毕业论文终稿-一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计[下载就送全套CAD图纸 答辩通过]

需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑XXXXX毕业设计设计题目一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计学院专业班级学号学生姓名指导教师2016年04月24日一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计I摘要当前中国老龄化社会的压力越来越大。项目针对老龄化社会护理人员多为女性且老式楼房没有电梯的特点，设计具备爬楼梯功能的电动轮椅，从而有效提高老年人的生活质量。本次设计主要针对一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构进行设计。首先，通过对电动爬楼轮椅结构及原理进行分析，在此分析基础上提出了总体结构方案；接着，对主要技术参数进行了计算选择；然后，对各主要零部件进行了设计与校核；最后，通过AUTOCAD制图软件绘制了电动爬楼轮椅装配图及主要零部件图。整个设计过程中包括其中的数据计算、传动系统设计、电机等外购件选型、应用环境、维护保养等方面进行系统设计。通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用AUTOCAD制图软件，对今后的工作于生活具有极大意义。关键词电动；爬楼；轮椅；行星轮一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计IIABSTRACTWITHTHEADVENTOFANAGINGSOCIETYANDINCREASENUMBERINTHEDISABILITIESPERSONS,THEWHEELCHAIRSPLAYAMOREIMPORTANTROLEINTHELIVING,THESTAIRCASECANBESEENEVERYWHEREINLIFELIMITSTHEUSEOFANORDINARYWHEELCHAIR,THEPURPOSEOFTHISSTUDYISTODESIGNAFFORDABLEANDREASONABLE,SAFEANDRELIABLEPERFORMANCEWHENWALKINGONLEVELGROUNDASANORDINARYELECTRICWHEELCHAIR,ANDINOTHERSONTHESTAIRSLIKEASIMPLEAUXILIARYFUNCTIONOFELECTRICSTAIRSCLIMBINGSTAIRSELECTRICWHEELCHAIRISONEKINDOFTHESERVICEROBOTS,ANDITISTHEELDERLYANDDISABLEDPEOPLESINDISPENSABLEREHABILITATIONANDTRANSPORT,TOUSEAWHEELCHAIROLDPEOPLEANDDISABLEDPEOPLECANPHYSICALEXERCISEANDPARTICIPATEINSOCIALACTIVITIESCONSIDERINGTHECONVENIENCEOFTHEELDERLYANDTHEDISABLEDPEOPLESTRAVELING,RESEARCHINGANDDEVELOPINGACLIMBSTAIRSFUNCTIONWHEELCHAIRHASTHESIGNIFICANTPRACTICALSIGNIFICANCETHEDESIGNWILLBEUPANDDOWNTHESTAIRSTOTHEELECTRICWHEELCHAIRDESIGN,TOMEETTHELEGSDISABLEDANDELDERLYAUTOMATICSTAIRCASEFUNCTIONFROMTHEMAINDESIGN,STRUCTUREDESIGN,INCLUDINGTHEDATACOMPUTATION,THETRANSMISSIONSYSTEMDESIGN,THEMOTORANDPURCHASEDPARTSSELECTION,APPLICATION,MAINTENANCEANDOTHERASPECTSOFSYSTEMDESIGNANDDRAWTHEELECTRICWHEELCHAIR2DASSEMBLYDRAWINGANDPARTSDRAWINGKEYWORDSELECTRICWHEELCHAIRSTARWHEELCLIMBINGDEVICESTRUCTUREDESIGN一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计III目录摘要IABSTRACTII第1章