Đại học Sư phạm Kỹ Thuật TP. HCM – Khoa CKĐ

Bộ Giáo Dục & Đào Tạo

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam

Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Khoa Cơ khí Động lực

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
THIẾT KẾ - CHẾ TẠO XE LĂN ĐIỆN CHO NGƯỜI KHUYẾT TẬT
PHẦN CƠ
Giáo viên hướng dẫn:

GV.ThS Vũ Đình Huấn

Sinh viên thực hiện:
Khoa

: Cơ khí Động lực

Lớp

: 10905



Trang


Đại học Sư phạm Kỹ Thuật TP. HCM – Khoa CKĐ

Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Khoa Cơ khí Động lực

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------TP.HCM, Ngày ..….. Tháng …… Năm 2015
Giáo viên hướng dẫn

Bộ Giáo Dục & Đào Tạo

Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam

Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

GV.Ths Vũ Đình Huấn

SV: Trần Hoàng Phi
Trương Văn Vinh

rong những năm gần đây sự phát triển của công nghệ ngày càng cao theo
sự phát triển của thế giới. Sự ra đời của xe lăn là bước ngoặt lớn đối với
người khuyết tật, từ chiếc xe lăn chạy bằng sức người cho đến những
chiếc xe lăn điện hiện đại, sự kết hợp giữa cơ khí và điện tử từ đơn giản

đến phức tạp đã hỗ trợ tối đa cho người dùng.
Việt Nam đang trong giai đoạn xây dựng và phát triển, mọi người sống và làm việc
trong một môi trường hoà bình. Nhưng để có được điều đó đất nước ta đã phải trải qua
những năm tháng chiến tranh vô cùng khó khăn gian khổ mà cũng vô cùng oanh liệt.
Chiến tranh đã đi qua mấy chục năm rồi nhưng dư âm và hậu quả của nó thì không thể
kể xiết được. Hiện nay nó vẫn còn đeo đuổi các bác, các chú và con cháu của họ làm
cho họ mất đi khả năng lao động của đôi chân. Bên cạnh đó còn do hậu quả của tai nạn
lao động, tai nạn giao thông và sự già hoá của một bộ phận dân số khiến họ không thể
tự mình đi lại được. Để đáp ứng nhu cầu này, từ nhiều thập niên qua, con người đã
nghiên cứu thiết kế và chế tạo ra xe lăn. Đây là một loại phương tiện thuận lợi trợ giúp
cho người khuyết tật có thể tự mình di chuyển một cách dễ dàng. Theo thời gian cùng
với sự phát triển của khoa học công nghệ những chiếc xe lăn ngày càng trở lên phong
phú và tiện ích hơn cho người sử dụng.
Mục đích của đề tài nghiên cứu này là mang lại cho người dùng những tiện ích thuận
lợi về nhu cầu trong cuộc sống như đi lại, sinh hoạt và nghỉ ngơi. Ngoài ra việc thiết
kế đơn giản hiệu quả với giá thành phù hợp với kinh tế giúp người khuyết tật tiếp cận
được với xe lăn điện nhiều hơn, mang lại cuộc sống tốt hơn cho mọi người…

LỜI CÁM ƠN
GV.Ths Vũ Đình Huấn

SV: Trần Hoàng Phi
Trương Văn Vinh

Trang

Trần Hoàng Phi

·

Trương Văn Vinh

GV.Ths Vũ Đình Huấn

SV: Trần Hoàng Phi
Trương Văn Vinh

Trang


Đại học Sư phạm Kỹ Thuật TP. HCM – Khoa CKĐ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC

MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Chương 1.
GV.Ths Vũ Đình Huấn

