畢業(yè)設(shè)計(jì)---擔(dān)架車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要……………………………………………………………………………………………1</p><p>　　Abstract………………………………………………………………………………………2</p><p>　　緒論……………………………………………………………………………… …3<

2、/p><p>　　設(shè)計(jì)的研究意義…………………………………………………………………3</p><p>　　1.2 目前擔(dān)架車的折疊機(jī)構(gòu)的組成…………………………………………………5</p><p>　　1.3目前擔(dān)架車的折疊機(jī)構(gòu)的動(dòng)作過程……………………………………………6</p><p>　　1.4目前擔(dān)架車的優(yōu)缺點(diǎn)……………………………………

3、………………………7</p><p>　　1.5 設(shè)計(jì)的目標(biāo)………………………………………………………………………7</p><p>　　擔(dān)架車減震系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………………………………… …8</p><p>　　2.1 減震系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思想………………………………………………………8</p><p>　　2.2 懸架的功能

4、和組成………………………………………………………………8</p><p>　　2.3 懸架的設(shè)計(jì)方案…………………………………………………………………9</p><p>　　2.4 懸架具體的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)………………………………………………………10</p><p>　　零件的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………… …12</p>

5、<p>　　3.1 懸架主要參數(shù)的確定……………………………………………………………12</p><p>　　3.1.1 擔(dān)架車參數(shù)……………………………………………………………………12</p><p>　　3.1.2 懸架的空間幾何參數(shù)…………………………………………………………12</p><p>　　3.1.3 懸架的彈性特性和工作行程………………

6、…………………………………12</p><p>　　3.1.4 懸架剛度計(jì)算…………………………………………………………………13</p><p>　　3.2 螺旋彈簧的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………13</p><p>　　3.2.1 螺旋彈簧的剛度………………………………………………………………13</p><p>

7、;　　3.3 減振器結(jié)構(gòu)類型的選擇…………………………………………………………15</p><p>　　3.3.1 雙筒式液力減振器……………………………………………………………16</p><p>　　3.3.2 單筒充氣式液力減振器………………………………………………………18</p><p>　　3.3.4 減振器參數(shù)的設(shè)計(jì)………………………………………………

8、……………19</p><p>　　設(shè)計(jì)總結(jié)………………………………………………………………………… …22</p><p>　　4.1 創(chuàng)新點(diǎn)……………………………………………………………………………22</p><p>　　4.2 與同類產(chǎn)品比較及市場(chǎng)背景……………………………………………………22</p><p>　　4.3 后續(xù)工作…

9、………………………………………………………………………22</p><p>　　致謝……………………………………………………………………………………………23</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………………24</p><p>　　[摘 要]：傳統(tǒng)的急救擔(dān)架車的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，外觀比較笨重，減震功能小。不宜在災(zāi)難急救中

10、攜帶使用，容易對(duì)病人造成二次傷害。為了提高救護(hù)車擔(dān)架車的舒適性，根據(jù)臥位人體振動(dòng)響應(yīng)的特點(diǎn)和汽車懸架系統(tǒng)的振動(dòng)特性，本設(shè)計(jì)進(jìn)行全面機(jī)構(gòu)創(chuàng)新改革，應(yīng)用連桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)原理，合理設(shè)計(jì)擔(dān)架車的減震裝置，并適應(yīng)擔(dān)架支架的結(jié)構(gòu)。使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，有效的減小了由車身輸入的振動(dòng)能量，提高了降低舒適限度的耐受時(shí)間。具有簡(jiǎn)便快捷、體型輕巧、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于攜帶、操作，占用救護(hù)人員少、抗震度高，對(duì)傷員二次傷害小的優(yōu)點(diǎn)。</p><p&

11、gt;　　[關(guān)鍵詞]：急救擔(dān)架車、連桿機(jī)構(gòu)、懸架系統(tǒng)</p><p>　　[Abstract]: The traditional structure of the emergency stretcher more complex, the appearance of relatively bulky, cushioning small. Should not be carried in a disaster em

12、ergency use, easy to cause secondary damage to the patient. In order to improve the comfort of an ambulance stretcher, according to the characteristics of supine body vibration and the vibration characteristics of vehicl

13、e suspension systems, the design of a comprehensive institutional innovation and reform, the application of t</p><p>　　[Keywords]: emergency stretcher; linkage mechanism; suspension </p><p><

14、b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1設(shè)計(jì)的研究意義</p><p>　　近年來，全球范圍內(nèi)自然災(zāi)害、災(zāi)難事故、公共衛(wèi)生事件、社會(huì)安全事件等突發(fā)公共事件頻發(fā)，已經(jīng)嚴(yán)重影響了人類的生命與發(fā)展。我國(guó)每年因自然災(zāi)害、災(zāi)難事故以及社會(huì)治安等公共安全問題造成的GDP損失高達(dá)6％，并有約20萬人被奪去生命。在各種災(zāi)難或事故現(xiàn)場(chǎng),路面受到破壞,凸凹不平,使救護(hù)車無法到

15、達(dá)現(xiàn)場(chǎng),需要救護(hù)人員把傷病員從事故現(xiàn)場(chǎng)移送到救護(hù)車可到達(dá)的救護(hù)醫(yī)療點(diǎn)。然而很多傷病員由于在這段救援過程中,由于救援處理得不好,而造成了二次傷害，使得救援的效率大打折扣。</p><p>　　擔(dān)架車作為醫(yī)院救護(hù)及運(yùn)送病人過程中主要的搬移設(shè)備，首先應(yīng)具有靈巧輕便且需要護(hù)理人員少的特點(diǎn)，這樣才能在最短時(shí)間內(nèi)對(duì)病人進(jìn)行轉(zhuǎn)移；其次還應(yīng)具有較好的動(dòng)平衡性及減震性等，以減小甚至消除病人在推送途中所受的顛簸及可能發(fā)生的二次傷害。

16、</p><p>　　擔(dān)架車作為搬運(yùn)病人的主要工具,對(duì)其使用歷來已久,人們根據(jù)各個(gè)時(shí)期對(duì)擔(dān)架車提出的使用要求與功能,不斷的對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),使其功能越來越強(qiáng)大、越來越完善。目前,已經(jīng)開發(fā)出一些輔助搬運(yùn)器械來解決不能獨(dú)立行走病人搬運(yùn)的問題，這大大降低了護(hù)理人員</p><p>　　的工作強(qiáng)度及運(yùn)送過程中可能對(duì)病人造成的二次傷害系數(shù)。</p><p>　　我國(guó)對(duì)擔(dān)架車的研究

17、起步較早，就目前檢索的文獻(xiàn)看，國(guó)內(nèi)最早關(guān)于擔(dān)架車的專利申請(qǐng)是1988年戚鵬飛等研制的多功能醫(yī)用擔(dān)架車，其設(shè)計(jì)的擔(dān)架車可以通過控制裝置轉(zhuǎn)換為輪椅車，這標(biāo)志著我國(guó)對(duì)擔(dān)架車的研究由使用階段轉(zhuǎn)變到了開發(fā)設(shè)計(jì)階段。隨其后，國(guó)內(nèi)無論是對(duì)擔(dān)架車的專利申請(qǐng)還是文獻(xiàn)都大量增加。1990年張彥恩等人在其專利申請(qǐng)中介紹了一種帶斜板式病院轉(zhuǎn)移裝置,該裝置通過滾軸滑板和斜板的配合使用,在進(jìn)行有高度差的床面與推車間的病人搬移時(shí),只需將斜板在不同的高度進(jìn)行固定,而后

