自動上樓輪椅說明書

目錄TOC\o"1-3"\h\u317771緒論 1115951.1課題的研究背景及意義 1237231.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 115012自動輪椅總體設(shè)計 493452.1概述 4310652.2總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 5108032.3行星輪機構(gòu)設(shè)計 611363動力系統(tǒng)的設(shè)計 9323953.1動力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計 9184843.2驅(qū)動電機參數(shù)設(shè)計 930653.3電池選擇 11174974關(guān)鍵零件的設(shè)計計算 1277764.1配齒計算 1272404.2鏈傳動計算 1632330參考文獻： 191緒論1.1課題的研究背景及意義隨著人口的急劇膨脹，我國的人口老齡化也隨之加快，給社會及家庭帶來的壓力也不斷增大。在《人口老齡化發(fā)展趨勢預(yù)測研究報告》中全國老齡委最新發(fā)布的資料說明了一個問題：我們所處的21世紀將會是人口老齡化的時期。而我國早在20世紀末就已經(jīng)步入了老齡化時代，相對于其他國家較早，這更應(yīng)該引起我們的重視。中國不僅是進入老齡化較早的國家，同時也是老年人口最多的國家。在這個占有世界近1/5人口的國度里的問題就不僅僅是自身的問題了，它也會影響到世界老齡化程度以及進程，這個問題應(yīng)該值得關(guān)注。另外，由于各種生產(chǎn)事故、交通事故、各種災(zāi)害等意外事故導(dǎo)致大量殘疾人的出現(xiàn)，這也是整個社會一直面臨的問題。在殘疾人數(shù)量統(tǒng)計的相關(guān)報告表明：世界以及我國的一次大量增加，據(jù)官方不完全統(tǒng)計，漢川地震造成殘疾人數(shù)超過7000人，青海玉樹地震造成殘疾的數(shù)量也是一個巨大數(shù)據(jù)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展人們的壽命在延長的時間變長。另外由于現(xiàn)代高節(jié)奏的生活致使汽車的使用率大幅度提高，交通事故隨之增加，導(dǎo)致殘疾發(fā)生的風(fēng)險也在加大。以上情況都驗證了一個觀點，就是殘疾人口的數(shù)量將不斷增加。輪椅是現(xiàn)在大多數(shù)年老體弱者及肢體傷殘人士使用較為廣泛的代步工具。輪椅的發(fā)展也隨著社會的需求變得多種多樣，人類的智慧引領(lǐng)輪椅行業(yè)的發(fā)展，智能輪椅在越來越高的使用需求中得到了更多的重視，隨著科技的飛速發(fā)展，將逐步替代手動輪椅和電動而國內(nèi)城市尤其是在中小城市中以多層公寓式樓房居多，電梯的使用還沒有普及到所有的居民住宅，也給輪椅使用者造成諸多不便。由于考慮到使用區(qū)域的廣泛性，設(shè)計一款使用方便、重量適宜、價格合理的電動爬樓梯輪椅可能會大大的改善老年人和殘疾人的生活質(zhì)量，讓他們的出行更為方便，樓梯和路障將不再成為他們出行的障礙。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀爬樓梯裝置的研究已經(jīng)有了較長的歷史，早在19世紀90年代就已經(jīng)有了此類專利的出現(xiàn)。自此，美、英、日德等發(fā)達國家就開始向此領(lǐng)域沖擊，經(jīng)過不斷努力開發(fā)，也出現(xiàn)了一些成果。由于起步較早，它們在這方面的技術(shù)也相對成熟，已經(jīng)推出此類產(chǎn)品。