一种手动自转旋椅的制作方法

本技术涉及机械工程与传动，具体为一种手动自转旋椅。

背景技术：

1、手动自转旋椅作为游乐设施、办公家具或医疗康复设备中的重要组成部分，其核心功能在于通过手动或半自动方式实现座椅的自由旋转，以满足用户对灵活性、舒适性和安全性的需求。

2、但是现有技术中的专利存在以下几种缺点：

3、传统旋转椅(如旋转木马)多依赖电机驱动或固定轨道旋转，用户仅能被动接受旋转运动，无法根据需求自主调节转速或方向，导致使用体验枯燥，且无法通过旋转动作实现互动(如多人协作游戏)。此外，部分手动旋转装置需依赖外力推动，转速难以控制，易因惯性导致失控风险；

4、(2)现有手动旋转椅普遍缺乏动态调速装置，当转速过高时仅能通过机械摩擦或紧急制动强行停止，存在制动延迟、部件磨损加剧等问题。例如，部分产品采用固定阈值刹车系统，无法根据负载变化实时调整制动力，易引发急停导致的用户不适甚至安全隐患；

5、(3)传统行星齿轮传动系统多采用多级固定齿圈设计，导致结构冗余、装配精度要求高，且长期使用后齿轮啮合间隙增大，易产生振动和噪音。此外，旋转轴的润滑与散热问题未被充分优化，高温或高负荷工况下易导致润滑油失效、部件热变形，缩短使用寿命；

6、(4)部分旋转椅的座椅面板采用硬质材料(如塑料或金属)，长时间使用易导致用户背部或臀部不适。同时，现有设计多聚焦于旋转功能，缺乏与用户动作的协同适配(如压力感应自适应调节)，难以满足医疗康复中对姿势矫正或运动辅助的需求；

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种手动自转旋椅，通过设置分离内齿行星齿轮组，叠级传动轴和限速机械齿轮总成，解决了上述背景技术中提出的在对旋转转速过高，易产生振动和噪音，高温或高负荷工况下易导致润滑油失效问题。

2、为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种手动自转旋椅，包括椅脚，所述椅脚为铝合金材质，壁厚2.5mm，中端通过螺栓固定连接有灰色运动地板(pvc材质，表面压制深度1mm的防滑纹)；所述外壳的上端通过旋转轴可转动连接有旋椅操作盘(直径300mm，厚度50mm)；所述灰色运动地板的上端通过环氧树脂胶固定连接环形靠背(弹性网布材质，网布密度18根/cm2，弧度与人体脊柱s型曲线适配)；所述环形靠背的两端通过铆钉连接扶手(竖直段为铝合金，水平段为abs塑料)；所述环形靠背(4)的前侧下端通过热熔胶连接pe座椅面板(厚度3mm，表面开设蜂窝状透气孔，孔径2mm，下方粘贴活性炭吸附层，厚度3mm)。

3、明确旋椅的整体结构框架，限定各部件的材质、连接方式及基础尺寸，作为后续更具体权利要求的基础，界定产品的基本形态和主要部件构成。

4、进一步，所述旋椅操作盘的内部通过过盈配合固定安装有转轮(直径200mm，厚度40mm)；所述转轮的内部同轴固定连接有叠级传动轴(钢质，直径30mm，长度200mm)；所述叠级传动轴的下端依次穿过分离内齿行星齿轮组、滚动轴承(深沟球轴承，型号6205)及压力轴承(推力球轴承，型号51105)，并与灰色运动地板通过轴承座转动连接；所述分离内齿行星齿轮组包含四个相等的行星齿轮(模数1.5-2.5，齿数20)，均匀分布于内齿圈(模数1.5，齿数80)的外周，相邻行星齿轮的中心夹角为90°，行星齿轮的中间通过平键固定安装叠级传动轴；所述外齿圈(模数1.5，齿数80)与叠级传动轴通过花键固定连接；所述滚动轴承和压力轴承的外侧套设有密封护罩(铝合金材质，厚度2mm)，密封护罩与转轮通过螺钉固定连接，内壁设有迷宫式密封槽(深度2mm、宽度3mm)，内填充高温锂基脂(牌号skf lghp2)。

5、详细描述旋椅操作盘内部的核心传动结构，包括转轮、叠级传动轴、行星齿轮组、轴承的连接方式、材质、型号及密封设计，明确传动原理和关键参数，是实现旋椅自转功能的核心技术特征。

6、进一步，所述转轮的外端(直径150mm)通过法兰连接限速压盘(厚度20mm，内周与转轮外周间隙0.5mm)；所述限速压盘与转轮之间夹持有环形摩擦片(铜基粉末冶金材质，厚度3mm)；所述限速压盘的外端(直径180mm)通过沉头螺钉固定连接限速卡钳(液压式，制动块为烧结青铜，厚度10mm)；所述限速卡钳的制动块与限速压盘外周的制动槽(深度1mm，宽度2mm)适配，制动时制动块沿制动槽轴向移动实现摩擦制动。

7、补充旋椅的限速制动结构，明确限速压盘、摩擦片、限速卡钳的连接方式和材料特性，通过摩擦制动实现旋转速度的主动控制，保障使用安全性。

8、进一步，所述分离内齿行星齿轮组的内齿圈通过平键与转轮固定连接；所述外齿圈通过花键与叠级传动轴固定连接；所述外齿圈的外端(直径120mm)安装有限速机械齿轮总成(包含主动齿轮和从动齿轮，模数1.5，齿数40)，限速机械齿轮总成的从动齿轮与外齿圈啮合，主动齿轮与手动调节旋钮连接，通过调节主动齿轮转速限制外齿圈的转动速度。

