可移动的三维治疗仪移动架设计

广东工业大学华立学院本科毕业设计可移动的三维治疗仪移动架设计专 业： 机械设计制造及其自动化 学 部： 机电与信息工程学部 姓 名： 学 号： 班 级： 指导老师： 2017 年 4 月可移动的三维治疗仪移动架设计摘要人们越来越关注可移动的治疗仪的现代化医院新型的医疗辅助设备，具有自身操作简便、操作方式全电动智能化的可移动的治疗仪展示了当今医院医疗技术的更新换代和高新技术的先进化，能够实现智能化精确转换体位和不同体位伤患者的体位转换的可移动的治疗仪不仅操作简单，而且可以远程遥控，这让全部自动化和智能化的高科技医疗技术得到了巨大的改进和实现，并被当做现代医院病床的标志性产品。这次毕业设计研究的是运用于医疗照射系统的一种专用调节装备，利用电磁辐射穿透癌细胞，医疗照射系统通可以使癌症患者可以得到治疗效果，本次项目是属于国家卫生部科研的课题，这个课题所研究的治疗方法在世界上是属于首创，虽然当前的研究成果还处在临床试验这个层次 ，但是却具有很高的疗效，这个设备在将来相对于现代医院来说是必不可缺，这个设备对提高医疗照射系统的治疗效果方面起到至关重要的作用。我们这次毕业设计所研制的设备是为了实现三个方位都可以移动的技术，底盘是槽形状类似的导轨，分别支撑左右和前后两个水平机架。机架下面有两个滚轴可以在导轨上自由滑动。水平机架上面是一个竖直机架，它里面装有一根丝杠，机架的上下运动是利用施加外力带动丝杠旋转从而实现的。操作者通过竖直机架上的可调手轮，实现升降方向的移动。关键词：治疗仪；三轴移动；升降调节；AbstractMobile treatment instrument as a modern hospital new medical auxiliary equipment is being more and more people pay attention to, mobile therapeutic instrument with its operation is simple, all electric smart of operation reflects the upgrading of modern medical technology and high technology frontier, mobile therapeutic instrument can realize intelligent precise conversion position, can achieve different postural injury posture is changed, and the operation is simple, remote control can realize the fully automated and intelligent medical technology improvement, become a modern hospital beds of representative products.This paper develop for medical exposure system of special adjusting equipment, the medical exposure system by electromagnetic radiation penetration of cancer cells to the therapeutic effect, the project for the Ministry of scientific research and subject of research and treatment methods at home and abroad is the first, current research findings at in clinical trials, with obvious curative effect, is one of the essential to each hospital equipment, the device will be in the role of the therapeutic effect of the medical exposure system to positive role.Issue of the design of the