跑步机设计(机械部分)毕设【含CAD图纸、说明书】
压缩包内含有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396 或 11970985 X X 大 学X X UNIVERSITY本 科 毕 业 论 文(设 计)题目: 跑步机设计(机械部分) 学 院: 工学院 姓 名: XXX 学 号: 专 业: 机械设计制造及其自动化 年 级: 指导教师:XXX 职 称:副教授 年 五 月2压缩包内含有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396 或 11970985目录摘要IAbstractII第一章.绪论11.1 跑步机的研究背景和优越性11.2 跑步机发展史和原始跑机的危害11.3 现代跑步机的主要种类21.4跑步机的设计内容与方法2第 2 章 总体方案设计22.1 跑步机的基本功能22.2 跑步机的构造设计3第3章 电动滚筒类型与参数选择43.1电动滚筒的结构简介43.2电动滚筒类型功率及技术参数选择43.2.1滚筒的型号及标准43.2.2滚筒的功率及技术参数53.3电动滚筒的安装及保护6第4章 外型结构的设计74.1基础框架的设计74.2支架的设计74.3前后罩的设计84.3.1前罩84.3.2后罩84.4跑板盖的设计8第5章 后滚筒的确定95.1 轴承的选定95.2轴结构的设计105.2.3轴材料的选定105.2.4轴的结构草图105.3轴的强度计算115.4 滚筒要求15第6章 跑步板及跑步带的设计156.1跑步板156.2跑步带的设计166.3 跑步带调整:166.4跑步台润滑油的加注17第7章 跑步机滑轮系统187.1 车轮的选用启发187.2车轮的固定装置19第8章 跑步机的避震系统19第9章 使用和维护209.1如何使用209.2跑步机的保养21结论22参考文献23致谢26压缩包内含有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396 或 11970985 摘要跑步机是家庭及健身房常备的器材,而且是当今家庭健身器材中最简单的一种,是家庭健身器的最佳选择。专家们相信未来跑步机市场将以高价位产品为主导。低价位产品销售也不错,近几年价格已有上升趋势。注重生活时尚的消费者认为跑步机价格在 1000美元以上是理所当然的事。这些迹象表明,未来跑步机仍会持续增长。此次设计的任务为学习相关AutoCAD并使用软件进行电动跑步机机械部分的零件结构设计,产品的装配.设计包括支架,基架,滚筒,跑步板,跑步带等,设计中参考了国内外各品牌结构和样式,对传动机构进行了精确计算,而且设计中重点突出了减震系统的重要性和跑步板防静电的功能性,设计更为人性化,使跑步者能感受到跑步机的力量。由于跑步机的特殊性,安全问题更值关注,如何正确使用跑步机,和跑步机的保养同样重要。 关键词: 减震系统;跑步板;跑步机 Abstract The race apparatus is the family and apparatus always on the alert of gymnasium, and the family building up body device . The experts believe the race apparatus market will take high price products as the leading factor in the future. Low price products sell too good, price in recent years had the tendency to rise. Pay attention to consumers with fashionable life and think the price of the race apparatus is the natural thing above 1000 U.S. dollars. These signs indicate , the race apparatus will still increase