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xxxxxx 大 學 本 科 生 畢 業(yè) 設 計 姓 名： 學 號： 學 院： 專 業(yè)： 設計題目： 足部按摩洗浴機 專 題： 指導教師： 職 稱：副教授 2008 年 06 月 徐州 畢業(yè)設計任務書 學院 應用技術學院 專業(yè)年級 機械工程及自動化 04-2 學生姓名 任 務 下 達 日 期 ： 2008 年 03 月 14 日 畢業(yè)設計日期：2008 年 03 月 16 日至 2008 年 06 月 16 日 畢業(yè)設計題目：足部按摩洗浴機 畢業(yè)設計專題題目： 畢業(yè)設計主要內(nèi)容和要求： 院長簽字： 指導教師簽字： 摘 要 足部按摩洗浴機機 本發(fā)明的目的在于提供一種按摩洗浴機，其能夠完 全結合磁療儀、紅外發(fā)射器、臭氧發(fā)生器進行理療，并在腳板底有排列整 齊的按摩偏心輪，使在其上的按摩凸頭能進行上下振動，從而達到對腳底 的按摩。在腳指前和腳側還有按摩毛刷，對足進行按摩及清潔。本發(fā)明的 按摩洗浴機包含有給被按摩的使用者施加機械刺激的按摩機械、和用于驅 動上述按摩機械的電動機、和用于控制上述電動機運轉的控制設備；控制 設備的信號傳到控制面板進行控制?？刂瞥绦蛐盘枙D換為控制電動機及 其它部件運轉的控制信號。從而實現(xiàn)足浴機對腳的按摩及理療。 關 鍵 詞 ： 按摩機械 、電動機 、控制程序 ABSTRACT Foot department massage take a bath machine the purpose of the invention to lie in provide a kind of massage take a bath machine, it can complete combine Ci to treat an instrument, red outside shoot a machine, ozonizer to carry on nurse and treat, and have already arrange in the sole bottom tidy of massage and lack of impartiality round, make above it of massage convex head ability carry on top and bottom vibration, attain to massage feet bottom thus.Before toe and the feet side still have already massaged hair to brush and carry on massage and sweep to the foot.The invention of massage take a bath machine include to have to the quilt massage of user infliction machine stimulate of massage machine, with used for drive above-mentioned massage machine of electric motor, with used for control above-mentioned electric motor operation of control equipments;The signal of control equipments spread to control panel to carry on a control.Control procedure signal would conversion is control electric motor and other parts operation of control signal.Thus realization foot bath the machine massage feet and nurse and treat. Keyword： Massage a machine、Electric motor 、Control procedure 目 錄 1．綜述 ...................................................................................................................1 1.1 足浴按摩器簡介 ....................................................................................2 1.2 足浴機的技術原理及其功能特點 ........................................................3 1.3 保健按摩器的分類 ................................................................................5 1.4 使用電子按摩器應注意什么 ................................................................5 1.5 電器產(chǎn)品的五大潛在危險及相應的防護設計 ....................................6 1.5.1 觸電的防護 .........................................................................................6 1.5.2 能量危險的防護 .................................................................................7 1.5.3 火災的防護 .........................................................................................7 1.5.4 高溫的防護 .........................................................................................8 1.5.5 機械危險的防護 .................................................................................8 1.6 保健功能 ................................................................................................9 1.7 適應人群 ................................................................................................9 1.8 科學使用家庭按摩器 ..........................................................................11 1.9 系統(tǒng)組成 ..............................................................................................11 2. 主要系統(tǒng)的設計計算 ......................................................................................11 2.1 電機的選用 ..........................................................................................11 2.2 軸的設計計算 ......................................................................................12 2.3 軸承的選擇計算 ..................................................................................12 2.4 齒輪傳動的設計計算 ..........................................................................15 3. 其它各部件設計 ..............................................................................................26 3.1 蓋 ..........................................................................................................26 3.2 按摩椅 ..................................................................................................28 3.3 洗浴機機殼設計 ..................................................................................36 3.3.1. 產(chǎn)品的外殼可依其功能分為三大類 ..............................................36 3.3.2. 產(chǎn)品外殼的物料及檢測方式 ..........................................................36 3.3.3. 產(chǎn)品材料及外形 ..............................................................................36 3.4 洗浴機腳輪設計 ..................................................................................38 3.5 腳底按摩板 ..........................................................................................39 4. 各部分電線及電路的設計 ..............................................................................46 4.1 電源線 ..................................................................................................46 4.2 單片機內(nèi)振蕩信號的產(chǎn)生 ..................................................................47 4.3 位及復位電路 ......................................................................................47 5．使用說明及注意事項 .......................................................................................................65 5.1 使用說明 ..............................................................................................65 5.2 注意事項 ..............................................................................................65 6．