病理床液压伺服系统设计说明书.doc

-I-摘要随着我国医疗事业的发展和计算机的普及与提高，计算机控制技术越来越多地应用于各行各业中，传统的医疗器械已经不能满足患者的需求了。在此推动下，医疗护理器械的开发势头迅猛，但由于各地经济发展的不平衡性以及诸多人为因素的影响，致使许多先进的医护设备得不到应用，给患者带来了许多不便。为了克服这种困难，研制一套功能齐全、造价低廉的护理器械尤为重要，在这种背景下，计算机控制多功能病理床应运而生了。结合病人的需求，设计了一种能自动实现抬头、屈腿、左右侧翻以及同时实现抬头和屈腿等功能的医用多功能病理床。考虑到该病理床要实现各项功能，特将床板分割成八个部分。驱动方式上采用液压驱动方式，之所以选用液压系统，是因为其运动速度平稳，实用性强。每个动作实现都是由两个液压缸同时直接驱动，上升和下降则通过改变换向阀方向来实现。整个设计分为三步进行：首先设计出能实现动作要求的液压系统原理图，根据要求选择各标准件；其次，进行液压缸体的结构设计及材料的选择；最后，做液压站的总体设计。关键词：液压系统；液压驱动；病理床-II-AbstractWiththedevelopmentofmedicaltreatmentandtheimprovementofcomputers,computercontroltechniqueismoreandmoreappliedtoallkindsofindustries,whichresultsthesufferersdontsatisfytraditionalmedicalinstruments.Undertheimpulseofthis,theresearchofmedicalinstrumentsgreatlyengagespeoplesattention.Butbecauseoftheunbalanceofregionaleconomicprogressandagreatdealoffactitiousfactor,manyadvancedmedicalinstrumentarenotsuitablyused,whichbringsalotofinconveniences.Inordertoovercomedifficulties,itismoreimportanttostudyasuitofmedicalinstrumentthatismultifunctionalandcheap,somultifunctionalpathologicalbedcontrolledbycomputercomesintobeing.Akindofmultifunctionturn-overbedforpatientsisintroducedinthispaper,whichhasthefunctionsofraisinghead,curlinglegs,sideturningoverfromlefttorightseparately,orraisingheadandcurlinglegsatthesametimeaccordingtopatientsrequirement.Thebediscomposedof8partsandhydraulicdriveisadopted.Wemakeuseofthehydraulicsystembecausehydraulicsystemsvelocityisstable.Eachmovementisdirectlydrivenbybothhydrauliccylinders.Raisingandfallingofthebedisrealizedbymeansofdivertingvalves.Thedesignismakingupofthreesteps.Thefirst；wedesignthehydraulicsystemprinciplepictureandchoosethehydraulicstandcomponents.Thesecond,wedesignthehydrauliccylindersconstructionandtheirmaterials.Thelast,wedesignthehydraulicstationanditsarrangement.KeywordsHydraulicSystem；TheHydraulicPressure；ThePathologicBed；-III-目录摘要.IAbstract.II第1章绪论.11.1液压系统综述.11.2病理床国内外研究现状.21.3课题研究的意义和目的.2第2章病理床液压伺服系统的设计.42.1设计要求.42.2病理床液压执行元件载荷力计算.42.2.1进行工作情况分析.42.2.2头部运动时的负载情况.52.2.3膝部弯曲时的负载情况.62.2.4躯干运动时的负载情况.72.3系统方案制定.82.3.1执行机构的选择.82.3.2调速回路的选择.82.3.3换向回路的选择.82.3.4液压源的选择.82.4动作顺序.82.5病理床液压系统主要参数计算.102.5.1各液压缸的载荷力计算.102.5.2初选液压缸工作压力及液压缸回油腔背压力.112.5.3液压缸主要参数的确定.112.5.4液压缸实际工作压力的确定.152.5.5液压缸实际所需的流量.152.5.6液压缸的输出功率.152.6液压元件的选择.162.6.1液压泵的选择.16-IV-2.6.2电动机功率的确定.172.6.3液压阀的选择.182.6.4管道尺寸的确定.192.6.5油箱有效容积的确定.192.6.6液压油的选定.202.7病理床液压系统性能验算.202.7.1液压系统压力损失.202.7.2系统温升验算.222.8本章小结.23第3章病理床所用液压缸基本尺寸的设计.243.1液压缸主要尺寸的确定.243.1.1液压缸内径及活塞杆直径的确定.243.1.2缸筒壁厚的计算.243.1.3缸体外径的计算.243.1.4液压缸工作行程的确定.243.1.5最小导向长度的确定.253.1.6缸体长度的确定.263.2液压缸的结构设计.273.2.1缸体与缸盖的连接结构.273.2.2活塞杆与活塞的连接结构.273.2.3密封装置.273.2.4液压缸的缓冲装置.283.2.5液压缸主要零件的材料.283.2.6液压缸的安装方法.283.3本章小结.28第4章病理床液压站的设计.294.1油箱的设计.294.1.1液压油箱容积的确定.294.1.2油箱的结构设计.304.2液压泵组的结构设计.314.2.1布置方式.314.2.2连接和安装方式.31-V-4.2.3防振降噪措施.324.3本章小结.32结论.33致谢.34参考文献.35附录A.36