18、利用滑板將病人沿斜板進(jìn)行推運(yùn)到擔(dān)架車上，此種搬運(yùn)方法可實(shí)現(xiàn)病人的快速有效搬運(yùn)。除此以外，該裝置還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。1992年黃興運(yùn)在其專利設(shè)計(jì)中介紹了一種帶有可變換角度靠背及車腿可收放的擔(dān)架車。該擔(dān)架車的研究主要針對(duì)當(dāng)時(shí)我國(guó)在急救過程中運(yùn)送病員時(shí)多采用兩人抬擔(dān)架或者固定式擔(dān)架車的現(xiàn)狀。當(dāng)擔(dān)架車在地上運(yùn)行時(shí)，將鎖止器的鎖頭插入推車上腿一端的空槽中，進(jìn)行擔(dān)架車直立推送，當(dāng)擔(dān)架車上救護(hù)車時(shí)，拔動(dòng)鎖止器鎖桿，將鎖止器鎖頭從上腿的空槽中

19、拔出，即可輕而易舉的將擔(dān)架車推上救護(hù)車。使用該擔(dān)架車，可在平地上進(jìn)行病人的推送又可將車帶人一起快速平穩(wěn)</p><p>　　在國(guó)外，人們也已經(jīng)開發(fā)了多種輔助工具用于病人的床位轉(zhuǎn)移，如滑行墊、滑動(dòng)板和滑動(dòng)擔(dān)架等裝置，由于使用上述設(shè)備時(shí)都要使病人傾斜,有些設(shè)備使用時(shí)不免要對(duì)病人進(jìn)行拉扯，這些操作都容易對(duì)病人造成二次傷害，因此這些設(shè)備很難得到大力的推廣與應(yīng)用。如果需要對(duì)病人進(jìn)行水平搬移，則只能依靠人力，這對(duì)護(hù)理人員來說

20、需要很大的體力支出?；谏鲜鰡栴}，國(guó)外的研究人員將工作重心轉(zhuǎn)移到了機(jī)電一體化產(chǎn)品開發(fā)上，因此各種輔助搬移病人的機(jī)電設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。典型設(shè)備有由FUJIDA[32]提出的“Torancemover”。該設(shè)備主要是由安裝在擔(dān)架車上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和控制器來驅(qū)動(dòng)安裝在上下兩金屬板上的皮帶旋轉(zhuǎn)來搬移病人。TAKAOKA等和KAKUTANI等開發(fā)了一種助力搬移設(shè)備,這種設(shè)備主要是利用控制桿來控制搬移金屬板進(jìn)行病人的搬運(yùn)。日本DAIHEN公司開發(fā)的擔(dān)架與搬

21、運(yùn)車分離的搬運(yùn)設(shè)備，該擔(dān)架車采用傳送帶傳送形式，利用控制算法驅(qū)動(dòng)電機(jī)對(duì)傳送帶進(jìn)行控制，此搬運(yùn)裝置有兩種類型：（1）KASAGAMI等提出的插入板較厚的搬移設(shè)備；（2）王洪波、笠上文男提出的插入板較薄的搬移設(shè)備。第二種采用能夠提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的模塊化設(shè)計(jì)和體積小、</p><p>　　就國(guó)內(nèi)的情況可知，國(guó)內(nèi)的多數(shù)研究人員__的開發(fā)與研究主要還是集中在機(jī)械式的擔(dān)架車，擔(dān)架車的功能逐漸趨于完善，且結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡(jiǎn)單；

22、而國(guó)外已經(jīng)進(jìn)入了機(jī)電設(shè)備研發(fā)階段。雖然機(jī)電設(shè)備護(hù)士的可操作性高，但由于目前人們對(duì)電的恐懼感，很多病人在通過機(jī)電設(shè)備的搬移設(shè)備時(shí)，總不免會(huì)緊張，甚至有些患者不適應(yīng)這些機(jī)電設(shè)備，且由于機(jī)電設(shè)備造價(jià)昂貴，因此一直未能打開市場(chǎng)；液壓設(shè)備的漏油現(xiàn)象對(duì)醫(yī)院這種需要嚴(yán)格消毒的場(chǎng)所不免有些局限性，且液壓設(shè)備也相對(duì)較貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以要求簡(jiǎn)單輕便的擔(dān)架車目前還很少采用液壓式的。雖然多種多樣的擔(dān)架車已在醫(yī)院里應(yīng)用，但都沒有很好的解決不變體位的進(jìn)行病人轉(zhuǎn)移操

23、作。</p><p>　　現(xiàn)在輔助搬移病人的機(jī)電設(shè)備是一個(gè)研究熱點(diǎn)，很多醫(yī)療器械企業(yè)及科研工作者都將研究重心放在了機(jī)電設(shè)備的開發(fā)上，但由于目前在這方面的技術(shù)還并未成熟，所以目前機(jī)電輔助搬移設(shè)備還很少，但是隨著科學(xué)的進(jìn)步及技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化或者機(jī)電液（氣）一體化,甚至復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)的輔助搬移設(shè)備必將成為主要發(fā)展方向。</p><p>　　通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)將對(duì)擔(dān)架推車領(lǐng)域有一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，傳

24、統(tǒng)的急救擔(dān)架車的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，外觀比較笨重，減震功能小。不宜在災(zāi)難急救中攜帶使用，容易對(duì)病人造成二次傷害。為了提高救護(hù)車擔(dān)架車的舒適性，根據(jù)臥位人體振動(dòng)響應(yīng)的特點(diǎn)和汽車懸架系統(tǒng)的振動(dòng)特性，本設(shè)計(jì)進(jìn)行全面機(jī)構(gòu)創(chuàng)新改革，應(yīng)用連桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)原理，合理設(shè)計(jì)擔(dān)架車的減震裝置，并適應(yīng)擔(dān)架支架的結(jié)構(gòu)。使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，有效的減小了由車身輸入的振動(dòng)能量，提高了降低舒適限度的耐受時(shí)間。具有簡(jiǎn)便快捷、體型輕巧、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于攜帶、操作，占用救護(hù)人員少

25、、抗震度高，對(duì)傷員二次傷害小的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于災(zāi)難中對(duì)生命的及時(shí)搶救有著重要作用。</p><p>　　1.2 目前擔(dān)架車的折疊機(jī)構(gòu)的組成</p><p>　　擔(dān)架車的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖1-1所示</p><p>　　圖1-1擔(dān)架車的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖</p><p>　　其中臺(tái)板承擔(dān)病人，支桿和連桿通過若干個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副與臺(tái)板相連。該設(shè)備中應(yīng)用了8個(gè)萬向輪，同

26、高度的4個(gè)為一組，展開時(shí)一組工作，折疊時(shí)另一組工作。連桿之間由轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，該擔(dān)架車由2套這種桿機(jī)構(gòu)組合而成，其中左右對(duì)稱的支桿－ 觸板連桿－ 短連桿分別組成2 套復(fù)合鉸鏈。根據(jù)需要該車有2 個(gè)工作狀態(tài): 高位工作狀態(tài)和低位工作狀態(tài)。高位工作狀態(tài)是該車作為擔(dān)架車急救時(shí)推行所用; 而低位工作狀態(tài)則是該車作為擔(dān)架或進(jìn)入救護(hù)車時(shí)所用。</p><p>　　高位工作狀態(tài): 當(dāng)急救人員將病人抬出災(zāi)難場(chǎng)所時(shí)，將掛在臺(tái)板側(cè)面的掛