設計說明 ...............................................................................................................................66 6.1 潤滑與密封 ..........................................................................................66 6.2 使用、維護與保養(yǎng) ..............................................................................66 結論……………………………………………………………………………67 參考文獻………………………………………………………………………68 翻譯部分 英文原文……………………………………………………………………69 中文譯文……………………………………………………………………75 致謝……………………………………………………………………………80 第 0 頁 1．綜述 目前，家電產(chǎn)品的發(fā)展主要有在三個方面：家電的網(wǎng)絡化、家電的訊 息化、家電的智能化，對應為網(wǎng)絡家電、訊息家電和智能家電。 網(wǎng)絡家電是將普通家用電器利用數(shù)字技術、網(wǎng)絡技術設計改進的家電 產(chǎn)品。網(wǎng)絡家電可以實現(xiàn)互聯(lián)組成一個家庭內(nèi)部網(wǎng)絡，同時又可以與 Internet 相連接。目前認為比較可行的網(wǎng)絡家電包括網(wǎng)絡冰箱、網(wǎng)絡空調、 網(wǎng)絡洗衣、網(wǎng)絡微波爐等。 訊息家電是一種計算機、電信和電子技術與傳統(tǒng)家電相結合的創(chuàng)新產(chǎn) 品，訊息家電包括 PC、機頂盒、無線數(shù)據(jù)通訊設備、視頻游戲設備、 WebTV、IP 電話等等。訊息家電由嵌入式處理器、相關支撐硬件、嵌入式操 作系統(tǒng)以及應用層軟件包組成。 從廣義的分類來看，訊息家電產(chǎn)品實際上包含了網(wǎng)絡家電產(chǎn)品，但訊 息家電更多的指帶有嵌入式處理器的小型家用訊息設備，而網(wǎng)絡家電則指 一個具有網(wǎng)絡操作功能的家電類產(chǎn)品。 智能家電則是在家電的網(wǎng)絡化和訊息化的基礎上，加入人工智能技術， 可以簡單模擬人的思維活動。智能家電應能體現(xiàn) 3I，即網(wǎng)絡(Internet)、 互動(Interactive)、智能(Intelligent) 。 家電產(chǎn)品的未來安全發(fā)展趨勢 ： 科技發(fā)展日新月異，家電產(chǎn)品走向「便利生活」的設計趨勢，許多智 能型與多功能型的產(chǎn)品因應而生，例如從磨豆到?jīng)_泡咖啡的一機多用 咖啡 機；多功能食物處理機，從切片、研磨、攪拌、榨汁到碎冰，一應俱全； 此外，智能型的家電提供各種自動操作模式及安全防護 ...然而，這些人 工智能結晶的新產(chǎn)品在設計研發(fā)的階段，其安全防護設計亦須兼顧各相關 標準的安全要求。 為了配合新科技的不斷涌現(xiàn)，本文特地歸納幾項未來 UL 最具重要性 的發(fā)展，供產(chǎn)品設計者參考： 第 1 頁 與 IEC/CSA 標準整合： 為了與加拿大及歐盟電工法規(guī) (IEC) 整合，UL 目前著手發(fā)展的家電 產(chǎn)品新安全標準已經(jīng)達到與 CSA 共同研訂的目標；此外，針對 IEC 的要 求，現(xiàn)在亦采取逐步合并的做法。以 UL1005 的電熨斗安全標準為例，UL 已宣布自 2009 年開始可同步接受 UL1005 及 UL60335-2-3 的認證申請； 而自 2011 年，UL60335-2-3 則將取代 UL1005。此舉將可逐步降低產(chǎn)品的 安全認證成本。 環(huán)保設計的要求： 因應環(huán)保需要，UL 針對歐盟 2006 年將強制執(zhí)行的 RoHS 有害物質限 制使用指引，規(guī)劃了可滿足整體行產(chǎn)供應鏈的全套解決方案，協(xié)助業(yè)者符 合環(huán)保要求。 與信息科技產(chǎn)品結合的安全考慮： 身處于今日的信息時代，生活產(chǎn)品亦逐漸朝向自動化與系統(tǒng)化發(fā)展， 因此，未來家電產(chǎn)品的防護設計必須與信息科技產(chǎn)品的安全設計互相結合。 1．1 足浴按摩器簡介 Foot Bath Massager(Ordiary) 根據(jù)中醫(yī)經(jīng)絡學和熱浴療法理論，推出系列熱浪足浴按摩機，它集合 磁，熱，氣，振等多項理療要素，通過下肢與上肢的溫度反差效應，推動 氣血循環(huán)上行．在外溫內(nèi)透的傳感作用下，可使全身毛孔開放，呼吸加快， 激活體內(nèi)細胞活力，促進血液循環(huán)，加速人體內(nèi)的新陳代謝的速度，有效 排出體內(nèi)的新陳代謝的速度，有效排出體內(nèi)的代謝沉積物，從而達到通經(jīng) 絡之功效。 按摩器是一種保健用品，通過對人體全身或局部的按摩，達到美容保 健、醫(yī)療保健及運動保健的目的。按摩器按其結構分為電磁式按摩器、電 動式按摩器。此外還有紅外線水松弛手腳振動式按摩器和灑浴氣泡按摩器 等。 第 2 頁 按摩器的型號規(guī)格很多：如用于美容保健可選購輕巧的手提式按摩器； 如用于醫(yī)療保健或運動保健，可選購強弱可調的按摩器；用于全身按摩， 可選購灑浴氣泡摩器，把它放在浴缸里，從噴嘴中噴出的高速氣流，在水 中形成 氣泡沖向人體，利用氣泡流動人體進行全身按摩；如果要對手腳摩， 也可選購水松弛手腳振動按摩器，它是利用機 械振動，使盆中的水發(fā)生微 振，達到按摩效果。 