多功能嬰兒護(hù)理車的設(shè)計(jì)-嬰兒車【含SW三維圖】【含5張CAD圖紙】

多功能嬰兒護(hù)理車的設(shè)計(jì)-嬰兒車【含SW三維圖】【含5張CAD圖紙】,含SW三維圖,含5張CAD圖紙,多功能,嬰兒,護(hù)理,設(shè)計(jì),SW,三維,CAD,圖紙 多功能嬰兒護(hù)理車的設(shè)計(jì) 摘 要：針對我國嬰兒車，功能單一，且使用壽命一般在一年左右便成為閑置品等問題，設(shè)計(jì)開發(fā)了多功能嬰兒護(hù)理。該嬰兒車動力源于車輪，通過離合器使主動軸與從動軸結(jié)合，那么車輪的滾動將使主動軸隨之運(yùn)動，從而帶動曲軸轉(zhuǎn)動，再帶動曲柄搖桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動使床體產(chǎn)生擺動；該嬰兒車主要由動力輸入裝置、傳動裝置、離合裝置和曲柄搖桿裝置組成。機(jī)具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，為中國嬰兒車的設(shè)計(jì)提供了技術(shù)支持。 關(guān)鍵詞：兒童用品；嬰兒車；設(shè)計(jì)；搖擺；傳動帶；手搖；多功能 中圖分類號： 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： - 97 - 0 引言 嬰兒車兒車產(chǎn)業(yè)所面對的消費(fèi)市場已經(jīng)產(chǎn)生了很大的變化，這將推動企業(yè)和產(chǎn)品不斷地更新?lián)Q代以適應(yīng)這一變化帶來的沖擊。兒童消費(fèi)每年對家庭消費(fèi)額的直接影響和間接影響加起來的數(shù)字已經(jīng)吸引了許多生產(chǎn)企業(yè)的注意，導(dǎo)致其生產(chǎn)出了各種各樣的嬰兒車，比如豪華型、簡約型、輕便型等，無論哪一種，存在的弊端都是“一物只能一用”（現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)在為人類創(chuàng)造現(xiàn)代生活方式和生活環(huán)境的同時，也加速了資源、能源的消耗，特別是工業(yè)設(shè)計(jì)的過度商業(yè)化，使設(shè)計(jì)成了鼓舞人們無節(jié)制消費(fèi)的重要介質(zhì)。隨著全球污染越來越嚴(yán)重，全世界消費(fèi)者都在提倡綠色無污染可循環(huán)利用的消費(fèi)觀念）。對于中國這個人口密度如此大的國家（經(jīng)濟(jì)基本上還處于發(fā)展中國家，大多數(shù)家庭還未實(shí)現(xiàn)小康生活），人均住房面積逐漸減少，物價迅速提升，“一物一用”的設(shè)計(jì)理念不僅浪費(fèi)資源而且占空間。所以嬰兒車產(chǎn)品的整個發(fā)展趨勢往節(jié)約材料、多功能整合的全新設(shè)計(jì)靠攏。 嬰兒車是現(xiàn)代家庭必不可缺的育兒工具，在現(xiàn)代家庭中扮演著越來越重要的角色。同時新的育兒文化也在不斷沖擊著我們的傳統(tǒng)觀念，人們對現(xiàn)有的嬰兒車也提出了越來越高的要求，期待著更高品質(zhì)的嬰兒車問世。設(shè)計(jì)的終極是為了人們搞品質(zhì)的生活，市場上的嬰兒車大多功能單一，且使用壽命一般在一年左右便成為閑置品。新型多功能嬰兒車將從“可持續(xù)發(fā)展”的角度，開展創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究，從而延長其使用壽命和使用率。因此，開展嬰兒車的設(shè)計(jì)研究，為我們的寶寶和年輕的父母提供更加高品質(zhì)的服務(wù)，是時代發(fā)展的需要。 1 嬰兒車的總體結(jié)構(gòu) 嬰兒車機(jī)整體結(jié)構(gòu)如圖1-1所示 1.后輪 2.固定桿 3.傳動帶 4.離合器 5.前框架桿 6.連桿 7.曲柄輪 8.床體 9.把手桿10.床體固定架 11.雨棚固定架 12.雨棚固定桿 13.搖桿 14.把手固定架 15.橫梁 16.后框架桿 17.行星輪 圖1-1嬰兒車整體裝配圖 本嬰兒車通過主動軸、離合器與曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)輕微、平穩(wěn)擺動；當(dāng)嬰兒車運(yùn)動時，通過離合器使主動軸與從動軸結(jié)合，再采用皮帶輪作為傳動裝置，那么車輪的滾動將使主動軸隨之運(yùn)動，從而帶動離合器轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，再帶動曲柄搖桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動，最終實(shí)現(xiàn)床體的擺動；當(dāng)嬰兒車靜止時，通過離合器使其分離，然后采用單獨(dú)的手搖裝置，以手搖的方式來控制曲柄的轉(zhuǎn)動，曲柄的轉(zhuǎn)動將帶動曲柄搖桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動起來，最終也可實(shí)現(xiàn)床體的擺動。并且在手搖的時候，各零部件連接處的摩擦等阻力的存在又可以反饋到動力源去，從而使人們達(dá)到健身的效果。嬰兒車通過在車輪上附加行星輪機(jī)構(gòu)，使其具有上下樓梯更加省力、平穩(wěn)的功能。