家用多功能跑步机的设计含5张CAD图
家用多功能跑步机的设计含5张CAD图,家用,多功能,跑步,设计,CAD
正在缓冲1%2%3%4%5%6%7%8%9%10%11%12%13%14%15%16%17%18%19%20%21%22%23%24%25%26%27%28%29%30%31%32%33%34%35%36%37%38%39%40%41%42%43%44%45%46%47%48%49%50%51%52%53%54%55%56%57%58%59%60%61%62%63%64%65%66%67%68%69%70%71%72%73%74%75%76%77%78%79%80%81%82%83%84%85%86%87%88%89%90%100%91%92%93%94%95%96%97%98%指导老师:XXX报告人:XXXXXX20XXX班家用多更能跑步机设计 家用多功能跑步机4 总结5 致谢1 总设计方案2 相关零件设计3 日常维护1 总设计方案 跑步机的组成是通过控制面板、电动马达还有一个可调节带一个移动电源和总体框架相结合。框架和支架互相组合链接构成跑步机的初步雏形。前后轴都是定位在两边,前轴炮和后轴炮都是放在前后轮轴轴承盖上,底盘电控发动机上安装的是传感器、速度传感器安装在底盘上的滑轮和附近进行。跑步机的跑带的位置上的选择也要注意,一端连接在电动马达上,一端连接到跑步机后端的轴承上。同时,在支架上安装了一个扭转板和一个俯卧撑框架,让跑步机的能力趋于多种多样。2.1电动机的选择对于各种情况的分析考虑之下,我选用的跑步机的负载标准是100kg,电机的类型是63SY永磁直流电机,是一种专门运用于健身器材电气控制的器件。特点是:有针对性,速度精度高,初始转速低,运行稳定,噪音低,效率高。选用的直径较大,功力就比较足,也可以更好的面对不同状态。在使用跑步机的时候,选择精准的发动机在满足驱动的情况下,一定要考虑到经济实惠电动机特性曲线 跑步机的电机一般选用直流电动机,还是要考虑产品的实惠型。直流电动机价格比较实惠,可以减少成本。电动机的规格选定还是要考虑全面,要在承载负荷和跑步机跑道面积的基础上确定。要确保满足适用人群的体重范围,根据他们可以制作不同规格的跑步机。跑步机的使用者除了美体大多数群众用来减肥,所以要考虑发动机的可调控速度的范围一定要大。要满足不同速度下的使用者的需求,速度的控制也是一个关键的地方。2.2 传动机构的设计操作机构的类型是带传动,它是恒速比和匀速旋转机构的一部分。结构简单,成本低廉,能缓和载荷冲击运行平稳,无噪音,过载时皮带滑到带盘上,这样的话就不会对其余的机构造成不必要的危害,同时还会对电机进行有效的保护。复合三角带在动力方面选择永磁直流电动机作为动力源,对于传送带的型号可以选择复合三角带,其型号为SPB2310 LW张紧装置张紧装置带的中心距为:当传动中心随意调节时改变皮当传动中心随意调节时改变皮带轮的包角或控制皮带的张紧带轮的包角或控制皮带的张紧力而压在皮带上的随动轮;当力而压在皮带上的随动轮;当传动中心随意改变时采用导轨传动中心随意改变时采用导轨加螺旋。那么,根据上面的各加螺旋。那么,根据上面的各项数据以及带轮的实际情况,项数据以及带轮的实际情况,可以将中心距的范围取在可以将中心距的范围取在140.52-153.52中,这样的话中,这样的话就可以将电动机的位移用调节就可以将电动机的位移用调节配用螺母的圆柱形带螺纹的紧配用螺母的圆柱形带螺纹的紧固件的方法进行,进一步对带固件的方法进行,进一步对带进行张紧。进行张紧。2.3 跑步机框架跑步机的支架的材料选择硬质PVC,因为这种材料一个是符合现在的环保主题。再一个就是由于这种材质的特殊形成方式确定了它强度高抗氧化的特点。因为在运动过程中会有很多汗渍溅到机身框架处,高碳钢或者是轻型铝型材就会比较容易氧化。支架的安装方式选择为拼装式的轴套安装,这种方式便于运输,保护跑步机运输过程的磕碰也节省空间。2.4 确定基架 基架的选择是这台跑步机的核心之处,首先要保证使用者的安全性所以整个基架必须要焊接完整。避免螺栓连接由于外力促使松动给使用者带来不必要的伤害。基架接受的外力作用最大,所以选用稳定性能好,强度高的硬质PVC。在底部一定要铺设好橡胶垫,保证防滑减震。2.5 前后轴承 确定滚筒轴承:滚筒轴承的选择采用的是45#钢,是最常见的轴材料的选择。45#钢的抗弯性能好,易加工。滚筒轴承的强度计算:在运转时要保证在轴承可承受的强度刚度下,避免破坏轴的结构。