挑選按摩器時，首先看外觀，造型要美觀大方。然后啟動按摩器，聽 噪音高低，一般說來噪聲低的質量好。帶有強、弱開關的按摩器，可分別 打開強、弱開關，看其是否靈活，打開“強”開關放在按摩部位，使人感 覺有明顯 的較強的振動；打開“弱”開關，使人感覺到有輕微溫和的振動。 時下有的一些按摩器: 針炙按摩器、頸椎按摩器、捶打按摩靠墊、超級搖擺按摩帶、按摩足 浴器、磁療按摩枕、氣動眼部按摩器、瘦身按摩腰帶、溫玉理療床、遠紅 外線按摩棒、遠紅外足底按摩器、靈巧揉捏機、智能保暖按摩靴、美容按 摩儀、氣血循環(huán)機、智能按摩椅、電動按摩器、捶捶背（車用家用） 、紅外 按摩墊、電子瘦身腰腹帶、腳底按摩器。 1.2 足浴機的技術原理及其功能特點 1.2.1 技術原理： 足浴按摩機，屬于人體保健器械技術領域，本實用新型的目的是要增 強現(xiàn)有足浴按摩機的按摩功能，使足的底部、二側都能得到按摩，并使其 具有中藥足浴功能，另外要使浴足盆的保溫性能好。其結構是它包括浴足 盆，足底磁化電動按摩刷， ，按摩電源開關。浴足盆內(nèi)設有足內(nèi)側磁化按摩 刷，足外側磁化按摩刷，中藥盒，浴足盆的壁為中層雙層結構。足底磁化 電動按摩刷它由傳動齒輪和按摩刷組成。該實用新型操作方便，按摩足浴 效果好，是一種理想的保健器械。 1.2.2 功能特點： 第 3 頁 足浴功能：加入水，讓雙腳充分享受熱水足浴，能夠改善血液循環(huán)， 加速血液流動，從而使身體的疲乏、酸痛等不適得到緩解或消除。 1.2.2.1.臭氧消毒 多功能數(shù)碼知足盆可產(chǎn)生活氧氣泡，溶解于水中，用含有活氧水洗腳， 可殺除腳上的各種細菌，您的腳自然就不會生腳氣了。 1.2.2.2.振動功能 盆底有序的按摩突頭配合高頻振動，不斷刺激按摩腳底穴位，能夠加 強內(nèi)分泌調節(jié)作用，增強肌體免疫力，讓您重新煥發(fā)活力。 1.2.2.3.磁療保健 通過磁體形成磁場作用于足部相應穴位，產(chǎn)生磁場生物效應，在磁場 作用下能夠改善血液循環(huán)，增強肌體的抵抗力增加新陳代謝，消除疲勞， 達到修身養(yǎng)性的保健目的。 1.2.2.4.氣波增氧沖擊按摩 配合足浴時外溫內(nèi)透，全身毛孔擴張，呼吸加快。增進細胞活性，達 到排毒養(yǎng)顏，加快新陳代謝的目的。氣泡口能放出大量氣泡沖擊足底各個 穴位，促進血液循環(huán)，起至按摩保健作用． 1.2.2.5.紅外理療 促進血液循環(huán)，調節(jié)血壓，改善關節(jié)疼痛，調節(jié)自律神經(jīng)。 （不加熱型 無此功能） 1.2.2.6.滾珠功能 舒筋活絡，按摩足底穴位，給足部全方位的保健。 慎用人群：腳部有 嚴重創(chuàng)傷未愈者慎用 1.2.2.7.納米抗菌殺菌 第 4 頁 足盆主體采用的 PP+納米抗菌殺菌材料，可有效地抑制細菌的滋生，并 對廣譜范圍的細菌、老菌具有長效殺菌作用。 1.3 保健按摩器的分類 保健按摩器通常是電動按摩器以高頻機械震動對人體進行刺激性按摩。 根據(jù)產(chǎn)生震動的原理不同，電動按摩器可分為電磁式和電動式兩種。電動 式按摩器由于震動頻率較高，震動強度較弱，保健按摩器比較適宜于保健 按摩及中老年人使用；而電磁式按摩器由于震動頻率慢，保健按摩器震動 強度較高，因而比較適宜于運動按摩及中青年人使用。 1.4 使用電子按摩器應注意什么 電子按摩器是以機械高頻振動人體肌膚、進行局部刺激的按摩器具。 它能促進人體受刺激部位血液循環(huán)，加速作用部位組織的新陳代謝，并調 節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)，獲得健身、理療的效果。近年來，隨著人們生活質量的 不斷提高，電子按摩器已被越來越多地使用，但由于人們?nèi)狈Ρ匾氖褂?常識，濫用和使用不當所造成的不良后果也逐漸顯現(xiàn)出來。 電子按摩器根據(jù)產(chǎn)品的振動及作用原理不同，分為電磁式和電動式兩 種。一般說來，用于健身時，可選用電動式或作用較弱的電磁式按摩器； 用于體育鍛煉前后按摩的，可選用強力型的電磁式按摩器；而用語理療時， 則應根據(jù)病癥的不同而選擇相宜的按摩器作用方式，或根據(jù)保健醫(yī)生的建 議、說明書的使用指南來使用。應該講，電子按摩器并不是對人人都有益 的，也不是不分任何情況都能使用的。有關專家提醒消費者：為了避免發(fā) 生不良后果，在下列情況下應慎重或暫時禁用。 (1)、在空腹、飽食、酒后和劇烈運動后，應避免用按摩器按摩，尤其是 強刺激按摩，因為這樣會使血液流速進一步加快，胃部平滑肌蠕動增強， 造成惡心、嘔吐、胸悶、氣促等不適。 (2)、患者有瘡、腫瘤的部位，不宜用電子按摩器按摩。因為這時再對體 表進行運動刺激會使毛細血管擴張，局部血流量增加，導致病變部位產(chǎn)生 擴散并加重病情。 第 5 頁 (3)、在骨折和關節(jié)脫位的恢復初期，也不能使用電子按摩器。當骨折或 關節(jié)部位受損后，由于肌肉張力作用下的骨位移動難以恢復，反而不利于 病情康復。 (4)、皮膚病、傳染病、淋巴結炎、血液病患者要慎用電子按摩器；高血 壓、貧血病患者，應注意不要在勁側動脈處按摩，以免發(fā)生意外。 (5)、孕婦及兒童不宜使用電子按摩器。新生兒更不能在囪門閉合前進行 按摩；少年兒童正處于生長發(fā)育旺盛階段，一般講不需或不宜使用電子按 摩器按摩。 1.5 電器產(chǎn)品的五大潛在危險及相應的防護設計 使用電器產(chǎn)品時所可能發(fā)生的危險不外乎是「觸電」 、 「能量」 、 「火災」 、 「高溫」 、 「機械」等五大項，在此就各項危險的防護措施簡單說明。 1.5.1 觸電的防護 觸電是因電流流經(jīng)人體而產(chǎn)生，對于人的生理機能影響可依電流量、 時間、及流經(jīng)人體的路徑而定。大約 0.5 微安的電流即會影響健康，而更 高的電流則會造成如灼傷或心室顫動等傷害。觸電可能產(chǎn)生的原因包括使 用者接觸危險電壓的裸露部位、零件之間的絕緣失效、或使用者會接觸的 絕緣失效。 