但現(xiàn)存產(chǎn)品都還存在各種瑕疵，還沒有一種能做到盡善盡美。我國對此類裝置的研究起步較晚，在近幾年也有一些成果產(chǎn)生，但距離形成成熟產(chǎn)品還有很長的路要走。1.2.1履帶式履帶式爬樓裝置是目前使用較廣的一種方式，其原理簡單，有多款成熟產(chǎn)品問世。其中較為出名的是法國TopChiar公司研制的悍馬-H8型，如圖1a。悍馬-H8在結(jié)構(gòu)上將平地電動輪椅和爬樓機構(gòu)融為一體，平地運動時履帶機構(gòu)收起，由后輪驅(qū)動，爬樓時履帶機構(gòu)放下，和輪椅底部成一定角度，爬樓時可調(diào)節(jié)，使乘坐者始終處于較舒適的狀態(tài)，由履帶機構(gòu)驅(qū)動輪椅爬樓，由于功能強大，售價也不菲，約20萬人民幣;也有一類履帶式爬樓裝置設(shè)計成獨立模塊，和普通輪椅配合使用，圖1b為加拿大T09-ROBh型爬樓裝置，該裝置可和普通輪椅的后輪、背部固定起來，由專人操縱輔助完成上下樓，雖然功能沒有悍馬-H8強大，但價格相對便宜，約3萬人民幣，平時可放在固定樓道附近使用。（a)法國悍馬-H8（b)T09-ROBY圖1履帶式爬樓裝置履帶式爬樓機構(gòu)行走方式連續(xù)，抓地力強，上下樓時重心平穩(wěn)，安全可靠，但體積、重量及噪聲也較大。1.2.2星輪式輪式機構(gòu)在地面的運輸工具中使用范圍最大，國外的爬樓梯裝置設(shè)計中也常常采取輪式機構(gòu)。普通的殘疾人使用的輪椅及電動輪椅車也通常使用輪式機構(gòu)，輪式機構(gòu)體積小巧，結(jié)構(gòu)簡單且容易控制，運行起來既平穩(wěn)速度又快，工作能效高，并且由于轉(zhuǎn)向時候采取的差動傳動轉(zhuǎn)向半徑，這種轉(zhuǎn)向半徑很小，且易于轉(zhuǎn)向;圓柱型輪體機構(gòu)常常使用在一般的輪式機構(gòu)之中，在平地行走具有很大的優(yōu)勢，但是路況較差如崎嶇路面、樓梯狀況時，普通的輪式機構(gòu)又不能達到使用者的要求。普通輪式機構(gòu)要想跨越臺階等障礙，其中一個必要條件就是車輪半徑至少要大于臺階高度，而且跨越臺階需要的能量很大，過程不穩(wěn)定，沖擊較大;而且樓梯臺階的寬度有限，如果一味的增大車輪半徑又會導(dǎo)致輪椅在臺階上失去了支撐點，這也是目前常規(guī)輪椅采用大的后輪而無法實現(xiàn)上下樓梯功能的主要原因。通常來講，輪子的個數(shù)和輪式機構(gòu)對路況的適應(yīng)性能力強弱成正比，可是，如果輪子個數(shù)很多，那么勢必會是小車體積增大，重量增加。所以要是輪式機構(gòu)完成爬樓梯的性能，就要改進它的機構(gòu)。能爬樓梯及可以越障的輪式機器人通常使用行星輪機構(gòu)，行星輪的形態(tài)一般排列成十字形或Y型，這樣來實現(xiàn)它的功能。強生公司的IBOT，如右圖）所采用的就是行星輪式爬升機構(gòu)。1.2.3腿足式腿足式爬樓輪椅的主要特點是爬樓動作是一個由腿足完成的不連續(xù)過程。早期的爬樓梯裝置多數(shù)都采用這種不連續(xù)方式。18世紀90年代Bray發(fā)明制造的爬樓梯輪椅采用的方式就是不連續(xù)方式。在爬樓過程中，兩套支撐裝置中的一套作為支撐，另一套爬升，運動軌跡為上升、平移、著陸，類似人的兩條腿一樣爬樓。腿足式爬樓梯裝置實際上就是模仿人類爬樓的動作。腿足式爬樓輪椅的研究日本的技術(shù)比較成熟，經(jīng)過數(shù)十年研究，出了很多專利甚至產(chǎn)品。在日本的豐田公司，“iFoot”，和“iUnit"可以讓輪椅使用者能夠像正常人一樣隨心所欲地到處運動。“iFoot”，外觀猶如一個長著機器腿的大椅子，或者說是一個從日本卡通片中逃出來的機器人，如圖1.2.3（a)所示，它能夠像人一樣兩條腿走路。