SV: Trần Hoàng Phi
Trương Văn Vinh

Trang



SV: Trần Hoàng Phi
Trương Văn Vinh

Trang


Đại học Sư phạm Kỹ Thuật TP. HCM – Khoa CKĐ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 2.12 Lực kéo và lực cản của xe sử dụng motor điện truyền công suất với
hộp số một tốc độ
Hình 2.13 Hệ thống truyền lực và sơ đồ cấu trúc tổng quan EV
Hình 2.14 Sơ đồ cấu trúc EV
Hình 2.15 Các đường đặc tuyến của motor điện thay đổi theo tốc độ
Hình 2.16 Biên dạng đặc tuyến mômen – tốc độ của motor điện 60 kw với x =
2, 4, 6
Hình 2.17 Đồ thị lực xe – tốc độ xe với motor kéo có x = 2 và hộp số 3 cấp
Hình 2.18 Đồ thị lực xe – tốc độ xe với motor kéo có x = 4 và hộp số 2 cấp
Hình 2.19 Đồ thị lực xe – tốc độ xe với motor kéo có x = 6 và hộp số đơn cấp
Hình 2.20 Đồ thị công suất cực đại – hệ số tốc độ
Hình 2.21 Đồ thị thời gian tăng tốc và quãng đường với tốc độ cuối
Chương 3
Hình 3.1 Xe lăn điện W-HA-1032-LIGHTING
Hình 3.2 Xe lăn điện W-HA-1031
Hình 3.3 Xe lăn điện 160 A
Hình 3.4 Xe lăn sơn tĩnh điện
Hình 3.5 Xe lăn đẩy nhôm du lịch
Hình 3.6 Xe lăn XL6
Hình 3.7 Xe lăn nhôm XL7

Hình 3.25: Xe hoàn chỉnh
Hình 3.26: Xe lăn

GV.Ths Vũ Đình Huấn

SV: Trần Hoàng Phi
Trương Văn Vinh

Trang


Đại học Sư phạm Kỹ Thuật TP. HCM – Khoa CKĐ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC BẢNG
Chương 2
Bảng 2.1: Hệ số cản lăn
Bảng 2.2: Giá trị trung bình của hệ số lực kéo trên các loại đường khác nhau
Chương 3
Bảng 3.1: chọn các giá trị của motor
Bảng 3.2: Các thông số của motor
Bảng 3.3: Các thông số của ắc quy
Bảng 3.4: So sánh giữa chỉ tiêu thiết kế ban đầu và sau khi thiết kế xong
xe lăn điện

GV.Ths Vũ Đình Huấn

SV: Trần Hoàng Phi
Trương Văn Vinh

khuyết tật, góp phần giúp đỡ người khuyết tật có khả năng di chuyển dễ dàng, phù
hợp với sức khỏe, thể trạng của họ.
2. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
2.1 Mục tiêu
 Nghiên cứu chế tạo, sản xuất thử nghiệm ra chiếc xe lăn điện.
 Giúp người khuyết tật đi lại thuận tiện và an toàn hơn.
 Chi phí sản xuất thấp.

2.2 Nhiệm vụ
 Thăm dò và khảo sát ý kiến của người sử dụng.
 Khảo sát xe lăn điện và xe lăn tay để chọn phương án thiết kế và cải tạo phù

hợp.
 Tính toán công suất, mô men, trọng tâm, phản lực, độ bám của bánh xe với
mặt đường, khả năng leo dốc, trọng lượng tải...
 Cải tạo kết cấu xe lăn thường thành xe lăn điện đáp ứng yêu cầu sử dụng an
toàn.
 Thiết kế phần trục quay bánh xe kết nối với mô tơ điện, chế tạo đồ gá để
tăng độ cứng vững cho khung xe.
 Tính toán kiểm nghiệm độ ổn định ( lật khi lên và xuống dốc, lật ngang khi
xe hoạt động trên đường có độ nghiêng tiêu chuẩn) của xe.
 Thực nghiệm, đánh giá sản phẩm.