預防觸電的方法： ·提供基本的絕緣，并且將可接觸到的導線及線路接地。 ·使用可靠的固定或鎖定的外殼，以及安全內(nèi)斷開關等。 ·提供過電流保護。 ·在零件間提供接地的金屬保護幕、或在零件間提供雙層或增強的絕 緣。 ·使用者可碰觸部位的絕緣必須通過機械強度及耐高壓測試。 第 6 頁 檢測方式：可利用「漏電電流測試儀」及「耐壓測試儀」來測量與觸 電有關的漏電電流及絕緣效果。 1.5.2 能量危險的防護 能量危險的產(chǎn)生可能是經(jīng)由高電流供應器、或高電容線路的相鄰端短 路所引起，可造成燃燒、電弧、或熱融化的金屬噴出。在此種情況下，即 使產(chǎn)品的線路上仍是可觸摸的安全電壓，但仍可能造成 危險。 預防能量危險的方法：采用隔離、防護罩、或提供安全內(nèi)斷開關等。 能量檢測方式：可藉「異常操作測試」及「零件短路測試」來判斷。 1.5.3 火災的防護 產(chǎn)品在正常操作下，或由于過負載、零件失效、絕緣失效、接頭松脫 等情況而產(chǎn)生超過材料或零件所能正常承受的溫度，均可能導致火災的發(fā) 生。因此產(chǎn)品設計須預防內(nèi)部過溫的發(fā)生，即使產(chǎn)生火源亦不會擴散至鄰 近地方，亦不會造成外圍設備的損壞。 預 防 火 災 的 方 法 ： ·提供產(chǎn)品的過電流保護。 ·依產(chǎn)品實際用途，采用適當?shù)姆阑鸩牧稀?·選擇適當?shù)牧愀郊拔锪?，以避免因高溫造成的火災意外?·使用防護燃燒性物料，將之與起火源隔離。 ·使用適當防火外殼，以阻絕或避免產(chǎn)品內(nèi)部起火時所產(chǎn)生的火源擴 散。 火 災 檢 測 方 式 ： 第 7 頁 可藉「溫升測試」 、 「異常操作測試」及「零件短路測試」判斷產(chǎn)品出 現(xiàn)過溫時，是否會造成危險。 1.5.4 高溫的防護 產(chǎn)品正常操作時所產(chǎn)生的高溫，可能會導致使用者接觸高熱部位時造 成灼傷、并使產(chǎn)品降低絕緣功能及關鍵零件的安全性、以及點燃產(chǎn)品的易 燃性液體或氣體。 預防高溫的方法： ·在使用者可接觸的產(chǎn)品區(qū)域，采取避免產(chǎn)生高溫的措施。 ·避免溫度超過液體的燃點。 ·若接觸熱區(qū)域是無法避免的話，則必須加上警告使用者的卷標。 高溫的檢測方式：可藉「溫升測試」仿真可能發(fā)生的最壞狀況，以進 一步判斷是否會造成危險。 1.5.5 機械危險的防護 機械危險的來源包括產(chǎn)品的尖銳邊緣及邊角、具潛在性危險的移動或 旋轉零件、不穩(wěn)定的產(chǎn)品裝備、以及由破裂零件所飛出的物體等。 預防機械危險的方法： ·將產(chǎn)品的尖銳邊緣及邊角磨圓。 ·產(chǎn)品外部提供遮蔽措施。 ·安全內(nèi)斷開關的設計。 ·無支撐的產(chǎn)品部分必須有充分的穩(wěn)定性。 ·若無法避免使用者的接觸，必須提供警告卷標。 第 8 頁 機械危險的檢測方式：可藉由「結構檢查」 、 「正常操作測試」 、 「異常 操作測試」及「零件短路測試」來判斷產(chǎn)品的危險程度。 1.6 保健功能： (1)、消除疲勞，使身心迅速得到放松。 (2)、改善失眠，神經(jīng)衰弱等癥狀。 (3)、加速血液循環(huán)，增加細胞供氧量，對改善貧血，血液循環(huán)不良有 較好的輔助作用。 (4)、活化神經(jīng)細胞，增強細胞活力及免疫力，促進大腦進行自我調節(jié)， 對許多慢性疾病，如頸椎炎，肩周炎及腰脊勞損，骨質增生，神經(jīng)壓迫， 神經(jīng)萎縮，偏癱等有很好的輔助治療作用 (5)、底板的高頻震動設計，配合上千個按摩突頭，全面刺激足部穴位， 促進血液循環(huán)，改善新陳代謝，提高抗病能力。 (6)、強力保健磁場設計，刺激足部微循環(huán)系統(tǒng)，深層保健。 (7)、有效增加熱量，可以在十幾分鐘內(nèi)從冷水直接加熱到熱水并可保 持水溫，讓你充分享受熱水足浴。 (8)、紅外線發(fā)生器裝置，可對足部進行理療，舒筋活絡，提高機體免 疫能力。 1.7 適應人群 ·適應人群： 需要保健之人士；身心疲勞，四肢酸痛者；神經(jīng)衰弱，失眠患者；靜 脈關節(jié)炎，腳跟酸軟等患者；需要預防腳癬、香港腳者；長時間用腦，精 神壓力大者。 ·季節(jié)：四季適用 第 9 頁 ·使用范圍：個人護理 1.8 機械按摩能代替人工按摩嗎 近年來，各種醫(yī)療保健器械，尤其是電子醫(yī)療保健器械越來越多地進 入尋常百姓家，由于這婁家用醫(yī)療電器與人體接觸頻繁，其安全性能也就 非常重要，特別是一些不負責任的廣告商夸大宣傳，說能“包治百病” 、 “替代按摩師”等等，弄得許多消費者不知所云。那么，電子醫(yī)療按摩機 器究竟“仿真”到什么程度？與按摩師按摩在療效上究竟有什么區(qū)別？電 子按摩機器能否替代按摩師和自我按摩？ 我們知道，目前市場上銷售的按摩器大致可分為兩大類，一類是模擬 人的手指或手掌等部位，施以推、拿、按、揉等到動作，以機械力量作用 于人體表面，起到疏通經(jīng)絡、舒筋活血、松解肌痙攣等作用；另一類是以 電極板接觸人體，并輸出各種類型的電磁波，通過學習刺激人體體表的末 梢神經(jīng)，使局部毛細血管擴張，血液速度加快，從而起到活血祛瘀，調整 人體的功能等；至于按摩機器的作用是有其一定的預防保健功能，給家庭 帶來方便，對于小傷小病也能起到一這的治療作用。但是，無論按摩器械 如何“仿真” ，目前都不能比擬按摩醫(yī)生的手法治療作用。 大家知道，按摩醫(yī)生在治療前必須對疾病要作出明確診斷，方可采用 對癥按摩手法治療，這也是取得職業(yè)資格的醫(yī)生必須負的法律責任。 《醫(yī)宗 金鑒》手法總論中說“以手措之，自悉其情” ，有經(jīng)驗的按摩醫(yī)生對肌肉、 肌腱、韌帶的損傷，可使用相宜的理盤手法，使其組織撫直理順，然后加 以固定，使疼痛減輕或消失。如腰椎間盤突出患者，用適宜的復位手法促 使突出的髓核回納，解除髓核對神經(jīng)根的刺激和壓迫關系，使疼痛緩解或 消除；又如脊柱后關節(jié)炎錯位患者，致再棘突偏歪向一邊，醫(yī)生采用斜扳 法或旋轉復位法予以糾正，最后使疼痛癥狀消除；還有骶髂關節(jié)錯縫患者， 因關節(jié)滑膜拜的嵌頓擠壓及局部軟組織牽拉而致疼痛難忍，醫(yī)生通過斜扳 法及伸屈髖膝的被動活動，或消失等，這些均是按摩器械無法取而代之的。 