一種老年人機(jī)械按摩椅的設(shè)計(jì)

王舒正

摘 要：創(chuàng)新一種老年人機(jī)械按摩椅，該按摩椅完全以機(jī)械為動力。腳部設(shè)計(jì)有類似于腳踏車結(jié)構(gòu)，用于腳部和腿部的鍛煉。利用腳踏車的動力，經(jīng)過一系列機(jī)械傳動，傳到后背完成對背部按摩。該機(jī)構(gòu)巧妙組合，緊急情況可展開為擔(dān)架，實(shí)現(xiàn)多種用途。

關(guān)鍵詞：按摩椅；機(jī)械傳動；多功能

中圖分類號：TB47 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Abstract：Aiming to innovate a new type of massage armchair which can serve old people. This machine completely use mechanical power. The mechanical structure which is used for massaging foot is similar to bicycle. It can help train foot and thigh. By use of the power and mechanical drive， it can massage back. It is a ingenious and multifunctional mechanical structure. It can serve as stretcher in case of emergency.

Keywords： massage armchair； mechanical drive；multifunctional

縱觀國內(nèi)按摩椅市場，大多采用電動，其設(shè)計(jì)笨重、消耗能源并且價格昂貴。對于中老年人來說是一種昂貴的開支。針對這一現(xiàn)象，設(shè)計(jì)創(chuàng)新了一種機(jī)械按摩椅，該按摩椅完全采用機(jī)械結(jié)構(gòu)，不消耗其他能源。腿部設(shè)計(jì)類似于騎單車，在鍛煉腿部肌肉的同時，把腿部產(chǎn)生的能量通過機(jī)械結(jié)構(gòu)傳遞于背部，實(shí)現(xiàn)背部的按摩。同時，當(dāng)處于緊急情況時，該按摩椅可展開為擔(dān)架床，便于老年人的急救運(yùn)輸。

1.設(shè)計(jì)總概

一種老年人機(jī)械按摩椅的整體外觀簡圖如圖1所示。

該機(jī)械按摩椅是一種專為老年人設(shè)計(jì)的按摩椅，將按摩椅和擔(dān)架床創(chuàng)新的結(jié)合在一起。同時完全以機(jī)械為動力，節(jié)能高效，且安全穩(wěn)定，非常適合老年人群體。首先，該按摩椅是一款家用按摩椅。老年人坐于按摩椅上，雙腳放在腳踏板1上，動作類似于騎腳踏車。該機(jī)構(gòu)能夠?qū)夏耆说耐炔考∪膺M(jìn)行鍛煉。再設(shè)計(jì)過程中，充分考慮到老年人腿部力量，所以不會使得運(yùn)動時感到過分沉重。腳踏板1的旋轉(zhuǎn)帶動傳動箱2中的齒輪，再經(jīng)過傳動桿傳至按摩椅后部。經(jīng)過一個曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動，帶動按摩器件5上下運(yùn)動，同時實(shí)現(xiàn)對背部的按摩。同時該按摩椅的折疊板4可以側(cè)向折疊，折疊板6可以上下折疊，緊急時可以拼接成擔(dān)架床，以供老年人緊急運(yùn)輸。輔之配備有萬向輪8，有利于其裝置的運(yùn)動，方便可靠。

2.傳動箱的設(shè)計(jì)

2.1 傳動箱原理

如圖2所示，鍛煉時雙腳踏動腳踏板1，腳踏板1另一端與齒輪2相連，使得齒輪2隨腳踏板1一起轉(zhuǎn)動。齒輪2與齒輪3嚙合，齒輪3另一端與錐齒輪4相固結(jié)，使得錐齒輪4隨齒輪3一起轉(zhuǎn)動。錐齒輪4與錐齒輪5相嚙合。錐齒輪5通過傳動桿6與曲柄7固結(jié)在一起，使得曲柄7隨著錐齒輪5運(yùn)動而運(yùn)動。