27、鉤旋轉(zhuǎn)打開，隨后扳動(dòng)一個(gè)觸板連桿，則扣入內(nèi)部的支桿展開，之后旋轉(zhuǎn)掛鉤，將其掛在支桿上進(jìn)行鎖死，實(shí)現(xiàn)高位工作狀態(tài)，遠(yuǎn)距離推行。這樣急救人員可以節(jié)省大量的體力和急救時(shí)間。</p><p>　　低位工作狀態(tài): 此時(shí)2套支桿全部向里收攏到極限位置，車體處于折疊狀態(tài)，由固定在臺(tái)板上的4 個(gè)萬向輪工作。掛鉤掛在工作臺(tái)板側(cè)面進(jìn)行鎖死，使高位支桿不會(huì)因?yàn)橹亓蛲饬φ归_，而影響擔(dān)用時(shí)的功能。因?yàn)闉?zāi)難或事故往往發(fā)生在凹凸不平急救車開

28、不進(jìn)去的地面上，這樣就可以實(shí)現(xiàn)擔(dān)架車作為擔(dān)架的擔(dān)用功能。</p><p>　　1.3 目前擔(dān)架車的折疊機(jī)構(gòu)的動(dòng)作過程</p><p>　　當(dāng)需要將擔(dān)架車折疊或?qū)⑵渫粕暇茸o(hù)車時(shí)，只需要挨著鎖死掛鉤的急救人員將掛鉤7 旋轉(zhuǎn)就可以打開，如圖2 所示。其后面的急救人員用力向前推，前面的支桿3'撞到車沿，向里面扣進(jìn)來。由長(zhǎng)連桿6'，短連桿5'和觸板連桿4'組成的桿機(jī)構(gòu)

29、也就是E 點(diǎn)向右上方移動(dòng)，之后帶動(dòng)長(zhǎng)連桿6'，在連桿6'的作用下，向右拉動(dòng)支桿3，支桿3 也隨動(dòng)向里面扣進(jìn)去。隨后由觸板連桿4，短連桿5 和長(zhǎng)連桿6 組成的桿機(jī)構(gòu)，也就是B 點(diǎn)向左上方移動(dòng)，帶動(dòng)長(zhǎng)連桿6。同時(shí)又給支桿3'一個(gè)向里面扣的力。這樣就實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)平穩(wěn)折疊的功能。在支桿全部收進(jìn)去后，旋轉(zhuǎn)掛鉤，掛在車體的臺(tái)板L 點(diǎn)的柱銷上，就實(shí)現(xiàn)了折疊時(shí)的鎖死。其示意圖如圖1-2所示。</p><p>

30、;　　1 臺(tái)板; 2 萬向輪; 3 支桿; 4 觸板連桿AB; 5 短連桿BC;</p><p>　　6 長(zhǎng)連桿BH; 6'長(zhǎng)連桿DE; 5'短連桿EF; 4'觸板連桿GE;</p><p>　　7 鎖死掛鉤; 3'支桿。</p><p>　　圖1-2 折疊式擔(dān)架車示意圖</p><p>　　如果想要將擔(dān)架車展

31、開，只要將L 點(diǎn)掛鉤旋轉(zhuǎn)，向外扳動(dòng)一個(gè)觸板連桿。例如扳動(dòng)觸板連桿4'，如圖3所示，由連桿組成的轉(zhuǎn)動(dòng)副短連桿5'和觸板連桿4'運(yùn)動(dòng)到一條直線上。連在E 點(diǎn)的長(zhǎng)連桿6'驅(qū)動(dòng)支桿3 展開。長(zhǎng)連桿6 也就是H 點(diǎn)向右下方運(yùn)動(dòng)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)觸板連桿4，短連桿5 組成的轉(zhuǎn)動(dòng)副成一條直線，驅(qū)動(dòng)支桿3 展開，最后經(jīng)長(zhǎng)連桿之間它們相互作用成展開狀態(tài)。展開后將掛鉤掛在支桿的柱銷上進(jìn)行鎖死。操作十分簡(jiǎn)便。折疊過程與展開過程正好相反

32、。其示意圖如圖1-3所示。</p><p>　　圖1-3 折疊式擔(dān)架車的折疊狀態(tài)</p><p>　　1.4 目前擔(dān)架車的優(yōu)缺點(diǎn)</p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　?。?）通過一套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)捷的連桿機(jī)構(gòu)，可使擔(dān)架車實(shí)現(xiàn)折疊功能。折疊后的擔(dān)架車只占用一小部分空間，便于在急救車中攜帶。高低位的轉(zhuǎn)換十分

33、迅速，即能擔(dān)用又能推用，大大節(jié)省了急救所需要的時(shí)間。</p><p>　　（2）采用掛鉤進(jìn)行鎖死。操作時(shí)只要將掛鉤進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，之后扳動(dòng)觸板連桿就可以實(shí)現(xiàn)折疊和展開功能，既簡(jiǎn)單又實(shí)用。</p><p><b>　　缺點(diǎn)：</b></p><p>　　擔(dān)架車在推行過程中無法有效地減小甚至消除病人在推送途中所受的顛簸及可能發(fā)生的二次傷害，減輕病人痛苦。

34、</p><p>　　由于擔(dān)架車在急救車上時(shí)也無法有效的減震，病人的舒適度無法和汽車駕駛員相比，這明顯是不合理的。</p><p><b>　　1.5 設(shè)計(jì)的目標(biāo)</b></p><p>　　如何采取有效的方法避免甚至消除二次傷害，已經(jīng)成為救援工作的一大難題。對(duì)于運(yùn)送傷病員為主要功能的擔(dān)架車，其平順性是重要的性能指標(biāo)。要求擔(dān)架車在行駛時(shí)盡量減小

35、路面不平度所造成的震動(dòng)和沖擊，保證安全迅速地運(yùn)送傷病員，同時(shí)使傷病員感到舒適和平穩(wěn)。</p><p>　　結(jié)合護(hù)理業(yè)的實(shí)際情況和病人的實(shí)際需要，我設(shè)計(jì)了一種新型的可折疊減震多功能急救擔(dān)架車。該擔(dān)架車能夠有效地減少震動(dòng)，避免其對(duì)病人的二次傷害。并且減震系統(tǒng)將不會(huì)妨礙到折疊系統(tǒng)的操作，保持了傳統(tǒng)擔(dān)架車方便簡(jiǎn)潔的折疊功能。使擔(dān)架車的結(jié)構(gòu)仍舊簡(jiǎn)單，方便操作，上下救護(hù)車只需一到兩人操作。對(duì)以往人員匱乏、傷員搬運(yùn)路途顛簸，以

36、及搬運(yùn)時(shí)間過長(zhǎng)等救護(hù)缺點(diǎn)有著積極的作用。</p><p>　　第二章 擔(dān)架車減震系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 減震系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思想</p><p>　　目前國(guó)內(nèi)救護(hù)車的擔(dān)架懸置多數(shù)是剛性支承，沒有減震設(shè)施，或是設(shè)置了彈性支承，但由于隔振系統(tǒng)的力學(xué)參數(shù)選擇不合理，因而擔(dān)架上的乘坐舒適性較差，其振動(dòng)加速度的水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了駕駛員座椅。這對(duì)于以運(yùn)輸傷病員為主要功