第 10 頁 1.9 系統(tǒng)組成 毛刷（前 2、側 4） 、按摩板（6 塊） 、控制器（控制臺） 、水噴頭（空 氣噴頭） 、小水管（N） 、閥、萬向輪（4） 、振動器（6） 、電機（2） 、水泵 （帶電機） 、暖風機、排水口、進水口、進風口、芯片、紅外控儀、臭氧發(fā) 生器、溫度測試儀、時間測試儀、傳感器、電磁治療儀、藥品閣、浴液閣、 蓋（手動） 、座椅（配套） 、按摩板。 2. 主 要 系 統(tǒng) 的 設 計 計 算 2.1 電機的選用 本設備中采用雙速電機來控制按摩的速度，按下低速啟動按鈕，低速 接觸器線圈通電，電動機低速運轉，電動機的繞組作 連接；如需換為高 速運轉，可按下高速啟動按鈕，于是低速接觸線圈斷電，高速接觸線圈接 通，電動機高速旋轉，電動繞組作雙并聯(lián)。 選用 YXG 162/2/16CSI 電機，具體數(shù)據(jù)為： 電壓 ／V 頻率 ／Hz 電流 ／A 功率 ／W 轉數(shù) ／z／Min 220 50 3.5 ／1.5 120 ／40 1400／400 2.3 軸的設計計算 2.3.1 軸的校核計算 軸是機器中的一個重要零件。它用來安裝傳動零件，使之繞其軸線轉 動，傳遞轉矩或運動，并通過軸承與機架相聯(lián)系。 軸的結構決定于受載情況，傳動布置方案，軸上零件的布置和固定方 式，軸承的類型和尺寸；軸的毛坯制造和裝配工藝以及運輸安裝等條件。 第 11 頁 軸的結構應使軸受力合理，軸上零件定位可靠，拆裝方便，盡量減少應力 集中，并具有良好的工藝性。 通過軸上的按摩圓片來進行較核。 工程塑料的密度為 ，圓片轉動按摩時上升的高度為3/104.mkg? ， ，設擱板承受每只腳的重量為 ，偏心輪個數(shù)為mh4?in/10r kg10 180 個。 計算說明 計算結果 偏心輪的自身重力 vgG??1lr2?? )(1 =3.14×（20 2-82）×5 平均每個圓片所承受腳的力為 80/.9???F 圓片運作過程中所作的功為 hW)54.16.3(2?? 309? 圓片每轉所需時間為 14/6/14?t 圓片所需功率為 029.53??tWP 軸傳遞功率為 120W，軸的傳遞效率為 90％ 又 1%)(? NG21069.3???32.57mvNF4.0??mW?52.st049.?WP57.強度足夠 第 12 頁 2.3.2 軸的強度計算 計算說明 計算結果 由上述校核計算可知軸所受的彎矩較小 按扭轉強度來校核軸的直徑 3hPAd? A 值查《機械設計手冊》2 表 6-1-19min/1402.rnKW?33140.?hPAd 又本設計中 8 d?? 120?Amd291.5?? 強度足夠 2.4 軸承的選擇計算 由于設備中與水接觸較多，故選用兩面帶密封圈的深溝球軸承。密封 可以防止污物和水分侵入，同時也避免潤滑劑流失，滾動軸承的密封有接 觸式和非接觸式兩種形式，接觸式密封是在軸承一側或兩側加橡膠密封圈， 密封圈的外徑嵌固在外圈的凹槽中，密封圈靠輕微的彈性作用產(chǎn)生的微小 壓力與軸承擋邊接觸，形成嚴密的密封。非接觸式密封是在軸承的一側或 兩側加金屬防塵蓋或橡膠密封圈，靠防塵蓋或密封圈與內(nèi)圈擋邊形成非常 狹窄的間隙起密封作用。接觸式密封比非接觸式密封摩擦大，但密封性能 第 13 頁 較好。兩側密封的軸承內(nèi)填有潤滑脂，一般潤滑脂的壽命比軸承的壽命長， 軸承使用過程中不需要補充潤滑脂。 按額定動載荷選擇軸承： 當量動載荷 P 的計算 軸承所受徑向載 NFr10?aryFxP?? 查《機械設計手冊》2 表 7-2-51 10 當量動載荷 ? 根據(jù)公式 PfCTndmh? 查表 7-2-8，7-2-9，7-2-10，7-2-11 得： 42.3hf28.0nf0.1?df.tf5.1?mfNC71.8.05?? 查表 7-2-52，608 型軸承 KNr32. KCor38.?r? 能滿足要求，故選 608 型軸承。 2.5 齒輪傳動的設計計算 2.5.1 漸開線圓柱齒輪傳動的設計計算（參考《機械設計工 程學 I》 ） 原動機為電動機，傳遞功率為 120W/40W，傳動比為 i=1，齒輪傳遞為 1400/min 或 400r/min,單向運轉，工作平穩(wěn)，預期壽命 20000 小時以上。 2.5.1.1 大齒輪間傳動的設計計算 計算項目及說明 結果 第 14 頁 1）選擇齒輪材料 查表 8-17 齒輪 1 選用 45#調質 齒輪 2 選用 45#正火 2）按齒面接觸疲勞強度設計計算 確定齒輪傳動精度等級，按 =(0.013～0.022)tV n1 3/p 估取圓周速度 =1.34 ,參考表 8-14，8-15tsm/ 選取。 小輪分度圓直徑 1d1d???3 212?????????HEZukT??? 齒寬系數(shù) d查<>表 6.9 按齒輪相對軸承 為懸臂布置，取 d=0.2 齒輪齒數(shù) =161Z = ?i=16×1=162 齒數(shù)比 = / =1u1 傳動比誤差△ / △ / =0u 齒輪轉矩 T =9.55×106P/n1=9.55×106×0.12/1400 載荷系數(shù) 由式 = ? ? ?KAVK?? 使用系數(shù) ，查表 8-20 得A 動載荷系數(shù) ，查圖 8-57 得初值VtV 齒間載荷分布系數(shù) 查圖 8-60?K 齒間載荷分配系數(shù) ? =245～ 2751HBS =210～2402S =3.5tVsm/ Ⅱ公差組 6 級 =0.2d? =161Z =162 =1u 合適 =818.57TmN? =1AK =1.09tV =1.09? 第 15 頁 = =[1.88-3.2（ + ）]cosβ=1.48???1Z2 查表 8-21 并摘值 則載荷系數(shù) K 的初值 Kt =1×1.09×1.09×1=1.30t 彈性系數(shù) 查表 8-22EZ 節(jié)點影響系數(shù) 查圖 8-64H 重金屬系數(shù) 查圖 8-65? 