李运华智能轮椅

1、 这次毕业设计主要涉及 三方面的专业知识 本次毕业设计的总体 分析思路见左图 机械 结构 电气 控制 液压系 统原理 液压升降舞台 液压技术和 液压升降舞台 基本工艺参 数和机械结构 液压系 统的计算 液压系统 性能的验算 液压系统的 设计与分析 电气控制 回路的设计 液压技术和液压升降舞台的介绍 1.液压传动具有工作平稳，产生动力大，调速范围广，换向 冲击比较小，容易实现过载保护和自动化，而且近年来，液 压技术与微电子技术，计算机技术，传感器技术紧密结合起 来，使其又产生了飞跃性进步。如今，液压技术涉及社会各 个领域，液压技术发展和应用的程度已成为衡量一个国家工 业发展水平的重要标志。 2.

2、常用的升降机构有液压升降机构 ，垂直丝杠升降机构 ， 水平丝杠机械升降机构 ，链条式升降机构，齿轮齿条式升 降机构等。但液压式升降机构具有升降平稳、使用寿命长、 承受载荷大而且控制相对简单等优点,使用在舞台设备中比 较合适 。 升降台有两部分组成：机械系统和液压系统。机械机构起 传递和支撑作用,液压系统提供动力,他们两者共同实现升降机 的功能。升降舞台的升降功能是由4根液压缸顶升叉架完成,4 根液压缸的同步由带补正装置的同步回路来实现。 上图所示即为单个升降舞台的基本结构形式,其中1是工作平台,2 是活动铰链,3为固定铰链,4为支架,5是液压缸,6为底座。 当系统响应时,三个台面同时升起,舞台

3、1升高高度为1m,舞台2升高高 度为2m，舞台3为3m,升降速度相同。在下面的计算过程中,我们按舞台3 的结构来计算,当结构3满足时,其他2个同时满足。 上图为升降舞台升降过程示意图 1.油缸2.过滤器3.温度计4.液位计5.电动机6.液压泵7.溢流阀8.压力表 油路回路原理图 油路循环方式分为开式和闭式两种，而油路循环方式的选择一 般取决于液压系统的调速方式和散热条件。开始循环在这两个方面 明显优于闭式循环，所以选择的油路循环方式为开式系统。 升降舞台液压系统工作原理图 1液压缸；2过滤器；3温度计；4液位计；5电机；6液压泵； 7溢流阀；8压力表；9分流阀；10、11三位四通电磁换向阀；

4、12、15单项节流阀；13、14节流阀；16、17、18、19液压缸； 20二位二通电磁换向阀；21调速阀 液压元件的选择 1.液压泵及电动机的选择： （1）计算液压泵的最高工作压力和额定压力，考虑节流调速系统 中溢流阀的性能特点，查看产品样品来确定液压泵。 （2）计算各个阶段的功率，然后查看电动机产品样本，最后确定 电动机型号。 2.阀的选择： （1）液压阀的选择 ：根据液压系统原理图计算液压阀在不同工况 时的工作压力和最大实际流量,将计算值填入表压力控制阀的选用 原则 。此外,还应考虑阀的安装及连接形式,尺寸重量,价格,使用寿 命,维护方便性,货源情况等。 （2）流量控制阀选择：根据额定压

5、力和额定流量，测量范围来选 择。 （3）方向控制阀选择：根据额定压力，额定流量，滑阀机能和操 纵方式来确定 3.其它辅助元件的确定 ： 需要确定油管，过滤器，油箱容积等元件。 液压系统通过电气控制来实现其快速上升、匀速上升、快 退 、 停止。由此可设计如下液压电气控制图 电气控制图 致 谢 非常感谢各位老师！我 的演讲结束了，请各位老 师提问！ 链条传动系统图 电机轴通过一对伞齿 带动主轴旋转，主轴 两端分别套一个链轮， 一根环形链条将这个 链轮与两根驱动轴上 的链轮相连，链轮大 小均相同。伞齿的减 速比为2:1。 爬楼装置过程分析 图(a)为正常行驶情况，四个爬 楼辅助轮并列成为一排，可由

6、前轮驱动运行，此时电机与电 磁制动装置都不工作。装置向 后移动碰到第一个台阶的前沿 时，电磁制动装置启动，然后 给驱动电机上电，电机通过链 条带动链轮旋转，驱动轴与链 轮同轴旋转。 图（b）内轮的轮毂带着轮缘， 绕驱动轴离心旋转。 图(c)外轮的轮缘始终与地面接 触，驱动轴以车轮中心为圆心 旋转，带动车身向后移动，到 达第一个台阶的台阶面上。 图(d)外轮的轮毂带着轮缘绕驱 动轴离心旋转，而内轮的轮缘 与下一个台阶面始终接触，车 身由内轮驱动轴的旋转而支撑 抬起。 图(e)装置的下楼过程与上楼过 程正好相反从图(e)到图(d)为下 台阶的运动过程 电机选型 根据主要的技术性能参数以及电机功率的

7、计算， 同时考虑到传统型电机的一些缺点，综合选择瑞 士MAXON公司的空心杯无刷直流电机EC45，电机 过载能力装置使用电机配套的行星减速，型号为 GP42C，减速比26:1，伞齿传动比为2:l，则总减 速比为262=52。 爬楼梯装置控制系统组成框图 使用者通过操作手柄和开关按钮发出 指令信号，控制器接受这些指令信号， 根据其状态给驱动器发出相应的控制信 号，驱动器根据接收到的信号驱动指定 电机，使装置按预定的方式运动，通过 检测装置实现电机的闭环反馈 控制系统结构方框图 DSP 控制部分 该芯片是5V电压变换 为3.3V和1.8V，封装 很小，且散热片位于 芯片底部，所以该芯 片上功率损耗不能过 大，否则发热严重， 影响芯片性能。 TPS3305 具有手动复 位功能，当一个低电 平接到手动复位引脚 时，复位引脚将输出 低电平，使系统手动 复位 TPS767D318 引脚图 复位电路原理图 D/A 转换器部分设计 AD8582。该芯片为 12 位并行输入的双 D/A，片内自带 2.5V 基准源。 无刷直流电机控制原理框图无刷直流电动机结构原理图 驱动部分 三相星形连接全桥驱动电路 电源电路