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重障者洗浴辅具设计—移乘装置的设计

作　者: 张向颖
导　师: 薛强
学　校: 天津科技大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 老年人洗浴辅具移乘装置功能设计机构设计三维建模有限元分析
分类号: TS914.254
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 2次
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内容摘要

全球老龄化形势严峻,目前我国60岁以上老年人口已达到1.78亿；残疾人8296万,60岁以上老年人中部分失能和全部失能老年人约3300万人。随着年龄的增长,人们的理解力、认知能力的削弱以及肌肉、骨骼上的疾病严重削弱了他们在日常生活中的自主活动能力。这些人群越来越渴望能够独立生活,以减轻家人的负担。为他们生产综合化、细致化、服务化、亲情化、人性化的产品逐渐成为体现我国社会文明程度的标志,也体现我国政府对这些弱势群体的关怀与重视。因此,开发满足老年人、残疾人需求的康复辅具,从而让老人、残疾人、伤、病人等功能障碍群体能够充分享受现代高新技术带来的便利,对实现2015年我国“人人享有康复服务”的国家战略目标,促进社会和谐稳定具有重大意义。针对老年人及残疾人的实际需要,在总结国外洗浴辅具技术的基础上,设计开发一种高可靠性、高效率、低成本的洗浴辅具移乘装置。主要任务是根据中国人的人体尺寸特征、生物力学参数和对老年人及功能障碍者的护理要求,采用计算机辅助工程的方法建立洗浴辅具移乘装置虚拟模型；根据人机工程学优化产品的机械结构,并完成产品造型设计。该设计实现了老年人和残疾人的出、入浴等功能,为残障人和老年人生活提供了方便,提高了他们生活自理的能力。研究结果表明,采用少齿差行星齿轮制造洗浴辅具移乘装置调角器,可使洗浴床结构简单,驱动效率高；本论文设计的洗浴辅具移乘装置具有人性化和操作方便的特征；通过机构运动仿真和干涉分析,提高了设计效率和质量；通过三维造型设计,提高了移乘装置外观形态的美观性；利用ANSYS对洗浴辅具移乘装置关键零部件进行了结构有限元分析,确保了设计的合理性与传动的可靠性,提高了产品一次设计的成功率。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 前言  8-21
  1.1 课题研究背景及意义  8-10
    1.1.1 国际老龄化人口背景  8-9
    1.1.2 康复辅具需求和现状  9-10
  1.2 国内外洗浴辅具研究现状及发展趋势  10-19
    1.2.1 洗浴辅具国内外研究现状  10-16
    1.2.2 未来发展趋势  16-19
  1.3 课题研究内容  19-20
  1.4 本章小结  20-21
2 移乘装置的功能设计  21-33
  2.1 移乘装置的设计思路  21-22
    2.1.1 设计原则  21
    2.1.2 设计流程  21-22
  2.2 移乘装置的需求分析  22-23
    2.2.1 残疾人心理需求分析  22-23
    2.2.2 残障人生理需求分析  23
  2.3 移乘装置的功能分析及IDEFO模型  23-32
    2.3.1 滑轨式移乘装置的功能分析及IDEFO模型  25-29
    2.3.2 升降式移乘装置的功能分析及IDEFO模型  29-32
  2.4 本章小结  32-33
3 移乘装置的机构设计及运动分析  33-48
  3.1 基于人机工程学的移乘装置尺寸设计  33-40
    3.1.1 人机工程学概述  33-34
    3.1.2 滑轨式移乘装置尺寸设计  34-38
    3.1.3 升降式移乘装置尺寸设计  38-40
  3.2 机构设计及运动分析  40-47
    3.2.1 滑轨式洗浴床机构设计  40-42
    3.2.2 滑轨式升降机构机构设计  42-45
    3.2.3 滑轨式升降机构运动分析  45-47
  3.3 本章小结  47-48
4 移乘装置的三维建模  48-52
  4.1 三维建模技术概述  48
  4.2 滑轨式移乘装置实体建模  48-50
    4.2.1 关键零部件及整体建模  48-50
  4.3 升降式移乘装置实体建模  50-51
  4.4 本章小结  51-52
5 移乘装置升降立柱的有限元分析  52-58
  5.1 有限元理论及ANSYS介绍  52-53
  5.2 移乘装置升降立柱的有限元分析  53-57
    5.2.1 创建有限元模型  53-54
    5.2.2 施加载荷进行求解  54-55
    5.2.3 查看求解结果  55-57
  5.3 本章小结  57-58
6 总结与展望  58-60
  6.1 论文工作结论  58
  6.2 后续工作展望  58-60
7 参考文献  60-66
8 攻读学位期间论文发表情况  66-67
9 致谢  67

重障者洗浴辅具设计—移乘装置的设计

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