嬰兒車通過改進(jìn)牙嵌式離合器，使其能適用于不同情況下的結(jié)合與分離，使本作品操作更加靈活。 2 關(guān)鍵部件設(shè)計(jì) 2.1曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 具有一個曲柄和一個搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。通常，曲柄為主動件且等速轉(zhuǎn)動，而搖桿為從動件作變速往返擺動，連桿作平面復(fù)合運(yùn)動。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中也有用搖桿作為主動構(gòu)件，搖桿的往復(fù)擺動轉(zhuǎn)換成曲柄的轉(zhuǎn)動。 中文名稱：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；英文名稱：crankrockermechanism； 定義：具有一個曲柄和一個搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。通常，曲柄為主動件且等速轉(zhuǎn)動，而搖桿為從動件作變速往返擺動，連桿作平面復(fù)合運(yùn)動。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中也有用搖桿作為主動構(gòu)件，搖桿的往復(fù)擺動轉(zhuǎn)換成曲柄的轉(zhuǎn)動。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)是四桿機(jī)構(gòu)最基本的形式。 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械中，其主要優(yōu)缺點(diǎn)有： （1）優(yōu)點(diǎn)：簡單，容易實(shí)現(xiàn)。 （2）缺點(diǎn)：占用空間大，而且有死點(diǎn)。 圖2-1結(jié)構(gòu)原理圖 根據(jù)上述曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的概述及優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)，我們可以將其利用于我們的嬰兒車上。特此，我們?yōu)閶雰很嚵可碓O(shè)計(jì)了一種曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，如機(jī)構(gòu)示意圖2-1所示。 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)作為核心機(jī)構(gòu)運(yùn)用于本作品中。AB點(diǎn)與機(jī)架相連，曲軸帶動曲柄AB轉(zhuǎn)動，從而帶動搖桿CD作變速往返擺動，使連桿BC緩慢擺動，從而達(dá)到讓嬰兒車的搖籃平穩(wěn)擺動的目的。 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是根據(jù)已知條件來確定機(jī)構(gòu)各構(gòu)建的尺寸，其可以歸納為兩種基本類型。 （1）實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動規(guī)律； （2）實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動軌跡。 根據(jù)自由度的計(jì)算公式： 其自由度計(jì)算為： 2.2離合器的設(shè)計(jì) 牙嵌離合器結(jié)構(gòu)簡單，外輪廓尺寸小，能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，故應(yīng)用較多，但牙嵌離合器只宜在兩軸不回轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速差很小時進(jìn)行結(jié)合，否則牙齒可能會因受撞擊而折斷。牙嵌式離合器由兩個端面上有牙的半離合器組成，一個半離合器固定在主動軸上，另一個半離合器用導(dǎo)鍵或花鍵與從動軸聯(lián)接，并通過操縱機(jī)構(gòu)使其做軸向移動，從而起到離合作用。利用兩半離合器端面上的牙互相嵌合或脫開以達(dá)到主、從動軸的離合的目的。牙有矩形、梯形、三角形、鋸齒形和螺旋形等幾種形式。由于同時參與嵌合的牙數(shù)多，故承載較高，適用范圍廣泛。 根據(jù)上述牙嵌式離合器的概述及優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)，嬰兒車的決定優(yōu)化牙嵌離合器作為分離機(jī)構(gòu)，由于牙嵌式離合器結(jié)合是容易受到撞擊而折斷，所以優(yōu)化了牙嵌式離合器，設(shè)計(jì)了由腳踏板來使離合器結(jié)合與分離，離合器里面有兩個小凸臺，離合器轉(zhuǎn)軸前段是一個圓柱，圓柱頭部有卡槽，不管任何角度都能插進(jìn)去，插進(jìn)去之后由于上下在彈簧力的作用下使凸臺牢牢的嵌入卡槽，從而使離合器結(jié)合。 2.3行星輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 嬰兒車一般采用傳統(tǒng)的輪式結(jié)構(gòu)，一般僅適合在平地上使用，很少具備爬樓和翻越障礙的能力。