绪论111课题的研究背景及意义112国内外研究现状1121履带式1122星轮式2123腿足式2124复合式3第2章总体方案设计521总体类型选择5211设计要求5212类型选择522总体结构设计623行星轮机构设计7231行星轮总体结构概述7232行星轮架的中心距7233小轮半径R的范围值8第3章驱动机构设计1031动力系统参数选择1032驱动电机选择10321驱动电机的类型选择10322选择驱动电机的功率1033蓄电池选择1234计算传动装置的运动和动力参数13341各轴转速13342各轴输入功率13343各轴转矩13一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计IV第4章主要零件设计计算1441齿轮传动设计14411传动比计算14412齿轮模数与齿数计算14413载荷系数计算16414几何尺寸计算1842链传动设计18421链传动设计计算19422链轮结构尺寸设计2143轴及附件设计21431计算各轴的强度21432轴的结构设计22433轴的强度校核23结论25参考文献26致谢27一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计V一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计VI一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计VII一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计VIII一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计IX一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计1第1章绪论11课题的研究背景及意义轮椅为老年人及下肢伤残者带来生活上的方便，随着生活水平的提升，无障碍设施日渐增多，轮椅的使用范围也逐步加大。然而，楼梯的存在却使轮椅的使用受到了很大的限制,因此研发一种自动爬楼梯的轮椅是很有必要的。该课题是为了设计一款简单易用且价格低廉的自动爬楼梯轮椅。尽管目前轮椅的研发正朝着多功能、智能化的方向发展，其中不乏涵盖了一些具有视觉或语音控制的智能轮椅。但是就我国的现状而言，大多数需求轮椅的老年人或下肢伤残者经济状况都不甚乐观，对于那些功能繁多却价格昂贵的爬楼梯轮椅，并不具备购买能力，因此研发一款体积小巧、操作简单、价格低廉的自动爬楼梯轮椅更符合我国对自动爬楼梯的市场需求，具有一定的社会价值。12国内外研究现状爬楼梯装置的研究已经有了较长的历史，早在19世纪90年代就已经有了此类专利的出现。自此，美、英、日德等发达国家就开始向此领域冲击，经过不断努力开发，也出现了一些成果。由于起步较早，它们在这方面的技术也相对成熟，已经推出此类产品。但现存产品都还存在各种瑕疵，还没有一种能做到尽善尽美。我国对此类装置的研究起步较晚，在近几年也有一些成果产生，但距离形成成熟产品还有很长的路要走。目前已经存在的爬楼梯装置也是各种各样，可以按照爬楼方式分为履带式、星轮式、腿足式以及复合式爬楼梯装置。各种装置都有自己的优点，但也都存在一定不足。121履带式履带式爬楼装置是目前应用较广的一种方式，其原理简单，有多款成熟产品问世。其中较为出名的是法国TOPCHIAR公司研制的悍马H8型，如图121A。悍马H8在结构上将平地电动轮椅和爬楼机构融为一体，平地运动时履带机构收起，由后轮驱动，爬楼时履带机构放下，与轮椅底部成一定角度，爬楼时可调节，使乘坐者始终处于较舒适的状态。一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计2（A法国悍马H8（BT09ROBY图121履带式爬楼装置履带式爬楼机构行走方式连续，抓地力强，上下楼时重心平稳，安全可靠，但体积、重量及噪声也较大。122星轮式轮式机构在地面的运输工具中应用范围最大，国外的爬楼梯装置设计中也常常采取轮式机构。普通的残疾人使用的轮椅及电动轮椅车也通常使用轮式机构，轮式机构体积小巧，结构简单且容易控制，运行起来既平稳速度又快，工作能效高，并且由于转向时候采取的差动传动转向半径，这种转向半径很小，且易于转向圆柱型轮体机构常常应用在一般的轮式机构之中，在平地行走具有很大的优势，但是路况较差如崎岖路面、楼梯状况时，普通的轮式机构又不能达到使用者的要求。普通轮式机构要想跨越台阶等障碍，其中一个必要条件就是车轮半径至少要大于台阶高度，而且跨越台阶需要的能量很大，过程不稳定，冲击较大而且楼梯台阶的宽度有限，如果一味的增大车轮半径又会导致轮椅在台阶上失去了支撑点，这也是目前常规轮椅采用大的后轮而无法实现上下楼梯功能的主要原因。