如果你覺得太慢，那么還有“iUnit"可供選擇，這種設(shè)計有四個輪子，使用者坐在距離地面較低的輪椅里面。但是這種裝置還處在概念階段，沒有到可以上市的程度。另一個正在研制中的輪椅和“iFoot”比較像，盡管外觀上不像“iFoot”那樣漂亮，但它更實用。這是日本研發(fā)的又一腿足式爬樓裝置，名字"WL-16RII"，如圖1.2.3（b）。也是有兩條腿的椅子，座椅底安裝了陀螺儀系統(tǒng)，每條腿上也都裝有壓力傳感器，通過信息采集以及陀螺儀聯(lián)合控制處理來保持平衡，可以上下樓梯，并且可以調(diào)高或者調(diào)低，可為老年人和殘疾人提供新的行動能力。不過，這種輪椅目前也沒能上市。（a）iFoot(b)WL-16RII圖2腿足式爬樓裝置綜上所述，國內(nèi)外在爬樓梯裝置方面的研究已經(jīng)有較長的歷史，成果也較多，誕生了很多的專利以及產(chǎn)品，但是它們或者結(jié)構(gòu)復(fù)雜、或者造價昂貴，總是存在這樣或那樣的缺陷。為了更好地解決老年人、殘疾人活動問題，提出一種整體結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量適中、安全性好、操作方便、價格適宜的爬樓梯輪椅方案是十分必要的。此外，考慮到輪椅的主要作用是平地行駛，故在做好爬升裝置的前提下更應(yīng)將平地行駛功能做到最好?？梢钥闯?，雖然爬樓梯裝置的研究已經(jīng)有了一定的成果，但距離完美的產(chǎn)品的誕生還是有很長一段路需要走的。自動輪椅總體設(shè)計2.1概述根據(jù)目前爬樓梯裝置的研究現(xiàn)狀，分析已產(chǎn)生的各種機構(gòu)的優(yōu)缺點，在充分考慮結(jié)構(gòu)、造價、安全性等重要因素的基礎(chǔ)上，研究設(shè)計一種星輪式電動爬樓梯輪椅。該設(shè)計在滿足爬樓梯輪椅的基本要求前提下，盡量做到結(jié)構(gòu)簡單，價格適宜，對臺階適應(yīng)性強，安全性高等方面。具體要做到以下幾點:(1)能爬樓、越障，平地時可作電動輪椅使用。(2)爬樓時重心波動較小，具有良好的穩(wěn)定性和可靠性。(3)作為電動輪椅時要符合，國標GB12996-91電動輪椅技術(shù)參數(shù)標準。(4)輪椅車上下樓應(yīng)和我們?nèi)粘Ａ?xí)慣一致，避免反向上樓給使用者帶來的不便，同時確保上下樓過程的安全性。分析現(xiàn)有的三種典型爬樓梯機構(gòu)，綜合比較其缺點，見表2-1表2-1典型爬樓機構(gòu)優(yōu)缺點對照表爬升機構(gòu)星輪式履帶式腿足式臺階適應(yīng)能力一般強強穩(wěn)定性一般強差控制難易易一般難機構(gòu)復(fù)雜程度簡單一般復(fù)雜對臺階是否損傷否是否行走阻力小大大通過對比以上各種爬升機構(gòu)的優(yōu)缺點，星輪式越障機構(gòu)優(yōu)勢突出，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，而且傳動機構(gòu)易布置，因此本課題采用星輪式越障機構(gòu)。綜合考慮我國國情和普通消費者的購買能力，在三種爬樓梯機構(gòu)的性能對比分析，同時滿足輪椅的設(shè)計要求的基礎(chǔ)上，開發(fā)了一種既可滿足爬樓梯功能，又安全可靠，操作方便，通用性好而且價格適中的行星輪式多功能電動爬樓梯輪椅車。2.2總體結(jié)構(gòu)設(shè)計輪椅的總體設(shè)計如圖4所示，主要由越障機構(gòu)（行星輪機構(gòu)）、車架、座椅和座椅調(diào)節(jié)平衡機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)和轉(zhuǎn)向機構(gòu)組成。