毕业设计论文多功能自助护理床结构设计.docx

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1、多功能自助护理床结构设计中文摘要多功能自助护理床结构设计摘要：随着社会的发展进步，各个行业领域都不断更迭，随着医疗水平的提高,人们对辅助护理工具的要求也一定会随之变高。传统的护理机械床多为手动的液压式操作，当使用者没有他人照顾时使用十分不方便，所以使用者独自活动时，辅助其从床上坐立、上下床的机械出现已成必然趋势。另一方面来说智能医院的兴起，使得多功能护理床的更新出现了大量市场契机。多功能护理床需要满足在独立环境下使用者依旧可以自主操作运行的要求，并且比传统、普通的护理床拥有更多的护理、监测、保护功能。本文主要对多功能自助护理床的整体机械结构进行研究设计，确定床体的工作的稳定及可靠。关键词：电动

2、控制；多功能；独立操作；有限元分析；外文摘要Structura1designofmu1ti-functionse1f-nursingbedAbstract:Withthedeve1opmentandprogressofsociety,variousindustriesandfie1dsareconstant1ychanging,andwiththeimprovementofmedica11eve1,therequirementsforauxi1iarynursingtoo1swi11certain1ybecomehigher.Thetraditiona1nursingmachinerybeds

3、aremost1ymanua1hydrau1icoperation,anditisveryinconvenienttousewithouttakingcareofbyothers,soitisausertoassistthemachinetositonandoffthebeda1onehasbecomeaninevitab1etrend.Ontheotherhand,theriseofinte11igenthospita1shasmadea1otofmarketopportunitiesfortherenewa1ofmu1ti-functiona1nursingbeds.Mu1ti-funct

4、ionnursingbedsneedtomeettherequirementsthatuserscansti11operateindependent1yinanindependentenvironment,andhavemorenursing,monitoringandprotectionfunctionsthanthetraditiona1andordinarynursingbeds.Thispaperstudiestheovera11mechanica1structureofmu1ti-functionse1f-carebedtodeterminethestabi1ityofbedbody

5、andre1iabi1ity.Keywords:E1ectriccontro1;mu1ti-function;independentoperation；finite-e1ementana1ysis;111.1 课题的目的及意义11.2 国内外研究现状11.3 发展趋势12设计目标与整体方案32.1护理要求32.2整体方案构思32.31_*32.4结构组成32.5相关要求与标准43结构设计53.1床体整体结构设计53. 2床面板结构设Vi53.3 旋转体结构设计73.4 I勾vi-73.5 底板结构设计73.6 升降连杆及底座结构设计84力学分析104.1有限元分析的简介104. 2有限兀分析的

6、步骤104. 3具体分析过程104.4有限元分析结果17结论23致谢24参考文献241绪论1.1 课题的目的及意义多功能护理床目的是为了尽好地帮助护理人员及使用者，节省不必要的时间、人力资源，随时随地可以满足使用者的要求，为使用者提供多项化的功能服务。例如调节使用者在护理床上的姿态，抬起背部，弯曲腿部，将使用者支撑到自己舒适心仪的姿势、高度；配合床体的水平旋转将使用者平稳的直立运送下床,即使不能下床运动，使用者也可以利用护理床的功能在床上进行锻炼，利于身体的恢复。所以开发设计一种构造简单、工作可靠、使用方便、所需空间小的多功能护理床，对于医疗护理事业具有重要的意义。1.2 国内外研究现状护理床

7、的基本分类情况如下表1-1所示：表IT护理床的基本分类tt存在问题基础护理床1、材料、结构、生产1、主要是手动进行操作，耗时工艺简单，便于制造。长，繁琐。2、操作功能比较简2、销售价格便宜。单，无法实现使用者的护理需求。3、造型单一，构造简单，适用范围小。普通多功能护理床1、大部分为电动，使1、床体功能连贯性较差，动作用者可快捷方便的操衔接不够连贯。2、床体生产技作完成大部分的护理术简单，容易被仿制。3、市场功能。2、增加了辅助售价普遍较高护理工具的安装接口。3、床体外形，装饰改进高级多功能护理床1、护理功能较为完善1、功能繁多一体化容易造成不且可以灵活增加减少必要的浪费。2、床体可拆解性相应

8、功能，连贯性好，较差，运输安装繁琐，耗时长。噪音较小。2、床体结3、成本高，售价高，对使用者构安全合理，稳定性经济能力有一定的要求。高。3、外形新颖，容易识别。1.3 发展趋势由于社会的快速发展,医疗技术、手段的不断进步,医护设备为了适应发展速度需要更快的更新换代,功能简单，结构普通的护理床已经逐渐被多功能护理床取代。如今的护理床需要实现在结构和功能多元化才能在同类床体中占据独有的竞争力，与此同时护理床的性价比也使尤为重要的，如果护理床的价格过高，尽管功能繁多但也不能满足大部分一般消费者经济能力。物美价廉的多功能护理床才能比普通的护理床更具有优势。且在价格低廉的同时,护理床的质量、结构、功能也

9、不可以忽视。在床体运行时部件可以独立的完成相对应的动作，且各个部分相互配合起来去实现床体的功能如改变背部的倾斜角度，腿部的弯曲，整体的升降等。相信护理床的功能以后只会越来越多且更具智能化，人性化。质量的提高、技术的革新、更高的性价比是护理床在护理邻域竞争中保持优势的必要条件。现在市场上多功能护理床的基本分类:2设计目标与整体方案2.1护理要求多功能护理床主要是为更好的帮助护理者或被护理者，完全让护理床去执行护理的工作，意在辅助使用者可以独立自主的的完成日常的护理生活，减轻护理压力，同时也为使用者更好地恢复健康创造良好的条件。2.2 整体方案构思护理床的总体结构是以设计为原则，根据需要的功能模块