123腿足式腿足式爬楼轮椅的主要特点是爬楼动作是一个由腿足完成的不连续过程。早期的爬楼梯装置多数都采用这种不连续方式。18世纪90年代BRAY发明制造一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计3的爬楼梯轮椅采用的方式就是不连续方式。在爬楼过程中，两套支撑装置中的一套作为支撑，另一套爬升，运动轨迹为上升、平移、着陆，类似人的两条腿一样爬楼。腿足式爬楼梯装置实际上就是模仿人类爬楼的动作。（A）IFOOTBWL16RII图123腿足式爬楼装置124复合式鉴于履带式、星轮式、腿足式等装置的优缺点，在研究过程中，产生了一些其它的爬升装置。例如由英国的STAIRMATIC，它是此类型爬楼梯轮椅的一个典型例子，如图124（A所示，它不仅理论成熟并且已经通过了实际应用试验。但是，仅能上下楼梯，对平地自主适应性差，使其距完美还有一定距离。另外约8万余元人民币的价格也让多数人难以承受。但是复合式的复杂机构与结构，致使设计、控制、分析等工作都非常复杂。（A）STAIRMATIC（BSHRIMPROBOT图124复合式爬楼梯装置综上所述，国内外在爬楼梯装置方面的研究已经有较长的历史，成果也较多，诞生了很多的专利以及产品，但是它们或者结构复杂、或者造价昂贵，总一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计4是存在这样或那样的缺陷。为了更好地解决老年人、残疾人活动问题，提出一种整体结构紧凑、质量适中、安全性好、操作方便、价格适宜的爬楼梯轮椅方案是十分必要的。此外，考虑到轮椅的主要作用是平地行驶，故在做好爬升装置的前提下更应将平地行驶功能做到最好。可以看出，虽然爬楼梯装置的研究已经有了一定的成果，但距离完美的产品的诞生还是有很长一段路需要走的。一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计5第2章总体方案设计21总体类型选择211设计要求设计要求如下（1）爬楼轮椅有效负重60KG；（2）有安全保护设计；（3）适合中国标准楼梯。根据目前爬楼梯装置的研究现状，分析已产生的各种机构的优缺点，在充分考虑结构、造价、安全性等重要因素的基础上，研究设计电动爬楼梯轮椅。该设计在满足爬楼梯轮椅的基本要求前提下，尽量做到结构简单，价格适宜，对台阶适应性强，安全性高等方面。具体要做到以下几点1能爬楼、越障，平地时可作电动轮椅使用。2爬楼时重心波动较小，具有良好的稳定性和可靠性。3作为电动轮椅时要符合，国标GB1299691电动轮椅技术参数标准。4轮椅车上下楼应与我们日常习惯一致，避免反向上楼给使用者带来的不便，同时确保上下楼过程的安全性。212类型选择分析现有的三种典型爬楼梯机构，综合比较其缺点，见表21表21典型爬楼机构优缺点对照表爬升机构星轮式履带式腿足式台阶适应能力一般强强稳定性一般强差控制难易易一般难机构复杂程度简单一般复杂对台阶是否损伤否是否行走阻力小大大一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计6通过对比以上各种爬升机构的优缺点，星轮式越障机构优势突出，结构简单，成本低，而且传动机构易布置，因此本课题采用星轮式越障机构。综合考虑我国国情和普通消费者的购买能力，在三种爬楼梯机构的性能对比分析，同时满足轮椅的设计要求的基础上，开发了一种既可满足爬楼梯功能，又安全可靠，操作方便，通用性好而且价格适中的行星轮式多功能电动爬楼梯轮椅车。22总体结构设计轮椅的总体设计如图22所示，主要由越障机构（行星轮机构）、车架、座椅、驱动机构和转向机构组成。图22总体方案简图1越障机构本课题采用一对星轮式机构，行星轮并且左右分别对称安装，通过行星轮的公转和自传实现平地行驶与越障的转换，以便顺利通过各种路况；行星轮小轮之间通过齿轮传动，每组行星轮一侧安装一对电磁离合器，通过电磁离合器的通与断来控制行星轮支架的翻转。2车架车架是整个轮椅车的基础，应结合轮椅车总布置的要求来设计，一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计7还应具有足够的强度和刚度，保证轮椅车可以顺利通过各种复杂路况；质量要尽可能小，应布置的离地面更近一些，使轮椅重心降低，有利于提高轮椅的行驶稳定性。3座椅座椅起着支撑人体，使轮椅操纵方便和乘坐舒适的作用，因此这次设计要充分考虑使用者的要求（4）驱动机构采用电机中置，链传动与齿轮相结合的传动方式，以使电机的传动可以有效的传递给行星轮结构，驱动轮椅的运动。（5）转向机构鉴于设计的车轮数目较多，如果直接采用前轮转向或是后轮转向，则同时有6个轮着地，并且同时要转到6个轮才能实现转向，所需的转向力将很大，造成转向困难。