37、能的擔(dān)架車來說顯然是不合理的。于是在此次設(shè)計(jì)中擔(dān)架車的減震系統(tǒng)中我引入了簡(jiǎn)易的汽車懸架減震系統(tǒng)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的擔(dān)架車的懸架最主要的功能是傳遞作用在車輪和車架(或車身)之間的一切力和力矩，并緩和擔(dān)架車駛過不平路面時(shí)所產(chǎn)生的沖擊，衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動(dòng)，以保證擔(dān)架車的行駛平順性。因此必須在車輪與車架或車身之間提供彈性聯(lián)接，依靠彈性元件來傳遞車輪與車架或車身之間的垂向載荷，并依靠其變形來吸收能量，

38、達(dá)到緩沖的目的。采用彈性聯(lián)接后，擔(dān)架車可以看作是由懸掛質(zhì)量(即簧載質(zhì)量)、非懸掛質(zhì)量(即非簧載質(zhì)量)和彈簧 (彈性元件)組成的振動(dòng)系統(tǒng)，承受來自不平路面和傳動(dòng)系的激勵(lì)。為了迅速衰減不必要的振動(dòng)，懸架中還必須包括阻尼元件，即減振器。此外，懸架中確保車輪與車架或車身之間所有力和力矩可靠傳遞并決定車輪相對(duì)于車架或車身的位移特性的連接裝置統(tǒng)稱為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)決定了車輪跳動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡和車輪定位參數(shù)的變化，以及擔(dān)架車前后側(cè)傾中心及縱傾中心的位

39、置，從而在很大程度上提高了整車的操縱穩(wěn)定性和抗縱傾能力?？傊?，懸架的設(shè)計(jì)關(guān)系到擔(dān)架車的操縱穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向輕便性、舒適性、車輪壽命和擔(dān)架車的運(yùn)動(dòng)干涉等諸多方面。</p><p>　　2.2 懸架的功能和組成</p><p>　　懸架是車架與車輪之間彈性連接裝置的總稱。本設(shè)計(jì)中懸架所需擁有的功能有：</p><p>　　1.傳遞它們之間一切的力（反力）及其力矩（包括反力矩

40、）。</p><p>　　2.緩和，抑制由于不平路面所引起的振動(dòng)和沖擊，以保證擔(dān)架車良好的平順性，操縱穩(wěn)定性。</p><p>　　3.迅速衰減車身的振動(dòng)。</p><p>　　懸架系統(tǒng)的在擔(dān)架車上所起到的這幾個(gè)功用是緊密相連的。要想迅速的衰減振動(dòng)、沖擊，就應(yīng)該降低懸架剛度。但這樣，又會(huì)降低整車的操縱穩(wěn)定性。必須找到一個(gè)平衡點(diǎn)，即保證操縱穩(wěn)定性的優(yōu)良，又能具備較好的

41、平順性。</p><p>　　懸架結(jié)構(gòu)形式和性能參數(shù)的選擇合理與否，直接對(duì)擔(dān)架車行駛平順性、操縱穩(wěn)定性和舒適性有很大的影響。</p><p>　　不管懸架的類型如何演變，從結(jié)構(gòu)功能而言，它都是由彈性元件、減震裝置和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三部分組成。他們分別起到緩沖、減震、力的傳遞、限位和控制控制擔(dān)架車側(cè)傾角度的作用。</p><p>　　彈性元件是懸架的最主要部件，因?yàn)閼壹茏罡?/p>

42、的作用是減緩地面不平度對(duì)車身造成的沖擊，即將短暫的大加速度沖擊化解為相對(duì)緩慢的小加速度沖擊。使人不會(huì)造成傷害及不舒服的感覺；對(duì)病人可減少其被二次傷害的可能性。</p><p>　　彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、空氣彈簧等常用類型。除了板彈簧自身有減振作用外，配備其它種類彈性元件的懸架必須配備減振元件，使已經(jīng)發(fā)生振動(dòng)的擔(dān)架車盡快靜止。</p><p>　　螺旋彈簧作為彈性元件，

43、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便及有高的比能容量，應(yīng)用相當(dāng)普遍。螺旋彈簧在懸架布置中可在彈簧內(nèi)部安裝減震器、行程限位器或?qū)蛑菇Y(jié)構(gòu)緊湊。通過采用變節(jié)距或用變直徑彈簧鋼絲繞制的或兩者同時(shí)采用的彈簧結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)變剛度特性。本文選擇螺旋彈簧。</p><p>　　減振器是為了加速衰減由于彈性系統(tǒng)引起的振動(dòng)，減振器有筒式減振器，阻力可調(diào)式新式減振器，充氣式減振器。它是懸架機(jī)構(gòu)中最精密和復(fù)雜的機(jī)械件。減振元件主要起減振作用。為加速車

44、架和車身振動(dòng)的衰減，以改善擔(dān)架車的推行平順性。減振器和彈性元件是并聯(lián)安裝的。</p><p>　　液力減振器的作用原理是當(dāng)車架與車橋作往復(fù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，而減振器中的活塞在缸筒內(nèi)也作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，則減振器殼體內(nèi)的油液便反復(fù)地從一個(gè)內(nèi)腔通過一些窄小的孔隙流入另一內(nèi)腔。此時(shí)，孔壁與油液間的摩擦及液體分子內(nèi)摩擦便形成對(duì)振動(dòng)的阻尼力，使車身和車架的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為熱能，而被油液和減振器殼體所吸收，然后散到大氣中。</p>

45、;<p>　　導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用來傳遞車輪與車身間的力和力矩，同時(shí)保持車輪按一定運(yùn)動(dòng)軌跡相對(duì)車身跳動(dòng)，通常導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由控制擺臂式桿件組成。種類有單桿式或多連桿式的。用鋼板彈簧作為彈性元件時(shí)，可不另設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，它本身兼起導(dǎo)向作用。</p><p>　　傳力構(gòu)件及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)：車輪相對(duì)于車架和車身跳動(dòng)時(shí)，車輪的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)符合一定的要求，否則對(duì)擔(dān)架車的操縱穩(wěn)定性有不利的影響。因此，懸架中某些傳力構(gòu)件同時(shí)還承擔(dān)著使車輪按

46、一定軌跡相對(duì)于車架和車身跳動(dòng)的任務(wù)，因而這些傳力構(gòu)件還起導(dǎo)向作用，故稱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。</p><p>　　對(duì)車輪導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的要求：</p><p>　?。?）懸架上載荷變化時(shí)，保證輪距變化不超過+4.0mm，輪距變化大會(huì)引起輪胎早期磨損；</p><p>　?。?）懸架上載荷變化時(shí)，前輪定位參數(shù)要有合理的變化特性，車輪不應(yīng)產(chǎn)生縱向加速度；</p><p

47、>　?。?）汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，應(yīng)使車身側(cè)傾角小。在0.4g側(cè)向加速度作用下，車身側(cè)傾角≤6-7度。并使車輪與車身的傾斜同向，以增強(qiáng)不足轉(zhuǎn)向效應(yīng)。</p><p>　?。?）制動(dòng)時(shí)，應(yīng)使車身有抗前俯作用；加速時(shí)，有抗后仰作用。</p><p>　?。?）具有足夠的疲勞強(qiáng)度和壽命，可靠地傳遞除垂直力以外的各種力和力矩。</p><p>　　2.3 懸架的設(shè)計(jì)方案&l