continuously in the future.Have used the ordinaryentity software Autocad to carry on the entity modeling of the part in the course of designing, design with the ensemble architecture . Design and include the support , the base shelf , the cylinder , run board, is it bring to run, design consult domestic and international every brand structure and design, carry on accurate calculation by organization to transmission, and design stress shock attenuation systematic importance and run the static -proof functionality of the board especially, the design enables persons who run to experience the strength of the race apparatus.Because of the particularity of the race apparatus, safe problem is worth paying close attention toer, how to use the race apparatus correctly, it is as important as maintenance of the race apparatus. Key word: Damping system;Run board; Run machine 27第一章.绪论1.1 跑步机的研究背景和优越性跑步是目前国际流行并被医学界和体育界给予高度评价的有氧健身运动,是保持身心健康最有效、最科学的健身方式,也越来越受到大家喜爱。跑步之所以是人们锻炼身体,预防疾病,使自己健美的法宝,那是因为跑步可以改善骨骼、心脏、心肌、肠胃等器官的功能。但由于环境和工作条件的限制,人们往往很难进行户外跑步活动,所以跑步机就成了上班族健身者的首选。跑步机功能优越,运动时跑步机的电子表帮助你记下时速、时间、心率、热量、节拍、距离等指标,使运动中随时掌握自己身体情况并进行调整,并且虽然从运作外形上看在跑步机上走或跑,几乎与平时在地面上走或跑一样,但从人体实际用力看,它却比在陆地上走或跑省去了蹬伸动作,正是这一点使健身者感到十分轻松自如,并比在陆地多跑1/3的路程,能量消耗也大于陆地训练,从而使身体达到最佳锻炼效果。1.2 跑步机的发展史和原始跑机的危害 世界第一台类似跑步机的机械诞生于1875年,发明人是美国东部农村的一位机械师。这台机器其实是一台便携式农机设备,以牲畜作为动力来源。不过畜生不喜欢原地转圈,为了解决动力来源这个困难,就用鞭子抽打动物使其爬楼梯,再利用动物的体重来产生动力。但1866年,纽约州通过了美国第一部禁止虐待动物的法律,用鞭子打牲口被视为非法行为。于是有人发明了水平跑步机,其传送带和地面平行,动物走在上面就像平时散步一样自然。这也就为后来的跑步机出现提供了雏形。 据运动医学专家称:一般性跑步,每跑一千米,每只脚就得撞击地面约1000次左右,脚踝部、膝部和臀部都受到震荡,容易导致肌肉扭伤或韧带拉伤,而在机械跑步机上跑步,人体除受自身重量产生的震荡外,脚踝部、膝部和臀部,特别是肌腱,还要承担额外向后的扭力来确保跑带向后运动,这种额外的扭力就是产生运动伤害的根源。由于扭力过度集中在韧带、关节等几个关键受力部位,更容易使受力部位肌腱组织产生慢性疲劳,从而打破这部分组织的局部平衡、损伤其健康。把运动变成一种损伤是大部分运动者运动失败的主要原因。越来越多的传统跑步机使用者,发现自己越是认真锻炼,腿部越跑越粗、而关节部位越练越没有力气就司空见怪了。 