为了解决这一困难，我单独在轮椅的前边设计了转向轮并且还采用了机械传动等，在平地行驶时使用者可以方便的通过控制转向盘的传动实现对轮椅的转向，越障时依靠电机带动转向轮升高，防止转向轮影响轮椅越障。23行星轮机构设计231行星轮总体结构概述行驶机构采用轮组结构。轮组结构中的小轮个数越少，结构越简单，但是轮组的翻转力矩也越大，轮椅重心波动也就大，稳定性越差。但随着小轮个数的增加，轮椅重心波动减小，但是整个轮组机构的结构也越来越复杂。因此，本文轮椅的前轮采用一个小轮构成轮组机构，后边是由三个小轮组成轮组机构。图23行星轮机构图一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计8232行星轮架的中心距由建筑楼梯数协调标准GBJ10187知经过测量楼梯的台阶长度高度在A140MM210MM之间，在220MM320MM之间，计算楼梯的台阶角度在3235之间。图231（1）S，H最小时，两小轮中心距不应大于，如图231所示，2HS根据几何关系有R22312MINIS代入数值，求得R180MM（2）S，H最大时，车体后面行星轮架至少前倾，并且一小轮应至少能登上上一台阶，所以2RH110MM。MA综上分析知，R的取值范围是（110,180）。R应尽量大，但太大又影响体积的大小设定，所以综合一下设计设计中取R150MM。233小轮半径R的范围值（1）两小轮半径应小于小轮中心距，根据几何关系有RR232代入数值得RR150MM（2）小轮最小时，支架不应与楼梯沿相碰。H最小时，这种可能性大，则有几何关系知一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计9SIN233RH3MINTANTAN（90）（23MINRH4）计算并代入数值ARCSIN32606RH3MIN27394所以4779MMMINR综上可知R的取值范围是（4779,195），R应取较大值，以提高平地行驶速度，但是过大行星轮支架的半径也越大，不利于机构紧凑型和轻便型，因此我们取R105MM。特别指出的是，以上分析中R，R的值并不是固定的，只需要在其范围内取值即可。一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计10第3章驱动机构设计31动力系统参数选择对轮椅动力系统进行设计，必须结合轮椅在平地和爬楼等不同路况进行分析，以满足各种路况下轮椅都能提供足够的动力需求。根据电动轮椅的标准GB1299691可知，对其主要技术性能的规定如表31所示表31电动轮椅国家标准参考轮椅的运行实际情况，确定其技术指标为平地行驶时最大运行速度为72KM/H，最大爬楼速度为每分钟20个台阶。轮椅携带四块12V蓄电池，每块电池容20AH，一次行程40KM以上。32驱动电机选择321驱动电机的类型选择选择驱动电机的类型，轮椅车依靠蓄电池来供电，为电机提供能源，一般可选步进电机、直流电机或是无刷直流电机作为驱动电机。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制，驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，可以准确定位和调速转矩大、惯性小、一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计11影响频率高，但是其能耗大、转速低，并且伴有振动和噪声，不利于轮椅的稳定型和实用性。无刷直流电机继承了直流电机的优点，采用电子换相电路，克服了传统直流电机采用机械转换装置的弊病，具有无噪声、免维护、可靠性高的优越特性。因此我们选用48V的无刷直流电机作为轮椅的驱动电机。322选择驱动电机的功率轮椅具有平地行驶和爬楼两种不同的工作状态，不同工作状态对应不同的功率需求，因此先分别计算两种状态下驱动电机所需功率，然后再选择驱动电机的额定功率。该轮椅自重为40KG，最大承载能力为60KG，因此轮椅的最大运行总质量为100KG，该总质量由前轮和后轮共同分担，假设前轮和后轮分别承受总质量的40和60，并且取轮胎与地面间的静摩擦系数为071（1）平地所需功率平地行驶时，轮椅采用后驱动轮，后驱动轮组任意两个小轮着地，克服与地面间的摩擦力前进，前轮随之前进，同时设前轮与地面之间的摩擦力为。2F1F当时，轮椅在平地上正常行驶。12前轮承受的正压力NGN58401）人车后轮承受的正压力262）人车前轮承受的水平摩擦力F171后轮承受的水平摩擦力N2所以,满足正常行驶要求。