醫(yī)用病床設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目:多功能護(hù)理病床設(shè)計(jì)班級(jí):設(shè)計(jì)者:指導(dǎo)教師:完成日期: 目錄摘要 1一、緒論 11、設(shè)計(jì)的目的和意義 12、設(shè)計(jì)的目標(biāo)和任務(wù) 2二、方案的比較和選擇

2方案一 21、床板結(jié)構(gòu)示意圖 22、坐起及抬腿的方案 33、床上排便的方案 34、可調(diào)升降護(hù)欄的方案 4方案二 41、床板結(jié)構(gòu)示意圖 42、坐起及抬腿的方案 53、床上排便的方案 54、可調(diào)升降護(hù)欄的方案 6三、與相近產(chǎn)品的比較及主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) 7四、存在的問(wèn)題和改進(jìn)建議

7五、參數(shù)說(shuō)明書(shū) 71、基本參數(shù)的設(shè)計(jì) 72、各圖參數(shù) 7參考文獻(xiàn) 11 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)心得體會(huì) 12圖4方案一床上排便示意圖如圖所示，要實(shí)現(xiàn)便孔的開(kāi)、閉合便器的輸送，只需轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1即可。此時(shí)手柄1的旋轉(zhuǎn)通過(guò)螺旋副2帶動(dòng)桿3的移動(dòng)，牽連桿4的左右移動(dòng)即可達(dá)到要求（桿3和桿4之間通過(guò)球面副連接）（便孔擋板5和便器6都與桿4固結(jié)在一起）。此方案優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。缺點(diǎn)是不能保證床的完整性。4、可調(diào)升降護(hù)欄的方案圖5方案一可調(diào)升降護(hù)欄示意圖此方案要實(shí)現(xiàn)護(hù)欄的升降，只需轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1通過(guò)螺旋副2使得桿3向上移動(dòng)，從而帶動(dòng)桿4也向上移動(dòng)（桿3和桿4通過(guò)球面副連接），這樣就升起了護(hù)欄。這個(gè)方案優(yōu)點(diǎn)在于可實(shí)現(xiàn)護(hù)欄任意高度，缺點(diǎn)是操作不方便，材料加工困難，停放不穩(wěn)定。方案二1、床板結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖1，此方案大體和方案一一樣。擋板4可繞x’軸向下翻轉(zhuǎn)，工作時(shí)擋板4向下翻轉(zhuǎn)到極限位置從而達(dá)到排便需要，未工作時(shí)，擋板4翻轉(zhuǎn)到水平位置，和普通病床無(wú)異。2、坐起及抬腿的方案圖6方案二坐起示意圖圖7方案二抬腿示意圖如圖所示，此部分的設(shè)計(jì)，要達(dá)到病人坐起的目的，也只需轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1通過(guò)螺旋副3帶動(dòng)桿2向右移動(dòng)，從而牽動(dòng)4也向右移動(dòng)(桿2和桿4之間通過(guò)球面副，可以實(shí)現(xiàn)桿2的轉(zhuǎn)動(dòng)和桿4的移動(dòng)），通過(guò)桿5進(jìn)而使得桿6轉(zhuǎn)動(dòng)，桿6就使床板升起，最終達(dá)到要求。抬腿同理。這個(gè)方案相對(duì)于方案一而言，優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，節(jié)約材料，效率高。缺點(diǎn)是桿6加工相對(duì)來(lái)說(shuō)不那么容易。3、床上排便的方案圖8方案二床上排便示意圖如圖所示，實(shí)線表示未工作時(shí)的狀態(tài)，虛線表示工作時(shí)的狀態(tài)。要工作時(shí)，只需推動(dòng)手柄1，使桿3通過(guò)移動(dòng)副2向右移動(dòng)，使得桿4推動(dòng)桿5和桿6的鉸接點(diǎn)向斜上方移動(dòng)，破壞死點(diǎn)位置，最終使擋板7向下翻轉(zhuǎn)到7’的位置，便器與此同時(shí)到達(dá)擋板7的下方，便達(dá)到如虛線所示的工作狀態(tài)。此方案在未工作時(shí)由于機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置，故具有較好的穩(wěn)定性。優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，加工容易，材料要求不高，能實(shí)現(xiàn)擋板和床架的完美結(jié)合，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜。4、可調(diào)升降護(hù)欄的方案圖9方案二可調(diào)升降護(hù)欄示意圖此方案要實(shí)現(xiàn)護(hù)欄的升起，只需轉(zhuǎn)動(dòng)桿1或桿3至豎直位置，然后將帶鉤的桿4和桿5鉤在4”和5”處（4’和5’處可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，4”和5”處帶有可以放置帶鉤桿4和5的孔），便可以固定住護(hù)欄，要降下護(hù)欄只需取下桿4和桿5，轉(zhuǎn)動(dòng)桿1或桿3只水平位置即可。此方案優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單，材料加工容易，加工成本較低，具有較好的穩(wěn)定性。缺點(diǎn)在于不能實(shí)現(xiàn)護(hù)欄任意高度。綜上所述，從現(xiàn)實(shí)情況、加工工藝及成本和各個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)情況等方面來(lái)看，采取方案二比較合理。三、與相近產(chǎn)品的比較及主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