虽然机械原始跑步机的危害大,但随科技进步选择好的电动跑步机可以克服以上缺陷。 1.3 现代跑步机的主要种类一、电动跑步机以马达带动跑带转动。从而使跑步者被动性地作出跑步动作,跑步感觉真实自然,速度快慢可调,高档机型还配置电脑预设各种跑步程式,电动可调坡度,以便在跑步机上的跑步感觉接近真正的实地跑步。 二、机械跑步机为主动性跑步,跑步的真实感不够强烈,速度快慢是由跑步者本人控制,由于是主动控制,易令跑步疲劳及产生惰性,但好处是价格便宜。 三、多功能跑步机的主要功能,可分为跑步运动、划船运动、仰卧起坐运动、扭腰运动、按摩运动。它的宽泛的用途,为人们提供了从颈、肩、上臂、前臂、腰、腹、臀、大腿、小腿等全身运动需求设备。从而扩大了跑步机的用途并且从根本上协调的人的各部分组织的锻炼情况,以便达到更加全面的锻炼效果。但多功能跑步机的设计要求及刚度、价格等也相应有一定幅度的提高。1.4跑步机的设计内容与方法跑步机的设计内容,主要涵盖从零件到整机的装配设计,及各个零件的公差规格选定与校核,可以借鉴网上资源和利用身边的实物参照,进行发散思维,再通过查阅相关 文献充分合理的完成整个设计内容。第 2 章 总体方案设计2.1 跑步机的基本功能跑步机的基本功能就是在一条运动的跑道(跑步带)相对于地面原地跑动。跑道的运动方向与运动者的跑动方向相反,但速度必须保持一致,这样可以使得运动者能够相对于原地进行跑步锻炼了。2.2 跑步机的构造设计电动跑步机主要由机架、踏板部分、扶手部分、电动滚筒、跑步带、及仪表控制盘组成。其特征在于框架与支架呈20度科学力学角度连接,后轴装在框架的两端,后滚筒与轴承套装配在后轴上,前电动滚筒直接与底座通过紧固件连接,跑步带恰当张紧绕装在前后滚筒上,跑步带下装有支撑跑步板,跑步带紧装在前滚筒的一端。电动机安装在框架的前端,控制传感器装在电动滚筒上,速度传感器安装在紧靠在电动滚筒的框架上,使用者能通过跑步机上面的平台进行调速,因为传感器的控制部分安装在跑步机的平台上。皮带调节螺栓安装上跑步机的末端,通过扭旋张紧跑步带,跑步机扶手架安装于底座上,仪表控制盘安装于扶手架上。在底架的底端还装有滚动机构,方便跑步机的移动。图 2-1 跑步机外观图第3章 电动滚筒类型与参数选择 图3-1电动滚筒外形3.1电动滚筒的结构简介 电动滚筒是将电动机及减速装置作为一个整体置于滚筒体内部,所以电动滚筒结构最主要的部件就是电动机和减速装置这两大部分。此外,电动滚筒中尚有用来支撑输送带并驱动其运动的滚筒体,用来支撑电动滚筒本身的前后轴、支座,以及联接滚筒体与前后轴的端盖、压盖、轴承、密封圈等零部件。若要求紧急停车,可选用有制动器的电动滚筒。总之,由于电动滚筒具有结构紧凑,效率高、耗能少、噪声低、寿命长、运行平稳、可靠、密封性好,占用场地少、安装维护方便等优点,所以此次设计选用电动滚筒作为驱动元件带动跑步带以一定的速度循环运动,以满足运动者锻炼身体需要。 3.2电动滚筒类型功率及技术参数选择3.2.1滚筒的型号及标准电动滚筒型号的表示方法1995年行业标准JB/T7330-94公布实施,统一了电动滚筒型号、规格的表示方法。标准规定电动滚筒的型号由七项内容组成,结构型式如下:从组成电动滚筒的八项内容看,前四项是产品的品种代号,后四项是电动滚筒的基本参数。 电动滚筒的八个标准自80年代中先后制定了八项电动滚筒行业标准,其具体内容是:JB3684-84风冷式电动滚筒基本参数与尺寸;JB3684.1-84风冷式电动滚筒技术条件;JB3369-84油冷式隔爆电动滚筒基本参数与尺寸;ZBJ81002-87油冷式隔爆电动滚筒技术条件;JB4256.1-86YD油冷式电动滚筒基本参数与尺寸;JB4256.2-86YD油冷式电动滚筒技术条件;JB4256.3-86YD油冷式电动滚筒试验方法;JB/ZQ8013-88电动滚筒产品质量分等。这八个标准统一了各生产厂家生产的电动滚筒的尺寸参数和技术要求,提高了电动滚筒的标准化程度。