劉云鵬　牛海春

【摘 要】殘疾人變速三輪車是基于變速車的原理和方法，對三輪車的主要外形尺寸進行了設計，并對其轉向系統、結構尺寸、舒適性等進行了分析實驗，設計出空間利用率高、操作方便、便于殘疾人使用的殘疾人變速三輪車。該車主要由變速器、整體車架、電器設備和車輪組成，其前輪為主動輪，能夠控制方向，方便殘疾人使用。

【關鍵詞】殘疾人；三輪車；變速器

中圖分類號： U489 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）17-0061-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.17.029

0 前言

在能源巨大消耗的當今時代，減少能源消耗成為世界矚目的課題，世界各國也在不斷尋找可替代性能源。目前我國殘疾人的人數已經超過8千萬人[1]，每年因傷或因病致殘人數也在不斷增加，這是一個龐大的人口，他們的生活也需要得到社會的關注。殘疾人變速三輪車操作簡單、使用人群范圍廣，適合下肢殘疾的殘疾人使用。

1 殘疾人變速三輪車的調查創(chuàng)作

殘疾人變速三輪車的創(chuàng)作靈感來自于山地自行車的變速器，使用變速器可以省時省力，并且變速器隨處可以買到，省錢、方便維修。

殘疾人專用車的發(fā)展方向與不同地區(qū)的經濟、文化發(fā)展狀況及地理環(huán)境有關，國內對殘疾人車的發(fā)展同國外有所不同，國內普遍流行的是電動萬向輪類型，目前各種車輛類展品都有向低碳方面?zhèn)戎?，手搖型的殘疾人三輪車會有較大發(fā)展前景。此車可用于旅游、家居，可折疊，方便收納，占用空間小。

就目前來說，國內外都在流行萬向輪類型的電動殘疾人車，用電力帶動電動機從而使車輛前進。這種方式的殘疾人車的缺點是費用高，維修困難，而手搖型的殘疾人車相對來說費用低，比較安全，在面對突發(fā)情況時可以有效面對，更有安全感，方向感也相對來說較強。

2 殘疾人變速三輪車的設計

2.1 設計思想

在設計之前要對殘疾人出行工具做好前景調查，主要了解使用人對于殘疾人出行工具的期望，做好設計、分析，考慮諸多因素，根據需求設計殘疾人變速三輪車，同時了解其他類型的殘疾人車的需求情況，對殘疾人車的銷量及銷售地區(qū)做好了解和分析。

2.2 外觀設計

殘疾人變速三輪車外觀時尚大方，一個大膽的造型設計可以增加它的實用性。殘疾人變速三輪車的主要參數：車長為1500mm，車寬為680mm，車高為1000mm[2]?？傎|量為30kg，可承載重量為100kg有三個車輪，前面一個為主動輪，后邊兩個為從動輪，后邊兩個車輪相對前邊的主動輪偏小，以達到省力的作用。變速三輪車原理圖如圖1所示：

2.3 裝飾設計

為方便殘疾人使用，在設計時應該充分考慮車輛的安全性，在設計方面范圍以下幾個部分。

前臉設計：車輛前方設擋風板，擋風板前方加裝可充電的LED前燈，在左右框架裝轉向燈和后視鏡。腳踏板和車把手上裝上防滑設施，車頭位置安裝鳴笛按鈴，提高安全性。

頂部設計：三輪車的頂部裝設防雨裝置，在保障安全的前提下要使用輕質材料，前方采用高透玻璃，頂棚骨架采用合金，防止生銹，能保障長時間使用，骨架可以旋轉，寬度適合，可自由調節(jié)。

車尾設計：三輪車尾部加裝反光貼紙，后方有剎車燈和保險杠。

兩側及底部設計：底部裝有可折疊車筐，可有效利用車的空間。在車的右側，增加一個放拐杖的裝置，便于使用者使用，對于不需要者，該裝置可拆掉。踏板的高度可以自由調節(jié)，調節(jié)的范圍是350mm～450mm，踏板的頂部裝有防滑地面，防止雨天滑倒。底部兩側車輪框架可通過旋轉折疊收到座椅下邊，節(jié)約大量空間。

2.4 座椅設計

在座椅方面采用皮革式座椅和針織式座椅兩種。座椅下方采用液壓裝置[3-4]，由支撐柱和（下轉第35頁）（上接第61頁）座椅高度控制手柄組成，可用于控制座椅高度。在座椅兩側加裝座椅扶手，方便駕駛時防止胳膊，扶手可調節(jié)角度為90度。座椅的靠背可調節(jié)傾斜程度，座椅平面可以調節(jié)，角度大致為5度[1]。在設計座椅寬度時要充分考慮使用者的臀部寬度，按照男女分別設計，同時也要考慮冬季衣服厚度的問題，留有一定余量，提高駕駛者的駕駛體驗。在把手位置裝音樂視頻播放裝置和放置水杯的空位，在勞累時可以放松身心。

2.5 結構設計

殘疾人變速三輪車整體主要由變速器、車身、電子設施構成。輪胎采用實心輪胎，加寬輪胎橫向切面，在輪胎位置采用碟剎裝置，在座椅位置安裝手剎，防止在駐車時發(fā)生溜車現象。用手搖的方式就可以控制車輛的前進和后退，不用繁瑣的轉換檔位，用起來更加方便。

殘疾人變速三輪車前部框架包含車輪、齒輪盤、前叉和液壓減震機構。前車輪由使用者前后搖動搖桿帶動鏈輪轉動，齒輪盤上裝有鏈條，鏈輪和車輪通過焊接連接在一起，由鏈條帶動鏈輪來驅動前輪轉動。在上坡和下坡時可根據需要通過指撥調節(jié)與變速器相連接的鏈條，使鏈條與半徑不同的鏈輪連接，達到省力的作用。前叉上端套在車前架的上端，底部墊有墊圈，墊圈可更換，左右搖動可實現150度左右轉向，車輪旋轉半徑大小為1800mm[2]，以滿足正常生活需要。

3 結束語

通過各種創(chuàng)新設計，利用實驗劃定合適的參數區(qū)間，選取合適的參數，尋求最大的舒適感。造型和車體顏色的設計上體現對殘疾人的關懷，在最大程度上方便殘疾人出行。

【參考文獻】

[1]姜楠，李新媛.腿障殘疾人使用的電動三輪車造型設計[J].工程圖學學報，2008（05）：141-145.

[2]孫學雁，王赫瑩，曹輝，王艷秋.基于人機工程學的單手驅動殘疾人車設計[J].沈陽工業(yè)大學學報，2009，31（02）：203-206.

[3]何存興，張鐵華.液壓傳動與氣壓傳動[M].武漢：華中理工大學出版社，1998.

[4]蘇東海，韓國惠，于江華，等.液壓同步控制系統及其應用[J].沈陽工業(yè)大學學報，2005，27（4）：364-367.