轴承结构 2.6 减震系统 良好的减震效果是跑步机的一大特色,因此要做好跑步机最先考虑的就是减震系统的技术问题,这是设计理念和技术的核心,有些品牌的跑步机减震系统做的是非常厉害,只要你在跑步机上,它就会由你的的重力,然后借助一些事先设置好的算法,然后推送给你最适合你的方案,完全实现智能化,从而达到让你的双腿免受损伤。一个好的减震系统是跑步机的保证,如果几次不用力,跑步机就会变成一个隐蔽的跑步机,不知不觉中会损伤关节,独特的减震系统设计可以给让运动者觉得舒适。2.7 跑板及跑带 跑板对于整个跑步机来言是使用者自身体验最直接的地方,跑板能直接反映出这台跑步机的性能。跑板在运动时承当载体,所以在材料的选择上尤为苛刻。跑板一般材质分为两层,中间层可选择优质的弓形桦木板跑带的选择一定要从安全着想,要选用复合型的橡胶带。我选用的是钻石纹跑带。首先考虑到的是它的防滑性能,这个钻石纹跑带在跑步机运转时摩擦力,起到了防滑的效果。2.8 多功能设计 扭腰盘设计采用 ABS塑料+磁铁制成,抗冲击强度高,密度小,便于运输,完全可以替代铸件,表面光洁度好,不用喷涂,可节省费用3-5元,重量仅是铸件的1/7,从运费上可节省6/7,采用此产品综合成本效益可降低40%。连接结构设计设计直径为250mm,通过长杆与支架相连,用时把铁销把出,旋转放在皮带上方,即可使用,锻炼完毕旋转折叠,插上铁销,则扭腰盘依附与支架上,可以进行别的项目的锻炼3 日常维护 在使用跑步机时,要调试一下跑带的松紧。一般在出厂前就会给调试好,但是避免不了长时间使用跑带变松的情况,这就需要我们来维护调整。跑带的调整是由左右两个调整螺栓决定的。太松容易打滑,所以要掌握调整方法。比如低速运转下,观察到跑带右偏这时就要顺时针转右边的螺栓90度或者逆时针转左边螺栓90度。要微调多次调试,知道跑步带不打滑,跑带回归最中央为主。跑步带的调整跑步带的调整 添加润滑油添加润滑油减小摩檫力让启动更润滑,保护跑板涂层,延长跑带、跑板的使用寿命。减小运动时的噪音,让用户有更好的体验。品质要求:1、要有一定的粘度,容易保留在齿轮机体内。2要耐发动机产生的高温、润滑油不易挥发。要每隔几个月添加一次润滑油,不要过度添加避免带传动机构打滑。使用时的注意事项:无论做任何运动前,都要做一下简单的热身。使用跑步机时也不例外,切记一开始就调到最高速开始跑步。上跑步机前做一些简单的拉伸,然后跑步机调试到低速运动上慢走预热一会,再逐步调到你适应的速度。总 结 经过了半年的努力,毕业设计终于接近尾声。当初选课题时,综合考虑到跑步机的市场和价值性,通过查阅书籍上网参考最后确定了家用多功能跑步机,加上今年1月底疫情的爆发,户外运动得到了限制就更坚持了这个课题的研究。通过自己找的资料的参考初步拟定了一个总体框架,然后开始了我的毕业设计。首先根据新旧款跑步机的对比取其精华去其糟粕,优化了旧款跑步机的性能。采取电动机驱动跑步机,摆脱了人力驱动损伤身体的弊端。首先给跑步机总体外形做了一个初步的拟定,设计了基本基架和多功能处的安排。THANK YOUXXXXX家用多功能跑步机的设计目录摘要3Abstract3绪论4第一章 总设计方案51.1基本功能51.2构造设计61.3深入了解跑步机61.4小结7第二章 确定电动机类型和参数82.1确定类型功率82.2技术参数92.3小结11第三章 传动机构设计123.1设计步骤及参数选择123.2复合三角带带轮参数的拟定143.3拟定张紧装置16第四章 框架的构成184.1确定支架184.2确定基架194.3 前后罩20第五章 前后轴承215.1确定滚筒轴承215.2确定轴的结构225.3强度计算235.4轴承要求24第六章 拟定减震部分25第七章 跑板及跑带设计277.1跑板277.2跑带277.3跑带调整287.4添加润滑油29第八章 多功能设计308.1扭腰盘设计308.2连接结构设计318.3旋转结构设计328.4仰卧起坐架的设计338.5小结34第九章 跑步机日常护理359.1跑步机的使用和修复359.2使用时的注意事项35总 结36致 谢37参考文献38摘要跑步机是家中最常见,操作最简单,最容易得到认可的健身器材。目前的跑步机功能太单一,未来的将以高功能高价位掌控。在出售廉价产品的对比下,注重时尚功能性的消费者,理所当然认定跑步机的价格会是一个高品质消费,所以说在目前看来是有一定市场的。本项目的目标是学习相关的三维软件,在本次设计中,首先要做的就是对跑步机机进行 Solidworks三维建模,然后将三维建模模型用AUTOCAD绘制成二维平面图。利用该软件建立电气表面的机械零件,完成结构工程。整个系统包括跑带,跑板,轴承,基架,支架等。不同品牌的设计、结构、风格和传动机构在设计中,强调了抗震体系和抗静电功能的重要性。