與以往的設(shè)計(jì)相比較，該病床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，其主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：

①將病床床板分割成3塊，用鉸鏈聯(lián)接，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，擱置在床架上，病人平躺時(shí)安全可靠，坐起、曲膝，運(yùn)動(dòng)靈活。

②床板和傳動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)臂之間沒(méi)有聯(lián)接，可接觸可分離，從而克服了坐起、曲膝的傳動(dòng)干涉。

③排便活門(mén)的開(kāi)閉采用了鋼絲繩、定滑輪組合機(jī)構(gòu)，另外結(jié)合死點(diǎn)原理設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)穩(wěn)定可靠。

④轉(zhuǎn)臂軸由螺旋連桿組合機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)角接近90°，傳動(dòng)效率高。

⑤全部采用低副機(jī)構(gòu)，加工簡(jiǎn)單、力量大，磨損小。

應(yīng)用前景

：①該病床適用于各種原因引起的臥床不起，身體不能自主移動(dòng)的病人，且目前市場(chǎng)上還沒(méi)有如此功能完善且操作簡(jiǎn)單的產(chǎn)品，因而有巨大的市場(chǎng)需求。

②該病床由人為控制，按病人的感覺(jué)和意愿調(diào)整臥姿，舒適自知，可有效促進(jìn)血液循環(huán)和防止褥瘡的發(fā)生，且減輕了護(hù)理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

③該病床技術(shù)含量較高，成本低，加工簡(jiǎn)單，工作可靠。

四、存在的問(wèn)題和改進(jìn)建議

其一，由于目前處于樣機(jī)生產(chǎn)階段，只能利用工廠已有的材料種類(lèi)和規(guī)格，以便節(jié)約制造成本，致使該病床重量較大。如果該病床能進(jìn)入批量生產(chǎn)，在達(dá)到強(qiáng)度和剛度要求的前提下，應(yīng)盡量減輕重量，降低成本。