2.3 Kế hoạch nghiên cứu và các bước thực hiện
 Xác định nhiệm vụ và đối tượng nghiên cứu.

GV.Ths Vũ Đình Huấn

SV: Trần Hoàng Phi
Trương Văn Vinh

hơn 1 tỷ người, khoảng gần 15% dân số, sống với một khiếm khuyết trên cơ thể.
Và 80% trong số họ sinh sống tại các nước đang phát triển.
Tại khắp nơi trên thế giới, một tỷ người khuyết tật đang phải đối mặt với những
rào cản về thể chất, xã hội, kinh tế và tâm lý vốn luôn cản trở họ tham gia đầy đủ
và hiệu quả vào đời sống xã hội một cách bình đẳng với những người khác. Những
người khuyết tật vẫn thường không được tiếp cận bình đẳng với các dịch vụ cơ
bản như giáo dục, việc làm, y tế, các hệ thống hỗ trợ xã hội và pháp lý. Thực tế

GV.Ths Vũ Đình Huấn

SV: Trần Hoàng Phi
Trương Văn Vinh

Trang


Đại học Sư phạm Kỹ Thuật TP. HCM – Khoa CKĐ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

này, vì vậy, khiến cho những người khuyết tật phải chịu nhiều thiệt thòi, thậm chí
còn hơn cả những người nghèo.
Không thể phủ nhận rằng, những người khuyết tật nhìn chung đều là những người
có sức khỏe kém hơn, có mức độ giáo dục thấp hơn và có tỷ lệ nghèo cao hơn so
với người không khuyết tật. Điều này bắt nguồn từ việc thiếu vắng các dịch vụ hỗ
trợ song lại tồn tại quá nhiều trở ngại mà họ gặp phải trong cuộc sống hàng ngày.
Vì vậy chiếc xe lăn điện sẽ giúp họ có thể khắc phục được phần nào nhu cầu,
mong muốn và tối thiểu là có thể tự do di chuyển trong một không gian nào đó
một cách dễ dàng hơn.
4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU



Đại học Sư phạm Kỹ Thuật TP. HCM – Khoa CKĐ

GV.Ths Vũ Đình Huấn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SV: Trần Hoàng Phi
Trương Văn Vinh

Trang


Đại học Sư phạm Kỹ Thuật TP. HCM – Khoa CKĐ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

PHẦN B
NỘI DUNG

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU XE LĂN ĐIỆN
1.1 Lịch sử xe đẩy
Những hình ảnh đầu tiên được biết đến của một chiếc xe lăn đã được khắc vào một
hòn đá vào thế kỷ thứ 6.
Vua Philip II, từng là vua của Tây Ban Nha trong thế kỷ 16, sử dụng một chiếc xe
lăn rất phức tạp mà có cả tay vịn và chân nghỉ ngơi.

GV.Ths Vũ Đình Huấn


đầu của thế kỷ 19.
GV.Ths Vũ Đình Huấn

SV: Trần Hoàng Phi
Trương Văn Vinh

Trang


Đại học Sư phạm Kỹ Thuật TP. HCM – Khoa CKĐ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 1.2: Xe lăn Bath
Xe lăn Bath năm 1840 này là một Chủ tịch Bath điển hình đó là có sẵn để cho
thuê. Họ đưa người bệnh đến lấy nước ở các phòng máy bơm hoặc tắm trong
phòng tắm.
Chiếc ghế này được phát minh bởi James Heath của Bath khoảng năm 1750. Nó
trở nên phổ biến và năm 1830 đã thay thế sedan ghế như một phương tiện thông
vận tải.

