家用电动护理床设计【19张CAD图纸】【优秀】

家用电动护理床设计

34页 11000字数+说明书+任务书+19张CAD图纸【详情如下】

下层板.dwg

任务书.doc

坐起横轴.dwg

坐起螺杆.dwg

坐起连杆.dwg

大腿板.dwg

家用电动护理床装配图.dwg

家用电动护理床设计说明书.doc

封面.doc

小腿板.dwg

床板条.dwg

护理床挡板.dwg

抬腿横轴.dwg

抬腿螺杆.dwg

抬腿连杆.dwg

挡板固定架.dwg

整床升降机构.dwg

整床升降螺杆.dwg

滑块.dwg

背板.dwg

脚轮.dwg

臀部板.dwg

评阅表.doc

鉴定意见.doc

目    录

摘要1

第一章  绪论3

1.1家用电动护理床的研究背景3

1.2家用电动床的发展前景4

1.3选择课题的目的及其意义5

第二章  家用电动护理床结构的整体方案6

2.1设计原则6

2.2功能要求及设计指标7

2.3家用电动护理床总体方案设计9

2.4护理床各功能模块构型设计11

2.5 本章小结15

第三章  家用电动护理床的运动机构设机及相关计算15

3.1 基本参数的设定15

3.2 电动机的选择15

3.3 零件的设计与校核20

3.4 本章小结26

第四章   三个机构的运动分析及三维模型图27

结论30

参考文献31

致谢32

家用电动护理床设计

摘要

　　在人口老龄化快速增长的今天，对护理行业有了越来越严格的要求，不仅要求护理床的质量可靠，还要求具有多功能化。家用电动护理床就是一款为此 需求而设计的医疗器械。

　　这款护理床是针对不能生活自理及行动不便的的人来设计的，该病床能够帮助病人坐起、屈膝、调高整床的高度。解决了在护理过程中的诸多不便，并解决了我国护理行业的困难，促进了护理医疗器械的发展。

本文首先基于人体工程学，进行了护理床总体方案的设计，根据相关标准及调研结果，制定了护理床的设计原则，功能要求及设计指标；完成了护理床本体的总体方案设计。

然后，采用自上而下的方法完成了护理床结构详细设计并给出了全套的设计图。主要包括总体框架、抬腿部件、抬背部件、整床升降等功能模块。

关键词：医疗器械，家用电动护理床，机构设计

Household electric nursing bed design

Abstract

In the rapidly growing aging population today, the nursing industry has increasingly stringent requirements, not only requires reliable quality care beds, but also requires a multifunctional. Household electric care bed is a demand for this purpose designed medical devices.

?This care bed can not take care of themselves and for mobility of people to design, the bed can help patients sit, knees, raise the whole bed height. Solved in the nursing process a lot of inconvenience, and solve the problems of the nursing profession, and promote the development of nursing medical devices.

 Firstly, based on ergonomics, conducted a nursing bed overall program design, according to the relevant standards and research results, developed a nursing bed design principles, functional requirements and design specifications; complete body care bed overall design.

 Then, using the top-down approach to complete the detailed design of the nursing bed structure and gives a full set of design drawings. Includes general framework leg parts, lift the back piece, the whole bed lifting and other functional modules.

　Keywords: medical equipment, home electric nursing bed, mechanism design.

1.1家用电动护理床的研究背景  

　　随着社会经济的迅速发展，人民生活水平不断提高，人口寿命不断延长，思想的进步，城市人口正逐步进入老龄体，人口老龄化已成为世界范围内的社会问题。据统计，欧洲发达国家和日本的老年人独居人数已经高达40%，如此之高的比列迫使社会采取措施解决老年人的护理服务问题。如果完全依靠家庭人工的照料，于西方国家子女与老年人分居，家庭规模小型化的观念有抵触之处。我国60岁及其以上老年人口已达1.32亿。占全国总人口的10%，并以年均3.32%的速度持续增长，其中“空巢家庭”占所有老龄家庭总数的25.8%，在一些大城市中该比列更大，解决因身体虚弱卧床不起或因导致生活不能自理的老年人的家庭照料于看护问题是人口的老龄化的国家所面临的共同的问题。为此，国家的大力加强了对护理床机器人的研发扶持力度。为偏瘫病人或者长期使用病床的人提供一个集护理和排泄的等各种功能于一体的多功能护理床，现在家庭需求护理床的潜力日益增加，以前是简易的护理床，后来的加护栏，餐桌，再后来加上大便孔，轮子，现在产生了很多集多功能护理床的一体多功能，电动护理床，极大的提高了患者的康复护理水平，也为了护理人员提供了极大的方便，所以操作简单，功能强大的护理产品越来越受最棒。

　　　护理床在国内的设计和研究尚处于初级阶段，产品的功能、结构、造型有待进一步的完善，国外护理床的研究以德国。日本为代表。各种护理床的功能正在逐步完善，成熟，但因其价格昂贵(一般售价在20w人民币以上)，很难为一般的消费者能接受这很贵的护理床。护理床的基本分类情况给大家介绍一下。