48、t;/p><p>　　按控制形式不同懸架分為被動(dòng)式懸架和主動(dòng)式懸架。目前多數(shù)汽車上都采用被動(dòng)懸架，也就是說汽車姿態(tài)只能被動(dòng)地取決于路面及行駛狀況和汽車的彈性元件，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及減振器這些機(jī)械零件。</p><p>　　對(duì)于本擔(dān)架車的懸架，我設(shè)計(jì)了兩種方案。</p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　獨(dú)立

49、懸架，如圖2-1所示：</p><p>　　圖 2-1 獨(dú)立懸架</p><p>　　獨(dú)立懸架是兩側(cè)車輪分別獨(dú)立地與車架彈性地連接，當(dāng)一側(cè)車輪受沖擊，其運(yùn)動(dòng)不直接影響到另一側(cè)車輪，獨(dú)立懸架所采用的車橋是斷開式的。有利于降低擔(dān)架車重心，并使結(jié)構(gòu)緊湊。獨(dú)立懸架允許車輪有大的跳動(dòng)空間，有利于轉(zhuǎn)向，便于選擇軟的彈簧元件使平順性得到改善。同時(shí)獨(dú)立懸架非簧載質(zhì)量小，可提高擔(dān)架車車輪的附著性。</

50、p><p><b>　　獨(dú)立懸架的特點(diǎn)：</b></p><p>　　獨(dú)立懸架的車軸分成兩段，每只車輪用螺旋彈簧獨(dú)立地，彈性地連接安裝在車架下面，當(dāng)一側(cè)車輪受沖擊，其運(yùn)動(dòng)不直接影響到另一側(cè)車輪，獨(dú)立懸架所采用的車橋是斷開式的。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，響應(yīng)速度快，占用空間少。</p><p>　　缺點(diǎn)：剛度小，穩(wěn)

51、定性較差，轉(zhuǎn)彎側(cè)傾明顯。</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　非獨(dú)立懸架，如圖2-2所示：</p><p>　　圖 2-2 非獨(dú)立懸架</p><p>　　其特點(diǎn)是兩側(cè)車輪安裝于一整體式車橋上，當(dāng)一側(cè)車輪受沖擊力時(shí)會(huì)直接影響到另一側(cè)車輪上，當(dāng)車輪上下跳動(dòng)時(shí)定位參數(shù)變化小。若采用鋼板彈簧作彈性

52、元件，它可兼起導(dǎo)向作用，使結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，降低成本。非獨(dú)立懸架由于非簧載質(zhì)量比較大，高速行駛時(shí)懸架受到?jīng)_擊載荷比較大，平順性較差。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，成本低。</p><p>　　缺點(diǎn)：質(zhì)量大，平順性差。</p><p>　　綜上所述，由于本設(shè)計(jì)中擔(dān)架車懸架主要對(duì)平順性，抗震性，病人的舒適性要求高，所以本設(shè)計(jì)采用方案一。</p>&

53、lt;p>　　2.4 懸架總體的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)</p><p>　　本設(shè)計(jì)最終懸架結(jié)構(gòu)，如圖2-3，2-4所示：</p><p><b>　　圖 2-3</b></p><p>　　1、床身 2、減振器 3、彈簧 4、車橋</p><p><b>　　圖 2-4</b></p>&

54、lt;p>　　為了提高救護(hù)車擔(dān)架車的舒適性，根據(jù)臥位人體振動(dòng)響應(yīng)的特點(diǎn)和汽車懸架系統(tǒng)的振動(dòng)特性，本設(shè)計(jì)進(jìn)行全面機(jī)構(gòu)創(chuàng)新改革，應(yīng)用連桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)原理，合理設(shè)計(jì)擔(dān)架車的減震裝置，并適應(yīng)擔(dān)架支架的結(jié)構(gòu)。使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，有效的減小了由車身輸入的振動(dòng)能量，提高了降低舒適限度的耐受時(shí)間。這是一種減震器作滑動(dòng)支柱和彈性元件并聯(lián)，并與下控制臂鉸接組成的一種懸架形式,與其它懸架系統(tǒng)相比,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能好、布置緊湊,占用空間少。減振器裝在彈簧

55、中使得占用空間小，同時(shí)不影響到擔(dān)架車下支柱的折疊。該懸架可與擔(dān)架車的折疊系統(tǒng)共同使用，方案可行。具有簡(jiǎn)便快捷、體型輕巧、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于攜帶、操作，占用救護(hù)人員少、抗震度高，對(duì)傷員二次傷害小的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　第三章 零件的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 懸架主要參數(shù)的確定</p><p>　　3.1.1 擔(dān)架車參數(shù)：</p><p&

56、gt;　　長(zhǎng)/寬/高(mm) 1920/540/830</p><p>　　輪距（mm）440 </p><p>　　滿載質(zhì)量（kg）200</p><p>　　空車質(zhì)量（kg）40</p><p>　　滿載前軸允許負(fù)荷<105kg </p><p>　　滿載后軸允許負(fù)荷<105kg </p>

57、<p>　　3.1.2 懸架的空間幾何參數(shù)：</p><p>　　在確定零件尺寸之前，需要先確定懸架的空間幾何參數(shù)。懸架的受力圖如圖3-1所示：</p><p>　　圖 3-1 懸架受力圖</p><p>　　根據(jù)車輪尺寸，確定G點(diǎn)離地高度大致為600mm，根據(jù)車身高度確定C大致高度為700mm，O點(diǎn)距車輪中心平面25mm，減震器安裝角度14°

58、。</p><p>　　3.1.3懸架的彈性特性和工作行程</p><p>　　（1）懸架頻率的選擇：</p><p>　　大多數(shù)懸掛質(zhì)量分配系數(shù)ε=0.8～1.2，因而可以近似地認(rèn)為ε=1，即前后橋上方車身部分的集中質(zhì)量的垂直振動(dòng)是相互獨(dú)立的，并用偏頻，表示各自的自由振動(dòng)頻率，偏頻越小，則擔(dān)架車的平順性越好。約為1～1.3Hz（60～80次/min），約為1.17

59、～1.5Hz（70～90次/min），非常接近人體步行時(shí)的自然頻率。取n=1.2HZ </p><p>　?。?）懸架的工作行程：</p><p>　　懸架的工作行程由靜撓度與動(dòng)撓度之和組成。 </p><p>　　由n (3-1)</p><p>　　式中

60、 —————懸架靜撓度</p><p><b>　　得懸架靜撓度：</b></p><p><b>　　(3-2)</b></p><p>　　則懸架動(dòng)撓度：=（0.5—0.7） </p><p>　　取=0.5 =0.5×17.36＝8.68mm</p><p>

61、　　為了得到良好的平順性，因當(dāng)采用較軟的懸架以降低偏頻，但軟的懸架在一定載荷下其變形量也大，懸架總工作行程（靜擾度與動(dòng)擾度之和）應(yīng)當(dāng)不小于16mm。</p><p>　　而=17.36+8.68=26.04mm>16mm 符合要求</p><p>　　3.1.4懸架剛度計(jì)算</p><p>　　已知：已知整車裝備質(zhì)量：m =40kg，取簧上質(zhì)量為35k

62、g；取簧下質(zhì)量為5kg，則由軸荷分配圖知：</p><p>　　空載前軸單輪軸荷取60%： =10.5kg</p><p>　　滿載前軸單輪軸荷取50%： （滿載時(shí)車上一名病人，60kg/名）。</p><p><b>　　懸架剛度：</b></p><p><b>　　= </b></p&

