大學本科機械擔架設計畢業(yè)論文(正文)講解

1、中國計量學院現(xiàn)代科技學院畢業(yè)設計（論文）1緒論1.1 引言本章涉及用于小型多功能索道擔架課題研究和設計工作1.2 本課題研究的意義救援擔架作為一種轉(zhuǎn)運傷病員的基本救援工具， 被廣泛的運用于戰(zhàn)爭與平時災難 救援活動中。通過對國內(nèi)外現(xiàn)有救援擔架的現(xiàn)狀分析， 總結(jié)出我國在救援擔架的設計 研發(fā)上通過近幾年的發(fā)展，同歐美等發(fā)達國家相比，在具體的針對性研究上還有一定 差距。反映到此次地震災害救援任務中，我們可以看到用于轉(zhuǎn)運傷員的擔架基本上還 停留于簡易擔架的種類。這種簡易救援擔架的使用將有礙于我國應急救援水平和傷病 員后續(xù)救治率的提高。本設計的多支點的長距離運送傷員的索道擔架裝置更適合實際運輸情況。該裝置

2、架設簡單，成本低，可以在惡性環(huán)境下使救援人員盡量少， 而且能將更多時間用在搜 救上，大大縮短運送傷員的時間，提高救援速度、安全性以及救援效率。選擇“小型多功能索道擔架設計”的研究價值及意義在于：第一，分析我國安全 救援產(chǎn)品的現(xiàn)狀，闡述民眾防災救災準備意識、民眾防災救生器材產(chǎn)供銷、防災救生 訓練演練對于我國安全救援事業(yè)發(fā)展的重要意義。 第二，通過對國內(nèi)外救援擔架種類、 特點、發(fā)展等方面的現(xiàn)狀分析，總結(jié)出我國在救援擔架發(fā)展方面存在的問題與差距。第三，以我國在救援擔架發(fā)展方面存在的問題為基礎，提出了自己的設計構(gòu)想與實施方案，并結(jié)合民生設計理念分析了現(xiàn)代救援擔架設計的現(xiàn)實意義。1.3 國內(nèi)外發(fā)展情況現(xiàn)

3、今國內(nèi)外在擔架研究方面都獲得了不小的進展，研發(fā)設計出了不少帶各式各樣功能的擔架，如鏟式擔架（見圖1.1, 1.2）、雙節(jié)插接式輕變擔架床（見圖1.3）、 可快速拆裝的組合式多功能擔架車（見圖1.4）、平移式急救擔架（見圖1.5）、彎曲 狀態(tài)可變型座椅式擔架（見圖1.6）等等。圖1.2平鋪展開樣式雙節(jié)插接式輕變擔架床（圖1.3）,他由上節(jié)和下節(jié)床，中間通過插接鎖定而組成 整體。上、下節(jié)床的創(chuàng)面均由帆布、五合板、海綿、人造革釘在一起制成。創(chuàng)面不僅 平整且表面柔軟。床杠為鋁合金制成，故窗體輕變。特別是將病人移上或移下?lián)艽?時不必將病人全身抬起，而僅將病人上半身扶起及稍微抬高下肢即可完成， 因而大大

4、 減輕了病人尤其是骨折的病人，在抬上或抬下?lián)艽矔r所帶來的痛苦，是一種新型的 使用的構(gòu)思巧妙的擔架床。圖1.3雙節(jié)插接式輕變擔架床3中國計量學院現(xiàn)代科技學院畢業(yè)設計（論文）可快速拆裝的組合式多功能擔架車 （圖1.4）,主要是由擔架和套設在擔架上的支 撐腿構(gòu)成，擔架包括有擔架主杠、擔架橫杠和擔架布面，支撐腳套設在擔架主杠上， 支撐腿之間設有加強桿，擔架的主杠、橫杠、支撐腳、加強桿等主要采用套管對接、 部分伸縮管和折合結(jié)構(gòu)，并利用擔架布面折成背包。其結(jié)構(gòu)簡單合理，拆裝方便快捷, 具有快速拆裝、攜帶方便、體積小、重量輕、功能多的特點。未裝上支撐腿可作為擔 架使用。尤其使用于部隊野戰(zhàn)、緊急救護、搬動傷