其二，本病床目前屬于初級(jí)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，未能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。五、參數(shù)說(shuō)明書(shū)1、基本參數(shù)的設(shè)計(jì)根據(jù)一般常識(shí)確定床的基本尺寸：長(zhǎng)2000mm，寬850mm，高550mm。坐起時(shí)床板的運(yùn)動(dòng)范圍為0～80°，抬腿時(shí)床板的運(yùn)動(dòng)范圍0～30°。便孔為120×120mm。2、各圖參數(shù)圖1各桿參數(shù)：矩形4邊長(zhǎng)120*120mm中心線過(guò)X軸且右端邊長(zhǎng)距a軸為120mm。圖2各桿參數(shù)：給定1號(hào)桿500mm，2號(hào)桿700mm，3號(hào)桿800mm，4號(hào)桿662mm，6號(hào)桿500mm，7號(hào)桿700mm，c轉(zhuǎn)動(dòng)副圓心距b轉(zhuǎn)動(dòng)副豎直方向300mm水平方向100mm。圖2部分示意圖由圖可知，GF即為圖2中螺旋副8的最小螺紋長(zhǎng)度。作CF⊥BC交BC于C，作DE⊥BC的延長(zhǎng)線于D。給定BH=BE=662mm，ED=300mm，CF=136mm，AB=316mm。已知∠HAE=80°，AE∥GF∥BD,求GF的長(zhǎng)度。由相似三角形△BCF～△BED可知，BF/BE=CF/DE，得到BF=300mm。由CF/sin∠CBF=BF/sin∠BFC=BF/sin∠90°，可得到∠FBC=27°。由于BC∥GF∥AE,則可知∠BFG=∠BEA=∠FBC=27°。又由于BE/sin∠BAE=AB/sin∠AEB,得出∠BAE=72°，從而可得∠ABE=82°,∠BAH=152°。BH/sin∠BAH=AB/sin∠AHB,∠AHB=13°，從而可得∠ABH=15°。進(jìn)而可知∠HBE=66°,也可知∠所以圖2中螺旋副8的最小螺紋長(zhǎng)度為275mm。螺旋副8距手柄9的距離至少為275mm且小于500mm圖3各桿參數(shù)：給定1號(hào)桿400mm，2號(hào)桿103mm，3號(hào)桿228mm，c轉(zhuǎn)動(dòng)副圓心距a轉(zhuǎn)動(dòng)副豎直方向300mm。圖3部分示意圖由圖可知，GH即為圖3中螺旋副4的最小螺紋長(zhǎng)度。作GD⊥CD于D，作EF⊥CD的延長(zhǎng)線于E。給定AC=CF=400mm，BC=EF=300mm，DG=140mm。已知∠ABF=30°，CE∥GH∥BF,求GH的長(zhǎng)度。由相似三角形△CDG～△CEF可知，CG/CF=DG/EF，得到CG=187mm。由EF/sin∠ECF=CF/sin∠CEF=CF/sin∠90°，可得到∠ECF=49°。由于CE∥GH∥BF,則可知∠ECF=∠CGH=∠CFB=49°。由于EF2+CE2=CF2，可得CE=BF=265mm。又由于BF/sin∠BCF=CF/sin∠CBF=CF/sin∠90°,得∠BCF=41°。同時(shí)BC/sin∠BAC=AC/sin∠ABC,得到∠CAB=41°。就可知∠ACB=19°,也可知∠HCG=22所以圖3中螺旋副4的最小螺紋長(zhǎng)度為74mm螺旋副4距手柄5的距離至少為74mm且小于228mm。圖4各桿參數(shù)：給定3號(hào)桿長(zhǎng)500mm，4號(hào)桿長(zhǎng)743mm，b點(diǎn)距離3號(hào)桿右端300mm，c點(diǎn)距離b點(diǎn)距離為60mm，a點(diǎn)距離b點(diǎn)距離為170mm，便器6下端距離c點(diǎn)為60mm。故螺旋副2的最小螺紋長(zhǎng)度為125mm。圖5各桿參數(shù)：給定3號(hào)桿長(zhǎng)200mm，4號(hào)桿下端距X軸154mm，上端距X軸180mm，螺旋副2處桿螺紋最小長(zhǎng)度為180mm，螺旋副2距手柄1距離至少為180mm且小于200mm。故螺旋副2的最小螺紋長(zhǎng)度為180mm。圖6各桿參數(shù)：給定c點(diǎn)相對(duì)于b點(diǎn)右方水平方向100mm豎直下方250mm位置處，6號(hào)桿長(zhǎng)662mm,5號(hào)桿長(zhǎng)300mm，4號(hào)桿長(zhǎng)300mm，2號(hào)桿450mm，處于ab直線下301處。圖6部分示意圖以圖示ab長(zhǎng)度代表700mm作出上圖，機(jī)構(gòu)處于實(shí)線位置時(shí)，延長(zhǎng)6桿與4桿相交，以c點(diǎn)為圓心，圓心與交點(diǎn)長(zhǎng)度為半徑作圓。機(jī)構(gòu)處于虛線位置時(shí)，延長(zhǎng)6‘與上述圓相交，以此交點(diǎn)為圓心5號(hào)桿為半徑作圓，與4號(hào)桿相交，則有此交點(diǎn)到4號(hào)桿右端距離為最小螺紋長(zhǎng)度，量出此距離為116mm，螺旋副距離1至少為116mm,最大為450mm。移動(dòng)副距離球面副距離至少為116，最大為300mm。圖7各桿參數(shù)：給定c點(diǎn)位于a點(diǎn)豎直下方200mm處，6號(hào)桿長(zhǎng)端440mm，短端100mm且位于實(shí)線位置時(shí)剛好豎直向下，5號(hào)桿長(zhǎng)100mm,4號(hào)桿長(zhǎng)100mm，2號(hào)桿長(zhǎng)270mm。圖7部分示意圖以圖示ab長(zhǎng)度代表700mm作出上圖，機(jī)構(gòu)處于實(shí)線位置時(shí)，量出6號(hào)桿短端末端距ab為301mm，機(jī)構(gòu)處于虛線位置時(shí)，以6號(hào)桿短端末端為圓心5號(hào)桿長(zhǎng)為半徑作圓與5號(hào)桿相交，量出5號(hào)桿左端兩次位置連線的距離44mm。螺旋副距1至少為44mm，最大為270mm。移動(dòng)副距離球面副距離至少為44mm，最大為100mm。圖8各桿參數(shù)：給定b點(diǎn)位于a點(diǎn)正下方300mm處，7號(hào)桿長(zhǎng)120mm,6號(hào)桿長(zhǎng)223mm,5號(hào)桿長(zhǎng)100mm，4號(hào)桿長(zhǎng)187mm,3號(hào)桿長(zhǎng)268mm。便器自行調(diào)整。圖9各桿參數(shù)：給定1號(hào)桿長(zhǎng)180mm，2號(hào)桿長(zhǎng)700mm，4’（5’）點(diǎn)距機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)副圓心豎直高度為90與水平方向的夾角為45°。參考文獻(xiàn)[1]趙登峰，陳永強(qiáng)，鄧茂云.機(jī)械原理.成都:西南交通大學(xué)出版社，2012.1[2]陸風(fēng)儀，鐘守炎.機(jī)械原理課程設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.3[3]任金泉.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).西安：西安交通大學(xué)出版社，2002.12[4]孫巖，陳曉羅，熊涌.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).北京：北京理工大學(xué)出版社，2007.3[5]潤(rùn)民.計(jì)算機(jī)輔助繪圖基礎(chǔ)（2002版）.北京：清華大學(xué)出版社，2002

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