10、、护理要求设计床体，然后设计整个床体布局、局部机构。护理床的功能主要主要有抬升背部、弯曲腿部、床上就餐、床体左右旋转、自助上下床等。护理床采用三联床面板的结构，上床板可以随意调整成平、坐式等空间状态。护理床可以添加可拆卸的餐桌，直接安装在两边护栏上，快捷方便；可以装配防水床垫，液体不会轻易的渗透到床体，对使用者进行擦拭清洁的时候也是十分方便；可以在床体上安装输液架，更方便对使用者的护理；可以直接遥控床体进行系列动作，使用者可以独立自主调节在床上的姿势。在选材方面，我们从两个方面进行考虑。第一个是强度方面，在起背或抬腿时使用者的重量分别集中在上床板的抬升板与大腿板上，所以选材一定是要能够承受住较

11、大的重量。第二是经济方面，多功能的护理床在国外的定价普遍较高，需要有一定经济实力的使用者才能负担的起。所以我们需要将的护理床打造的经济实惠才能吸引更多的消费者，以达到薄利多销的效果。综合上述两个方面的考虑，选择了铝合金作为我们整个床体的主要材料。由铝合金制造的床体质量轻、强度高、刚度好、方便使用，旦截面具有较高的抗弯强度，床体耐用，形变小，坚固耐用，耐腐蚀，使用维修方便。铝合金床体表面不需要特殊处理，不褪色、不脱落。使用轻巧方便，噪音较小。2.3 工作环境多功能护理床一般都在室内的环境工作，护理床工作的温度变化范围不会特别大，所以不需要去特别的考虑承受温度的问题。需要考虑的是护理床工作产生的噪

12、音以及床体工作所需要空间的限制，因此在设计护理床时需要考虑电机的类型、型号、大小，工作的噪音应该低于25分贝。有必要时在床体上添加少许降噪材料，如橡胶、海绵垫片、弹簧垫圈等。2.4 结构组成如图27所示，多功能护理床从结构上分为：床面板（抬升板，大腿板，小腿板）、床框架（垫板，底板，底座）、连杆机构（升降连杆）、控制系统。图2-1护理床的结构组成2.5 相关要求与标准为了使用者在护理床上感受到良好的舒适感以及能够有效的缓解护理人员的压力，护理床在设计时应该满足一些护理相关的要求与标准：(1)安全性一一护理床的使用者大多为老人、小孩、残障人士，多数情况下他们更容易受到外来的伤害，所以床体的使用安

13、全尤为重要。故在护理床的机械设计过程中，安全性是首当其冲的；(2)空间性一一护理床结构的大小应该有一定的空间范围限制；(3)舒适性一一护理床应该满足使用者所需的姿势，床面板的摆动角度应该按照有关的护理要求以及身体舒适的角度来设计；(4)功能多样性一一护理床的使用者各不相同所以所需要的功能也是多种多样的。除了日常基本的护理工作，可能还会有别样特殊的要求。所以应该在合理设计范围内，尽可能增添护理床的功能；(5)智能性一一要让护理床的使用感到便利、舒适、比如护理床运行之前应及时进行语音提示，以便使用者提前做好准备；护理床运作过程中要使加速度尽量达到最小以保证床体的安全及舒适；床面板以及床体结构尺寸设

14、计应适应人体的相关尺寸；更多应该考虑使用者的思维方式、生体结构、心理状况、行为习惯等。3.1 床体整体结构设计多功能护理床为了实现背部抬升、腿部弯曲和床体上下移动、水平旋转等动作主要由以下三个机构组成：抬升机构（背部抬升和床体抬升），曲腿机构（大、小腿板弯曲），旋转机构。整体使用软件UG及相关组件进行设计和分析，相较于软件CAD,前者可以更为轻松的实现护理床三维实体的构建，适合对护理床三维造型的设计与分析。图37护理床整体结构图护理床的整体结构如图3-1所示，由床面板（大、小腿板，抬升板）、旋转体、垫板、底板、升降连杆和底座构成。主要由大、小腿板、抬升板、旋转体和升降连杆来运行护理床的大部分动

15、作。抬升板主要对使用者的背部进行抬起或放下动作；大、小腿板分别针对使用者的大腿和小腿部分进行曲直的动作；旋转体连接大、小腿板和抬升板，让使用者的整个床面板可以进行水平的左右旋转，两边的护栏良好的防止使用者从护理床滑落；垫板与底板主要用来支撑、配合整个床面板的重量和运作；升降连杆连接底板和底座，主要负责整个床体的升降运动;底座则对整个床体进行固定支撑以及配合升降连杆的运动。3.2 床面板结构设计图3-3小腿板结构图图3-4大腿板结构图图3-5抬升板结构图床面板（抬升板与大、小腿板）的结构如图3-2所示，为了实现板与板的旋转运动，我们在板之间采用孔连接的方式，使得各板可以灵活运作且活动时尽量产生较小的噪音。背部抬升机构是多功能护理床的一个关键机构，其主要实现使用者在床上的抬背以及端坐的功能。为了抬升板运动平稳让使用者更加舒适，我们采用电动推杆来支持抬升板的运动。电推杆可以在使用者体重各异的情况下提供足够大的力支撑起抬升板，相比液压杆需要的空间、产生的噪音也小得多。图3-6背部抬升机构动作示意图图3-7背部抬升机构结构图图3-6