机械原理课程设计-可移动折叠式床椅

机械原理课程设计

说明书

设计题目：可移动折叠式床椅

专业班级：机中职13—2班

姓名：

指导教师：

目录

1、设计题目 (3)

1.1设计背景 (3)

1.2设计的目标和任务 (3)

1.3设计要求 (3)

2、设计方案 (4)

2.3方案一 (4)

2.1.1机构类型 (4)

2.1.2机构运动原理 (4)

2.1.3机构的优缺点 (5)

2.2.1机构类型 (5)

2.2.2机构运动原理 (5)

2.2.3机构的优缺点 (7)

2.3方案三 (7)

2.3.1机构类型 (7)

2.3.2机构运动原理 (7)

2.3.3机构的优缺点 (8)

2.4方案四 (8)

2.4.1机构类型 (8)

2.4.2机构运动原理 (8)

2.4.3机构的优缺点 (10)

3、车轮设计及刹车机构 (10)

3.1第一种刹车机构 (10)

3.2第二种刹车机构 (11)

4、设计方案的比较及选择 (12)

5、设计计算 (12)

6、设计心得及体会 (15)

7、参考文献 (16)

1、设计题目

1.1设计背景

针对日益繁忙的现代生活，人们生活品质的要求越来越高，在此高压力下，设计方便可行的可移动折叠式床椅不仅能够满足人们日常生活中的床和椅的转换，而且可以随意移动方便快捷。同时，随着我国老龄化程度的发展，所以老年人得人数将不断增加，行动不变的残疾人和老年人日益需要别人的照顾。在此前提下，我组通过几天的讨论，设计出了几种切实可行的方案，以供参考。

1.2设计的目标和任务

常见的一些新型的折叠式床椅有遥控气动可升降折叠床椅、电动遥控折叠床椅等。

结合实际情况以及设计的方便可行性，我们这款多功能折叠式床椅主要可以实现以下三种功能:

（1）可以实现自动调节成床的形状，供人们休息。

（2）可以实现自动调节成椅子的形状，供人们就坐。

（3）可以实现自由移动，更加方便人们的日常生活。

以上三种功能中，前两种用几种机构实现，后面我们会做详细的介绍，第三种功能通过手动或脚动控制刹车机构，方便快捷。

1.3设计要求

要求材料的刚度，韧性等符合使用要求，做到安全可靠，在符合其使用要求，安全可靠的条件下，尽可能的节约材料，以最小的成本获得最大的利润。

2、设计方案

2.1方案一:

2.1.1机构类型：连杆、螺套和驱动装置的组合机构

2.1.2机构运动原理：

在该方案中，采用床和椅转换的是平铺和坐起分别驱动的思路。具体方案图如附录1所示。

当折叠床位床的时候，床板1、2、3在同一平面，人躺在床上和普通床一样。

1 2 3

4

4'

5

驱动装置

6

图1 方案一折叠式床椅平躺时

当床椅由床转换成椅的时候，该过程由图中连杆4、5和螺套6和驱动装置的运动组合实现，驱动装置逆时针旋转时，通过螺杆带动螺套6向右运动，从而带动连杆4支撑床板3向上顶起，当连杆3达到最高点时，由铰链连接的床板2也达到顶点，床板1到达原来床板3所在位置，即为座椅的底部，床板2、3即为座椅的靠背。从而实现了由床到椅的转换。

图2 方案一折叠式床椅被折起时

2.1.3机构的优缺点：

优点：此方案主要由螺旋传动，结构简单，可以通过自锁现象实现床椅的稳定，加工容易，成本低廉，传动平稳精确。

缺点：承受的轴向推力大，效率低，摩擦严重。人坐在床椅上，不方便床椅的相互转换，故不适合残疾人或病人使用。

2.2方案二：

2.2.1机构类型：涡轮蜗杆、链条、齿轮、连杆等机构的组合

2.2.2机构运动原理：

在该方案中，采用床和椅的转换的是前后两个床板被同时驱动的思想。具体机构如附录2所示。分别是床板平置和坐起动作完成后的状态。

床板平置时，人躺在床上和普通的床一样，杆4'、5、6组成的连杆机构处于死点状态，达到足够的刚度和稳定性支撑床板。 1 2

3

4 4'

5

6

驱动装置

图3 （方案二）折叠式床椅平躺时

当需要坐起时由图中的驱动蜗杆1转动，带动驱动涡轮2转动，从而带动转臂运动，将床板9顶起。与此同时通过链条传动的涡轮带动齿轮4转动，齿轮4的旋转使得曲柄连杆机构中的曲柄4'转动，摆脱死点状态，摇杆6转动，使得床板7在重力的作用下转动，最后同时满足坐起和的功能。

图4 方案二折叠式床椅折起时

2 2'

9 4' 4 5 6

7

8 1 驱动装置

9

驱动装置 8

7

6

5 4

4' 1 2 2'

2.2.3机构的优缺点

优点：传动平稳，冲击载荷小传动比大。病人或残疾人在床上可通过手动控制。实现自己对自己的照顾。

缺点：效率低磨损较严重，且涡轮蜗杆加工难度大，制作成本高。并且其曲腿功能和坐起只能同时满足，无法独立动作。

方案三：

2.3.1机构类型：螺旋滑块连杆组合机构

2.3.2机构运动原理：

在该方案中，与方案二一样采用前后两个床板被同时驱动的思想。具体驱动方式如附录所示。分别是床板平置和坐起动作完成后的状态。

当床椅转换成床的时候，床板1、2、3在同一平面，人躺在床上和普通床一样。

1 2 3

4

4'

5

6

7

驱动装置

8

图5 方案三折叠式床椅平躺时

当床椅由床转换成椅的时候，该过程由图中螺旋滑块连杆组合机构实现，螺套8向右运动，从而通过连杆6、7带动滑块5沿杆4运动，由于