9、明确行星齿轮组的内外齿圈与转轮、叠级传动轴的固定连接方式，以及限速机械齿轮总成的啮合关系，通过机械传动协同实现旋转速度的精准调节，完善传动系统的稳定性。

10、进一步，所述叠级传动轴的内腔(直径10mm)设有温度感应阀(双金属片式，动作温度80℃)；所述温度感应阀的感温元件(铜质，厚度0.5mm)嵌入叠级传动轴的铝制散热鳍片(厚度2mm，长度50mm，宽度20mm)内部；所述叠级传动轴的外端(直径40mm)固定连接有铝制散热鳍片，散热鳍片表面沿轴向开设有螺旋导油槽(深度1mm，螺距5mm)，螺旋导油槽与温度感应阀的出油口(直径2mm)连通，散热鳍片的另一端通过油管与润滑油箱连接，形成自循环润滑系统。

11、描述叠级传动轴的散热和温度控制结构，通过温度感应阀、散热鳍片和螺旋导油槽的设计，实现传动轴的自散热和润滑，避免高温导致的润滑脂失效，延长轴承和传动轴的使用寿命。

12、进一步，所述分离内齿行星齿轮组的行星齿轮为四个相等的圆柱直齿轮，模数1.8(公差±0.05)，齿数20，齿宽15mm；行星齿轮均匀分布于内齿圈的外周，相邻行星齿轮的中心夹角为90°，行星齿轮与内齿圈、外齿圈的啮合间隙为0.1-0.2mm，确保传动平稳性和低噪音。

13、限定行星齿轮组的关键参数(模数、齿数、分布角度)，保证齿轮传动的精度、平稳性和噪音控制，是传动系统性能的核心保障。

14、进一步，所述环形靠背的弹性网布(材质为聚酯纤维)密度为18根/cm2，网孔直径1mm，弧度与人体脊柱自然弯曲度(c型)适配，靠背高度为500mm，宽度为400mm；所述pe座椅面板的上表面开设蜂窝状透气孔(孔径2mm，间距5mm)，透气孔下方粘贴活性炭吸附层(厚度3mm，碘值≥800mg/g)，用于吸附汗液异味，提升乘坐舒适性。

15、通过限定靠背材质、密度、弧度及座椅面板的透气孔和吸附层设计，优化旋椅的舒适性和卫生性，解决传统旋椅闷热、异味问题。

16、进一步，所述扶手的竖直段(高度300mm，宽度50mm)内套设有升降杆(直径20mm，壁厚2mm)，升降杆通过m4锁紧螺栓固定在竖直段内，可调节高度范围为250-350mm；所述水平段(长度200mm，宽度50mm)的前端(距离边缘30mm)固定连接有硅胶缓冲垫(邵氏硬度50a，厚度5-8mm)，缓冲垫表面开设防滑纹(深度0.5mm)，防止手臂滑动。

17、明确扶手的可调节结构和缓冲设计，通过升降功能适配不同身高用户，硅胶缓冲垫提供柔软支撑，提升使用的舒适性和安全性。

18、进一步，所述滚动轴承和压力轴承的外侧密封护罩(铝合金材质)内壁的迷宫式密封槽(深度2mm、宽度3mm)填充高温锂基脂(滴点≥200℃)，防止灰尘和水分侵入；所述旋椅操作盘的上表面(直径300mm)开设有放射状防滑槽(深度1.5mm，间距10mm)，槽底粘贴橡胶防滑垫(厚度1mm)；所述转轮的外端固定连接有手轮(直径80mm，厚度20mm)，手轮的外周标注旋转方向标识(箭头，字体高度5mm，红色)和5条限速刻度线(间隔10mm，对应转速0-50rpm)，限速刻度线与限速卡钳的制动位置一一对应。

19、一方面通过密封护罩和高温润滑脂强化轴承的密封防护，延长使用寿命；另一方面通过操作盘的防滑槽、方向标识和限速刻度线，提升用户操作的便利性和安全性，避免误操作。

20、本实用新型提供了一种手动自转旋椅，具备以下有益效果：

21、高效传动与低噪音：采用分离内齿行星齿轮组与叠级传动轴组合，行星齿轮均匀分布(模数1.5-2.5)，降低传动阻力，噪音减少30％以上；滚动轴承与配合，增强轴向和径向承载能力，避免传统滚珠结构间隙导致的异响

22、智能限速与安全制动：限速压盘与限速卡钳联动，通过摩擦片实现动态限速，当转速超过阈值时自动制动，防止失控；限速机械齿轮总成与外齿圈啮合，提供机械式冗余制动，双重保障安全性。

23、自散热与温控系统：叠级传动轴内置温度感应阀，实时监测温度并触发螺旋导油槽自动润滑，避免高温导致的润滑脂失效；铝制散热鳍片增大散热面积，配合强制风冷设计，工作温度降低20℃

24、人体工学与舒适性优化：环形靠背采用弹性网布(密度18根/cm2)，贴合脊柱曲线，透气性提升50％；pe座椅面板的蜂窝透气孔(孔径2mm)结合活性炭吸附层，减少闷热感；硅胶缓冲扶手(厚度5-8mm)可升降调节，适配不同身高用户，降低手臂疲劳。

25、高稳定性与耐用性：密封护罩采用迷宫式密封槽(深度2mm)填充高温锂基脂，防止灰尘侵入，轴承寿命延长至10万次以上；椅脚与灰色运动地板采用pvc防滑纹设计，抗滑系数≥0.8，避免旋转时位移。