5、員等，也可作醫(yī)院的普通擔架使用。圖1.4可快速拆裝的組合式多功能擔架車平移式急救擔架（圖1.5）,本實用新型屬病人的運送和所用設備技術(shù)領(lǐng)域。該擔 架由左、右兩件擔架本體和置于擔架本體兩端部并于擔架本體相聯(lián)結(jié)的兩組滑動機構(gòu) 構(gòu)成。該擔架使用于急需易地救治，而當時病情危重不宜大動作搬運的患者， 在病人 不改變體位情況下可平穩(wěn)地裝載和卸下。該擔架結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，平穩(wěn)性好，使 用該擔架節(jié)省人力，減輕醫(yī)護人員的勞動強度。圖1.5平移式急救擔架一種具有優(yōu)良的操作性的、可以有效地減輕其載置部上躺臥著的傷病者等的負擔 的、彎曲狀態(tài)可變型座椅式擔架（圖1.6）,包括：操作部件60、轉(zhuǎn)動位置選擇裝置27和40

6、以及動作部件68,其中，所述的操作部件60配置在由三根管狀部件20、22、 24構(gòu)成的一對支撐棒10,10之一方的端部，該三根管狀部件可轉(zhuǎn)動的鏈接在一起， 并 且，其轉(zhuǎn)動可以形成座椅形態(tài)的彎曲狀態(tài)； 所述的轉(zhuǎn)動位置選擇裝置27和40配置在 該支撐棒10的長度方向上相鄰的兩根管狀部件 20、22、24之聯(lián)接部位處，其作用在 于從所述的管狀部件20、22、24之多個多個轉(zhuǎn)動位置中選擇其一，包括實現(xiàn)上述的彎曲狀態(tài)的轉(zhuǎn)動位置，并且阻止該管狀部件 20、22、24之自由轉(zhuǎn)動從而固定鎖選擇 的轉(zhuǎn)動位置；所述的動作部件68與操作部件60及轉(zhuǎn)動位置選擇裝置27和40相連結(jié), 并且，伴隨該操作部件60之操作，固

7、定由該轉(zhuǎn)動位置選擇裝置 27和40選擇的各管 狀部件20、22、24之轉(zhuǎn)動位置。圖1.6彎曲狀態(tài)可變型座椅式擔架1.4 本課題的主要研究任務查閱相關(guān)文獻資料，設計出一種結(jié)構(gòu)簡單、運動平穩(wěn)、堅固耐用、安全可靠、使 用較方便和生產(chǎn)成本較低的小型多功能索道擔架，任務主要包括：1）通過檢索國內(nèi)外擔架制造商及系列產(chǎn)品資料和國內(nèi)外關(guān)于擔架以及索道產(chǎn)品 的專利文獻，并閱讀和分析來吸收其中的大量信息， 熟悉索道擔架的機構(gòu)動作特點和 作用，設計一種小型多功能索道擔架總體方案。2）小型多功能索道擔架詳細設計，完成多功能清潔機的總裝圖及主要零部件圖 紙，做出必要的設計分析計算5中國計量學院現(xiàn)代科技學院畢業(yè)設計（論文

8、）2小型多功能索道擔架的設計2.1概述在產(chǎn)品設計的時候，明確任務、提出計劃，初步設計方案，分析它的特點，存在 的優(yōu)缺點，通過怎么樣的處理能夠改進。本文是在大量閱讀相關(guān)知識的基礎上，通過多功能清潔機比較來設計出一種結(jié)構(gòu) 簡單緊湊，使用方便，成本相對較低的多功能清潔機的總體方案。2.2 主要功能和性能指標用于運送傷員的索道擔架，適用于地震、水災、火災時河道、山坡、建筑物倒塌 后的廢墟等多種災害救助場合，以縮短送傷員所需要的時間與人力，提高救援速度， 還可以用于重要物資的運送和轉(zhuǎn)移。 具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、平穩(wěn)、安全，可拼裝、 可拆卸、易安裝等特點。2.3 設計方案2.3.1 支架設計采用空心鋼管

9、、絲桿、鐵片、實心鋼材等材料，配合不同規(guī)格螺栓、螺帽，通過 車、銃、鉆、磨、鉗、焊等工藝，制成如圖 2.1所示的雙支架。可拆裝折疊，收縮后 一個支架大小僅為0.5 X 0.5 X 0.8 (m),約60(kg),作為大型救援工具之一，該裝 置易拆裝，易攜帶，優(yōu)勢明顯。總裝配圖見圖2.2全部零部件加工工藝簡單，但人工使用較多，產(chǎn)品批量生產(chǎn)后 可以簡化工藝，進一步降低成本。圖2.2支架裝配圖 支架和支腳支架和支腳選用空心鋼管作為材料。加工方式見圖2.3 ,圖2.4 ,圖2.5?？招匿摴艹叽缍鄻樱C合考慮重量、強度和價格后，選擇了配合后間隙很小的兩 種鍍鋅鋼管，尺寸分別為 苣6和亞0,