圖4(1)越障機構(gòu)：本課題采用兩對星輪式機構(gòu)，前后各一組行星輪并且左右分別對稱安裝，通過行星輪的公轉(zhuǎn)和自傳實現(xiàn)平地行駛和越障的轉(zhuǎn)換，以便順利通過各種路況；行星輪小輪之間通過鏈連接，每組行星輪一側(cè)安裝一對電磁離合器，通過電磁離合器的通和斷來控制行星輪支架的翻轉(zhuǎn)。(2)車架：車架是整個輪椅車的基礎(chǔ)，應(yīng)結(jié)合輪椅車總布置的要求來設(shè)計，還應(yīng)具有足夠的強度和剛度，保證輪椅車可以順利通過各種復(fù)雜路況；質(zhì)量要盡可能小，應(yīng)布置的離地面更近一些，使輪椅重心降低，有利于提高輪椅的行駛穩(wěn)定性。(3)座椅和座椅調(diào)節(jié)平衡機構(gòu)：座椅起著支撐人體，使輪椅操縱方便和乘坐舒適的作用，因此這次設(shè)計要充分考慮使用者的要求。座椅調(diào)節(jié)機構(gòu)采用了一種滾道滑軌式固結(jié)在車架上，滾軸一端連接座椅，一端安裝有軸承，通過軸承在圓弧軌道中的滾動，實現(xiàn)座椅調(diào)節(jié)的目的。（4）驅(qū)動機構(gòu)：采用電機中置，鏈傳動和齒輪相結(jié)合的傳動方式，以使電機的傳動可以有效的傳遞給行星輪結(jié)構(gòu)，驅(qū)動輪椅的運動。（5）轉(zhuǎn)向機構(gòu)：鑒于設(shè)計的車輪數(shù)目較多，如果直接采用前輪轉(zhuǎn)向或是后輪轉(zhuǎn)向，則同時有8個輪著地，并且同時要轉(zhuǎn)到6個輪才能實現(xiàn)轉(zhuǎn)向，所需的轉(zhuǎn)向力將很大，造成轉(zhuǎn)向困難。為了解決這一困難，我單獨在輪椅的前邊設(shè)計了轉(zhuǎn)向輪并且還采用了機械傳動等，在平地行駛時使用者可以方便的通過控制轉(zhuǎn)向盤的傳動實現(xiàn)對輪椅的轉(zhuǎn)向，越障時依靠電機帶動轉(zhuǎn)向輪升高，防止轉(zhuǎn)向輪影響輪椅越障。2.3行星輪機構(gòu)設(shè)計2.3.1行星輪總體結(jié)構(gòu)概述行駛機構(gòu)采用輪組結(jié)構(gòu)。輪組結(jié)構(gòu)中的小輪個數(shù)越少，結(jié)構(gòu)越簡單，但是輪組的翻轉(zhuǎn)力矩也越大，輪椅重心波動也就大，穩(wěn)定性越差。但隨著小輪個數(shù)的增加，輪椅重心波動減小，但是整個輪組機構(gòu)的結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。因此，本文輪椅的前輪由三個小輪構(gòu)成輪組機構(gòu)，后邊是由四個小輪組成輪組機構(gòu)，即都為行星輪機構(gòu)。如圖平地運行狀態(tài)，鏈傳動動力，小輪著地運行。后輪為主動輪，前輪為從動輪。開始爬樓梯時，圓臺結(jié)構(gòu)外移和輪體相連夾緊，整體運動，小輪由鏈條鎖緊防止?jié)L動出現(xiàn)危險。爬樓梯結(jié)束，由外側(cè)彈簧推回圓臺，小輪繼續(xù)運行。圖42.3.2行星輪架的中心距由建筑樓梯數(shù)協(xié)調(diào)標準GBJ101-87知：樓梯踏步高度h的取值范圍為140mm-220mm，樓梯踏步寬度必須控制在220mm-320mm之間，樓梯梯段最大坡度不宜超過38°。（1）s，h最小時，兩小輪中心距不應(yīng)大于，如圖2-3-1所示，根據(jù)幾何關(guān)系有：(R)2≤(2-3-1)代入數(shù)值，求得：R≤180mm（2）s，h最大時，車體后面行星輪架至少前傾，并且一小輪應(yīng)至少能登上上一臺階，所以2R≥h=110mm。綜上分析知，R的取值范圍是（110,180）。