device to achieve a range of mobile, the chassis is groove is similar in shape to the guide, support were around and around the two frame level. The machine frame below two roller can freely slide on the guide rail. Above the horizontal frame is a vertical frame, which is equipped with a screw, by applying an external force drives the screw to rotate, so as to realize the frame of motion. The operator through the vertical frame of the adjustable hand wheel, moving direction of lift.Keywords：The treatment instrument; three axis mobile lifting adjustment;目 录第一章绪论 .11.1 概述 .11.2 可移动的三维治疗仪移动架发展现状及趋势 .1第二章可移动的三维治疗仪移动架方案设计 .22.1 具体参数与结构确定 .22.2 方案分析 .3第三章可移动的三维治疗仪移动架机械结构设计 .53.1 滑行滚轮的设计 .53.1.1 承载量计算 .53.1.2 滑行滚轮选择 .63.1.3 滑行滚轮材质的选择 .73.4 轴承的设计计算校核 .133.5 螺杆的设计计算 .143.5.1 螺杆螺纹类型的选择 .143.5.2 选取螺杆材料 .153.5.3 详细计算 .153.5.4 自锁验算 .153.6 螺杆的校核计算 .163.6.1 螺杆强度 .163.6.2 稳性的计算 .163.7 换向锥齿轮设计 .17第四章移动架的底架的设计与校核 .214.1 医疗仪移动架底架设计与校核 .214.2 滑行底架的设计与校核 .22结论 .25参考文献 .26致 谢 .271第一章绪论1.1 概述关于脊柱骨折、四肢骨折、椎间盘突出、偏瘫等各类没办法行动或者行动不方便的患者，在医院和诊所进行检查和医治时，病人是需要在病床、手推床、CT 、X 光检查台、手术台之间进行转运的。当前国内医院主要是通过“过床易”医用担架、病人转移板等工具由几个护士将病人从病床人工搬运到手推床，再用手推床将病人推到检查室或手术室。而这种人工搬运方法存在两个很大的缺陷，第一大缺陷是极易引起病人的痛苦，甚至引起病人的二次损伤，从而导致病人的病情进一步加重；第二大缺陷是医护人员的身体也容易因为搬运不当而受到伤害。因此，医护人员在转运病人的工作是经常感到非常的辛苦，这导致了具有自动转移病人的专用病人转移设备的市场需求不断的提高，特别是医护人员是及其渴望能有这样的设备。所以目前医疗设备中不可缺少的治疗仪有各式各样的，可以手动可以电动的，可以自动平移的也可以自动升降的等等。1.2 可移动的三维治疗仪移动架发展现状及趋势人们越来越关注可移动的治疗仪的现代化医院新型的医疗辅助设备，具有自身操作简便、操作方式全电动智能化的可移动的治疗仪展示了当今医院医疗技术的更新换代和高新技术的先进化，能够实现智能化精确转换体位和不同体位伤患者的体位转换的可移动的治疗仪不仅操作简单，而且可以远程遥控，这让全部自动化和智能化的高科技医疗技术得到了巨大的改进和实现，并被当做现代医院病床的标志性产品。1、早期手摇脚踏手术床被可移动的治疗仪取代，这让医护人员的操作变得更加简单易行，因为可移动的治疗仪具有床面升降、前后左右倾的操作功能。简单的人工驱动式的早期医疗床是完全依靠医护人员手摇运作的，这样的操作十分繁琐，缺乏方便性与灵活性。当前有些地区使用的医疗床是脚踏液压驱动方式。伴随着电子技术的进步，无电磁干扰的直流电动机驱动油泵操纵体位变化和计算机辅助无操纵线妨碍的远红外遥控的医疗床正在逐渐的取代当前依靠电动机驱动油泵控制体位变换的医疗床，以及电动机全机械传动的病床。总的来说，操作越来越趋向于自动化和智能化的可移动的治疗仪，让操作者减少了工作量和操作复杂度，实现了远程控制，让手术及其他2各方面需求得到满足，而且可移动的治疗仪严格符合国家技术要求标准。