特點(diǎn)是自動(dòng)化程度高，因此必須采用電子和液壓這 些先進(jìn)技術(shù)。然而如何將電子和液壓兩門技術(shù)結(jié)合起來(lái)，以滿足自動(dòng)控制的更高要求，就成為當(dāng)代應(yīng)用技術(shù)的重大課題之一。液壓伺服技術(shù)也就應(yīng)運(yùn)而生了。液壓伺服系統(tǒng)是控制領(lǐng)域中的一個(gè)重要組成部分，它是在液壓傳動(dòng)和自動(dòng)控制技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門較新的科學(xué)技買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 術(shù)。 液壓伺服系統(tǒng)有許多優(yōu)點(diǎn)，其中最突出的就是響應(yīng)速度快、輸出功率大、控制精確性高，因而在航空、航天、軍事、冶金、交通、工程機(jī)械等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。人類使用水利機(jī)械及液壓傳動(dòng)雖然已有很長(zhǎng)的歷史，但液壓控制技術(shù)的快速發(fā)展卻還是近幾十年的事，隨著電液伺服閥的誕生，使液壓 伺服技術(shù)進(jìn)入電液伺服時(shí)代，其應(yīng)用領(lǐng)域也得到廣泛的擴(kuò)展。 病理床國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 目前，國(guó)內(nèi)的病理床 ,多采用手動(dòng)裝置，其基本結(jié)構(gòu)是將床體分為兩部分，在護(hù)理人員的協(xié)助下，應(yīng)用絲杠螺母的傳動(dòng)原理，僅起到抬動(dòng)軀干的作用，不但功能單一，而且存在結(jié)構(gòu)銹蝕和振動(dòng)噪音等諸多問題，不能適應(yīng)醫(yī)護(hù)人員遠(yuǎn)程控制的需要。 國(guó)外，在 90 年代電動(dòng)護(hù)理床開始在醫(yī)療護(hù)理中暫露頭角，這其中當(dāng)屬日本生產(chǎn)的多功能電動(dòng)遙控護(hù)理床，它采用世界領(lǐng)先科技成果，在九十年代中期開發(fā)成功的新產(chǎn)品，暢銷日本及歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，深受消費(fèi)者喜愛，被譽(yù)為醫(yī)療及家庭護(hù)理領(lǐng) 域的一場(chǎng)革命。使用者通過該產(chǎn)品可以預(yù)防脊椎病、褥瘡等常見病的發(fā)生，擺脫長(zhǎng)年臥床的痛苦，享受生活的樂趣。此設(shè)備具有使用簡(jiǎn)單、操作自如、用者自理的特點(diǎn)，為中國(guó)護(hù)理行業(yè)帶來(lái)了全新的概念，也為中國(guó)中老年人和長(zhǎng)年臥床患者帶來(lái)了福音。 課題研究的意義和目的 現(xiàn)代科技高速發(fā)展 ,醫(yī)療器械也日新月異 ,為使生活不能自理的病人得到最有效的治療 ,多功能智能病理床的研制被提上了日程 ,課題研究的意義是使患者能夠自己手控完成：坐起、抬腿及側(cè)翻身的動(dòng)作。課題完成后能使生活不能自理的病人得到最有效的治療。 多功能病理床，根據(jù)人機(jī)工程學(xué)原理 ，采用計(jì)算機(jī)控制 技術(shù) ，對(duì)液壓伺服機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，使之具備任意角度獨(dú)立翻轉(zhuǎn)和組合翻轉(zhuǎn)功能，具體為： 1. 幫助病人抬頭或調(diào)節(jié)枕高； 2. 幫助病人坐起或調(diào)節(jié)上身角度； 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 3. 上身抬起時(shí)頭部可適度后仰； 4. 幫助病人抬腿； 5. 大腿抬起時(shí)小腿可適度彎曲； 6. 形成座椅； 7. 左、右側(cè)翻身。 本文完成的是病理床液壓伺服設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)完成病理床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要完成床體的運(yùn)動(dòng)功能，在設(shè)計(jì)中采用液壓閥的方式，建立液壓控制臺(tái)，通過閥體運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)液壓缸前后運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)床體的升降功能。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 第 2章 病理床液壓伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)一臺(tái)針對(duì)腦出血病人，能 夠幫助病人緩慢運(yùn)動(dòng)的病理床液壓伺服系統(tǒng)。根據(jù)病人情況能夠?qū)崿F(xiàn)以下動(dòng)作：抬頭、頭和上身同時(shí)抬起、下肢可動(dòng)、左翻、右翻、彎膝。