由于跑步机的多功能性,使用时要尤其注意安全。在使用一段时间后一定要注意维护,延长跑步机的使用寿命。关键词:带传动,跑道,传动机构,复合三角带选择。AbstractThe device is the most common, simplest and most effective fitness equipment at home according to experts, the future market will focus on high quality products. The current treadmill function is too single, the future will be controlled with high function and high price. Under the comparison of selling cheap products, consumers who pay attention to fashion function take it for granted that the price of treadmill will be a high-quality consumption, so it seems that there is a certain market at present.The goal of this project is to learn the relevant 3D software. In this design, the first thing to do is to carry out SolidWorks 3D modeling for the treadmill, and then draw the 3D modeling model into a 2D plan with AutoCAD. The software is used to build mechanical parts of electrical surface and complete structural engineering. The whole system includes running belt, running plate, bearing, base frame,The design of the different design brands, structures, styles and transmission mechanisms underlines the importance of the antiseismic system and the antistatic function.structure, style and transmission mechanism, the importance of anti-seismic system and anti-static function is emphasized.Due to the versatility of the treadmill, special attention should be paid to safety when using it. After using for a period of time, we must pay attention to maintenance and extend the service life of the treadmill.Key words:Belt drive, runway, transmission mechanism, composite V-belt selection.绪论跑步在医学界和体育界都是最认可的有氧运动,对我们的身体健康和增强免疫力很有成效。现在在人们心中跑步的认可度原来越高。据调查户外长跑是最受公众欢迎的运动方式,早上在林荫大道上享受令人陶醉的清新空气,听一听街边的熙熙攘攘,即感受了生活的美好又能强身健体。但是今年情况有变,突如其来的疫情,阻挡了我们出去锻炼身体。就算没有突发的疫情疫情,快速的生活节奏和现在人们忙碌的身影,回到家就不想出门的年轻人,跑步机成为眼前最受欢迎的健身设备。跑步机让我们足不出户得到锻炼,又加上这突如其来的疫情期间,跑步机对于喜欢跑步的人们简直锦上添花。就算以后疫情过去了,仍然可以享受在家放松就能达到锻炼的目的。跑步机,多年来一直是国际健身运动的热门设备。因为有许多电子辅助设备的功能,因此人们可体验不同环境下运动,还可以根据速度不同来调整跑步等。