3.2.2滚筒的功率及技术参数选用电动滚筒参数一般在下列参数范围内选用: 功率( KW ) 0.55 、 0.75 、 1.1 、 1.5 、 2.2 、 3.0 、 4.0 、 5.5 、 7.5 、 11 、 15 、 18.5 、 22 、 30 、 37 、 45 、 55 、 75 、 90 、 110 、 132 滚筒直径( mm ): 70、 75 、 90 、 110 、 132、 174 、 200 、 216 、 250 、 320 、 400 、 500 、 630 、 800 、 1000 、 1250; 滚筒带宽( mm ) : 400 、 500 、 650 、 800 、 1000 、 1200 、 1400 、 1600; 胶带速度( m/s ): 0.04 、 0.05 、 0.08 、 0.1 、 0.125 、 0.16 、 0.2 、 0.25 、 0.32 、 0.4 、 0.55 、 0.63 、 0.8 、 1.0 、 1.25 、 1.6 、 2.0 、 2.5 、 3.15 、 4.0; 根据科学书籍有关说明,当人在跑步机上做正常运动时,跑步机所承载的重量是人体重的0.5-8倍,这时电动滚筒需要在这样的载重量下,提供满足并维持所选择的速度,让人可以在跑步机上走跑自如的驱动力。通常跑步机一个马力大概可提供50-60公斤的承载重量,但跑步带面积大小也和跑步机马力有相当直接的关系,跑步机的马力越大,可以带动的跑步带面积也越大。此跑步机设计标准为100公斤,跑步带面积50cm宽X143cm,而马力与功率的换算关系(1hp=746w),100公斤约需两马力带动,故而功率据表选为1.5kw综上对滚筒选择如下:型号:YDZ 1.5-1.2-70500 标准:JB:JB4256.3-86功率( KW ):1.5 滚筒直径( mm ):70滚筒带宽( mm ) :500 胶带速度( m/s ):0.43.3电动滚筒的安装及保护安装时应注意的问题滚筒体的旋转中心线应与带式输送机的轴线垂直。支座的紧固螺钉要旋紧,并有防松垫圈。相对胶带拉紧的方向应装支顶螺栓,防止支座后退。经常检测螺钉,不得松动。电动滚筒的引出线从接线盒出来应用金属软管或其他方式保护,软管在机架上要固定。加润滑油保护的注意事项 电动滚筒都不允许在无冷却和无润滑的情况下运行。除最初使用时按要求加油外,还应该经常检测滚筒中冷却油的数量和品质。发现油量不足时应及时补充。发现油的品质下降或达到换油的期限时,应及时更换新油。第4章 外型结构的设计4.1基础框架的设计 为了保证整个系统的稳定性和减震系统的有效性,基架全部采用焊接结构。基架的设计是整个设计的基础,也是其他设计的基准。支架,滚筒的选择,以及前后ABS塑料罩等等,都是依据基架的尺寸和形状设计的,所以设计开始首先考虑基架的设计,进行样式,结构,还有尺寸的确定。在尺寸的确定方面参考了人体运动工学推算,选定50cm宽X143cm跑带面积,以此保证给人以足够的运动面积,为主要数据展开对基架的设计,再考虑电动滚筒的尺寸,确定前后滚筒的中心距离,电动滚筒的安装,前后滚筒的位置,以及传感器安装位置的预留等等,设计了上图的基架,在设计中特意将两边框设计了足够的宽度,以此为锻炼过程中短暂的休息提供两脚踩放的位置,另外也为万一跑步机失灵发生意外,人可快速两脚分开脱离旋转的跑带,提供足够的安全踩放位置。 图 4-1 基础框架的设计图纸4.2支架的设计 支架在跑步机中起到支撑其他部件的作用,支撑着踏板的前端和扶手部分,跑步板卸下时,就支撑着整个跑步机。跑步机的支架一般分成底部支架和上部支架两部分,通过插拔的形式安装和拆卸,目的是包装时节省空间,材料采用空心钢管,连接为焊接,保证稳定性。底部支架与地面接触,为了实现二级缓冲,通常会在其上按有橡胶垫和尾套;上部支架是两条斜安装的管,支架还包括扶手,仪表安装,辅助支架等。图 4-1 支架外形图4.3前后罩的设计4.3.1前罩 旋转传动机构必须与执行机构隔离,保证安全性,同时为了技术保护和美观,前罩使用ABS塑料,美观,有质感,能起到有效的防护作用。设计基准为基架,通过螺钉与基架连接,方便安装和维护维修。4.3.2后罩为了配合运动时,产生的跑步带偏移调整的需要,在末端设计了调整螺栓结构,而紧固这一机构必须通过螺栓配合连接,为此在后罩中保留了两个供连接使用的螺栓孔,。同时为了技术保护和美观,后罩使用ABS塑料,美观,有质感,能起到有效的防护作用。设计基准为基架,通过螺栓与基架连接,方便安装和维护维修。