R應(yīng)盡量大，但太大又影響體積的大小設(shè)定，所以綜合一下設(shè)計設(shè)計中取R=145mm。2.3.3小輪半徑r的范圍值（1）兩小輪半徑應(yīng)小于小輪中心距，根據(jù)幾何關(guān)系有：r≤R(2-3-2)代入數(shù)值得：r≤R=145mm（2）小輪最小時，支架不應(yīng)和樓梯沿相碰。h最小時，這種可能性大，則有幾何關(guān)系知：sinα=(2-3-3) tanβ=tan（90-α）= （2-3-4）計算并代入數(shù)值：α=arcsin≈32.606°β=27.394°所以47.79mm綜上可知：r的取值范圍是（47.79,195），r應(yīng)取較大值，以提高平地行駛速度，但是過大行星輪支架的半徑也越大，不利于機構(gòu)緊湊型和輕便型，因此我們?nèi)=65mm。特別指出的是，以上分析中R，r的值并不是固定的，只需要在其范圍內(nèi)取值即可。3動力系統(tǒng)的設(shè)計3.1動力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計對輪椅動力系統(tǒng)進行設(shè)計，必須結(jié)合輪椅在平地和爬樓等不同路況進行分析，以滿足各種路況下輪椅都能提供足夠的動力需求。根據(jù)電動輪椅的標準GB12996-91可知，對其主要技術(shù)性能的規(guī)定如表3-1所示：表3電動輪椅國家標準參考輪椅的運行實際情況，確定其技術(shù)指標為：平地行駛時最大運行速度為7.2km/h，最大爬樓速度為每分鐘20個臺階。輪椅攜帶四塊12v蓄電池，每塊電池容20Ah，一次行程40km以上。3.2驅(qū)動電機參數(shù)設(shè)計3.2.1驅(qū)動電機的類型選擇驅(qū)動電機是自動上樓輪椅整個輪椅車動力系統(tǒng)的核心，其正常運行不僅要為輪椅提供足夠的動力，也要確保輪椅車在使用過程中，特別是爬樓時的安全性和可靠性。首先，選擇驅(qū)動電機的類型，輪椅車依靠蓄電池來供電，為電機提供能源，一般可選步進電機、直流電機或是無刷直流電機作為驅(qū)動電機。步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制，驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度，可以準確定位和調(diào)速：轉(zhuǎn)矩大、慣性小、影響頻率高，但是其能耗大、轉(zhuǎn)速低，并且伴有振動和噪聲，不利于輪椅的穩(wěn)定型和實用性。直流電機響應(yīng)速度快、控制特性好，可以在很寬的范圍內(nèi)進行平滑調(diào)節(jié)，而且具有很高的靈敏性，滿足輪椅的突發(fā)情況下的要求，但傳統(tǒng)的直流電機均采用換相器和電刷以機械方法進行換相，因此存在相對的機械摩擦，由此帶來噪聲、火花、無線電干擾以及壽命短等問題，需要經(jīng)常維護。無刷直流電機繼承了直流電機的優(yōu)點，采用電子換相電路，克服了傳統(tǒng)直流電機采用機械轉(zhuǎn)換裝置的弊病，具有無噪聲、免維護、可靠性高的優(yōu)越特性。因此我們選用48V的無刷直流電機作為輪椅的驅(qū)動電機。3.2.2選擇驅(qū)動電機的功率輪椅具有平地行駛和爬樓兩種不同的工作狀態(tài)，不同工作狀態(tài)對應(yīng)不同的功率需求，因此先分別計算兩種狀態(tài)下驅(qū)動電機所需功率，然后再選擇驅(qū)動電機的額定功率。該輪椅自重為50kg，最大承載能力為100kg，因此輪椅的最大運行總質(zhì)量為150kg，該總質(zhì)量由前輪和后輪共同分擔，假設(shè)前輪和后輪分別承受總質(zhì)量的40％和60％，并且取輪胎和地面間的靜摩擦系數(shù)μ為0.71.