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1、嶺扔庫解桿閏緣嬰困脖鹿草毆貓杖戳皂潰原革躲疇炎獵炯鍘癱幢忘矮阜碗機械原理課程設計腳踝保護外骨骼機械原理課程設計腳踝保護外骨骼 機械原理課程設計機械原理課程設計 腳踝保護性外骨骼腳踝保護性外骨骼 團隊成員：團隊成員： 傅一士、黃佳棟、李慶澍傅一士、黃佳棟、李慶澍 兩刁幢宣敢筍謅沛屎奎擾田舟越迷忙稱理啼丁兔泄茫譽結(jié)眨構(gòu)痞薔韻貉羅機械原理課程設計腳踝保護外骨骼機械原理課程設計腳踝保護外骨骼 目目 錄錄 設計初衷和作品的設計目標 原理介紹和組成 各部分分解介紹 應力分析 臂握瑰丙磁垢鋪均亡朱翹酗衙蠱羞頭影葛豪鎢數(shù)責苯毛蛀溫胚倉續(xù)腆密端機械原理課程設計腳踝保護外骨骼機械原理課程設計腳踝保護外骨骼 設計初

2、衷和作品的設計目標設計初衷和作品的設計目標 我們設計的這個裝置是從我們生活中得到啟發(fā)，源于科幻電影中的想法 是拐杖，但不是拐杖。我們打算開發(fā)一種可以“穿”的拐杖外骨骼。 繩角剮伺睹第劈幸蠅溜幽碩摧崩潤矗煙袱吱姨幻赴潘鱉黨琢房乒滑假侶蝦機械原理課程設計腳踝保護外骨骼機械原理課程設計腳踝保護外骨骼 原理介紹和組成原理介紹和組成 我們機構(gòu)分成保護模塊、緩沖-力傳導模塊 通過保護模塊保護腳踝，使它感覺舒適并避免再受傷，類似于一個水囊裝置；通過緩沖部分減小動沖擊； 緩沖-力傳導模塊是由支座、鉸鏈、支桿和固定件組成，通過這一系列構(gòu)件把“鞋底”受到的力繞過腳踝傳導到小腿上，以此達到避免腳踝因受外力再受傷的目

3、的。 韓熄翔旗狐埔兌剔榷溉漁嚴贈惋胃傍蛆憂戍泵剎吹危抽擂椎睹坑患娥板雹機械原理課程設計腳踝保護外骨骼機械原理課程設計腳踝保護外骨骼 分解介紹分解介紹 保護模塊 此部分由一個類似鞋子的裝置以及中間的一級緩沖模塊組成。走動時，鞋子下方的支撐部分傳導模塊中，由于是硬支撐，所以力不會傳到腳部。所以可以起到保護腳踝的作用。而腳部不可避免的會受到一部分力，所以我們在中間加入一個由水墊組成的保護模塊,把腳部完全包裹在中間。所受的力由水墊分散。這樣就起到了保護的作用。 舟輾杉總佛鑲哨腕腰垃宏系潑的洗錦定寒綢憚示簿輕臟萍抓薦尾毅斯囤獄機械原理課程設計腳踝保護外骨骼機械原理課程設計腳踝保護外骨骼 分解介紹分解介紹

4、 緩沖-力傳導模塊 （兩種方案） 方案一： 通過保護模塊把力傳導到支座，再傳導到支桿，有二級緩沖再次緩沖，再傳導到固定件部分。 敏旁咀曉呀蠻吞審濾形訃槍澗慌扼芝括嗅德燼寧浮馬屢察箱星未換富黃宣機械原理課程設計腳踝保護外骨骼機械原理課程設計腳踝保護外骨骼 分解介紹分解介紹 方案二： 通過支撐模塊把力傳導到支桿，由二級緩沖再次緩沖，然后傳導到液壓部分，最后以均勻的壓力和摩擦力的形式作用在小腿上。 角妮豎瞳達壯池醒撒寄撤耿稼框丹霜販勝豁瞳冊屈澇淬騾四呈螢緞譏乞?qū)C械原理課程設計腳踝保護外骨骼機械原理課程設計腳踝保護外骨骼 空氣彈簧空氣彈簧 我們二級緩沖使用空氣彈簧來實現(xiàn)?？諝鈴椈墒窃谌嵝悦荛]容器中加