Hình 1.3: Xe lăn bath năm 1750

GV.Ths Vũ Đình Huấn

SV: Trần Hoàng Phi
Trương Văn Vinh

Trang



Hình 1.5: Xe Lăn dạng bồn tăm năm 1912

Hình 1.6: Xe Lăn dạng bồn tăm Cuối những năm 1800
Tuy nhiên, chiếc xe lăn Bath là không được thoải mái và trong nửa cuối của thế kỷ
19, nhiều cải tiến đã được thực hiện cho xe lăn. Một bằng sáng chế năm 1869 cho
một chiếc xe lăn cho các mô hình đầu tiên có bánh xe đẩy phía sau và bánh nhỏ
phía trước. Giữa, 1867-1875, nhà phát minh thêm bánh xe cao su rỗng mới tương
tự như những người sử dụng trên xe đạp trên vành kim loại. Năm 1881, các
pushrims cho thêm tự đẩy được phát minh

a

b
Hình 1.7: Xe lăn năm 1881

GV.Ths Vũ Đình Huấn

SV: Trần Hoàng Phi
Trương Văn Vinh

Trang


Đại học Sư phạm Kỹ Thuật TP. HCM – Khoa CKĐ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Năm 1900, các bánh xe spoked đầu tiên được sử dụng trên xe lăn. Năm 1916,
chiếc xe lăn có động cơ đầu tiên được sản xuất tại London

k

l
Hình 1.8: Xe lăn những năm 1900

a

GV.Ths Vũ Đình Huấn

b

SV: Trần Hoàng Phi
Trương Văn Vinh

Trang


Đại học Sư phạm Kỹ Thuật TP. HCM – Khoa CKĐ

c

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

d

Hình 1.9: Một chiếc xe lăn New Zealand
2) Xe lăn Folding

Năm 1932, kỹ sư, Harry Jennings, được xây dựng gấp đầu tiên, xe lăn bằng thép
ống. Đó là chiếc xe lăn đầu tiên tương tự như những gì đang được sử dụng hiện

trong những người tiên phong của hệ thống điện và nhận được 361 bằng sáng chế
trong cuộc đời của mình, qua đời, bản vẽ thiết kế của một chiếc xe lăn điện đã
được tìm thấy ở trong tay.
Có lẽ chiếc ghế quyền lực đầu tiên được phát triển thương mại là một chiếc xe lăn
có động cơ vào năm 1916 (cũng được đề cập trong lịch sử của chúng ta về xe lăn).
Điều này thực sự đã đi vào sản xuất thương mại, mặc dù chi phí có nghĩa rằng hầu
hết các khuyết tật của thời gian ở lại trong xe lăn tay.
Mặc dù không phải là lần đầu tiên chiếc xe lăn điện có động cơ, đóng góp của
Canada, chính nó là một phản ứng đối với số lượng lớn các thương trong bệnh
viện sau khi chiến tranh thế giới thứ hai, đã được khởi công.
George Klein được khởi đầu hình thành thiết kế của xe lăn có động cơ này, nhưng
đây là một nỗ lực của nhóm, liên quan đến không chỉ là kỹ sư nhưng bệnh nhân
giải thích nhu cầu và thách thức của các bác sĩ và cung cấp các tài liệu.
Chỉ cần thêm nhầm lẫn cho người phát minh ra chiếc xe lăn chạy bằng đầu tiên, tín
dụng vẫn thường được cho một cách nghiêm túc và Jennings cho việc phát minh ra
chiếc xe lăn điện. Họ có thể là người đầu tiên sản xuất xe lăn điện trên bất cứ quy
mô, với sản xuất hàng loạt xe lăn có động cơ của họ bắt đầu từ năm 1956.
Tuy nhiên, họ cũng là cực kỳ cơ bản. Các E & J 840 không có bảng mạch, và chỉ
có hai tốc độ: cao và thấp. Trong thực tế, để thay đổi giữa các tốc độ đầu tiên bạn
phải ngăn chặn các xe lăn. Phong trào cũng đã rất giật, một phần là do sự chỉ đạo
cực kỳ cơ bản - một phím điều khiển mà phải chạm vào một trong bốn đòn bẩy onGV.Ths Vũ Đình Huấn

SV: Trần Hoàng Phi
Trương Văn Vinh

Trang


Đại học Sư phạm Kỹ Thuật TP. HCM – Khoa CKĐ


Trang