12F所设计的轮椅直径为D195MM，轮椅平地的最大运动速度为V2M/S，根据轮椅行驶速度和车轮直径，计算轮椅车在平地上行驶的相关参数后驱动轮所需要最大转速为RPM19601DVN后驱动轮所需最大角速度为S/RAD5211后驱动轮最大切向加速度为22/96MF一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计12后驱动轮最大角加速度为22/89/SRADD后驱动轮转动惯量为22121/04768MKGMRJ电机所需要的工作功率为AAP10VWDFP轮椅包括齿轮传动。链传动和轴传动，因此我们设传动总功率为085，所以在平地行驶所需功率为KWPD130（2）轮椅爬楼时，由于速度较小，忽略空气阻力和加速阻力，只有滚动阻力和坡度阻力，所以轮椅行驶方程式可以表示为COSGFFFSINGFT，其中为坡度角。总SFTF查表可知，良好的沥青路面和混凝土路面的滚动阻力系数F的数值为00100018，一般的沥青和混凝土路面为00180020。平时路地行驶时我们取滚动阻力系数为0018，爬楼时因为大多数楼梯为混凝土或是大理石，所以我们把滚动系数取为0020。因为平路行驶时0，所以受工作阻力为NGFFT462我们设计的轮椅最大爬坡度为40，所以爬楼时工作阻力为T397TF2所以，取F9743N，取V02M/S，求得电机所需工作功率为TT2FTKWPPAD10综上所述，为了使轮椅爬楼与越障时有足够的驱动力，驱动电机功率必须大于013KW，并且有一定的剩余。轮椅的电动机的型号一般为DGM4和DYW60B,考虑到经济性及实用性，选择DGM4比较合适。主要性能参数如下表一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计13表31型号额定功率额定转速额定负载长宽高DGM4144W120RMIN339NM305MM125MM123MM33蓄电池选择轮椅装载48V的蓄电池作为供电能源，同时可以满足平地行驶和爬楼梯的要求。为了选择性价比最高的蓄电池，一般从电池容量、电压大小、重量、使用寿命和价格成本等几方面进行考虑，市场上有四种常见的蓄电池铅酸电池、镍氢电池、镍锌电池和锂电池。镍氢电池、镍锌电池和锂电池性能优越，使用寿命长，但是价格昂贵，一般比铅酸电池高45倍，增加了轮椅的制造成本。铅酸蓄电池成本较低、应用历史长、相对更加成熟，改进后的免维护铅酸电池性能更加稳定可靠，使用也更方便，得到了广泛应用。因此，轮椅车选用免维护铅酸蓄电池作为供电能源。34计算传动装置的运动和动力参数341各轴转速电动机轴为O轴，与链传动的高速轴为I轴，齿轮之间的传动低速轴为II轴。各轴转速为N0NM120R/MINNIN0/I1120/260NIINI/I260/330R/MIN342各轴输入功率按电动机额定功率PED计算各轴输入功率，即P0PED144WPP0114409413536W0135KWPP313536096130W013KW343各轴转矩T095500144/1201146NMM一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计14TI95500135/602149NMMT9550013/206208NMM将以上数据整理如下表第4章主要零件设计计算41齿轮传动设计411传动比计算由前面已知上楼梯时，要使后轮转动而爬上楼梯所需要的扭矩为170NM功率P013KW而所选电机额定转速120额定转矩为51ENMINR已知外轮系的大径为500MM后轮由电机通过一级齿轮传动和一级链轮传动而进行上楼梯动作。由M9549可知PN轴转速603MIR由于链轮3456之间为等传动比传动，现假定三个链轮D250MM则轴的转速，由电机额定转速2360INNR230MINENR12齿轮之间的传动比2106EI412齿轮模数与齿数计算（1）初选小齿轮齿数则大齿轮齿数取150Z2150ZI20Z（2）按齿面接触强度设计213126TETKTZDDH一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计15试选载荷系数13TK计算小齿轮传递的转矩15ETNM查表可知齿宽系数（小齿轮作悬臂布置）06D查手册可知材料的弹性影响系数1289EZMPA按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大1LI60HPA齿轮的接触疲劳强度极限2LIM50H由齿轮的工作力循环次数N的计算式HNJL60HHNNJLJR齿轮转速I齿轮每转一圈时，同意齿面啮合的齿数齿轮的工作寿命可算出两齿轮的应力循环次数81N6023018652061JHNL827则可查得接触疲劳寿命系数193HNK2097HNK（3）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1安全系数S11LIMLIMLIM209356157HNHNKSMPASKSA齿轮接触疲劳寿命系数齿轮的接触