平地所需功率平地行駛時，輪椅采用后驅(qū)動輪，后驅(qū)動輪組任意兩個小輪著地，克服和地面間的摩擦力前進，前輪隨之前進，同時設(shè)前輪和地面之間的摩擦力為。當時，輪椅在平地上正常行駛。前輪承受的正壓力;后輪承受的正壓力：前輪承受的水平摩擦力：后輪承受的水平摩擦力：所以,滿足正常行駛要求。所設(shè)計的輪椅直徑為D=195mm，輪椅平地的最大運動速度為V=2m/s，根據(jù)輪椅行駛速度和車輪直徑，計算輪椅車在平地上行駛的相關(guān)參數(shù)：后驅(qū)動輪所需要最大轉(zhuǎn)速為：后驅(qū)動輪所需最大角速度為：后驅(qū)動輪最大切向加速度為：后驅(qū)動輪最大角加速度為：后驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動慣量為：電機所需要的工作功率為：輪椅包括齒輪傳動。鏈傳動和軸傳動，因此我們設(shè)傳動總功率為0.85，所以在平地行駛所需功率為：輪椅爬樓時，由于速度較小，忽略空氣阻力和加速阻力，只有滾動阻力和坡度阻力，所以輪椅行駛方程式可以表示為：，其中α為坡度角。查表可知，良好的瀝青路面和混凝土路面的滾動阻力系數(shù)f的數(shù)值為0.010-0.018，一般的瀝青和混凝土路面為0.018-0.020。平時路地行駛時我們?nèi)L動阻力系數(shù)為0.018，爬樓時因為大多數(shù)樓梯為混凝土或是大理石，所以我們把滾動系數(shù)取為0.020。因為平路行駛時α=0，所以受工作阻力為：我們設(shè)計的輪椅最大爬坡度為40°，所以爬樓時工作阻力為：所以，取F==974.3N，取v=0.2m/s，求得電機所需工作功率為：綜上所述，為了使輪椅爬樓和越障時有足夠的驅(qū)動力，驅(qū)動電機功率必須大于0.35kw，并且有一定的剩余。所選驅(qū)動電機主要性能參數(shù)如下表：（上海瑞克）型號額定功率（w）額定轉(zhuǎn)矩（nm）額定電流（A）額定轉(zhuǎn)速(rpm)額定效率(%)額定電壓(v)起始轉(zhuǎn)速(rpm)90ZE0240054.2230≥80482853.3電池選擇輪椅裝載48V的蓄電池作為供電能源，同時可以滿足平地行駛和爬樓梯的要求。為了選擇性價比最高的蓄電池，一般從電池容量、電壓大小、重量、使用壽命和價格成本等幾方面進行考慮，市場上有四種常見的蓄電池：鉛酸電池、鎳氫電池、鎳鋅電池和鋰電池。鎳氫電池、鎳鋅電池和鋰電池性能優(yōu)越，使用壽命長，但是價格昂貴，一般比鉛酸電池高4-5倍，增加了輪椅的制造成本。鉛酸蓄電池成本較低、使用歷史長、相對更加成熟，改進后的免維護鉛酸電池性能更加穩(wěn)定可靠，使用也更方便，得到了廣泛使用。因此，輪椅車選用免維護鉛酸蓄電池作為供電能源。4關(guān)鍵零件的設(shè)計計算4.1配齒計算4.1.1傳動比計算由前面已知上樓梯時，要使后輪轉(zhuǎn)動而爬上樓梯所需要的扭矩為170功率P=0.23kw.而所選電機額定轉(zhuǎn)速=230額定轉(zhuǎn)矩為5已知外輪系的大徑為500mm后輪由電機通過一級齒輪傳動和一級鏈輪傳動而進行上樓梯動作。由m=9549可知Ⅲ軸轉(zhuǎn)速=61.8由于鏈輪3.4.5.6之間為等傳動比傳動，現(xiàn)假定四個鏈輪d=200mm則軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速，由電機額定轉(zhuǎn)速1.2齒輪之間的傳動比4.1.2齒輪模數(shù)和齒數(shù)計算（1）初選小齒輪齒數(shù)則大齒輪齒數(shù)取（2）按齒面接觸強度設(shè)計試選載荷系數(shù)計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩查表可知齒寬系數(shù)（小齒輪作懸臂布置）查手冊可知材料的