按摩椅机械装置的设计与研究

发布时间：2017-10-11 19:38

  本文关键词：按摩椅机械装置的设计与研究

  更多相关文章： 按摩椅 人体工程 仿真分析 拓扑优化 样机测试

【摘要】：随着人们健康意识的不断提升,保健按摩越来越多地受到推崇,电动按摩椅的需求也逐渐增大。国内对按摩椅的研发起步较晚,具有自主知识产权的产品较少且大多存在功能单一和按摩效果不佳等缺点。电动按摩椅研发的核心在于其机械装置的设计,本文结合人体工程学和传统中医按摩理论,设计了一款按摩椅机械装置,并对其进行运动学、动力学仿真和力学性能分析,最后制作实物样机并进行样机测试,获得了满意的结果。研发的产品弥补了公司在电动按摩椅自主产品上的空白,对企业转型升级和提高市场竞争力具有重要的意义。本文的主要工作和成果如下:(1)阐述了本文研究的背景及意义,对比国内外对按摩椅的研究历史与现状,分析了国内在按摩椅机械装置研究上的不足。(2)结合人体工程学和传统中医按摩理论,确定了按摩椅机械装置的设计要求,通过功能原理分析将其分解为三个功能元,分别对三个功能元进行机构设计和多种方案对比,通过结构设计建立按摩椅机械装置的三维模型。(3)运用ADAMS软件对按摩椅机械装置进行运动学和动力学仿真,检验了结构的各项功能要求,针对结构在防倾倒能力上的不足,对结构进行了改进设计并达到预期目标,根据仿真结果,确定了电动推杆的选型参数并为电机的选型提供了重要理论依据。(4)运用ANSYS Workbench软件对结构的关键零部件进行力学性能分析,校核了结构的强度、刚度和疲劳寿命,对坐框结构进行拓扑优化设计,节省了8.7%的材料,针对搁脚抬升杆的结构不足对其进行参数化改进设计,达到了预期目标。(5)完成实物样机制作与调试,根据测试标准对样机进行测试,获得了样机测试报告,样机调试和测试结果从客观上验证了仿真分析的可靠性,缩短了企业研发周期,降低了研发成本。
【关键词】：按摩椅 人体工程 仿真分析 拓扑优化 样机测试
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TS665.4
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-23
• 1.1 课题的背景11-13
• 1.1.1 课题的实践背景11
• 1.1.2 当今社会人们的健康背景11-12
• 1.1.3 中医按摩保健的普及12-13
• 1.2 国内外研究现状13-20
• 1.2.1 国外电动按摩椅的发展及研究现状13-16
• 1.2.2 国内电动按摩椅的发展及研究现状16-20
• 1.3 课题的研究意义20
• 1.4 本文的研究方法及结构20-23
• 1.4.1 研究方法20-22
• 1.4.2 论文结构22-23
• 第2章 按摩椅机械装置的设计23-43
• 2.1 按摩椅机械装置设计中的人体工程学要求23-27
• 2.1.1 功能要求23-25
• 2.1.2 尺寸要求25-26
• 2.1.3 稳定性要求26-27
• 2.1.4 强度和刚度要求27
• 2.2 按摩椅机械装置设计中的中医按摩理论指导27-29
• 2.3 按摩椅机械装置的结构设计29-42
• 2.3.1 按摩椅机械装置的功能原理分析和功能分解29
• 2.3.2 机架的设计29-32
• 2.3.3 行走机构设计32-34
• 2.3.4 3D按摩机芯设计34-42
• 2.3.5 按摩椅机械装置的总体结构设计42
• 2.4 本章小结42-43
• 第3章 按摩椅机械装置的运动学与动力学仿真43-59
• 3.1 机架从一般按摩姿到深度按摩姿的运动学仿真43-51
• 3.1.1 模型简化和导入43-44
• 3.1.2 添加约束、运动副、驱动函数44-45
• 3.1.3 添加载荷45-46
• 3.1.4 仿真结果分析46-51
• 3.2 机架的稳定性研究及结构改进51-54
• 3.2.1 仿真前处理51-53
• 3.2.2 仿真结果分析53
• 3.2.3 机架的结构改进53-54
• 3.2.4 改进后模型的稳定性研究54
• 3.3 3D按摩机芯的运动学仿真54-58
• 3.3.1 模型简化和导入55
• 3.3.2 定义约束、驱动及载荷55-56
• 3.3.3 仿真结果分析56-58
• 3.4 本章小结58-59
• 第4章 按摩椅机械装置的力学性能分析和优化设计59-75
• 4.1 机架靠背的静态结构分析和疲劳特性研究59-63
• 4.1.1 静态结构仿真前处理59-61
• 4.1.2 静态结构仿真结果分析61-62
• 4.1.3 靠背的疲劳特性研究62-63
• 4.2 座面冲击仿真分析及其结构优化设计63-67
• 4.2.1 座面冲击仿真的前处理63-64
• 4.2.2 冲击载荷简化及仿真结果分析64-65
• 4.2.3 坐框的结构优化设计65-67
• 4.3 搁脚机构的力学性能分析及其结构改进67-72
• 4.3.1 搁脚机构的静态结构分析67-68
• 4.3.2 搁脚抬升杆的参数研究及改进68-72
• 4.3.3 改进后搁脚机构的力学性能分析72
• 4.4 3D按摩机芯的静态结构分析72-74
• 4.4.1 3D按摩机芯的仿真前处理72-73
• 4.4.2 仿真结果分析73-74
• 4.5 本章小结74-75
• 第5章 按摩椅机械装置的样机制作与测试75-83
• 5.1 按摩椅机械装置的样机制作75-76
• 5.2 按摩椅机械装置的样机测试76-82
• 5.2.1 靠背静压测试与耐久性测试77-78
• 5.2.2 座面冲击测试与耐久性测试78-80
• 5.2.3 搁脚静压测试80-81
• 5.2.4 按摩椅稳定性测试81
• 5.2.5 按摩机芯的疲劳寿命测试81-82
• 5.3 本章小结82-83
• 第6章 结论与展望83-85
• 6.1 全文总结83-84
• 6.2 研究展望84-85
• 参考文献85-87
• 致谢87-88
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果88

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本文编号：1014379