车载式轮椅升降装置的结构设计-毕业设计说明书.docx

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1、毕业设计学号:毕业设计（论文）（2022 届）车载式轮椅升降装置的结构设计学生系部机械与材料工程系专业班级机制185校内指导教师专业技术职务校外指导老师 专业技术职务无二。二二年三月车载式轮椅升降装置的结构设计摘要：目前全世界的残疾人总数已超过六亿，其中乘坐轮椅的人数超过百分之三十，他们外出时上下、车障碍使他们最大的困难。本课题设计的是一种新型车载轮椅自动升降机，实现了自动载卸乘客的功能。本文确定了车载轮椅升降装置的总体方案，并对其整体运动方式进行了设计;对其升降结构进行设计与分析,完成了液压系统的设计，并对其主要零部件进行选择、计算及校核。本课题有望解决下肢残疾人上下车问题，具有明显的经济和

2、社会效益。关键词：车载式；轮椅升降机构；液压系统IIStructural design of vehicle mounted wheelchair lifting deviceAbstract： At present, the total number of disabled people in the world hasexceeded 600 million, of which more than 30% are in wheelchairs. When they go out,getting on and off and obstacles in the car make them th

3、e greatest difficulty. Thissubject designs a new type of vehicle wheelchair automatic elevator, which realizesthe function of automatically loading and unloading passengers. In this paper, theoverall scheme of vehicle wheelchair lifting device is determined, and its overallmotion mode is designed; T

4、he lifting structure is designed and analyzed, the design ofthe hydraulic system is completed, and the main parts are selected, calculated andchecked. This topic is expected to solve the problem of getting on and off the vehiclefor the disabled with lower limbs, and has obvious individual economic a

5、nd socialbenefits.Key words: Vehicle mounted； Wheelchair lifting mechanism； Hydraulicsystem车载式轮椅升降装置的结构设计IStructural design of vehicle mounted wheelchair lifting device II1绪论11.1 课题的背景、目的和意义11.2 研究现状与发展趋势11.3 本课题的研究内容22车载轮椅升降机机构方案分析32.1 方案一32.2 方案二32.3 方案三32.4 方案四42.5 方案选择确定43车载轮椅升降机机构机械结构设计63.1 汽车尾

6、部参考数63.2 尾板尺寸设计63.3 设计尺寸83.4 机构运动解析83.5 受力分析113.6 液压系统原理图144液压系统设计计算分析154.1 举升液压缸的设计分析154.2 关门液压缸的设计分析174.3 活塞的设计194.4 导向套的设计、计算分析194.5 端盖和缸底的设计与计算分析204.6 缸体长度的确定分析214.7 缓冲装置的设计分析214.8 排气装置的分析214.9 密封件的确定选择22234.11液压缸的安装及连接结构的介绍分析23液压泵的参【设计选用254.10 防尘圈的选择6电动机的确定267各个液压元件的选择277.1 液压阀及过滤器的选择277.2 油管的确

7、定选择287.3 油箱体积的确定288分析液压系统性能分析298.1 压力损失的验算以及泵压力的调整分析298.2 液压系统的发热情况分析验算分析319结论32参考文献33致谢34毕业设计1绪论1.1课题的背景、目的和意义根据当前数据统计，世界人口数中残疾人的数量高达几亿人，这其中下肢残疾人数占到残疾人总人数的30%以上，同时，中国大约有8500万残疾人。大约占中国总人数的6. 21%。除此之外，随着我国工业化以及城镇化进程速度的加快,由于交通事故以及生产安全事故等因素所造成的下肢残疾的数量仍在剧增，据有关统计数据显示，我国的残疾人数大约每年以七十万到八十万的速度在增长，其中有相当一部分人群是

8、下肢残疾，他们主要依靠辅助工具或者借助他人的帮助才能外出。另一方面，随着我国老龄化程度的不断加快，据不完全数据显示我国60周岁及以上人数已达到2.亿以上，约占总人口数的1596, 65周岁及以上人口约有13161万人，占总人口数的9. 7%,已经远超过了国际上老龄化社会定义比值。随着经济的高速发展，主要以下肢残疾人和行动不便的老年人为代表的下肢障碍人群等相关的一系列社会问题也日益显示出来。其中主要的问题之一就是下肢残疾人和老年人的出行问题。不管是下肢残疾人还是老年人，行动不便的人都使其生活范围和空间受到了很大的范围限制，从而很大程度上降低了他们的生活品质。随着我国经济社会的发展和残疾人事业的进

9、步，越来越多的下肢障碍者人群希望走出家门，参与到社会生活中去，所以他们在出行方面的需求与日俱增。然而尽管目前已经有智能轮椅和辅助腿等代步工具，但在远距离出行和速度方面仍存在着很多不足之处。对于现代社会来说，汽车成为了城市交通最主要的交通工具之一，既缩短了出行 时间又大大提高了人类的生活水平。相比于普通人，下肢残障人群对汽车有着更大的需求，而上下车障碍是他们最大的困难。本课题设计的是一种新型车载轮椅自动升降机，实现了自动载，卸乘客的功能。使用该升降机构，将在很大程度上解决了残疾人生活环境中的出行障碍的问题。解决了下肢残疾人上下车时的障碍问题。这样不仅是节约了时间成本，而且还节省了人力消耗，从而减