10、壁厚2mm。支架和大支腳選用 亞6,小支腳 選用 亞0。小支腳套入大支腳，大支腳兩端切槽。頂端和固定三角用3個M8X40的螺栓相連；底端和有多個等間距小孔的小支腳用 3個M5X40的螺栓相連固定，配以 蝶形螺帽，方便實際操作時支架腳的伸縮。支架部分，此6鋼管和同樣規(guī)格的鋼管焊接后可以作為兩個單獨支架連接的通道，用4個M8X 40的螺栓即可完成固定和拆卸。具上套一個 120。的大環(huán)，用于纜 純的斜拉雙向固定。最上面固定一個由實心鋼材經(jīng)過車床加工后得到的用于固定纜繩 的小鋼塊夾子。該段鋼管下端和絲桿焊接相連，具外固定鐵片制成的固定三角，與大 支腳相連。10i*i46-70IH圖2.3支腳上桿圖2.

11、4支腳架上桿圖2.5 支腳架下桿 固定三角和滑動三角固定三角和滑動三角選用鐵片作為材料。加工方式見圖2.6 ,圖 2.7。圍成不同形式的角度為內(nèi)側(cè)用 3個 M5X固定三角和滑動三角各由三塊鐵片在臺虎鉗上敲擊而成, 120°的三個角。固定三角用于固定支架以及和三個可伸縮活動支腳的相連。15的螺栓夾緊支架下端，外側(cè)用3個M8X40的螺栓和大支腳相連?；瑒尤侵虚g套一個 苣6的套筒和絲桿相連，通過絲桿上兩個配套螺母固定上下位置，實現(xiàn)支腳角度的改變。外側(cè)與圓角直片用 3個M8X40的螺栓相連。直片另 一端用同樣的螺栓和套在大支腳上中間位置并點焊的小環(huán)固定。 工作臺

12、底板工作臺底板固定于頭一對支腳與最后一對支腳的兩根橫連桿上，其上安裝電動機 與自制卷揚機。加工方式見圖2.815040Q 橫連桿橫連桿選用Q235空心鋼管為材料。加工方式見圖2.9方的TH0100O圖2.9 橫連桿 螺母此螺母為連接滑動三角做支腳撐開和收攏的動作。加工方式見圖2.10圖2.10 螺母中國計量學院現(xiàn)代科技學院畢業(yè)設計（論文） 連桿連桿連接在滑動三角和支腳架上桿之間。加工方式見圖 2.11圖2.11 連桿2.4 索道設計索道設計時考慮的主要問題：纜繩總承重包括索道本身的擔架、救援擔架，以及一個傷員的重量，約為 100(kg)。根據(jù)受力選 中

13、8的鋼絲繩即可，牽引索的規(guī)格與軌道纜繩的規(guī)格設為相同， 其長短視現(xiàn)場情況而定。另外，牽引索最好選用無扭矩鋼絲純，以便工作順利。1)支架設置預選10(m)設置一個支架，試驗時調(diào)整距離，使纜繩下垂程度不影響擔架的 平穩(wěn)2)纜繩和斜拉純固定支架上通過纜繩的夾子兩端用纜繩專用夾子夾緊。斜拉繩套在支架大環(huán)上，兩股繩子也用纜繩專用夾子夾緊后固定到地錨上。見圖 2.12。圖2.12斜拉繩用大環(huán)和纜繩專用夾子2.5 擔架設計擔架框選用空心鋼管和橡膠塊作為材料。加工方式和三維圖見圖2.13, 2.14輪子由圓柱形橡膠塊經(jīng)車床加工而成，以 M8X 100的螺栓作為轉(zhuǎn)動的固定軸。 用一個螺母將螺栓和鋼管固定，再用雙

14、螺母固定橡膠輪子。圖2.13 擔架擔架三維效果圖:圖2.14擔架三維效果2.6 牽引繩設計牽引純用自制卷揚機控制，固定在索道兩端支架的橫桿上。見圖 2.15。該卷揚機右側(cè)連有一節(jié)扳手用于手動控制牽引繩的移動，左側(cè)留有一定長度 的有螺紋的軸段，便于交流電機的安裝，可通過齒輪減速實現(xiàn)電動控制的擴展。2.7 其他構(gòu)件選擇其他構(gòu)件為地錨、絞磨等均屬常規(guī)工具，滿足一般要求即可。203.10支架狀態(tài)圖圖3.13理論設計計算3.1 支架的傘架結(jié)構(gòu)支架伸展和收縮兩種情況如下圖一對支架狀態(tài)圖，見圖3.2。圖3.2 一對支架傘狀結(jié)構(gòu)圖3.2 擔架平穩(wěn)滾過支架擔架的滾輪中間有兩道凹槽，可平穩(wěn)通過支架和索道。細節(jié)如下