運(yùn)動(dòng)速度 動(dòng)時(shí)間不大于 慮到軀干抬起、下肢抬起、左右側(cè)翻四個(gè)動(dòng)作負(fù)載相差不多，所以采用三個(gè)相同的液壓缸，經(jīng)計(jì)算，得出數(shù)據(jù)為： 頭部運(yùn)動(dòng)時(shí)： 671，行程 膝部彎曲時(shí)： 671，行程 軀干運(yùn)動(dòng)是： 671，行程 下肢運(yùn)動(dòng)、左右側(cè)翻、與軀干運(yùn)動(dòng)時(shí)取同樣的數(shù)值，這樣便于生產(chǎn)加工，使原件標(biāo)準(zhǔn)化。動(dòng)作進(jìn)行中，突然斷電時(shí)保證安全可靠；工作速度平穩(wěn)可靠，前沖小。 病理床液壓執(zhí)行元件載荷力計(jì)算 進(jìn)行工作情況分析 液壓缸負(fù)載主要包括：工作載荷、摩擦載荷、慣性載荷等。 1 工作載荷：病人與床的重力所產(chǎn)生的載荷摩擦載荷：F 2 3 慣性載荷：2（ 2 取 根據(jù)以上分析，可以計(jì)算出液壓缸各運(yùn)動(dòng)階段中的負(fù)載 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 頭部運(yùn)動(dòng)時(shí)的負(fù)載情況 頭部運(yùn)動(dòng)時(shí)的負(fù)載情況見表 2 2部運(yùn)動(dòng)時(shí)的負(fù)載情況表 工況 計(jì)算公式 液壓缸的負(fù)載 上升啟動(dòng)加速階段 3207 上升穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)階段 3205 上升減速制動(dòng)階段 3204 下降啟動(dòng)加速階段 2082 下降穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)階段 2081 下降減速制動(dòng)階段 2080 根據(jù)上表分析，為便于分析及計(jì)算液壓系統(tǒng)，繪制出液壓缸的負(fù)載圖和速度圖，見圖 2 1。 負(fù)載圖 速度圖圖 2部運(yùn)動(dòng)時(shí)液壓缸的負(fù)載圖和速度圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 膝部彎曲時(shí)的負(fù)載情況 膝部彎曲時(shí)的負(fù)載情況見表 2 2 表 2 2 膝部彎曲時(shí)的負(fù)載情況表 工況 計(jì)算公式 液壓缸的負(fù)載 上升啟動(dòng)加速階段 2071 上升穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)階段 2070 上升減速制動(dòng)階段 2069 下降啟動(dòng)加速階段 1381 下降穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)階段 1380 下降減速制動(dòng)階段 1379 根據(jù)上表分析，為便于分析及計(jì)算液壓系統(tǒng)。繪制出液壓缸的負(fù)載圖和速度圖，見圖 2 2。 負(fù)載圖 速度圖圖 2 2 膝部運(yùn)動(dòng)時(shí)液壓缸的負(fù)載圖和速度圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 軀干運(yùn)動(dòng)時(shí)的負(fù)載情況 軀干運(yùn)動(dòng)時(shí)的負(fù)載情況見表 2 3 表 2 3 軀干運(yùn)動(dòng)時(shí)的負(fù)載情況表 工況 計(jì)算公式 液壓缸的負(fù)載 上升啟動(dòng)加速階段 6440 上升穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)階段 6437 上升減速制動(dòng)階段 6434 下降啟動(dòng)加速階段 4294 下降穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)階段 4291 下降減速制動(dòng)階段 4288 根據(jù)上表分析，為便于分析及計(jì)算液壓系統(tǒng)，繪制出液壓缸的負(fù)載圖和速度圖，見圖 2 3。 負(fù)載圖 速度圖圖 2 3 軀干運(yùn)動(dòng)時(shí)液壓缸的負(fù)載圖和速度圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 系統(tǒng)方案制定 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇 本機(jī)的動(dòng)作機(jī)構(gòu)均為直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，各直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)均采用單活塞桿雙作用液壓缸驅(qū)動(dòng)。 調(diào)速回路的選擇 根據(jù)液壓系統(tǒng)的要求使進(jìn)給速度平穩(wěn)，到位時(shí)不前沖，可選用調(diào)速閥的進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路，見附錄 A 原理圖。 換向回路的選擇 根據(jù)液壓系統(tǒng)的要求使進(jìn)給速度平穩(wěn)，到位時(shí)不前沖，可選用調(diào)速閥的進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路，見附錄 A 原理圖。 液壓源的選擇 由