一种老年人机械按摩椅的设计

王舒正

摘 要：创新一种老年人机械按摩椅，该按摩椅完全以机械为动力。脚部设计有类似于脚踏车结构，用于脚部和腿部的锻炼。利用脚踏车的动力，经过一系列机械传动，传到后背完成对背部按摩。该机构巧妙组合，紧急情况可展开为担架，实现多种用途。

关键词：按摩椅；机械传动；多功能

中图分类号：TB47 文献标识码：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

縱观国内按摩椅市场，大多采用电动，其设计笨重、消耗能源并且价格昂贵。对于中老年人来说是一种昂贵的开支。针对这一现象，设计创新了一种机械按摩椅，该按摩椅完全采用机械结构，不消耗其他能源。腿部设计类似于骑单车，在锻炼腿部肌肉的同时，把腿部产生的能量通过机械结构传递于背部，实现背部的按摩。同时，当处于紧急情况时，该按摩椅可展开为担架床，便于老年人的急救运输。

1.设计总概

一种老年人机械按摩椅的整体外观简图如图1所示。

该机械按摩椅是一种专为老年人设计的按摩椅，将按摩椅和担架床创新的结合在一起。同时完全以机械为动力，节能高效，且安全稳定，非常适合老年人群体。首先，该按摩椅是一款家用按摩椅。老年人坐于按摩椅上，双脚放在脚踏板1上，动作类似于骑脚踏车。该机构能够对老年人的腿部肌肉进行锻炼。再设计过程中，充分考虑到老年人腿部力量，所以不会使得运动时感到过分沉重。脚踏板1的旋转带动传动箱2中的齿轮，再经过传动杆传至按摩椅后部。经过一个曲柄滑块机构，将旋转运动变为直线运动，带动按摩器件5上下运动，同时实现对背部的按摩。同时该按摩椅的折叠板4可以侧向折叠，折叠板6可以上下折叠，紧急时可以拼接成担架床，以供老年人紧急运输。辅之配备有万向轮8，有利于其装置的运动，方便可靠。

2.传动箱的设计

2.1 传动箱原理

如图2所示，锻炼时双脚踏动脚踏板1，脚踏板1另一端与齿轮2相连，使得齿轮2随脚踏板1一起转动。齿轮2与齿轮3啮合，齿轮3另一端与锥齿轮4相固结，使得锥齿轮4随齿轮3一起转动。锥齿轮4与锥齿轮5相啮合。锥齿轮5通过传动杆6与曲柄7固结在一起，使得曲柄7随着锥齿轮5运动而运动。

2.1 传动箱传动比计算

设计知齿轮2齿数Z2=25，齿轮3齿数Z3=50，锥齿轮4齿数Z4=23，锥齿轮5齿数Z5=23，其传动比计算如下：

由计算可知，脚踏板每转动一圈，经过齿轮传动，曲柄旋转两圈。曲柄每旋转一个周期通过连杆带动滑块上下运动一个来回。由此推算可知，踏板每旋转一周，滑块上下运动两个来回。

3.曲柄滑块机构

如图3所示，为对心曲柄滑块机构，曲柄圆盘连接着传动轴，随着传动轴一起转动。滑块由按摩器件简化而成。当曲柄转动时用过连杆带动滑块一起运动，使得圆周运动变为滑块的直线运动。其表现为，按摩器件做上下运动，曲柄圆盘每转动一周，按摩器件上下运动一个来回。

4.装置其他机构设计

如图1所示，装置的把手3用于锻炼时的稳定使用，控制身体平衡。把手7用于按摩椅推动时使用，便于按摩椅的移动。并且当按摩椅伸展成为担架床时可以便于抓扶。当处于紧急状态时，按摩椅的折叠板4可以展开用于腿部的安放，按摩器件5可以放回位于下部的收纳槽内。折叠板6可以展开，使得老人可以平躺在担架床上，最后通过万向轮使得担架床运动。当不使用时，这些机构可以收回，不占用地方。

5.创新点

该装置设计与制造有很多创新点：

（1）目前市场上按摩椅耗电笨重，且价格不菲，为了解决这一问题，该按摩椅完全使用机械结构，节省能源。

（2）该按摩椅通过合理设计，将能量有效的转化，使得锻炼力量适中，安全轻便。

（3）该按摩椅结构巧妙，紧急时可用作担架床，一举两得，功能齐全。

（4）按摩椅专为老年人设计，针对性强，具有很强的适用价值。

（5）按摩椅的制造成本相对较低，易于加工，结构不复杂，便于在市面上推广。

结论

本装置正处于研发阶段，通过三维建模对装置的受力进行了分析，保证了装置的稳定安全。通过干涉分析，保证了装置机构运动的灵活便捷，简单高效。该装置弥补了市面上按摩椅的空白，有助于该按摩椅在市面上的全面推广。

参考文献

[1]张冬冬.按摩椅机械装置的设计与研究[D].浙江工业大学，2015.

[2]赵顺义，蓝健.一种机械式自动饮水机的设计[J].机械，2016（6）：55-57.

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

[4]哈尔滨工业大学理论力学教研组编.理论力学[M].北京：高等教育出版社，1997.

[5]桂慧，孙亮波，黄天茂，等.一款多功能保健按摩椅的创新设计[J].机械，2012（1）：60-62+66.

[6]高泽远，王金.机械设计基础课程设计[M].沈阳：东北工学院出版社，1987.endprint