1、健康按摩系统,团 队：不小心设计队 团队成员：郭东波 团队口号：不小心，步小心，平步青云！ 主要软件：UG NX6.0 主要模块：零件设计、传动设计、装配、运动仿真、工程分析、造型设计,目录,作品展示 创作思路简介 设计过程介绍 团队秀,作品展示,整体外观：,点击观看整体展示视频,作品展示,作品展示,按摩椅支架：,作品展示,按摩模块：,创作思路简介,1.随着我国经济的迅猛发展和人们生活水平的不断提高，人们越来越重视保健，健身器材市场便在近一、两年内新兴起来，按摩椅更是新兴之中的新兴者。 2.全新的完全自主的功能设计，适用于中高消费水平的人群。 3.采用偏轴线按摩技术，打破传统的偏圆心震动按摩、
2、凸轮按摩技术，更加保证电机及其传动配件的使用寿命；采用功能模块自由选择拼装功能，打破常规的整机一体化技术。 4.极具现代气息的多功能可行走按摩椅。,设计过程介绍,一.设计理念.自主创新设计，可自由行走音乐频率控制按摩椅.新颖的零件结构，安全可靠，寿命长久.突破常规的按摩转动机构.突破常规的整机一体化思想.充满奢华感的按摩椅造型设计,设计过程介绍,二.支架设计,按摩功功能模块,功放音响,行走时辅助后轮,行走滚轮/摇摆滚轮,底座功能模块,操作面板， 视频显示器,多功能扶手,按摩功能模块 （未添加）,多功能脚底按摩垫,声明：各零件颜色只为便于展示，无实际意义。,1.整体图：,2.按摩功能模块,模块底
3、座,菱形导槽杆,6201轴承+轴承座,弹性连轴器,YDK55-4电机,内六角螺栓,双功能丝杆,轴座,滑动工作台,双功能电磁离合器,蜗杆+涡轮,挡板,(1).模块机械构造:,丝杆：本身既是丝杆（由于计算机硬件限制，丝杆特征未显示）， 又是主传动轴。非圆柱形结构带动涡轮传动的同时又连接电磁离合器 的丝杆摩擦轮，带动整个工作台上下移动。,电磁离合器：绿色部分和丝杆配合，且和外部构成一个摩擦离合系统； 红色部分是电磁吸合的，可由电路系统控制离合器的离合。,蜗杆+涡轮：4头蜗杆（红色箭头处只为展示该蜗杆为4头） 啮合40齿涡轮，传动比为10：1。YDK55-4电机转速按1200 转/分钟，到此涡轮转速为
4、120转/分钟。,预紧弹簧,垫片,摩擦用的毛毡,空心齿轮轴,从动齿轮,可滑动轴,三爪盘,采用毛毡的摩擦传动可避免因故障卡住时电机不至于烧毁。,弹簧,钢珠,按摩头,三爪盘外套,偏轴线轴套,轴承,空心齿轮轴：齿数20， 与三爪盘外套传动比：1/6。,从动齿轮：齿数50。,可滑动轴,三爪盘,三爪盘外套：齿数120。,按摩头：可多配几套， 按客户需求安装。,偏轴线轴套：偏7度， 度数视按摩敲打幅度而定。,点击查看机械设计常用标准件参数,各零件虽未经过机械受力分析、校核， 但均参照标准件参数设计。,(2) 电源部分,简易转向器：,此转向器安装于模块上，可替代行程开关，降低成本。,电源输入端,电源输出端，
5、接电机,普通六脚开关,传动杆,开关接线柱,导线,该传动系统设计思路较为新颖，只由一个电机来完成四个动作：按摩头的捶打动作、按摩头的回转动作、三爪盘外套回转滚动按摩动作、整个工作台主轴轴向往复移动动作。其中按摩头的敲打动作最为复杂，建立在其他动作的基础上。系统运动分析：动力由电机经弹性联轴器转到主轴（丝杆），主轴带动蜗杆转动，蜗杆带动涡轮，涡轮经由毛毡片将大部分扭矩传到主动齿轮和空心齿轮轴套，齿轮轴套带动三爪盘外套回转，三爪盘外套上的按摩轮鼓便做滚动按摩动作，同时三爪盘外套使得三爪盘上的按摩头回转，做回转按摩动作；于此同时，主动齿轮带动从动齿轮，从动齿轮由三爪片带动可滑动的从动转轴，从动转轴带动