第一章 总设计方案1.1基本功能跑步机的原理是在原地构造一条跑道,跑道的运动方向和使用者方向相反,但速度要一致,在这个情况下就可以实现跑步机工作。1.2构造设计跑步机的组成是通过控制面板、电动马达还有一个可调节带一个移动电源和总体框架相结合。框架和支架互相组合链接构成跑步机的初步雏形。前后轴都是定位在两边,前轴炮和后轴炮都是放在前后轮轴轴承盖上,底盘电控发动机上安装的是传感器、速度传感器安装在底盘上的滑轮和附近进行。跑步机的跑带的位置上的选择也要注意,一端连接在电动马达上,一端连接到跑步机后端的轴承上。同时,在支架上安装了一个扭转板和一个俯卧撑框架,让跑步机的能力趋于多种多样。经过一系列的资料查找,在本次设计中,决定将多功能跑步机设计为由电动马达、可调电源、机架、跑步机和仪表控制组成。框架与支架垂直连接,前后轴安装在机架两端,前后鼓轮在前后轴上套有轴承,跑步机张紧安装在前后轴上,跑步机设有支架,前鼓轮端部牢固安装有带电机,另一端与机架焊接的钻孔板连接,走行机轨道安装在支架顶部,仪表控制装置安装在扶手上。同时在支架上安装腰部枢轴板和俯卧撑,让跑步机作用多样化。1.3深入了解跑步机之前的跑步机和现在的在功能上发生了很多改变,以前旧款跑步机驱动主要来自人力,经由人身体的运动促使跑步机工作。跑步机的速率完全经过人体自身的运动速率来掌握。通过这个方法给人的感觉好像会更有效的锻炼,但实则会给身体带来损伤,尤其是膝盖的磨损,会比在平地跑带给身体更大的伤害。旧款跑步机运行中,不仅自身重力对身体关节膝盖带来的负担,而且跑步机本身的作用力会加重对身体的损伤。跑步机带来的作用力会对膝盖和一些肌肉造成不同程度的拉伤损坏。长时间使用会让肌肉疲劳,不仅没有达到理想的健身效果,还会让肌肉增大,最常见的就是小腿肌肉发达。对于膝盖关节的冲击也是比较大,旧款跑步机不适合那些患有某些体内疾病的人,长期使用会使病情恶化,还会加速关节的老化。电动跑步机是一种高质量的健身的家庭设备,相对于旧款跑步机它可以缓冲运动产生的撞击,保护我们的关节避免过度伤害,和旧款相比对身体的保护提高,安全性能也比较大。使用跑步机时,着力点是后脚跟然后传到脚掌。然后跟随跑步机的跑道慢慢运动,就像原地跑步一样,身体要随着步伐运动起来。这样就达到了跑带来的有氧运动。由于跑步机的方向和运动方向不一致,所以一定要调整好跑步机速度,避免跑步机速度过高自己跟不上噪声伤害。电动跑步机构造出现实跑步的环境,减轻运动对身体的撞击,不仅可以减肥,美体,保持健康,同时更大程度上减小运动给关节带来的撞击。电动跑步机与旧款跑步机不同,由电动马达驱动跑步机。可以体验不同速度下的运动,在跑步机上的跑和走是被动的,行使状态下和平常的走路跑步是一样的,没有什么区分。对于消耗的体能相比,在跑步机上跑步和走路都比普通的跑步和步行要少,轻轻松松可以跑五公里。这让使用者感到不费力就可以达到健身目的,相对于户外运动,在发动机的驱动下确实减少了很多阻力,更省力气达到更好的锻炼,让人们感受到电动跑步机性能上的好处。1.4小结电动跑步机在旧款的基础上驱动方式做了很大的改变,让人们更健康的选择运动达到健身目的。跑步机可以让人们在极小的空间内轻轻松松达到几公里的锻炼量,减肥,美体,保持健康的优选健身器材。第二章 确定电动机类型和参数2.1确定类型功率跑步机功率的选定一定要适宜,不能太大浪费电源,也不能太小,启动不起来。当功率小于负载功率时,发动机就会出现运行不起来状态损伤带传动机构的轴承。只能让人们在跑步机上低速行走。跑步机的功率的选择可以根据提供负载能力,设定一个承重范围自主选定电动机。跑步机的功率还可以参考跑带的面积,选择带传动机构大的跑步机就可以相应的选择稍微大的发动机。我们可以根据负载能力和面积相应的确定。对比之下跑步机的连续性能至少为1.5功率,如果你的体重超过80公斤,你就要选择连续超过2.0功率的跑步机。 对于各种情况的分析考虑之下,我选用的跑步机的负载标准是100kg,电机的类型是63SY永磁直流电机,是一种专门运用于健身器材电气控制的器件。特点是:有针对性,速度精度高,初始转速低,运行稳定,噪音低,效率高。选用的直径较大,功力就比较足,也可以更好的面对不同状态。在使用跑步机的时候,选择精准的发动机在满足驱动的情况下,一定要考虑到经济实惠、2.2技术参数表2.1技术参数的选择型号63SY/06电压240V功率2.0W电流9A转速32009%转向逆时针绝缘等级 H级图2-1 电动机外型图电动机特性曲线:表2-2 电动机特性曲线图2.3小结 跑步机的电机一般选用直流电动机,还是要考虑产品的实惠型。直流电动机价格比较实惠,可以减少成本。