許用接觸應力[ ]H? [ ]=HWNSZ/lim? 接觸疲勞極限應力 ? 查圖 8-691limH2li 應力循環(huán)次數(shù) = =60nj =60×1400×1×200001N2hL 查圖 8-70 得接觸強度的壽命系數(shù) ， （不允1NZ2 許有點蝕） 硬化系數(shù) WZ 查圖 8-71 接觸強度安全系數(shù)，查表 8-27，按一般可靠度 查 =1.0～1.1 取minHS [ ]=570×1×1/1.11? [ ]=460×1×1/1.12H 故 的設計初值為1d =1?K =1.30tK =189.8EZ2/mN =2.5H =0.89? =5701limH?2/N =4602li = =1.48×10912 = =1NZ =1W =1.1HS [ ]=518 2/mN1? [ ]=4182H 第 16 頁td3 24189.05.912.05781 ??????????? 齒輪模數(shù) =25.14/16=1.6m 查表 8-3Zdmt/? 齒輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值 td?= 36??Z 圓周速度 m/sndv t 515.360000/14004660000/ ?????? ?? 與估取 很相近，對 取值影響不大，不sm/5.3vK 必修正 v= ， 30.1?tvK09.1?t 兩個齒輪分度圓直徑為 16321 ???? mZdd 中心距 =a????6212??Zm 3）齒根彎曲疲勞強度校核計算 由式（8-66） ??FSFFYbdKTa??????1 齒形系數(shù) a 查圖 8-67 應力修正系數(shù) sS 查圖 8-68 重合度系數(shù) ?Y =0.25+0.75/ =0.25+0.75/1.68=0.70?a 許用彎曲應力 ??F?由式 FXNFSY/lim?? 彎曲疲勞極限 lim 查圖 8-72 tdm14.5?3? =48t?smv/51. =1.09vK =1.30 9621?dma = =2.501aFY2 = =1.631sS2s =0.70?Y =460 2/mN1liF? =3902li 第 17 頁 彎曲壽命系數(shù) NY 查圖 8-73 尺寸系數(shù) X 查圖 8-74 安全系數(shù) FS 查表 8-27 則 ??3.1/460/111lim???FXNY? 9222liFS 故 1 ??12min/8.470.6315.34807. FN????????212min/.FFN??? = =11NY2 =1X =1.3FS =353.85??1?2/mN =3002F2/8.4mN?2F 齒輪彎曲強度足夠 2.5.1.2 小齒輪間傳動的設計計算 計算項目及說明 結果 1）選擇齒輪材料 查表 8-17 兩齒輪均選用 45#調質 2）按齒面接觸疲勞強度設計計算 確定齒輪傳動精度等級，按 =(0.013～0.022)n 1tV 31/np 估取圓周速度 =1.34 ,參考表 8-14，8-15 選取。tsm/ 小輪分度圓直徑 1d =245～ 2751HBS =3.5tVsm/ Ⅱ公差組 8 級 第 18 頁1d???3 212?????????HEZukT??? 齒寬系數(shù) d查<>表 6.9 按齒輪相對軸承為 懸臂布置，取 d=0.2 齒輪齒數(shù) =251Z = ?i=25×1=252 齒數(shù)比 = / =1u1 傳動比誤差△ / △ / =0u 齒輪轉矩 T =9.55×106P/n1=9.55×106×0.12/1400 載荷系數(shù) 由式 = ? ? ?KAVK?? 使用系數(shù) ，查表 8-20 得A 動載荷系數(shù) ，查圖 8-57 得初值VtV 齒間載荷分布系數(shù) 查圖 8-60?K 齒間載荷分配系數(shù) ? = =[1.88-3.2（ + ）]cosβ=1.624???1Z2 查表 8-21 并摘值 則載荷系數(shù) K 的初值 Kt =1×1.23×1.09×1.112=1.49t 彈性系數(shù) 查表 8-22EZ 節(jié)點影響系數(shù) 查圖 8-64H 重金屬系數(shù) 查圖 8-65? =0.2d? =25 1Z =252 =1u 合適 =818.57TmN? =1AK =1.23tV =1.09? =1.112?K =1.49tK =189.8EZ2/mN =2.5H 第 19 頁 許用接觸應力[ ]H? [ ]=HWNSZ/lim? 接觸疲勞極限應力 ? 查圖 8-691limH2li 應力循環(huán)次數(shù) = =60nj =60×1400×1×200001N2hL 查圖 8-70 得接觸強度的壽命系數(shù) ， （不允1NZ2 許有點蝕） 硬化系數(shù) WZ 查圖 8-71 接觸強度安全系數(shù)，查表 8-27，按一般可靠度 查 =1.0～1.1 取minHS [ ]=[ ]=570×1×1/1.11?2 [ ]=460×1×1/1.12H 故 的設計初值為d3 25189.0.91.0578491 ??????????? 齒輪模數(shù) =22.11/25=0.88m 查表 8-3Zdmt/? 齒輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值 td?= 2??Z 圓周速度 smndv t /5.360000/14004860000/ ?????? ?? 與估取 很相近，對 取值影響不大，不必修sm7vK 正 vK= ，v23.1t 49.1t =0.89?Z =1limH?2li =570 /N = =1.68×10912 = =1NZ =1W =1.1HS [ ]=[ ]1?2 =518 /mN td1.2?? =25t?msv/5.3 =1.23vK =1.49 第 20 頁 兩個齒輪分度圓直徑為 25121??mZd 中心距 =a????212???Zm 3）齒根彎曲疲勞強度校核計算 由式（8-66） ??FSFFYbdKTa??????1 齒形系數(shù) a 查圖 8-67 應力修正系數(shù) sS 查圖 8-68 重合度系數(shù) ?Y =0.25+0.75/ =0.25+0.75/1.68=0.71?a 許用彎曲應力 ??F?