樓梯和路障使嬰兒車的出行受到了很大的限制，很多場合尤其是室外，比如銀行、購物中心門前等或多或少有幾級臺階，室內(nèi)也有很多地方?jīng)]有電梯，這也給嬰兒車造成很多不便。當(dāng)然，國家也花費(fèi)了大量的財(cái)力和人力在某些場所修建了相應(yīng)的輪椅坡道和其他公用設(shè)施以方便嬰兒車、輪椅等活動。但由于各種因素的影響，這些措施的作用也非常有限。 行星輪機(jī)構(gòu)是除了能像定向輪那樣圍繞自己的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動之外，他們的轉(zhuǎn)動軸還隨行星架繞其他齒輪的軸線轉(zhuǎn)動的機(jī)構(gòu)。繞自己軸線的轉(zhuǎn)動稱為“自轉(zhuǎn)”，繞其他軸線的轉(zhuǎn)動稱為“公轉(zhuǎn)”，就像太陽系中的行星那樣，因而得名。行星輪的主要特點(diǎn)是體積小，承載能力大，工作平穩(wěn)。但大功率告訴行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，要求制造精度高。 根據(jù)上述行星輪的概述，我們按照嬰兒車的使用要求，設(shè)計(jì)了一款適用于多功能嬰兒車上樓的行星輪。該行星輪的結(jié)構(gòu)是由三個大小相同的行星齒輪構(gòu)成的行星輪系，在中心點(diǎn)外依次均布三行星輪，三行星輪用一個三角形的中心架連接而成的。 其優(yōu)點(diǎn)在于，分別適用平地行駛和爬樓梯，各自適應(yīng)性良好，并且結(jié)構(gòu)緊湊，容易操縱。 2.4傳動裝置的選擇 2.4.1傳動的幾種典型方法 （1）帶傳動 帶傳動是利用張緊在帶輪上的柔性帶進(jìn)行運(yùn)動或動力傳遞的一種機(jī)械傳動。根據(jù)傳動原理的不同，有靠帶與帶輪間的摩擦力傳動的摩擦型帶傳動，也有靠帶與帶輪上的齒相互嚙合傳動的同步帶傳動。 優(yōu)點(diǎn)：a可用于兩軸中心距離較大的傳動；b帶具有彈性，可緩和沖擊和振動載荷，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無噪聲；c當(dāng)過載時，帶即在輪上打滑，可防止其他零件損壞；d結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備費(fèi)低，維護(hù)方便。 缺點(diǎn)：a傳動的外廓尺寸較大；b由于帶的彈性滑動，不能保證固定不變的傳動比；c軸及軸承上受力較大；d效率較低；e帶的壽命較短，約為3000到5000h；f不宜用于易燃易爆的場合。 （2）齒輪傳動 齒輪傳動是利用兩齒輪相互嚙合傳遞動力和運(yùn)動的機(jī)械傳動，即是用主、從齒輪輪齒直接傳遞運(yùn)動和動力的裝置。并且，它是在多有機(jī)械傳動中，應(yīng)用最廣，可用來傳遞相對為止不遠(yuǎn)的兩軸之間的運(yùn)動和動力。 優(yōu)點(diǎn)：a傳動效率高；b傳動比大；c傳遞扭矩大；d壽命長。 缺點(diǎn)：a重量大；b噪音大；c傳動距離較??；d需要經(jīng)常潤滑。 （3）鏈傳動 鏈傳動是通過鏈條將具有特殊齒形的主動鏈輪的運(yùn)動和動力傳遞到具有特殊齒形的從動鏈輪的一種傳動方式。 優(yōu)點(diǎn)：a承載能力高；b適用于惡劣的工作環(huán)境；c效率高；d作用于軸上的力小。 缺點(diǎn)：a工作時有噪聲；b存在沖擊、振動；c對安裝精度要求高。 2.4.2傳動方案的選擇 為了實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能提出兩個方案可供選用： 方案一：用帶轉(zhuǎn)動來實(shí)現(xiàn)傳動，其結(jié)構(gòu)簡單，無噪音，容易設(shè)計(jì)便于制造，性價比也較高，對機(jī)器的轉(zhuǎn)速要求不高，對嬰兒睡眠無影響。 方案二：采用齒輪轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)傳動，其結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，重量大，噪音大，加工工藝要求較高，并且需要經(jīng)常潤滑。 經(jīng)過方案的比較及選擇，在設(shè)計(jì)要求內(nèi)方案一能夠滿足設(shè)計(jì)的要求條件，方案一比方案二性價比高，且容易實(shí)現(xiàn)。所以選擇方案一的帶轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)。 2.4.3傳動比的計(jì)算 根據(jù)傳動比的計(jì)算公式： 設(shè)計(jì)的帶傳動比為： 齒輪傳動與帶傳動相比主要缺點(diǎn)有： （1）制造、安裝精度要求較高，因而成本也較高； （2）不宜作遠(yuǎn)距離傳動； （3）無過載保護(hù)； （4）需專門加工設(shè)備。 3 結(jié)論 1) 嬰兒車能夠在地表相對平整情況下，進(jìn)行持續(xù)均勻的搖擺運(yùn)動以及搖擺幅度；質(zhì)量完全滿足葡萄扦插種植的工藝要求。 2) 本嬰兒車再傳動過程中，利用皮帶輪傳動，噪音小，不影響嬰兒休息。 3）如果要趕時間，快速推行要使離合器分離，以便操作。 參考文獻(xiàn)： [1]臧堃.新型折疊式嬰兒車的設(shè)計(jì)[D].中央美術(shù)學(xué)院,2013. 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