电动机的规格选定还是要考虑全面,要在承载负荷和跑步机跑道面积的基础上确定。要确保满足适用人群的体重范围,根据他们可以制作不同规格的跑步机。跑步机的使用者除了美体大多数群众用来减肥,所以要考虑发动机的可调控速度的范围一定要大。要满足不同速度下的使用者的需求,速度的控制也是一个关键的地方。第三章 传动机构设计操作机构的类型是带传动,它是恒速比和匀速旋转机构的一部分。结构简单,成本低廉,能缓和载荷冲击运行平稳,无噪音,过载时皮带滑到带盘上,这样的话就不会对其余的机构造成不必要的危害,同时还会对电机进行有效的保护。3.1设计步骤及参数选择表3-1相关参数总体未知指标的名称数据主动轮转速速比传动功率运行功率工作系数小带轮直径小带轮节圆直径大带轮直径大带轮节圆直径根据实际情况选择带速中心距,带长小带轮包角每楔额定功率及其增量,带的楔数在动力方面选择永磁直流电动机作为动力源,对于传送带的型号可以选择复合三角带,其型号为SPB2310 LW。3.1.1力的校核:作用在轴上的圆周力为载荷力为选择额复合三角带见下图:图 3-1 复合三角带3.2复合三角带带轮参数的拟定在复合三角带的带轮设计上,首先在材质方面,选用的是铸铁,要求密度分布均匀,型号为HT150,同时还要使得质量要偏轻,并且在带轮急速旋转时要保证转子系统的平衡,这时考虑的材料是铸钢,当带轮功率小的时候可以考虑用铸铝或者塑料,以节省成本。槽轮机构的表面粗糙度一定要进行非常细致的加工,最好可以让加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度达到,这样就可以极大程度的让带得到保护,削弱了摩擦力。在结构方面要保持良好的工艺性,目的是可以让载荷均匀的分布在槽上,没有非常大的内力。表3-2带轮的设计样式带轮形式直径大小实心式(d为轴的直径)腹板式轮幅式小带轮选取实心式,型号方面选择SPB2110 LW;大带轮选择SPB2310 LW。表3-2带轮参数的设计总体未知指标的名称数据有效直径的轮槽轴向圆公差值0.002mm轮槽表面最大粗糙度Ra=3.2槽距槽角楔顶圆角最小半径槽底圆弧最大半径圆球或圆柱直径2X公称值0.232N最大值1.22f最小值1.8有效线差公称值径向公差0.25槽间直径最大差值0.16槽数n=12带轮宽29.34mm3.3拟定张紧装置当传动中心随意调节时改变皮带轮的包角或控制皮带的张紧力而压在皮带上的随动轮;当传动中心随意改变时采用导轨加螺旋。表3-3张紧装置带的中心距为:那么,根据上面的各项数据以及带轮的实际情况,可以将中心距的范围取在140.52-153.52中,这样的话就可以将电动机的位移用调节配用螺母的圆柱形带螺纹的紧固件的方法进行,进一步对带进行张紧。第四章 框架的构成4.1确定支架跑步机的支架的材料选择硬质PVC,因为这种材料一个是符合现在的环保主题。再一个就是由于这种材质的特殊形成方式确定了它强度高抗氧化的特点。因为在运动过程中会有很多汗渍溅到机身框架处,高碳钢或者是轻型铝型材就会比较容易氧化。支架的安装方式选择为拼装式的轴套安装,这种方式便于运输,保护跑步机运输过程的磕碰也节省空间。连接处螺栓衔接方便使用者拼装调整,也方便日后的维护。支架的确定必须满足跑步机的多功能性,上支架前段安排出控制面板的安装,上支架中间段要有仰卧起坐支架和腰部转盘,支架底部考虑到防滑耐磨要加一块橡垫子。目的是减少运动过程中出现的撞击,同样也提升脚底柔软的触感。图 4-1 上支架图 4-2 下支架图 4-3 总支架4.2确定基架基架的选择是这台跑步机的核心之处,首先要保证使用者的安全性所以整个基架必须要焊接完整。避免螺栓连接由于外力促使松动给使用者带来不必要的伤害。基架接受的外力作用最大,所以选用稳定性能好,强度高的硬质PVC。在底部一定要铺设好橡胶垫,保证防滑减震。基架的尺寸是决定跑步机大小的关键,根据市面上跑步机的大小推算出来了一个最完美的尺寸,长宽比是45:130跑带面积。这个面积足够大,可以满足不同跑步姿势的人群。由于运动过程中难免会出现劳累或者是跟不上节奏的时候,所以将两边的框架加宽,提供给人休息驻足的空间,最主要的是为了安全起见当跑步机发生故障时可以快速抽身。基架中间要根据尺寸考虑留出电动机,带传动机构的位置。图 4-4 基架4.3 前后罩精美的骨架之下一定要有一个华丽的外衣,一个是美观再就是安全。必须要把带传动机构和电动机以及核心部件与外界隔离开。前后罩选用的材料是ABS树脂材料,稳定性高防腐蚀性能高,运动过程中产生的热量比较高这种材料保护性能高。