6、7度偏轴线轴套，再带动6201轴承内圈转动，由于与轴承外圈固定的三爪盘被三爪盘外套同步带动着做回转运动，且两轴轴线偏差7度，在转速的差别下，三爪盘便做震动动作，三爪盘上的按摩头也就此起彼伏地做捶打动作。此时如果合上离合器，离合器压紧丝杆上的摩擦丝杆轮，整个工作台便在底座上滑动，当移动至一端时，触动行程开关或者触片，电机反转，工作台向另一端移动，如此往复运动，达到按摩效果。,YDK55-4电机转速按V=1200r/min计算（电机转速由音频控制），蜗杆头数=4，涡轮Z=40，主动齿轮Z=100，从动齿轮Z=50，空心齿轮Z=20，三爪盘外套Z=120，在毛毡不打滑，传动为1时有：涡轮转速V=12
7、00*(4/40)=120r/min;偏轴线轴套绝对转速V=从动齿轮转速V=120*(100/50)=240r/min;三爪盘外套转速V=120(20/120)=20r/min;故：偏轴线轴套相对三爪盘外套转速V=240-20=220r/min=3.67r/s;即：一个按摩头按摩频率是3.67次/s；按摩头旋转频率是20r/min=1r/3s.,(3).按摩频率计算,3.功放音响,设计思路：用一个单片机设计几款音乐（或MP3输入）控制的按摩器控制电路,按摩节奏可随着音乐的强弱起伏而波动,既可享受美妙的音乐又可得到理疗保健目的,更重要的可以调动人的热情。此处的音响只作为立体音乐的输出。下图电路原
8、理图可供参考。,虽然支架上可调重心，但行走时由于动力作用，仍需辅助后轮，此后轮用户可自由拆卸。,4.行走时辅助后轮,5.行走滚轮/摇摆滚轮,该滚轮类似机械鼠标的滚轮，只是摩擦系数需严格要求， 传动原理也可参考机械鼠标。如下图：,6.底座功能模块,该底座有3个，各有不同的功能，按摩椅行走时不用底座。底座一，和滚球完全接触的。功能：固定按摩椅，使椅子固定在一个地方，一个角度；底座二，一个走向（X轴或Y轴）上可滚动，另一方向与滚球接触，不可滚动。功能：使椅子可前后或左右摆动，但不可行走。底座三，只有一个点和滚球接触，可360度自由滚动。功能：使椅子360度自由摆动，但不可行走。,该操作面板可在一定范
9、围内自由旋转，核心电路系统可集成在内。,7.操作面板，视频显示器,电源总开关按钮,其他功能按钮,液晶显示器：可播放视频,方向按钮：供菜单选择，行走模式下控制行走方向,支杆：空心,扶手功能； 可按档位调节按摩椅倾斜的角度； 弯曲部分由弹性钢板组成，中间竖直部分可由弹簧和伸缩杆组成，构成减震系统，使人体倍感舒适。,设计过程介绍,四.曲面造型设计,该曲面材质要求为上等软质皮革，方可保证按摩功能和调节功能。,设计过程介绍,五.装配设计,整体爆炸视图,点击观看部件装配视频,按摩功能模块爆炸视图：,设计过程介绍,六.工程制图,从动齿轮工程图,可滑动从动轴工程图,由于本系统零件繁多，工程图就不一一列出， 以
10、上两图只是代表。由于本设计有待完善， 零件尺寸可参考源文件，在此不加以展示。,设计过程介绍,七.工程分析,点击观看运动视频,1.按摩模块运动仿真分析：,点击观看模块运动仿真视频1,2.按摩模块运动轨迹分析：,以此点为标记点，以X轴为时间轴，Y轴为幅值 得到以下运动轨迹：,点击观看运动轨迹视频,点击观看模块运动仿真视频2,点击查看机构驱动参数,求解器是 NX NASTRAN环境：NX NASTRAN - Structural解算方案是 SESTATIC 101 - Single Constraint,3.有限元分析：,本系统受力最大的为扶手，现于此作有限元分析,载荷：压力500N，方向指向固定点,约束：固定约束,材质：钢,有限元分析结果,稀疏矩阵求解绘制XY图：,有限元分析效果图：,点击观看过程视频,本设计为模块式按摩系统，即按摩模块是根据需要添加和移动的，所以模块也可脱离按摩椅，独立成为按摩产品，如下：,八.设计延伸,将模块添加到图中三角形枕头， 即可成为按摩沙发。,团队秀,