　　　护理床类型一(按动了分)手动护理床和电动护理床;护理床的类型二(按功能分)功能基础型、功能普通型、功能高级型。

　　　护理床的分类概括

　　　功能基础行护理床的优点：1、结构、生产工艺简单，易于制造。2、价格便宜。存在的问题：功能比较简单，不能实现使用者的护理要求。2、手动为主，操作繁琐。3、造型传统，舒适性差。4、应用范围窄。

　　　能普通型护理床的优点：1、一般为电动，用户可简单操作控制。2、能完成基本的护理功能。3、增添了铺助功能接口。4、整体造型，色彩改进，具有一定的亲和性。存在的问题：1、市场售价偏高。2、功能启动柔性差，衔接不连贯。3、功能一体化造成功能浪费.4、生产技术含量低，容易被仿制。5、文字，图像识别功能差。

　　　功能高级型护理床的优点:1、护理功能完善。2、功能调整定位准确，连惯性好，基本无噪音。3、结构设计合理，安全。4、造型新颖，有较强的亲和力。5、文字，标志容易识别。存在的问题：1、市场的售价昂贵。造成功能浪费严重，造成额外的经济成本。2、调整可拆性差，运输、组装繁琐。3、对患者康复功能的考虑较少。

　　　从近年来的发展来看，国内的发展迅速，各种结果。功能等等各异的护理床称层出不穷。发展方向主要向机器人模的自动控制的方向发展。

1.2家用电动床的发展前景

　　　我国是世界上的人口大国，同时又是一个人口老龄化的大国，据统计，从2000年到2007年，我国60岁以上的老年人口由1.26亿增长到1.53亿人，占总人口的比例从10.2%提高到11.6%，占全球老年人口的21.4%，相当于欧洲60岁以上老年人口的总和。人口老龄化年均增长率高达3.2%，约为总人口增长速度的5倍。预计2020年老年人口将达到2.4亿人，占总人口的17.17%；到2050年，老年人口总量将超过4亿，老龄化水平推进到30%以上。我国大多数家庭逐渐形成宝塔式结构。（四个老年人，两个青年人，一个孩子）随着社会生活的加快年轻人既要忙于事业又要照顾家庭，老人和孩子，显然力不从心，当老人生活不能自理时就十分需要一种家用电动护理床协助自己日常生活的必须。现在家庭需求护理床的潜力日益增加,以前是简易的记理床,后来加上护栏,餐桌;再后来加上大便孔,轮子;现在产生了很多集多功能为一体的多功能电动护理床,比如能够升降，能够坐起，能够曲腿等功能。极大的提高了患者的康复护理水平,也为护理人员提供了极大的方便,所以操作简单,功能强大的护理产品越来越受到追捧。

   家用电动护理床根据采用进口电机的数量一般可分五功能电动护理床、四功能电动护理床、三功能电动护理床、二功能电动护理床。护理床在国内的设计和研究尚处于初级阶段，产品的功能、结构、造型有待进一步的完善，国外护理床的研究以德国和日本较为突出。

目前市面上常见的家用电动护理床有如下优点：

1、电动，方便用户操作和控制。

2、能完成基本的护理功能。

3、整体造型，色彩改进，具有一定的亲和性。

4、功能调整定位准确，连惯性好，基本无噪音。

5、文字，标志容易识别。

但也存在如下问题：

1、市场售价偏高。

2、功能启动柔性差，衔接不连贯。

3、功能一体化造成功能浪费。

4、生产技术含量低，容易被仿制。

5、文字，图像识别功能差。

6、对患者康复功能的考虑较少。

1.3选择课题的目的及其意义

　　　本文主要研究目的是为了解决老年人，不能自理的病人、残疾人、瘫痪病人、产妇等这一类人的痛苦。让他（她）在没有他人一直照顾时能够自理。

　　　改革开放的发展使中国的经济稳步增长，人们的生活水平日益提高，城市人的生活节奏也越来越快，但是中国的老龄化却在一步步加剧，再加上计划生育的实施，越来越多的家庭变成“4+2+1”的模式，年轻人要生活，要工作，根本没有足够的时间照顾老人，家用电动护理床的设计，可以在很大程度上减轻年轻人的负担，方便老人的饮食起居，让老人在床上可以自由的翻身、坐起、屈膝、排便、洗漱，通过调整合适的坐姿或卧姿，顺利地完成吃饭、移动、看书、写字、娱乐等日常活动。

　　　综合现在的市场需求，家用电动护理床是遵循人体护理需求和人体工程学原理而设计，实现了生活不能自理的患者所需要的几大功能

　　　整床升降功能，根据使用者的需要能够把整床的高度进行调整，让使用者感到舒服。

　　　坐起功能，根据使用者的需要可以把背部的床板调整到之间的任意位置。能够实现使用者睡累的情况下坐起，这有利益患者的康复，能够促进患者血液循环，对患者的身体健康有着良好的影响。