4.4跑板盖的设计 跑板暴露于外面容易受到污染和侵蚀,为了更好的保护跑步板,和增加外观结构的匀称性,必须把跑步板置于跑步机座内部,这时选定防护装置显得尤为重要,故跑步盖的设想由此而来。图 4-2跑步盖的设计尺寸第5章 后滚筒的确定5.1 轴承的选定本方案采用的是滚动轴承,它是由内圈、外圈、滚动体和保持架组成,与滑动轴承相比,具有摩擦阻力小、起动灵敏、效率高、功率消耗少、润滑简便、易于交换等优点,所以获得广泛的应用 。它的缺点是抗冲击能力较差,高速时出现噪声,工作寿命也不及液体摩擦的滑动轴承。轴承类型:深沟球轴承,轴承代号:61806轴承参数:轴承内径:30,轴承外径:42,轴承宽度:13,额定动载荷:7480N额定静载荷:4650 N 润滑方式:脂润滑。工作参数:径向载荷:406.16,轴向载荷:0N寿命计算公式:由手册查得,=19500N,球轴承=3,将有关数字代入公式 故得使用寿命:124550h。 5.2轴结构的设计 5.2.1轴的分类 根据轴的承载情况可分为转轴、心轴、和传动轴三类。滚筒轴属于固定心轴, 5.2.2轴结构设计遇到的主要问题 轴的毛坯一般用圆钢或锻件。轴的结构设计就是使轴的各部分具有合理的形状和尺寸。其主要要求是:1)轴应便于加工,轴上零件要易于装拆; 2)轴和轴上零件要有准确的工作位置;3)各零件要牢固而可靠地相对固定;4)改善受力状况,减小应力集中和提高疲劳强度。5)对轴与其他零件(如滑动轴承、移动齿轮)间有相对滑动的表面应有耐磨性的要求5.2.3轴材料的选定轴常在交变应力的作用下工作,其材料的要求是:强度高、刚度好、应力集中的敏感度小,抗疲劳,加工性能好,有的轴表面要求也较高。轴的材料可采用合金铸铁或球墨铸铁,主要采用中碳钢35或45钢和合金钢20Cr或40Cr等。最常用的是45钢,它具有较高的综合机械性能。此设计采用45钢,并采用调质处理。5.2.4轴的结构草图心轴只固定于基座之上,故该轴可视作简支梁。至于结构的设计参照机械设计,提供的方法,可以从上面选定的轴承和基础框架的尺寸入手,得到轴的各部分尺寸,并按轴的布置绘制如下简图:图5-1轴的结构简图5.3轴的强度计算轴的强度计算方法主要有三种方法:许用切应力计算;许用弯曲应力计算;安全系数校核计算;跑步机的后轴是心轴,没有受到外转矩作用,而此处已经先知道作用力的大小和作用点位置、轴承跨距、各段轴颈等参数。为此选用许用弯曲应力计算更为方便简单。具体的计算步骤如下:轴固定在基础框架上,后滚筒通过轴承与轴过盈配合,跑步带依带在滚筒上图5-2跑步带与后轴联接外观图跑步带可以把它看似多重细平带的重合而成,而对于每一平带又可进行受力分析,在完成了每一平带的受力后,把它视为平铺在滚筒上的均布载荷,平带的计算有:以v表示带速,m/s;p表示名义传动功率,kw;则有效拉力F=F1F2=1000P/v 代入数据 F=10001.5/123600=450N图5-3后轴受力简图将后轴简化成简支梁并作出受力如上图图5-4垂直面剪力图 解算过程:由梁的平衡方程,求的支反力为FRA=FRB=112.5 其中均布载荷的合成力: F= qL(q是载荷集度、 L是均布载荷长度)q=450N/mm L=500mm F=0.45KN/mm500mm=225N在梁的AB,BC,CD三段内,剪力和剪矩都不能由同一个方程来表示,应分为三段考虑。在AB段内,Fs(x)=112.5 (0x70mm) M(x)=112.5x (0x70mm) 在BC段内,Fs(x)=Fa-qx=112.50.45x (70x500)M(x)=Fa(0.07+x)1/2qx21000=0.050.45x21000112.5x10007.875当 x=250时,可以得出此处的数据为抛物线的顶点,即危险截面所在处 经计算此时M=22Nmm在CD段内,由于轴对称特性据材料力学知识,只需作与AB段相反的运算过程图5-5 垂直面弯矩图作出上述弯矩剪力图后,可以很快的看出危险截面的位置,再带入应力强度校核公式进行强度校核。max=Mmax/W W称为抗弯截面系数。它与截面的几何形状有关,单位为m3。