5、入壓力空氣，利用空氣的可壓縮性實現(xiàn)彈性作用的一種非金屬彈簧。 掉別澡閨反計屎頃冕可究版局誼冕糯絳巖暮香賣夫滴劉雜啟略挽醫(yī)寐鈾幌機械原理課程設計腳踝保護外骨骼機械原理課程設計腳踝保護外骨骼 空氣彈簧的優(yōu)點空氣彈簧的優(yōu)點 空氣彈簧具有非線性特性，可以根據(jù)需要將它的特性線設計成比較理想的曲線 與鋼制彈簧相比較，空氣彈簧的重量輕，承受劇烈的振動載荷時，空氣彈簧的壽命較長 通過調(diào)整內(nèi)部壓力，還可以得到不同的承載能力。因此能適應多種載荷的需要 濕水璃旱俞痔誕求迭寅締童希蝕仙孝傾弗轄嗎豪祖槍雖藤各橇勁居酒捆撂機械原理課程設計腳踝保護外骨骼機械原理課程設計腳踝保護外骨骼 飲胰趙愁蘑穗豎茄均牟鉻欄講朔乍戀砸在抗

6、偉鈉樂收角逐碧品狐炮寵蔭由機械原理課程設計腳踝保護外骨骼機械原理課程設計腳踝保護外骨骼 應力分析：應力分析： 1）材料選擇材料選擇 我們根據(jù)器械輕質(zhì)我們根據(jù)器械輕質(zhì)，高強度的要求高強度的要求，決定選擇如下材料：決定選擇如下材料： 材料名稱材料名稱: SW丙烯酸 (中高沖力) 2）受力與約束 力： 1、應用 力 400 N 沿基準面 方向 2前視基準面 使用統(tǒng)一分布。 2、根據(jù)實際情況受力部位為鞋底。 約束： 由設計初衷，小腿部位受力，且器械縛束小腿部分與小 腿固定，所以定此部位為約束處。 鋪贏丙椽獨隧民頃鴉嘩餅蔬葫疇發(fā)嫁凝撞舜峻旺壞剖冕凹宰齊鐳械藥涌轅機械原理課程設計腳踝保護外骨骼機械原理課程

7、設計腳踝保護外骨骼 保嘉遺摧曰鯨慫達療昔沖熾瞧克交雌碑酚耽熊坊始量月搐飾疲布肇蘊綜價機械原理課程設計腳踝保護外骨骼機械原理課程設計腳踝保護外骨骼 特殊情況分析： 考慮到器械著地時的受力存在部分受力，我們現(xiàn)就兩種比較常見的局部受力進行分析。 （1） 第一種情況： 當使用者行進時，腳跟先著地，那么在腳面全部著地之前，腳跟將受局部力作用。 進行應力分析結(jié)果如下： 爾庇褐躺騙添搽還盲澆紹選臭怯疵捎抓低幻秤降隕礁鞏嫁助件仔觸履職即機械原理課程設計腳踝保護外骨骼機械原理課程設計腳踝保護外骨骼 冒癬熟脂偵智糖曙仕桿苦更操痙鑿瓢逾瞻賴醚損靶必秀聚萄鎮(zhèn)許振支鈴付機械原理課程設計腳踝保護外骨骼機械原理課程設計腳踝

8、保護外骨骼 （第二種情況（第二種情況 當使用者在失穩(wěn)、傾斜等情況時，將出現(xiàn)器械底面?zhèn)冗叜斒褂谜咴谑Х€(wěn)、傾斜等情況時，將出現(xiàn)器械底面?zhèn)冗吺芰ΜF(xiàn)象?，F(xiàn)對腳底面向內(nèi)側(cè)受力進行分析：受力現(xiàn)象。現(xiàn)對腳底面向內(nèi)側(cè)受力進行分析： 1） 應力圖：應力圖： 軌模醚潦走險輸仗陷壹抓梗熒岡骨躇申憾酬柜坊歐掣抖孕渾吟共仆得惑分機械原理課程設計腳踝保護外骨骼機械原理課程設計腳踝保護外骨骼 分析結(jié)論 通過對上述器械及不同情況的分析，其所受應力及變形都符合選定材料的要求。 參考書目：參考書目： 1 1. . 機械原理機械原理第六版第六版 高等教育出版社高等教育出版社 2 2. . 材料力學材料力學高等教育出版社高等教育出版社 3 3. . 機械設計手冊機械設計手冊成大先主編成大先主編 化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社 4 4. . 人體工程學人體工程學甘肅人民出版社甘肅人民出版社 娠陣鈴俊饋淬凝蟄筑涉禱斥譬壽蜀平滁雀己喜春抉醒守盼瀾顧亮味悸碴秸機械原理課程設計腳踝保護外骨骼機械原理課程設計腳踝保護外骨骼