2、让伤患舒适、医生方便和多功能化是手术床未来发展的一个重要方向，实现了多功能和专业化的技术突破的可移动的治疗仪刚好符合这个发展方向。使用医疗床标配胸桥和分离式腿板的可移动的治疗仪，能够对病人进行平移和进行全身拍片、导管手术等功能。各板块都具有大角度运动，且有大量的可选配件，实现了各种医学上所需的体位， ，使各种专科 临床手术体位的需求得到满足。可移动的治疗仪装配着大容量的电池，充满电后可以让医生进行一个星期的手术。这种综合可移动的三维治疗仪移动架可让医院手术室具备进行头、颈、胸腹腔、会阴、四肢等外科以及妇产科、五官科和骨科等手术的条件。通过利用先进的科技技术，我们研制出了各种适用伤患者适用的多功能智能化的可移动的三维治疗仪移动架，这一方面让医院的形象得以展现以及体现了全心全意为病人服务的理念，而且减轻了医院用人压力和成本；另一方面可以有效的针对病人不同发病部位或受伤部位进行多角度观察和实施手术，进一步缩短有效治疗时间及提高了手术精准度。可移动的三维治疗仪移动架可以说成为了当今医院发展的首要发展要素。第二章可移动的三维治疗仪移动架方案设计2.1 具体参数与结构确定我们这次课题所设计的设备能够进行三个方位的移动，底盘是导轨，分别支撑左右和前后两个水平机架。机架下面有两个滚轴可以在导轨上自由滑动。水平机架上面是一个竖直机架，它里面装有一根丝杠，实现机架的上下运动就是经过施加外力带动丝杠旋转完成的。操作者通过竖直机架上的可调手轮，实现升降方向的移动。本次设计的治疗仪具体的大致参数如下：水平面内：X 向移动距离 1000mm；Y 向移动距离 2000mm；垂直方向：3Z 向升降调节高度 500mm；治疗仪重 200kg。2.2 方案分析根据本次设计的可移动的三维治疗仪移动架，确定了基本结构以及基本参数之后，现对该装置进行方案设计，具体的方案布置图如下：图 2-1 方案图 14图 2-2 方案图 2根据方案图 1 和方案图 2 可知，本次设计的可移动的三维治疗仪移动架包括 X 向即横向移动，Y 向即纵向移动。这两个方向的移动均采用的是两侧滚轮在槽内滑动的方式，槽采用的是槽钢的形式，由于槽钢为标准件，滚轮相当于滑行的滑块，槽钢的内部相当于滑行的导轨。此导轨滑块的形式虽然和别的有所不同，但是这样的方式也是可行的。主要特点即是此滑轮采用的是塑料或者尼龙材质，由于需要长期在槽钢内滑行，槽钢的材质一般为碳钢材质，这样尼龙或者塑料的材质与碳钢类的材质可以耐磨并减少磨损。并且滑轮如果进行长期的滑行后还可以方便更换，简单可靠。滑轮的内部装有滑轮轴和两侧滑轮端装有轴承，方便滑轮轴和滑轮长期转动滑行，有利于减少滑轮的损耗，因此采用此种滑轮较为方便、可靠。X 向和 Y 向的移动均采用此种形式，Y 向的移动就是纵向的移动安置在最下方，此移动装置是整个横向装置以及整体医疗架的总重量，因此此滑轮需要承受整体的重量。纵向的滑轮和槽钢要选择的比横向的滑轮和槽钢要大一些。整个医疗仪的升降采用手动摇臂式，即手动手轮摇动转轴，此转轴需要一个换向，5由水平转向换成竖直转向，此换向装置采用的是锥齿轮啮合配合进行换向。在换向后的锥齿轮与此次升降所用的丝杆连接，丝杆连接着移动架的升降架，此升降架上可以放重物以及包括各种医疗设备均可以。整个升降理解为丝杆螺母的传动，螺母即为升降的物料架，在整个物料架升降的过程中需要设置导向装置，此导向装置采用圆管的形式，物料架连接着在圆管内滑动的连接座，这样的结构类似于导轨滑块的结构。为了限制物料架的下降的高度限位，在导向柱的下端设置有限位的装置，以此可以固定并限制住整个物料架下降的最低位置。 ，此外在整个物料架的升降过程中此装置升降的采用两端滑轮的形式，一端滑轮牵引连接着物料架，一端滑轮牵引连接着重锤，此重锤的作用就是保持平衡。毕竟此装置采用的是手摇式，不是电动式，因此随着重物的加上整个物料架会急速下垂，加上重锤以此保证两端的平衡，以至于整个物料架不会急速下垂，保证使用的安全性。第三章可移动的三维治疗仪移动架机械结构设计3.1 滑行滚轮的设计3.1.1 承载量计算根据治疗仪上的重物和操作者的设计载重量确定本次治疗仪上的重物滑行滚轮需要达到的承载能力。滑行滚轮最基本和最关键的要求是滑行滚轮的承载能力，但是现实中使用的情况又千差万别，所以在实际选择滑行滚轮的承载能力时，应该要留有足够的安全余量，以现实中经常用的四轮式安装为例，通常有下面两种方法可以选择：第一种选择：全部的重量都由三只滑行滚轮承受，其中一只滑行滚轮悬空。货物装运或