疲劳强度系数安全系数（3）计算试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值1TDH一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计1621312332507189653279TETKTZNDDUHM计算圆周速度V123066061TDNVMS计算齿宽B1794T计算齿宽与齿高之比B/H模数12168TTMDZM齿高53H674857B413载荷系数计算（1）根据,7级精度，查得动载系数036VMS107VK直齿轮，假设10ATKFBNTBM使用系数圆周力齿宽查得齿间载荷分配系数HFK12查手册得使用系数A而对于7级精度的小齿轮相对支撑悬臂布置时齿向载荷分布系数HK查得23HK12086701DB216674345一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计17由,查手册得587BH1345HK1273FK故载荷系数AVH02按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径331791069TTDKM计算模数M10625Z（2按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式为132FASYKTMDZ确定公式内的各计算数值（1）查手册得小齿轮的弯曲疲劳强度极限150FEMPA，大齿轮的弯曲疲劳强度极限2380FEPA（2）查得弯曲疲劳寿命系数，10865NKF20895N（3）计算弯曲疲劳许用应力，取弯曲疲劳强度安全系数S135则12208653207919NFEKMPAS（4）计算载荷系数KAVFK10721365由，查得齿形系数及应力校正系数Z8一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计18，127FAY157SA216FAY271SAY（5）计算大小齿轮的并加以比较F321650158M9712013365859FASASY即大齿轮的数值大对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数M大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数M的大小要取决于弯曲强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数0957并就近圆整为标准125MM，按接触强度算得的分度圆直径13069DM算出小齿轮齿数，取大齿轮齿数130691254ZD125Z215372Z414几何尺寸计算（1）计算分度圆直径125123596DZMM中心距123512735AD齿轮宽度068BM取12,BM（2）验算15032TTFND一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计19合适1320761085ATKFNMB齿轮1212,90ZB2542链传动设计带传动适用于两轴中心距较大的场合，改变带的长度可以适用不同的中心距带具有良好的弹性，有缓冲和吸振的作用，因而传动平稳、噪声小。且过载时候带与带轮之间会出现打滑现象，可防止损坏其他零件，起过载保护作用，结构简单，制造、安装和维护方便，成本低廉。但是传动的外廓尺寸较大，结构不紧凑，且对轴的压力大，带与带轮之间存在弹性打滑和滑动，不能保证准确的传动比。机械效率低，带的寿命较短，需要张紧装置。链传动没有弹性打滑和滑动现象，能保证准确的平均传动比张紧力小，轴与轴承所承受载荷较小；结构紧凑，传动可靠，传递圆周力；传动效率较高，能在高温、潮湿、多尘、油污等恶劣环境下工作。但链传动不适于载荷变化大和急速反转的场合且易磨损，从而产生跳齿脱链现象。根据条件的需要，从三个方面考虑一、上下楼过程中轴所承受的载荷要小，这样可以提高轴的工作寿命；二、传动效率要高，这样在上下楼过程中在保证安全的同时也能减少人在推轮椅上楼的拉力，三、链轮放在坐垫下面，这样不仅减少装配空间而且封闭的链轮可以提高使用寿命。因此选择链传动比较合适。421链传动设计计算（1）确定链轮齿数Z1、Z2因传动比I2，查表126选取Z127则Z2IZ127X254（2）链轮转速N1120R/MINN2N1/I120/260R/MIN（3）设计功率PD一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计20由表127，取KA1由表128，取KZ0684由表（124），PDKAKZP1X0684X01440098KW（4）选用链条由PD0098KW和N1120R/MIN查图129选得链号为05B，节距P8MM，单排链。