63、gt;<p>　　3.2 螺旋彈簧的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1 螺旋彈簧的剛度</p><p>　　由于存在懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的關(guān)系，懸架剛度C與彈簧剛度是不相等的，其區(qū)別在于懸架剛度C是指車輪處單位撓度所需的力；而彈簧剛度僅指彈簧本身單位撓度所需的力。</p><p>　?。?）懸架剛度C的計(jì)算方法：如下圖3-2所示。</p>&l

64、t;p><b>　　圖3-2</b></p><p>　　選定下擺臂長(zhǎng)：EH=123.88mm；半輪距：B=220mm ；減震器布置角度：β=14°，高度100mm</p><p>　　可知懸架剛度與彈簧剛度的關(guān)系如下：</p><p>　　由圖可知：C=(uCosδ/PCosβ)Cs

65、 （3-3）</p><p>　　式中 C——懸架剛度，Cs ——彈簧剛度</p><p>　　已知u=1995.95mm p=2103.02mm δ=4°β=14°</p><p>　　得：9.76 N/mm </p><p>　?。?）計(jì)算彈簧鋼絲直徑d；</p><

66、p>　　根據(jù)下面的公式可以計(jì)算：</p><p>　　式中 i——彈簧有效工作圈數(shù)，先取8</p><p>　　G——彈簧材料的剪切彈性模量，取Mpa</p><p>　　——彈簧中徑，取55mm</p><p>　　代入計(jì)算得：d=5.9mm</p><p>　　確定鋼絲直徑d=5.9mm，彈簧外徑D=60.

67、9mm，彈簧有效工作圈數(shù)n=8；</p><p><b>　?。?）彈簧校核</b></p><p><b>　?、?彈簧剛度校核；</b></p><p>　　彈簧剛度的計(jì)算公式為：</p><p>　　代入數(shù)據(jù)計(jì)算可得彈簧剛度為：</p><p><b>　　N

68、/mm</b></p><p>　　所以彈簧選擇符合剛度要求。</p><p>　?、?彈簧表面剪切應(yīng)力校核；</p><p>　　彈簧在壓縮時(shí)其工作方式與扭桿類似，都是靠材料的剪切變形吸收能量，彈簧鋼絲表面的剪應(yīng)力為：</p><p>　　式中 C——彈簧指數(shù)（旋繞比）， </p><p>　　——

69、曲度系數(shù)，為考慮簧圈曲率對(duì)強(qiáng)度影響的系數(shù)，</p><p>　　P——彈簧軸向載荷已知=55mm，d=5.9mm，可以算出彈簧指數(shù)C和曲度系數(shù)：</p><p>　　=55/5.9=9.32</p><p><b>　　P=N</b></p><p>　　則彈簧表面的剪切應(yīng)力：Mpa</p><p&

70、gt;　　[τ]=0.63[σ]=0.63×1000Mpa，因?yàn)棣?lt;[τ]，所以彈簧滿足要求。</p><p><b>　　③ 小結(jié)；</b></p><p>　　綜上可以最終選定彈簧的參數(shù)為：彈簧鋼絲直徑d=5.9mm，彈簧外徑D=60.9mm，彈簧有效工作圈數(shù)n=8。</p><p>　　3.3減振器結(jié)構(gòu)類型的選擇</

71、p><p>　　減振器的功能是吸收懸架垂直振動(dòng)的能量，并轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉，使振動(dòng)迅速衰減。其作用原理是，當(dāng)車架與車橋作往復(fù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，減震器中的活塞在缸筒內(nèi)業(yè)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，于是減震器殼體內(nèi)的油液反復(fù)地從一個(gè)內(nèi)腔通過另一些狹小的孔隙流入另一個(gè)內(nèi)腔。此時(shí)，孔與油液見的摩擦力及液體分子內(nèi)摩擦便行程對(duì)振動(dòng)的阻尼力，使車身和車架的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為熱能，被油液所吸收，然后散到大氣中。</p><p>　　減振

72、器大體上可以分為兩大類，即摩擦式減振器和液力減振器。故名思義，摩擦式減振器利用兩個(gè)緊壓在一起的盤片之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力提供阻尼。由于庫侖摩擦力隨相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的提高而減小，并且很易受油、水等的影響，無法滿足平順性的要求，也具有質(zhì)量小、造價(jià)低、易調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)。液力減振器首次出現(xiàn)于1901年，其兩種主要的結(jié)構(gòu)型式分別為搖臂式和筒式。與筒式液力減減振器振器相比，搖臂式減振器的活塞行程要短得多，因此其工作油壓可高達(dá)75-30MPa，而筒式只有2.

73、5-5MPa。筒式減振器的質(zhì)量?jī)H為擺臂式的約1/2，并且制造方便，工作壽命長(zhǎng)，因而現(xiàn)代汽車幾乎都采用筒式減振器。筒式減振器最常用的三種結(jié)構(gòu)型式包括:雙筒式、單筒充氣式和雙筒充氣式。</p><p>　　3.3.1雙筒式液力減震器</p><p>　　雙筒式液力減振器雙筒式液力減振器的工作原理如圖3-3所示。其中A為工作腔，C為補(bǔ)償腔，兩腔之間通過閥系連通，當(dāng)擔(dān)架車車輪上下跳動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)活塞1

74、在工作腔A中上下移動(dòng)，迫使減振器液流過相應(yīng)閥體上的阻尼孔，將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎纳⒌簟＼囕喯蛏咸鴦?dòng)即懸架壓縮時(shí)，活塞1向下運(yùn)動(dòng)，油液通過閥Ⅱ進(jìn)入工作腔上腔，但是由于活塞桿9占據(jù)了一部分體積，必須有部分油液流經(jīng)閥Ⅳ進(jìn)入補(bǔ)償腔C;當(dāng)車輪向下跳動(dòng)即懸架伸張時(shí)，活塞1向上運(yùn)動(dòng)，工作腔A中的壓力升高，油液經(jīng)閥Ⅰ流入下腔，提供大部分伸張阻尼力，還有一部分油液經(jīng)過活塞桿與導(dǎo)向座間的縫隙由回流孔6進(jìn)人補(bǔ)償腔，同樣由于活塞桿所占據(jù)的體積，當(dāng)活塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，必

75、定有部分油液經(jīng)閥Ⅲ流入工作腔下腔。減振器工作過程中產(chǎn)生的熱量靠貯油缸筒3散發(fā)。減振器的工作溫度可高達(dá)120攝氏度，有時(shí)甚至可達(dá)200攝氏度。為了提供溫度升高后油液膨脹的空間，減振器的油液不能加得太滿，但一般在補(bǔ)償腔中油液高度應(yīng)達(dá)到缸筒長(zhǎng)度的一半，以防止低溫或減振器傾斜的情況下，在極限伸張位置時(shí)空氣經(jīng)油封7進(jìn)入補(bǔ)償腔甚至經(jīng)閥Ⅲ吸入工作腔，造成油液乳化，影響減振器的工作性能。</p><p>　　圖3-3雙筒式減振器

76、工作原理圖</p><p>　　1-活塞；2-工作缸筒；3-貯油缸筒；4-底閥座；5-導(dǎo)向座；</p><p>　　6-回流孔活塞桿；7-油封；8-防塵罩；9-活塞桿</p><p><b>　　圖3-4</b></p><p>　　減振器的特性可用圖3-4所示的示功圖和阻尼力-速度曲線描述。減振器特性曲線的形狀取決于閥

