余杰 王梓宇 劉順楚

摘要：傳統(tǒng)的輪式輪椅具有一定局限性，一般只能在較為平坦的路面上行駛，但是崎嶇的路面上，表現(xiàn)并不良好，會出現(xiàn)行駛困難的情況。而對于攀登樓梯這種要求，更是不可能實現(xiàn)，通過采用履帶式輪的設計，采用單向軸承與相應機械結構的設計，可滿足攀登樓梯的功能。

關鍵詞：履帶輪；單向軸承；輪椅

履帶式輪具有良好的通過性，廣泛應用于坦克。在崎嶇不平路上及攀登上具有良好的表現(xiàn)，也具有攀登的能力?；诼膸捷喌姆N種優(yōu)點，將其與輪椅進行結合，并設計合理的機械結構與之配合，滿足可登樓梯的功能。

一、手輪總成機構的設計

主要結構：手輪總成主要由手輪，芯軸（手輪軸），單向軸承，套筒，插銷，輪體構成，手輪總成如圖1。

二、功能的實現(xiàn)

輪椅可實現(xiàn)攀登樓梯主要要解決的技術問題是輪椅在樓梯上可以停住，不會產生后退，而在平坦路上行駛時，既可前行，又可后退。

我們采用單向軸承，套筒，插銷機械結構的設計的配合，滿足上述的功能。單向軸承是一種在單個方向可以自由旋轉，而在另一個方向鎖死的軸承。其配合功能圖的立體圖如圖2，圖3（單向軸承），圖4（插銷），

三、輪椅行駛的兩種路況

下面是輪椅的兩種行駛情況，結合平面圖圖5說明

1）當在樓梯上行駛時，插上插銷（手輪軸的末端A處與輪體是焊接上，緊密連接），隨后使芯軸與套筒形成一個整體，套筒上有鍵與單向軸承的配合，單向軸承的鍵與輪體配合。動力的傳遞路徑為：手輪→芯軸與套筒的結合體→套筒鍵→單向軸承→單向軸承鍵→輪體。因為單向軸承只能單向旋轉，在另一個方向鎖死，所以輪椅輪不能反轉，則實現(xiàn)了輪椅可在樓梯上停住的功能。

2）當輪椅在平地上行駛時，拔去插銷，套筒與芯軸分離，成為兩個獨立的部分。從而使與套筒相連接的單向軸承被孤立從而失效。

則此時動力的傳遞路徑為：手輪→芯軸→芯軸末端A處→輪體。

這樣單向軸承失去作用，從而輪椅可以在平地上實現(xiàn)正轉和反轉，從而可以正行和后退。

四、結論

通過插銷，單向軸承與相應的機械結構的結合，可以實現(xiàn)以下兩種情況的行駛：

1）當插上插銷時，通過單向軸承可以實現(xiàn)登樓梯的功能。

2）當拔去插銷時，可以實現(xiàn)在平路面上的正行和后退。

參考文獻：

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[2]孫桓，陳作模.機械原理[M].北京：高等教育出版社，8版.

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項目：項目名稱：沈陽理工大學大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目（項目編號：201710144034）

作者簡介：余杰（1996），男，安徽淮南人，本科，車輛工程專業(yè)。