10、轻劳动强度。1. 2研究现状与发展趋势随着科技的发展，残疾人驾驶汽车已不再是梦想，但随之出现下肢残疾人和腿脚不方便的老年人的上下车问题。由于下肢障碍使得该类人群上下车比较困难，很多人都是用手撑着或者靠其他人帮助从轮椅上移动到汽车座椅上。为了解决下肢障碍人士乘坐轮椅上下车问题，国内外专家和公司现已研制出适合该类人群的车载轮椅升降装置。目前生产的车载轮椅升降机企业主要有瑞典ZEPR0公司，广东省达机械制造有限公司，深圳是凯卓立液压设备有限公司等。目前还有为方便轮椅上下车，斜波式电动折叠导板装置，轮椅可以通过斜波进出车厢。轮椅进入车厢以后，协板可以依靠电机驱动把斜板收缩起来。还有更高级的就是巴西研制

11、出专用残疾人升降装置，可以使残疾人士上下车容易的轮椅升降机。该装置依靠遥控器进行操作,能够实现乘坐轮椅的人独立的上下车，同时两边还有安全护栏，对残疾人起到了保护作用。目前，我国残疾人的总体数量比较多，但由于该类人群的心理特征、自身条件以及公共环境中无障碍设施的制约，导致该人群外出的人数比较少。目前市场上为下肢障碍人士提供的乘车服务和上下车机构较为简单、安全措施比较差、工作可靠性比较低，稳定性不怎么好，无法满足下肢障碍人群的问题。随着我国经济的发展和人民生活水平的不断提高，汽车已经成为很大部分人生活中不可缺少的一种交通工具。行走不便的下肢障碍人群为了提高生活水平以及扩大活动范围则更需要汽车。再加

12、上我国已进入老龄化社会，要解决下肢残障人士及老年人的出行难题，有需要设计出一种能够充分适应下肢障者和老年人自身条件的车载式轮椅升降机构的装置。1.3本课题的研究内容包括车载轮椅升降机机械的设计和功能原理的机械设计和筛选方案。从动力源，驱动机构驱动模式，执行机构，整个系统的总体规划，解决机构系统建模,动态综合分析，系统控制等问题。为了人上下车的安全，尾板在升降过程中保持平稳机制横梁伸缩缸，同时考虑到隔室结构，燃料箱应安装在底盘下面。1）乘坐轮椅人群独立上下车的问题。根据任务要求，用了四杆机构，则需要对四杆机构进行分析，从而得出能够完成轮椅托板的升降。2）轮椅上下车装置设计中紧凑和所需性能的协调问

13、题。根据任务要求，查阅了资料采用了机、电、液一体化的集成系统，可以互相协调互不影响，而且能完成所需的目标任务。3）装置的安全措施。查阅相关资料，设计了夹紧液压缸，根据计算得参数，选择合理的相关元件。2车载轮椅升降机机构方案分析2.1 方案一采用齿轮齿条机构图2.1齿轮齿条机构优点：升降的距离可精确控制，而且运行平稳；缺点：该机构升降距离有限，否则会影响行车等问题（整个机构要安装于汽车车厢下面的底盘上）。2.2 方案二采用曲柄滑块机构图2.2曲柄滑块机构优点：结构较为简单，运行平稳“没有冲击；缺点：与导杆机构一样，安装于车厢底部后，但是不利行车，因此也不可用。2.3 方案三采用导杆机构第15页共

14、34页图2.3导杆机构优点：构件比较少，结构简单，成本较低，易于实现；缺点：整个机构要安装于汽车车厢下面的底盘上，该垂直升降式导杆机构安装后不利行车，所以不可用。2.4 方案四采用平行四边形机构图2.4平行四边形机构优点：结构简单，运行平稳，可安装于车厢底部，不影响车辆的行车问题；缺点：构件比较多，安装时一些车辆可能需对尾部进行改装。2.5 方案选择确定考虑到车厢的具体结构和使用要求，机构的固定架应该固定在汽车车厢下面的底盘上面，而且，升降机构上升到极限位置时应该与地面有一些距离以便于行车，尾板在升降时，还应保持平稳，以保正人的安全问题。通过比较上面各个机构的优缺点比较，现在确定尾板采用平行四

15、边形机构，考虑到尾板的收缩问题，对机构进行了适当的修改，修改后结构简图如图2-5所图2.5尾板机构简图机构采用了伸缩式液压缸，这其中，与上部连杆形成转动副的油压缸是用于升降的功能，另外一个油压缸用于尾板的伸缩。连杆与关门缸形成平行四边形机构，保证尾板的水平；液压缸的伸缩运动转化为连杆的摆动运动后，尾板升降比较平稳；该机构在垂直方向的结构较为紧凑，在升降至上限位置时，机构的下端与地面有一段的距离，因此不影响正常行车的问题。所以该机构满足设计要求。汽车底盘长（mm） 8208轴距（mm）4600车架有效长度（mm） 5578车架外宽（mm）1150推荐货物重心（mm） 890车辆前悬/车架后悬1548/1800（mm）汽车底盘高（mm） 30603车载轮椅升降机机构机械结构设计