77、系的具體結(jié)構(gòu)和各閥開啟力的選擇。一般而言，當(dāng)油液流經(jīng)某一給定的通道時(shí)，其壓力損失由兩部分構(gòu)成。其一為粘性沿程阻力損失，對(duì)一般的湍流而言，其數(shù)值近似地正比于流速。其二為進(jìn)入和離開通道時(shí)的動(dòng)能損失，其數(shù)值也與流速近似成正比，但主要受油液密度而不是粘性的影響。由于油液粘性隨溫度的變化遠(yuǎn)比密度隨溫度的變化顯著，因而在設(shè)計(jì)閥系時(shí)若能盡量利用前述的第二種壓力損失，則其特性將不易受油液粘性變化的影響，也即不易受油液溫度變化的影響。不論是哪種情形，其阻

78、力都大致與速度的平方成正比，如圖3-5所示。圖中曲線A所示為在某一給定的A通道下阻尼力F與液流速度v的關(guān)系，若與通道A并聯(lián)一個(gè)直徑更/大的通道B，則總的特性將如圖中曲線A+B所示。如果B為一個(gè)閥門，則當(dāng)其逐漸打開時(shí)，可獲得曲線A與曲線A+B間的過渡特性。恰當(dāng)選擇A,B的孔徑和閥的逐漸開啟量，可以獲得任何給定的特性曲線。閥打開的過程可用三個(gè)階段來描述，第一階段為閥完全關(guān)閉，第二階段為閥部分開啟，第三階段為閥完全打開。通常情況下，當(dāng)減振器活

79、塞相對(duì)于缸筒的運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到0. </p><p>　　圖3-5 閥的開啟程度對(duì)減振器特性影響示意圖</p><p>　　圖3-6給出了三種典型的減振器特性曲線。第一種為斜率遞增型的，第二種為等斜率的(線性的)，第三種為斜率遞減型的。其中第一種在小速度時(shí)，阻尼力較小，有利于保證平坦路面上的平順性，第三種則在相當(dāng)寬的振動(dòng)速度范圍內(nèi)都可提供足夠的阻尼力，有利于提高車輪的接地能力和汽車的行駛性能。

80、根據(jù)汽車的型式、道路條件和使用要求，可以選擇恰當(dāng)?shù)淖枘崃μ匦浴?lt;/p><p>　　圖3-6 典型的減振器特性曲線</p><p>　　需要注意的是，在大部分汽車上，減振器不是完全垂直安裝，如圖2-1所示為剛性橋非獨(dú)立懸架的情況。這時(shí)減振器本身的阻尼力與車輪處的阻尼力之間存在差異，當(dāng)左右車輪同向等幅跳動(dòng)時(shí)，阻尼力的傳遞比，由于角度 (見圖5-7)同時(shí)造成車輪處力的減小和減振器行程的減小，因

81、此減振器的阻尼系數(shù)應(yīng)為車輪處阻尼系數(shù)的倍。當(dāng)車身側(cè)傾時(shí)，相應(yīng)的傳遞比，式中B為輪距，b為減振器下固定點(diǎn)的安裝距。</p><p>　　3.3.2單筒充氣式液力減震器</p><p>　　單筒充氣式減振器的工作原理如圖3-7所示。其中浮動(dòng)活塞3將油液和氣體分開并且將缸筒內(nèi)的容積分成工作腔4和補(bǔ)償腔2兩部分。當(dāng)車輪下落即懸架伸張時(shí)，活塞桿8帶動(dòng)活塞5下移，壓迫油液經(jīng)過伸張閥10從工作腔下腔流入

82、上腔。此時(shí)，補(bǔ)償腔2中的氣體推動(dòng)活塞3下移以補(bǔ)償活塞桿抽出造成的容積減小;車輪上跳時(shí)，活塞5向上運(yùn)動(dòng)，油液通過壓縮閥6由上腔流入下腔，同時(shí)浮動(dòng)活塞向上移動(dòng)以補(bǔ)償活塞桿在油液中的體積變化。</p><p>　　與前述的雙筒式減振器相比，單筒充氣式減振器具有以下優(yōu)點(diǎn):①工作缸筒n直接暴露在空氣中，冷卻效果好;②在缸筒外徑相同的前提下，可采用大直徑活塞，活塞面積可增大將近一倍，從而降低工作油壓;③在充氣壓力作用下，油液

83、不會(huì)乳化，保證了小振幅高頻振動(dòng)時(shí)的減振效果;④由于浮動(dòng)活塞將油、氣隔開，因而減振器的布置與安裝方向可以不受限制。其缺點(diǎn)在于:①為保證氣體密封，要求制造精度高;②成本高;③軸向尺寸相對(duì)較大;④由于氣體壓力的作用，活塞桿上大約承受190-250N的推出力，當(dāng)工作溫度為100℃時(shí)，這一值會(huì)高達(dá)450N，因此若與雙筒式減振器換裝，則最好同時(shí)換裝不同高度的彈簧。</p><p><b>　　圖3-7</b&

84、gt;</p><p>　　雙筒充氣式減振器的優(yōu)點(diǎn)有:①在小振幅時(shí)閥的響應(yīng)也比較敏感;②改善了壞路上的阻尼特性;③提高了行駛平順性;④氣壓損失時(shí)，仍可發(fā)揮減振功能;⑤與單筒充氣式減振器相比，占用軸向尺寸小，由于沒有浮動(dòng)活塞，摩擦也較小。因而本次設(shè)計(jì)選擇雙筒式減振器。</p><p>　　3.3.4減震器參數(shù)的設(shè)計(jì)</p><p>　　（1）相對(duì)阻尼系數(shù)ψ</p

85、><p>　　相對(duì)阻尼系數(shù)ψ的物理意義是：減震器的阻尼作用在與不同剛度C和不同簧上質(zhì)量的懸架系統(tǒng)匹配時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同的阻尼效果。ψ值大，振動(dòng)能迅速衰減，同時(shí)又能將較大的路面沖擊力傳到車身；ψ值小則反之，通常情況下，將壓縮行程時(shí)的相對(duì)阻尼系數(shù)取小些，伸張行程時(shí)的相對(duì)阻尼系數(shù)取得大些，兩者之間保持=（0.25-0.50）的關(guān)系。</p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)，先選取與的平均值ψ。相對(duì)無摩擦的彈性元件懸

86、架，取ψ=0.25-0.35；對(duì)有內(nèi)摩擦的彈性元件懸架，ψ值取的小些，為避免懸架碰撞車架，取=0.5</p><p>　　取ψ=0.3，則有：，計(jì)算得：=0.4，=0.2</p><p>　?。?）減震器阻尼系數(shù)的確定</p><p>　　減震器阻尼系數(shù)。因懸架系統(tǒng)固有頻率，所以理論上。實(shí)際上，應(yīng)根據(jù)減震器的布置特點(diǎn)確定減震器的阻尼系數(shù)。我選擇下圖的安裝形式，則起阻

87、尼系數(shù)為：</p><p><b>　　根據(jù)公式，可得出：</b></p><p>　　滿載時(shí)計(jì)算前懸剛度N/m</p><p>　　代入數(shù)據(jù)得：=6.3HZ，取,</p><p>　　按滿載計(jì)算有：簧上質(zhì)量kg，代入數(shù)據(jù)得減震器的阻尼系數(shù)為：</p><p>　?。?）減震器最大卸荷力的確定&l