图 4-5 前罩图 4-6 后盖第五章 前后轴承5.1确定滚筒轴承表5-1滚筒轴参数类型:6301滚珠轴内径:14外径:40宽度:14额定动载荷:7500额定静载荷:4800极限转速:20000润滑方式:脂润滑径向载荷:410.12轴向载荷:05.2确定轴的结构 跑步机滚筒轴承一般采用固定心轴,工作时只承受弯矩不承受弯矩,轴向载荷是0。5.2.1滚筒轴承的要求:1、 安装时要满足精确的定位要求,滚筒轴承的运转时要保留一定的定位空间。2、 滚筒轴承的零件要保证易于拆装整合。3、 滚筒轴承要保持稳定紧固不松动,让滚筒轴承要满足制造的工艺要求。4、 延长滚筒轴承的使用寿命,减少载荷集中集中。5.2.2 轴的材料滚筒轴承的选择采用的是45#钢,是最常见的轴材料的选择。45#钢的抗弯性能好,易加工。滚筒轴承的强度计算:在运转时要保证在轴承可承受的强度刚度下,避免破坏轴的结构。图5-1 轴承结构5.3强度计算 滚筒轴承的心轴工作状态下,不受圆周力旋转产生的扭矩限制只受轴向径向载荷产生的弯矩,所以在计算强度时,要保证应扭矩的取值时0。表5-2 强度计算固定心轴的许用应力应为最大弯矩抗弯截面系数强度45#许用弯应力 5.4轴承要求主动轴承和从动轴承的位置公差要明确,主动轴全跳动要低于0.33mm,从动轴全跳动低于0.25mm。粗糙度要小于0.8。要注意的是轴承的抗氧化和防磨损尤为重要。图5-2 前轴承图 5-3 后轴承第六章 拟定减震部分6.1减震系统的确定在跑步的过程是,随着双腿的快速摆动,势必会对膝盖造成一定程度的损伤,这种损伤通常是由自身的重力作用给地面,然后反作用给膝盖的。如果说能够在跑步的时候减小地面给膝盖的反作用力,第一种方法就是有一双气垫鞋,因为气垫具有减震的作用。第二种方法就是在橡胶跑道上运动,但是我们生活中绝大部分道路都不是橡胶的,因此与在户外道路上跑步相比,使用跑步机最大的优点是其供人运动的跑道上是橡胶垫,具有减震效果,极好的降低了每一次大地给双腿的反作用,保护了双腿。采用弹性橡胶垫将运行平台与基架垫分离,使运行平台处于悬浮状态,产生减振作用,达到减震效果,因此能否有效地发挥减振效果取决于踏面基本结构是固定的,因此,假定钢规格有足够的强度,结构支座采用焊接、熔化连接,不采用螺栓,在这种标准上使用橡胶板和橡胶板角套,这样的话又会使底板新加入了缓冲力,保证再增加一次缓冲。跑步机的跑步带用的高密度纤维板,用于冲击吸收功能,但厚度至少应大于2.5cm,以确保优秀的减震效果。此外,在跑步机底座下可加弹性垫,增加冲击阻尼作用。良好的减震效果是跑步机的一大特色,因此要做好跑步机最先考虑的就是减震系统的技术问题,这是设计理念和技术的核心,有些品牌的跑步机减震系统做的是非常厉害,只要你在跑步机上,它就会由你的的重力,然后借助一些事先设置好的算法,然后推送给你最适合你的方案,完全实现智能化,从而达到让你的双腿免受损伤。一个好的减震系统是跑步机的保证,如果几次不用力,跑步机就会变成一个隐蔽的跑步机,不知不觉中会损伤关节,独特的减震系统设计可以给让运动者觉得舒适。图6-1支架减震图6-2 底座减震6.2小结 减震系统作为一个可以让运动者更舒适的系统,其设计也可以根据体重自动调节减震系数,达到最好目的的减震。第七章 跑板及跑带设计7.1跑板跑板对于整个跑步机来言是使用者自身体验最直接的地方,跑板能直接反映出这台跑步机的性能。跑板在运动时承当载体,所以在材料的选择上尤为苛刻。跑板一般材质分为两层,中间层可选择优质的弓形桦木板,虽然价格高但是性价比高。弓形的桦木板由于特殊的加工工艺,它的抗静电,弹性,减震性和塑性特别高,最主要的绝缘效果好。上下两层导电耐磨层可以选择喷涂硬化形成,这样不仅加强了跑板的耐磨性,也起到一定程度上的缓冲减震,在经济实惠的基础上,延长跑板的使用年限。7.2跑带跑带的选择一定要从安全着想,要选用复合型的橡胶带。我选用的是钻石纹跑带。首先考虑到的是它的防滑性能,这个钻石纹跑带在跑步机运转时摩擦力,起到了防滑的效果。再就是这个跑带踩上去比较柔软,搭配我们选择的优质桦木跑板,提高整个跑步机的的质感。在确定基架时计算的跑带的面积是,可以根据这个数值上下浮动。图 7-1 跑板和跑带7.3跑带调整 在使用跑步机时,要调试一下跑带的松紧。一般在出厂前就会给调试好,但是避免不了长时间使用跑带变松的情况,这就需要我们来维护调整。跑带的调整是由左右两个调整螺栓决定的。太松容易打滑,所以要掌握调整方法。图7-2 跑带的调整 调整跑带时可以让跑步机低速运转,仔细观察跑带的偏移方向。跑带的调节一定要注意方向,调节螺栓分左右两个,要分清调节哪一个螺栓朝哪个方向尤为重要,而且每次用调整时只转90度。