15、圖3.2。圖3.2滑輪滾動支架主視圖3.3 纜繩設計本系統(tǒng)纜繩系統(tǒng)主要由斜拉繩和牽引純兩種組成。如下圖3.3圖3.3纜繩設計3.4 無線信號指示部分該部分由無線發(fā)射模塊和無線接收模塊兩部分組成。發(fā)射模塊安裝至汽車遙控鎖的外殼里，通過按鍵發(fā)送信號。接收模塊連接兩個不同顏色的發(fā)光二極管，作為按鍵的指示信號。流程圖如圖3.4 o兩個模塊分別由12V電池和4節(jié)5#電池供電，攜帶方便，可靠性好，解決了遠距離 輸送傷員時索道兩邊操作人員的溝通協(xié)調(diào)問題，減少操作上的出入，使系統(tǒng)更快捷、 更有效地運行。4工作原理及性能分析可拆卸式多支點索道運送傷員時具有架設索道方便、 操作靈活、運送速度快、節(jié) 省人工等優(yōu)點。

16、在路段不平整、建筑物坍塌的地方采用該方法，能發(fā)揮較好的經(jīng)濟價 值。索道運輸與人工搬運兩者相比，索道日運量很大且勞動強度遠遠小于人力搬運。因此經(jīng)濟效益十分明顯。該索道具有一定的局限性。第一，要求路線是直道，不適用于轉(zhuǎn)彎角度大的地方。第二由于纜繩在遠距離兩端固定時肯定會下垂，限制了支架的設置距離，提高了部分成本?？傮w三維外觀圖如圖4.1。圖4.1 三維外觀圖5結(jié)論5.1主要研究的工作本文首先分析了小型多功能索道擔架發(fā)展現(xiàn)狀和結(jié)構(gòu)特點， 針對實際應用，提出 了小型多功能索道擔架的總體設計方案，并進行了零件設計和加工工藝分析。本課題 具體所做的主要工作有以下幾個方面：1）熟悉小型多功能索道擔架的機構(gòu)動

17、作特點和作用。2）根據(jù)小型多功能索道擔架要求，設計小型多功能索道擔架總體方案。3）小型多功能索道擔架詳細設計，完成多功能清潔機的總裝圖及主要零部件圖 紙，做出必要的設計分析計算。5.2 取得成果根據(jù)畢業(yè)設計（論文）任務書，成功的完成設計任務。綜合運用所學知識和技能的能力，提高了本人分析和解決實際問題的能力，使我, 初步掌握科學研究的基本方法。通過畢業(yè)設計環(huán)節(jié)使我具備一定的獲取知識的能力， 包括對資料、信息的獲取與分析能力，本專業(yè)外語的閱讀和翻譯能力。5.3 展望本課題中對小型多功能索道擔架設計方面還有許多工作有待于進一步改進。參考文獻1吳愷家,崔英琳.S- 410型擔架式心肺復蘇機的應用.醫(yī)療

18、衛(wèi)生裝備 2007年9月第28卷 第9期2 Qinghua Cao. Design on Fast Rescue Stretcher with a single operation.3龐國艷，楊小芹，樸玉滿，何艷麗，王麗娟，謝小榮，肖婷.DD-2100型多功能擔架車.醫(yī)療衛(wèi)生裝備 1989年第4期4 Yuki IWANO Koichi OSUKA Hisanori AMANO. Development of Stretcher ComponentRobots for Rescue Activity.Proceedings ofthe 2004 IEEEConference on Robotics, Automation and MechatronicsSingapore,1-3 December, 20045孫士杰，邵惠芝.版式離合式擔架.醫(yī)療衛(wèi)生設備1992年第3期.6雷洪.多功能急救擔架.中國專利 ：94230549.3, 1995.07.29 .7武警天津市總隊醫(yī)院.平移式急救擔架.中國專利：93241377.3, 1994.09.18 .8朱鴻業(yè).雙節(jié)插接式輕便擔架床.中國專利 ：94240213.8, 1995.01.08 .9顏遠坤.可快速拆裝的組合式多功能擔架車.中國專利： 02269616.4 , 2003.10.15 .10鄭殿芳.一種新型多功能