88、t;/p><p>　　為減小傳到車身上的沖擊力，當(dāng)減震器活塞振動(dòng)速度達(dá)到一定值時(shí)，減震器打開卸荷閥。此時(shí)的活塞速度稱為卸荷速度，按上圖安裝形式時(shí)有：</p><p>　　式中，為卸荷速度，一般為0.15~0.3m/s，A為車身振幅，??；為懸架振動(dòng)固有頻率。</p><p>　　代入數(shù)據(jù)計(jì)算得卸荷速度為：</p><p>　　符合在0.15~0.3

89、m/s之間范圍要求。</p><p>　　根據(jù)伸張行程最大卸荷力公式：可以計(jì)算最大卸荷力。式中，c是沖擊載荷系數(shù)，取c=1.5；代入數(shù)據(jù)可得最大卸荷力為：</p><p>　?。?）減震器工作缸直徑D的確定</p><p>　　根據(jù)伸張行程的最大卸荷力計(jì)算工作缸直徑D為：</p><p>　　其中，——工作缸最大壓力，在3Mpa~4Mpa,取

90、=3Mpa；</p><p>　　——連桿直徑與工作缸直徑比值，=0.4~0.5，取=0.4。</p><p>　　代入計(jì)算得工作缸直徑D為：</p><p>　　減震器的工作缸直徑D有30mm，40mm，45mm，50mm，65mm，等幾種。選取時(shí)按照標(biāo)準(zhǔn)選用，按下表選擇。</p><p><b>　　表5-1</b>

91、</p><p>　　所以選擇工作缸直徑D=30mm的減震器，對(duì)照上表選擇起長(zhǎng)度：</p><p>　　活塞行程S=230mm，基長(zhǎng)L=110mm，則：</p><p><b>　?。▔嚎s到底的長(zhǎng)度）</b></p><p><b>　?。ɡ愕拈L(zhǎng)度）</b></p><p>

92、;　　取貯油缸直徑=44mm，壁厚取2mm。</p><p><b>　　第四章 設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p><b>　　4.1 創(chuàng)新點(diǎn)</b></p><p>　　運(yùn)用懸架系統(tǒng)，達(dá)到減震作用，使病人在擔(dān)架車上更舒適更平穩(wěn)。在急救車上時(shí)甚至可以達(dá)到汽車駕駛員的舒適度。</p><p>　　4.

93、2 與同類產(chǎn)品比較及市場(chǎng)背景</p><p>　?。?）創(chuàng)新設(shè)計(jì)后的新型擔(dān)架車具備優(yōu)質(zhì)、高效的特性。該產(chǎn)品若采用鋁合金材料，質(zhì)量在10 ～ 15kg，比目前所用的擔(dān)架輕很多，便于攜帶。按照目前的市場(chǎng)價(jià)格，加上制造成本，價(jià)格達(dá)到700 元左右，若批量生產(chǎn)，價(jià)格會(huì)更低，而市場(chǎng)上的同類產(chǎn)品多在千元左右，有的甚至達(dá)到幾千元。顯然，簡(jiǎn)單的創(chuàng)新設(shè)計(jì)大大降低了擔(dān)架的制造成本，既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用，必將形成廣闊的市場(chǎng)需求。若能及早使這一

94、科研成果產(chǎn)業(yè)化，必將帶來極大的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生良好的社會(huì)效益。</p><p>　?。?）應(yīng)用前景。新型擔(dān)架車的設(shè)計(jì)成功，實(shí)現(xiàn)了擔(dān)架車既可以折疊又可以減震的功能，具備節(jié)省急救時(shí)間的設(shè)計(jì)理念和目標(biāo)，將會(huì)給擔(dān)架車帶來一場(chǎng)深刻變革，它為擔(dān)架車的改造，積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，最終會(huì)使擔(dān)架車以其優(yōu)良的性能，在急救領(lǐng)域設(shè)備行列中占有比以前更重要的地位，大大拓寬了它在急救行業(yè)的應(yīng)用市場(chǎng)。根據(jù)查詢檢索到的資料，目前國(guó)內(nèi)外尚沒有見

95、到采用連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)擔(dān)架車自動(dòng)折疊功能方面的報(bào)道。既然本設(shè)計(jì)的擔(dān)架車消除了以前所有的不足，呈現(xiàn)了巨大的優(yōu)越性，以一個(gè)嶄新的面貌展現(xiàn)在世人面前，那么它一定會(huì)受到企業(yè)界的矚目，會(huì)倍受人們的歡迎，它的市場(chǎng)前景一定是可觀的。</p><p><b>　　4.3 后續(xù)工作</b></p><p>　　由于時(shí)間倉促，所提出的方案還有不完善之處，包裹細(xì)節(jié)部分的設(shè)計(jì)還不夠詳盡，電動(dòng)控制

96、方案沒有設(shè)計(jì)，后面都要加以實(shí)施，隨著專業(yè)知識(shí)的進(jìn)一步學(xué)習(xí)，我會(huì)設(shè)計(jì)出更為有效的結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　畢業(yè)論文暫告收尾，這也意味著我在南京師范大學(xué)的四年的學(xué)習(xí)生活既將結(jié)束?；厥准韧约阂簧顚氋F的時(shí)光能于這樣的校園之中，能在眾多學(xué)富五車、才華橫溢的老師們的熏陶下度過，實(shí)是榮幸之極。在這四年的時(shí)間里，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受

97、益非淺。這除了自身努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開的</p><p>　　論文的寫作是枯燥艱辛而又富有挑戰(zhàn)的。擔(dān)架車的功能改善是醫(yī)療界一直探討的熱門話題，老師的諄諄誘導(dǎo)、同學(xué)的出謀劃策及家長(zhǎng)的支持鼓勵(lì)，是我堅(jiān)持完成論文的動(dòng)力源泉。在此，我特別要感謝我的導(dǎo)師馬老師。從論文的選題、文獻(xiàn)的采集、框架的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)的布局到最終的論文定稿，從內(nèi)容到格式，從標(biāo)題到標(biāo)點(diǎn)，他都費(fèi)盡心血。沒有鹿洪禹老師的辛勤

98、栽培、孜孜教誨，就沒有我論文的順利完成。</p><p>　　感謝機(jī)電系的各位同學(xué)，與他們的交流使我受益頗多。最后要感謝我的家人以及我的朋友們對(duì)我的理解、支持、鼓勵(lì)和幫助，正是因?yàn)橛辛怂麄儯宜龅囊磺胁鸥幸饬x；也正是因?yàn)橛辛怂麄?，我才有了追求進(jìn)步的勇氣和信心。</p><p>　　時(shí)間的倉促及自身專業(yè)水平的不足，整篇論文肯定存在尚未發(fā)現(xiàn)的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤。懇請(qǐng)閱讀此篇論文的老師、同學(xué)，多予指

99、正，不勝感激！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 代小舟，沈驥，趙萬華，等.汶川大地震四川省醫(yī)療救治階段工作紀(jì)實(shí)[J].中國(guó)循證醫(yī)學(xué)雜志，2008，8（10）：797- 802.</p><p>　　[2] 李宗浩.世紀(jì)初中國(guó)救援醫(yī)學(xué)之展望[J].中國(guó)（國(guó)際）救援醫(yī)學(xué)論壇.2003（1）：2- 5.<

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