由式 FXNFSY/lim?? 彎曲疲勞極限 lim 查圖 8-72 彎曲壽命系數(shù) NY 查圖 8-73 尺寸系數(shù) X 查圖 8-74 安全系數(shù) FS 查表 8-27 則 =460×1×1/1.3??FXNSY/lim21?? 故 21F? ??12min/49.3671.0596.57849. FN?????? 即 ??1F????2F? 251?dma = =2.651aFY2 = =1.591sS2s =0.71?Y =1limF?2li =460 /N = =11Y2 =1X =1.3FS =??12? =353.85 /mN2F?/384.5 齒輪彎曲強度足夠 ??2F 第 21 頁 2.5.2 齒輪的幾何參數(shù) 基本參數(shù) 結果 模數(shù) 1?m3 分度圓直徑 mzd251??48622? 基圓直徑 b 9.30coss1??md152?? 齒距 mp4.1??2932 基圓齒距 mb 95.0cos.cs1???p842?? 齒頂高 mha11??322? 齒根高 mcaf 25.1).0()(11 ????mhf 7322 ? 齒高 fa.5.11?f 67322? 第 22 頁 齒頂圓直徑 mhdaa 2715211 ????3482 齒根圓直徑 ff 5..11?mhdff 407222 ??? 齒頂圓壓力角 ?5.9.3arcosarcs11b??84.210.4rr22 ??abad 中心距 m5)()(11?a4822?? 齒寬 db5.01??m106.94822 ? 分度圓齒厚 7./1??ms12 分度圓齒槽寬 5.1se742? 3. 其 它 各 部 件 設 計 3.1 蓋 采用透明的塑料材料制成，洗浴機蓋的圖如下： 第 23 頁 滑 槽前 半 蓋 （ 下 ） 后 半 蓋 （ 上 ） 滑 軌 俯視圖： 蓋上的滑槽設計： 為了節(jié)省蓋的占用空間，將蓋設計為滑槽式，只占原來空間的 1/2。打 開時，將后半部的蓋往前一拉就疊在前半部的上面，再把整個蓋往上宣靠 在控制臺的正面。關閉時將蓋下推，再往自己方向拉即可，上部分的蓋順 著滑槽正好和下部分的蓋吻合，拼成一整體的蓋。既不占用空間，又方便 使用。 蓋滑槽的主視圖（蓋厚 2mm）： 第 24 頁 蓋的拉手及接口設計如蓋的俯視圖和主視圖所示。 3.2 按摩椅 為了適應各人群使用，按摩椅高度適中，且有扶手,后背有上下移動的 按摩裝置，可以在浴足的同時進行后背按摩，既享受又不浪費時間。 3.3 洗浴機機殼設計 3.3.1. 產(chǎn)品的外殼可依其功能分為三大類： ·防電外殼：防止觸碰具有高電壓或高能量的線路或電訊線路。 ·防火外殼：防止在內(nèi)部產(chǎn)生的火焰延燃至外部，并將擴散程度減低。 ·機械外殼：減少因機械或其它物理性損害所造成的危險傷害。 3.3.2. 產(chǎn)品外殼的物料及檢測方式： ·金屬外殼：其厚度、剛性強度、抗銹、材料阻抗、與危險電壓間距、 或接地，均需符合標準。該物料的檢測方式計有「沖擊測試」 、 「推力測試」 、 「接地導通測試」 、 「耐壓測試」 、 「墜落測試」 、 「銳邊測試」及「穩(wěn)度測試」 。 ·塑料外殼：其強度、操作溫度、耐燃等級及電氣特性等均需符合標 準。本物料的檢測方式包括「沖擊測試」 、 「墜落測試」 、 「球壓墜落測試」 、 「穩(wěn)度測試」及「熱應力釋放變形測試」 。 3.3.3. 產(chǎn)品材料及外形 第 25 頁 考慮到雅克麗材料的優(yōu)越性能及可使用的范圍廣泛，所以洗浴機機殼 使用雅克麗材料。 “雅克麗”這個詞也許聽起來很陌生，因為它是一個近兩年來才出現(xiàn) 在大陸的新型詞語。直到 2002 年，它在廣告行業(yè)、家具行業(yè)、工藝品行業(yè) 才漸漸被少數(shù)人了解。 “雅克麗”是一個音譯外來詞，亦可譯作雅克力、壓 克力、亞克力等，英文是 ACRYLIC，它是一種化學材料。化學名稱叫做 “PMMA”屬丙烯醇類，俗稱“經(jīng)過特殊處理的有機玻璃” ，在應用行業(yè)它的 原材料一般以顆粒、板材、管材等形式出現(xiàn)。 雅克麗（ACRYLIC） ，俗名特殊處理有機玻璃。雅克麗的研究開發(fā)，距 今已有一百多年的歷史。1872 年丙烯酸的聚合性始被發(fā)現(xiàn)；1880 年甲基丙 烯酸的聚合性為人知曉；1901 年丙烯聚丙酸脂的合成法研究完成；1927 年 運用前述合成法嘗試工業(yè)化制造；1937 年甲基酸脂工業(yè)制造開發(fā)成功，由 此進入規(guī)模性制造。 二戰(zhàn)期間因雅克麗具有優(yōu)異的強韌性及透光性，首先， 被應用于飛機的擋風玻璃，坦克司機駕駛室的視野鏡。1948 年世界第一只 雅克麗浴缸的誕生，樗著雅克麗的應用進入了新的里程碑。 雅克麗具有高透明度，透光率達 92％，有“塑膠水晶”之美譽。且有 極佳的耐候性，尤其應用于室外，居其他塑膠之冠，并兼具良好的表面硬 度與光澤，加工可塑性大，可制成各種所需要的形狀與產(chǎn)品。另板材的種 類繁多色彩豐富(含半透明的色板)，另一特點是厚板仍能維持高透明度。 PMMA 具有質輕、價廉，易於成型等優(yōu)點。它的成型方法有澆鑄，射出 成型，機械加工、熱成型等。尤其是射出成型，可以大批量生產(chǎn)，制程簡 單，成本低。因此，它的應用日趨廣泛，目前它廣泛用於儀器儀表零件、 汽車車燈、光學鏡片、透明管道等。 洗浴機的控制臺對材料沒有什么特別要求，所為使用普通材料即可。 洗浴機機身： 第 26 頁 3.4 洗浴機腳輪設計 洗浴機的體積不是很大，加滿水重約為 25kg，為方便洗浴機的移動， 把浴機的腳輪設計為萬向的，尤其是對老人和身體不便者而言，就顯得更 有必要。但有一問題是：如何讓浴機在洗浴的同時又不前后左右移動？ 因此選用一種可調節(jié)塑料萬向節(jié)。它包括輪架和滾輪，其特征在于輪 架的下部連接有限位塞，限位塞能與滾球相接觸，滾球的一部分球體位于 限位塞外側，在輪架上連接有調節(jié)螺旋套