摘要

随着人口老龄化加剧与残障人群康复需求提升，传统轮椅功能单一的局限性愈发明显，无法满足使用者自主站立的需求，长期坐姿还易引发多种健康问题。辅助站立轮椅作为兼具移动与站立功能的康复器械，成为改善特殊人群生活质量的关键设备。针对现有产品站立稳定性差、适配性不足、安全性欠缺等问题，本文开展辅助站立轮椅的结构设计与仿真分析研究。通过对比行走机构与升降机构方案，确定轮式行走机构与双电动推杆升降机构的总体设计方案，完成驱动电机、蜗轮蜗杆减速器、链传动、大轮及电动推杆等关键零部件的选型与设计，构建行走-站立-移动-落座全流程协同工作系统。
借助 SolidWorks 软件建立轮椅虚拟样机模型，采用有限元仿真技术对核心承力部件进行静力学分析，模拟实际工况下的应力与变形分布，验证结构设计的合理性与可靠性。仿真结果表明，所设计的轮椅结构强度充足，站立过程平稳可控，满足稳定性、安全性与人体工学设计要求。本研究通过科学的结构优化与仿真验证，有效解决了现有产品的技术短板，完善了康复器械领域机械结构设计的理论与方法，研发出更符合特殊人群需求的辅助站立轮椅，为康复设备的升级迭代提供技术支撑，对提升特殊人群的社会参与度与生活幸福感具有重要意义。

关键词：辅助轮椅；结构设计；仿真分析；

摘要 2
Abstract 3
第一章绪论 7
1.1 研究背景 7
1.2 国内外研究现状 7
1.2.1 国外研究现状 7
1.2.2 国内研究现状 9
1.3 本文研究意义 10
1.4 本文研究内容 11
第二章辅助站立轮椅的总体方案设计 13
2.1 设计要求 13
2.2 行走机构方案对比 13
2.3升降机构方案 14
2.4总体方案设计方案 16
第三章关键零部件的设计 18
3.1驱动电机选择 18
3.2.1驱动电机的类型选择 18
3.2.2选择驱动电机的功率 18
3.2涡轮蜗杆减速器设计选型 20
3.3链传动设计 22
3.3.1链轮设计计算 22
3.3.2链条设计计算 23
3.4辅助轮椅大轮设计 25
3.4.1 设计要求与参数确定 25
3.4.2 轮辋结构设计与计算 25
3.4.3 轮胎选型与性能计算 26
3.4.4 大轮整体性能验证 26
3.5电动推杆设计 27
第四章关键零部件有限元仿真 42
4.1 静力学基础 42
4.3 机架材料选择 43
4.4机架网格划分 44
4.5机架约束载荷施加 45
4.6 结果分析 46
第五章结论 48
5.1研究结论 48
5.2展望 49
参考文献 51
致谢 51