彈性影響系數(shù)按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限；大齒輪的接觸疲勞強度極限由齒輪的工作力循環(huán)次數(shù)N的計算式可算出兩齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)則可查得接觸疲勞壽命系數(shù)（3）計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%安全系數(shù)S=1計算試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值計算圓周速度v計算齒寬b計算齒寬和齒高之比b/h模數(shù)齒高4.1.3載荷系數(shù)計算（1）根據(jù),7級精度，查得動載系數(shù)直齒輪，假設(shè)查得齒間載荷分配系數(shù)查手冊得使用系數(shù)而對于7級精度的小齒輪相對支撐懸臂布置時齒向載荷分布系數(shù)查得由,查手冊得故載荷系數(shù)按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑計算模數(shù)m（2)按齒根彎曲強度設(shè)計彎曲強度的設(shè)計公式為確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值查手冊得小齒輪的彎曲疲勞強度極限，大齒輪的彎曲疲勞強度極限查得彎曲疲勞壽命系數(shù)，計算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞強度安全系數(shù)s=1.35則計算載荷系數(shù)k由，查得齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù)，，，計算大小齒輪的并加以比較即：大齒輪的數(shù)值大對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小要取決于彎曲強度所決定的承載能力，僅和齒輪直徑（即模數(shù)和齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強度算得的模數(shù)0.957并就近圓整為標準1.25mm，按接觸強度算得的分度圓直徑算出小齒輪齒數(shù)，取大齒輪齒數(shù)4.1.4幾何尺寸計算（1）計算分度圓直徑中心距齒輪寬度?。?）驗算合適齒輪1.24.2鏈傳動計算4.2.1鏈傳動比已知電機功率，轉(zhuǎn)速，小滾輪直徑。水平運動時，由電機驅(qū)動所能使輪椅行走的最大速度，則小輪所在軸的轉(zhuǎn)速已知電機額定轉(zhuǎn)速則鏈傳動之間的傳動比4.2.2鏈傳動的設(shè)計（1）選擇鏈輪齒數(shù)初選（由于鏈節(jié)數(shù)常是偶數(shù)，為考慮磨損均勻，鏈輪齒數(shù)一般應(yīng)取和鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)）則取（2）修正功率查《機械設(shè)計手冊》第2卷可得平穩(wěn)運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的工作情況系數(shù)則（3）確定鏈條節(jié)數(shù)初定中心距，則鏈節(jié)數(shù)為?。?）確定鏈條的節(jié)距P按小鏈輪的轉(zhuǎn)速估計，查手冊可得小鏈輪齒輪系數(shù)選取單排鏈，又查得多排鏈系數(shù)故得小鏈輪所需傳送的功率為根據(jù)小鏈輪轉(zhuǎn)速及功率查手冊可選取鏈號為單排鏈則其鏈節(jié)距（5）確定鏈長及中心距a中心距減小量實際中心距?。?）驗算鏈速