2.1 傳動箱傳動比計(jì)算

設(shè)計(jì)知齒輪2齒數(shù)Z2=25，齒輪3齒數(shù)Z3=50，錐齒輪4齒數(shù)Z4=23，錐齒輪5齒數(shù)Z5=23，其傳動比計(jì)算如下：

由計(jì)算可知，腳踏板每轉(zhuǎn)動一圈，經(jīng)過齒輪傳動，曲柄旋轉(zhuǎn)兩圈。曲柄每旋轉(zhuǎn)一個周期通過連桿帶動滑塊上下運(yùn)動一個來回。由此推算可知，踏板每旋轉(zhuǎn)一周，滑塊上下運(yùn)動兩個來回。

3.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

如圖3所示，為對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，曲柄圓盤連接著傳動軸，隨著傳動軸一起轉(zhuǎn)動。滑塊由按摩器件簡化而成。當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)動時用過連桿帶動滑塊一起運(yùn)動，使得圓周運(yùn)動變?yōu)榛瑝K的直線運(yùn)動。其表現(xiàn)為，按摩器件做上下運(yùn)動，曲柄圓盤每轉(zhuǎn)動一周，按摩器件上下運(yùn)動一個來回。

4.裝置其他機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

如圖1所示，裝置的把手3用于鍛煉時的穩(wěn)定使用，控制身體平衡。把手7用于按摩椅推動時使用，便于按摩椅的移動。并且當(dāng)按摩椅伸展成為擔(dān)架床時可以便于抓扶。當(dāng)處于緊急狀態(tài)時，按摩椅的折疊板4可以展開用于腿部的安放，按摩器件5可以放回位于下部的收納槽內(nèi)。折疊板6可以展開，使得老人可以平躺在擔(dān)架床上，最后通過萬向輪使得擔(dān)架床運(yùn)動。當(dāng)不使用時，這些機(jī)構(gòu)可以收回，不占用地方。

5.創(chuàng)新點(diǎn)

該裝置設(shè)計(jì)與制造有很多創(chuàng)新點(diǎn)：

（1）目前市場上按摩椅耗電笨重，且價格不菲，為了解決這一問題，該按摩椅完全使用機(jī)械結(jié)構(gòu)，節(jié)省能源。

（2）該按摩椅通過合理設(shè)計(jì)，將能量有效的轉(zhuǎn)化，使得鍛煉力量適中，安全輕便。

（3）該按摩椅結(jié)構(gòu)巧妙，緊急時可用作擔(dān)架床，一舉兩得，功能齊全。

（4）按摩椅專為老年人設(shè)計(jì)，針對性強(qiáng)，具有很強(qiáng)的適用價值。

（5）按摩椅的制造成本相對較低，易于加工，結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，便于在市面上推廣。

結(jié)論

本裝置正處于研發(fā)階段，通過三維建模對裝置的受力進(jìn)行了分析，保證了裝置的穩(wěn)定安全。通過干涉分析，保證了裝置機(jī)構(gòu)運(yùn)動的靈活便捷，簡單高效。該裝置彌補(bǔ)了市面上按摩椅的空白，有助于該按摩椅在市面上的全面推廣。

參考文獻(xiàn)

[1]張冬冬.按摩椅機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)與研究[D].浙江工業(yè)大學(xué)，2015.

[2]趙順義，藍(lán)健.一種機(jī)械式自動飲水機(jī)的設(shè)計(jì)[J].機(jī)械，2016（6）：55-57.

[3]王知行，鄧宗全.機(jī)械原理（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2006.

[4]哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研組編.理論力學(xué)[M].北京：高等教育出版社，1997.

[5]桂慧，孫亮波，黃天茂，等.一款多功能保健按摩椅的創(chuàng)新設(shè)計(jì)[J].機(jī)械，2012（1）：60-62+66.

[6]高澤遠(yuǎn)，王金.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)[M].沈陽：東北工學(xué)院出版社，1987.endprint