比如低速运转下,观察到跑带右偏这时就要顺时针转右边的螺栓90度或者逆时针转左边螺栓90度。要微调多次调试,知道跑步带不打滑,跑带回归最中央为主。图7-3 跑带左右偏调整方式7.4添加润滑油减小摩檫力让启动更润滑,保护跑板涂层,延长跑带、跑板的使用寿命。减小运动时的噪音,让用户有更好的体验。 品质要求:1、要有一定的粘度,容易保留在齿轮机体内。2要耐发动机产生的高温、润滑油不易挥发。要每隔几个月添加一次润滑油,不要过度添加避免带传动机构打滑。第八章 多功能设计8.1扭腰盘设计图 8-1 扭腰盘【特点】:采用 ABS塑料+磁铁制成,抗冲击强度高,密度小,便于运输,完全可以替代铸件,表面光洁度好,不用喷涂,可节省费用3-5元,重量仅是铸件的1/7,从运费上可节省6/7,采用此产品综合成本效益可降低40%盘面突起直指病理反射区穴位,在扭腰同时进行脚底按摩。附有磁铁,有足疗作用。身体随着转盘扭动,使腰部、跨部得到充分锻炼,瘦腰美腿、保持身材。通过磁疗,把磁波传列到人体,在细胞内发生旋涡状的二次电流,排除多余脂肪及毒素。增强血液循环,健美强身两不误。8.2连接结构设计设计直径为250mm,通过长杆与支架相连 ,用时把铁销把出,旋转放在皮带上方,即可使用,锻炼完毕旋转折叠,插上铁销,则扭腰盘依附与支架上,可以进行别的项目的锻炼。图8-2 扭腰盘支架8.3旋转结构设计此扭腰盘选用单向推力轴承和深沟球轴承配合完成对轴转动的的支撑。单向推力轴承计算:轴承类型: 单向推力球轴承(50000),轴承代号: 51104 轴承参数:轴承内径:20,轴承外径:35,轴承宽度:10,额定动载荷:11000,额定静载荷:19800, 极限转速:6700,润滑方式:脂润滑工作参数:径向载荷:0,轴向载荷:1000,使用寿命:3000,工作转速:20,载荷系数:1.1计算结果:当量动载荷:1100.00,当量静载荷:1100.00,计算寿命:833350深沟球轴承只是简单起个轴向固定和保持轴位置的固定的作用。图8-3 扭腰盘旋转机构图8-4 扭腰盘折叠图8.4仰卧起坐架的设计根据美国医疗协会报导,做仰卧起坐对人体新陈代谢 有绝对的帮助,其可增进肺部运动量因而提升免疫力。此设计结构简单,与支架焊接在一起,平稳坚固、使用简单,属于很大众化的设计,对强化胸部、腰部大小肌肉,消除腹部赘肉最有效,在锻炼中与跑步配合,使跑步机不再成为乏味的单一运动器械,而且结构位置丝毫不影响跑步带锻炼图8-5 仰卧起坐架8.5小结多功能的设计表现在两方面,一个是通过程序的设计,设计不同的模式使锻炼者可以进行不同程度的锻炼,另一个是添加附属器件,比如此设计中扭腰盘和仰卧起坐架,但是不是功能越多越好,必须考虑彼此不影响,保证锻炼的准确性。第九章 跑步机日常护理9.1跑步机的使用和修复 跑步机到手拼装完成后,要先低速运转调试一下。一般带的松紧出厂前已经调试好,会不会太松但是还是越近越好。正式使用前,给跑步机适当的加一点润滑油,进入带传动机构中,让各个部件都运转起来提前适应工作状态。跑步机在使用过程中,外壳和机身容易溅上汗渍,时间久了不好清理。所以最好使用后就清理方便以后好维护。因为是家用版所以使用时尽量穿搭干净的鞋子,防止运动溅起的灰尘经由跑步带进入传动系统,影响轴承的使用年限。使用跑步时,安全放在第一位。使用一段时间后就要检查一下连接处的螺栓,防止螺栓松动引发安全事故。还要检查跑步带的松紧,及时调整。防止太松卷入跑步机造成不必要的伤害。9.2使用时的注意事项无论做任何运动前,都要做一下简单的热身。使用跑步机时也不例外,切记一开始就调到最高速开始跑步。上跑步机前做一些简单的拉伸,然后跑步机调试到低速运动上慢走预热一会,再逐步调到你适应的速度。其实跑步机上挺枯燥的,所以在运动的时候可以听歌,可以追剧可以做一些分散注意力的事情。当然分散注意力时也要保证自己的安全。跑步机在家的摆放位置尽量避免阳光暴晒,因为外壳选用的毕竟是塑料还是要防止风化褪色的。 可以在网上学习一些跑步机花样玩法,让整个跑步过程变得有意思,在锻炼强度度上也做了一些提高。在家锻炼没有专门的健身教练,所以不要超负荷运动。不要让身体承担不了,适度休息,运动适度补充水分,把握运动时间。不要每天都运动,会加速膝盖关节的伤害。健身是一件持之以恒的事情,长时间坚持一定会有一个强健的体魄的。总 结 经过了半年的努力,毕业设计终于接近尾声。当初选课题时,综合考虑到跑步机的市场和价值性,通过查阅书籍上网参考最后确定了家用多功能跑步机,加上今年1月底疫情的爆发,户外运动得到了限制就更坚持了这个课题的研究 。通过自己找的资料的参考初步拟定了一个总体框架,然后开始了我的毕业设计。 