（5）验算链速V由式（121）VZ1N1P/60X100027X120X8/60X10000432M/S06M/S在限定范围内。（6）初选中心距AO因结构上无限定，初选AO35P。（7）确定链节数LP由式125,初算链节数LPO2AO/PZ1Z2/2Z2Z1/2XP/AO22X35P/P2754/2XP/35P75411103对LPO圆整并取偶数，则LP112。（8）理论中心距A因LPZ1/Z2Z111227/5427315,用插值法求得KA024818，则由式（127），得A2LP（Z1Z2）KAP2X1122754X024818X828392MM（9）实际中心距AAAAA00020004A,取A0004A，则AAA283920004X2839228278MM（10）作用在轴上的力FA由式（129）一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计21FA1000（1213）P/V1000（1213）X0144/0432N40043333N（11）润滑方式由P8MMV0432M/S,查图1214选用人工定期润滑。（12）链条标记05B1X112422链轮结构尺寸设计（1）选择材料及热处理方法选用45钢，淬火处理，硬度为4045HRC。（2）分度圆直径DDIP/SIN180/Z18/SIN180/276897MMDIIP/SIN180/Z28/SIN180/5413793MM（3）齿顶圆直径DA由表121，得滚子外径D15MM由表122，DAMAXD125PD1DAMIND（116/Z）PD1,得71498MMD17397MM14069MMD214293MM（4）齿根圆直径DF由表122，DFIDID1689756397MMDFIIDIID113793513293MM（5）齿形按GB124485（6）链轮公差齿根圆直径公差为H11；齿顶圆直径公差为H11；齿坯孔径公差为H8；齿宽公差为H14；齿根圆径向圆跳动小链轮为10级、大链轮为11级；齿根圆处端面圆跳动小链轮为10级、大链轮为11级。43轴及附件设计一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计22431计算各轴的强度（1）后轴的计算该轴的转速功率60MINR01PKW初步估算轴径选择轴的材料为45钢，经调质处理，查手册可得材料力学性能数据为156503270BSMPAEA根据公式341PDANV初步计算轴径0MINDNRPKWAVD计算剖面处轴的直径轴的转速轴传递的额定功率掟定的系数轴的许用转应力空心圆轴的内径与外径之比初选空心轴内外之比75V则可查表得431315A则30805161DM考虑到轴需要加键，需将其轴径增加45故大锥直径取432轴的结构设计根据轴的受力，初选轴承6205，已知轴传递的转矩3170TNM一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计23两外轮系圆周力332102710568TFTDN前面已知四个等传动比的链轮参数分别为8Z5MP节距0PKW8PL139762VS有效圆周力EF08101296EPNV离心力引起的拉力2CFQVQ单位长度链条的质量KGMVS键速查表得06则2491CFN链传动的压轴力PFEKFPK压轴力系数对于水平传动15FP则15290483PEN求支反力1213615NHTF12VG433轴的强度校核根据轴的结构尺寸及弯矩图，转矩图，截面C处弯矩最大一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计242398CMNM安全系数校核计算弯曲应力幅为CAW抗弯断面系数3401DV5073169M281650AMPA由于是对称循环弯曲应力，故平均应力0M由式AMSK式中，145钢弯曲对称循环应力时的疲劳极限取K正应力有效集中系数2609表面质量系数，查得8尺寸系数，查得一种三星轮式电动爬楼梯轮椅的结构设计2527047689S结论毕业设计是对大学中所学知识的回顾，是对以往所学知识的综合运用，锻炼了我们的独立思考能力、独立解决工程实际问题的能力、画图能力，更是从课本中的理论知识到生产实际的转变。玉米收获机主要创新特点在于搅拌叶片的安装方法，壳体两端焊接盖板，目的是为了在叶片损坏或轴断裂时方便拆装，减少工作量，有利于节省成本，有一定的经济性。在这之前，虽然经过四年的学习学到了很多知识，但是还没有机会来运用和掌握这些东西。通过这次实践，我对机械设计过程都有了全面的了解，设计、计算和绘图方面的能力都得到了全面的训练和提高，也使我对机械产生了更加浓厚的兴趣，更坚定了我从事机械行业的信心。设计初期，我去图书馆的网站内下载了许多相关的