　　　曲腿功能，能够让使用者在坐起时腿感觉到舒服，防止腿一直处于一种状态而导致麻木。

为实现上述功能，设计护理床的主要任务：

　　　1、家用电动护理床运动结构的设计

　　　2、家用电动护理床的机构的设计

　　　3、家用电动护理床的零件的设计

　　　4、家用电动护理床的运动分析及其三维建模家用电动护理床的设计应该遵循以下几个原则：

　1、安全性原则                                                                                    

　　　由于护理床对老年人和病人的身体进行直接的接触与操作，而且相对于健康人来说，这类人群的身体更容易收到损伤，所以护理床在安全性方面的要求很高。无论是护理床的结构还是控制系统的设计，安全性始终是最优先考虑的一个原则。比如，在结构设计方面，不应存在任何干涉情况，结构的刚度和强度方面都要留有充足的余量，要考虑到各种极限情况。

　2、人性化、舒适性原则

　　　现今社会，人们不仅追求商品的高质量，高稳定性，而且对商品的人性化、舒适性设计有了更高的要求，因此家用电动护理床应该根据人体生理学原理，更多地从人的生理结构、心理情况、行为习惯等方面加以考虑。比如各部分结构要与人体的尺寸匹配；设计中力求加速度最小化等等。

　3、功能多样化原则

　　　在家用电动护理床的使用过程中，不同使用者往往对护理床有着各种各样不同功能的要求，比如能够坐起，整床能够升降，能够曲腿等功能要求。

　4、标准化原则

　　　护理床机械零件的设计与选择、控制系统的设计、零部件之间的相对位置关系和尺寸匹配，都有相关的行业标准。参照标准设计，不仅能在最大程度上满足使用要求，而且有利于增强互换性，降低成本。

　5、轻量化原则

　　　由于家用电动护理床是在家里使用，搬移的概率非常大，在设计时一定要考虑到床重量，方便搬移，在保证护理床使用安全的同时要从轻设计，这样可以节省材料。尤其是在资源短缺的今天，这点尤为重要，而且还以降低成本。2.2功能要求及设计指标

2.2.1功能要求

　依我一段时间的观察和了解并翻阅一些相关资料，综合各家医疗器材公司生产的护理床功能，根据人的生活习惯和对老人，病人对护理床使用便捷，人的一些必要的体位位姿，要能够实现各体位的自动变换，减少使用者因长期卧床引发的并发症，改善其健康状态，有着积极的意义，同时可以大大减轻护理家庭人员的劳动强度。因此我对家用电动护理床设计了以下几种功能：1.平躺;2.整床升降;3抬背;4曲/伸腿.。

2.2.2设计指标

　　　参考《医用电气设备 第一部分：安全通用要求》 、《医用电气设备 第二部分：医用电动床安全专用要求》 、《中华人民共和国行业标准—病床》 、《中华人民共和国国家标准—中国成年人人体尺寸》等相关标准，同时类比国内外文献中的相关参数，作为设计指标。

　1、外形尺寸

　　　家用电动护理床主要用于家庭中，因此在使用各个姿态时，其所占的空间范围必须与家庭房间的相关尺寸相适应，选取适当的尺寸能够让被护理人员感到舒服。

　　　按照《中华人民共和国行业—标准病床》标准，家用电动护理床的外形尺寸最终取为：

长×宽=2000mm×1000mm  高=300~520mm

　2、承载指标

　　　按照《医用电气设备 第二部分：医用电动床安全专用要求》规定，床的安全工作载荷必须至少承受2000N的载荷，这2000包括1500N患者重量、200N床垫和300N附件。

　　　标准中提供了人体在床的各个板块上的重量分布（如图2.1所示），护理床的各个模块的设计均可以此值为准。图中，1代表背板，2代表臀部板，3代表大腿板，4代表小腿板。根据市场对高级家用电动护理床的需求，本文设计了家用电动护理床。通过这段时间的努力，对家用电动护理床的结构进行了全面的分析、计算。此护理床主要实现三大功能，由四大模块组成 ，该论文在阅读大量的相关专业文献的基础上，对家用电动护理床进行了认真和深入的研究，主要完成了如下工作:

一、家用电动护理床的总体方案设计：

 该家用电动护理床主要实现坐起，曲腿、整床升降、自锁等功能，并根据中华人民共和国医用电器相关条例设计出家用电动护理床的各个单元模块外形尺寸、承载能力，各模块所能完成的功能特性设计以及护理床的整体布局。

二、家用电动护理床各个运动机构的设计和相关计算

      主要计算了坐起机构，曲腿，整床升降所使用的连杆，螺杆，进行了详细的分析和计算，并且选择了所需的电动机。

三、对几个运动机构进行了运动分析

      对几个机构的不同的几个运动状态进行了速度，位移和加速度的分析

四、家用电动护理床的二维制图和三维建模

    通过绘图软件pro/E、AutoCAD绘制了家用电动护理床的二维图和三维建模。

    随着社会的发展，科技的不断创新，以及人们对高质量，人性化，智能化的产品需求，家用电动护理床将是一个前景非常宽广的医疗器械。未来的电动护理床将会往智能化，多功能化发展。

参考文献

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