首先根据新旧款跑步机的对比取其精华去其糟粕,优化了旧款跑步机的性能。采取电动机驱动跑步机,摆脱了人力驱动损伤身体的弊端。首先给跑步机总体外形做了一个初步的拟定,设计了基本基架和多功能处的安排。我给跑步机安装了一个仰卧起坐的支架和一个腰部扭盘让跑步机不再单一。在发动机的选择上,通过参考各方面的数据和市面上跑步机的选择,最终决定了采用63SY永磁直流电机。这个电动机的安全性能高,并且是专门针对这些健身器材而言的。跑步机的传动方式为带传动,在计算传动比和皮带的参数上耗费了大量的时间,最终选择型号SPB2310 LW的复合三角带。 为了提高跑步机的触感,在跑步板的跑板选用的优桦木,它的减震性和承受载荷的能力都比较强。跑步机的轴承确定都是一点点推算出了最合适的尺寸,轴承选用的是运动器材专门用的滚珠轴承。跑步机在运动时,肯定会产生很大的撞击,所以说减震部分尤为注意。从各个部件材料的选择,都选择缓震性能好的。因为太硬运动产生的冲击,会一定程度上损伤我们的身体。使用跑步机的目的是强身健体,所以一定要把自身安全放在首位。 最后根据网上调查,跑步机卖家淘宝客服的沟通,了解的一些跑步机的使用和维护。跑步机的使用年限,一定和日常维护是分不开的。跑步机最容易出现的问题就是,随着使用次数的增加,皮带会出现过松打滑的现象。所以要掌握维护方法,经常观察,适当保养延长跑步机的使用。致 谢作为学生时代的最后一次作业,我特别珍惜。从选题到查找资料和指导修改上,殷凤兰老师一直在我身边。给我解惑,给我指出不足,给我提出宝贵的意见。就是因为殷凤兰老师在教学态度上的一丝不苟,我才能严谨的完成这份毕业设计。这份毕业设计是殷凤兰老师满满的牵挂,包含了一起为设计努力的同学情谊,也充满了自己的努力。同学的同窗时间转眼即逝,老师的课堂也再也无法回去。现在只有满满的回忆,很感谢在学校一起相处帮助我的老师同学,很感谢一直奉献的父母,更感谢海院带给我的成长,这份成长便是一生的财富。由于今年的特殊性,突如其来的疫情让我们减少了和海院相处的最后的快乐时光。很感谢在疫情期间老师们的嘱咐和关心,和做开学准备老师去宿舍给我们整理物品和消毒,带给我们健康和安全。在做毕业设计的过程中,出现了层层困难,一次次的想放弃。但是殷凤兰老师在每一次都会出现帮我一起面对。印象最深的一次,在我留言问老师问题,没过多久就接到了殷凤兰老师的电话。电话那头的老师气喘吁吁,刚刚忙完手头的工作,还没有休息就帮我解惑。真的特别感谢殷凤兰老师对于毕业设计的付出,老师的一次次建议一次次的订正,遇到问题给我开导解惑。在整个设计中殷凤兰老师老师总是在我需要的时候出现,给我最大的帮助。这份毕业设计的完成,也就是美好校园生活即将结束了。感谢海院带给我的成长,感谢老师们的栽培,感谢父母的养育,感谢一起同窗的同学,感谢努力的自己。参考文献1 韩方恒. 跑步机的动力选择和传动设计J. 科技信息,2010.2 中国国家标准(GB)题录总汇J. 世界标准信息,2001(01):27-96. 3 杨翠丽,谭文达. 多功能电动跑步机设计J. 中国新技术新产品,2016.4 何楠. 机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用分析J. 山东工业技术,2016(07):148-149. 5 袁玲. 基于人机工程学的家用电动跑步机设计与生产研究D.太原理工大学,2011.6 罗臻. 跑步机设计的调查和研究J. 工业设计,2015(12):67-68. 7 徐维军. 跑步机运动防摔人体姿态识别研究J. 企业技术开发,2015.8 李旻,黄平. 带传动设计中几个问题的分析J. 机械与电子,2010.9 耿亚楠. 机械传动设计专家系统的开发D.河北农业大学,2006. 10 何小晶. 三轮式非圆同步带传动设计方法及关键技术研究D.浙江理工大学,2017. 11 滑动轴承还是滚珠轴承?直线滚珠轴承与直线滑动轴承的比较J. 国内外机电一体化技术,2016.12 孔长青. 滚筒式无刷直流电机控制系统仿真研究D.东北大学,2009.13 李静. 不同材质运动表面对人体跑步过程中肌肉调谐和下肢刚度的影响D.北京体育大学,2018. 14 赵敏. 一种用于跑步机的橡胶质跑步带及其制备方法J. 橡胶工业,2019,66(02):127. 15 孙晓霞. 永磁无刷直流电动机的设计和仿真研究D.浙江大学,2006.16 田燕飞. 小型三相永磁无刷直流电动机分析与设计D.广东工业大.学,2014. 17 张胜玉. 汽车工业塑料焊接技术J. 现代塑料加工应用,2004(06):40-43. 30
收藏