此处截面是半径为d的圆形,则 W=Iz/d/2=d4/64/d/2=d3/32 求出最大弯曲正应力后,弯曲的强度条件为max=Mmax/W 根据45号钢查阅机械工程材料知 =600MPa只要最大正应力不超过许用应力即可。代入数据计算:max=Mmax/W =223210/818.9MPa=600MPa强度和工艺性能符合要求,轴的强度校核和轴径大小已经完成了。 5.4 滚筒要求电动滚筒的外圆全跳动小于0.33mm,后滚筒的外圆全跳动小于0.25mm。滚筒采用2mm壁厚的优质30钢管,光洁度达到0.8以下。滚筒有防静电处理。滚筒外部经防锈处理。滚筒要求做动平衡调节、动平衡精度高,噪音低。 第6章 跑步板及跑步带的设计6.1跑步板 跑步板是种高密度纤维板,共分三层,两边的两层密度非常高,耐磨性非常好,中间的一层比较软,可以增加跑板的弹性。一般跑步机采用的是普通的纤维板,质地粗糙,弹性和耐磨性都不好。电动跑步机的跑步板,它由基板以及覆盖在基板上或上下两个表面的导电耐磨层构成。导电耐磨层既可长期承受跑步带的摩擦,使用寿命高;又可随时将摩擦产生的静电荷通过底座导出,避免静电对人体的不舒感和对跑步机造成的损害。基板由高密度或中密度纤维板制作,也可由其它材料制作。使用高密度或中密度纤维板时,强度较高、重量较轻,成本较低,效果较好,本身也提供一部份的吸震功能,导电耐磨层可以在基板上喷涂导电耐磨涂料固化制成,也可以在基板上复合耐磨金属板制成。导电耐磨涂料层工艺较简单,成本也较低。复合耐磨金属板则更牢固。复合耐磨金属板为复合铜板时效果更好,更耐磨。跑步机的跑板宽度一般为46cm以上,长度为127cm以上,这主要是因为:正常成年男的肩宽为40cm左右,加上跑步时的摆臂动作,为了使使用者能较舒适的运动,跑步区域应不低于46cm:而正常成年使用者在运动时步幅为120cm左右,为了能较舒适的运动,跑板长度至少为120 cm以上。这里设计时采用的面积是50120c。6.2跑步带的设计跑带要求双层粘合,具有高传导性,防滑性。跑带分为不同的规格,有厚一点的4.4mm的,也有3.1mm,2.2mm和1.6mm等等。材料的选用基本上跑步机都是一样的,其实都是由最上面的PVC(橡胶)、底下是经纬纱、中间用的是用酚醛聚酯丝连接而成的。厚一点的跑带他的导静电性能和跑起来的舒适性来说,是最好的。此处跑带的厚度是2.2mm的。能达到跑步机行业跑带的标准。 跑步机,其实就是提供一个跑步的面积,所以绝对要在乎跑步带面积的大小,左右宽度及前后长度都要够,否则无法自然迈开步伐,跑起來弯扭不顺畅,更容易跌倒。理论上來说,在相同的马力条件下,如果跑步所能提供的跑步带面积越大,且整台实际的占地面积越小,应是较佳的设计。根据人体运动工学推算,50cm宽X130cm长,应是一个合宜的参考面积,故此次设计依据这一原理选择如上尺寸。再有跑步机跑带是用的磨砂表面,可以增加在运动时的摩擦力,好让在运动的过程中不容易摔跤。总的来说,跑步机的跑带会影响运动感觉,选择的时候一定要选择适合自己脚感的。 6.3 跑步带调整:两个螺栓调整法如果跑带偏向左边,先取出钥匙,拔下电源插头。使用六角螺母扳手,以顺时针方向旋转跑台左后侧的滾筒调整螺栓四分之一转,还有以反时针方向旋转跑台右后侧的滾筒调整螺栓四分之一转。勿过度锁紧跑带。完成后,插入跑步机的电源插头与钥匙,让跑带运转几分钟。重复本段动作,直到跑帶位在中央位置。如果跑带偏向右边,先取出钥匙,拔下电源插头。使用六角螺母扳手,以反时针方向旋转跑台左后侧的滾筒调整螺栓四分之一转,还有以顺时针方向旋转跑台右后侧的滾筒调整螺栓四分之一转。勿过度锁紧跑带。完成后,插入跑步机的电源插头与钥匙,让跑带运转几分钟。重复本段动作,直到跑带位在中央位置。要增加跑带的张力时,先取出钥匙,拔下电源插头。使用六角螺母板手,以顺时针方向旋转跑台后侧的两个滾筒调整螺栓各四分之一转。跑带张力适当时,应该可以将跑带的任何一边移离跑台3-4。不能过度锁紧跑带。完成后,插入跑步机的电源插头与钥匙,让跑带运转几分种。重复本段动作,直到跑带张力适当为止。要减少跑带的张力时,先取出钥匙,拔下电源插头。使用六角螺母扳手,以反时针方向旋转跑台后侧的两个滾筒调整螺栓各四分之一转。跑帶张力适当时,应该可以将跑带的任何一边移离跑台3-4。不能过度锁紧跑带。完成后,插入跑步机的電源插头与钥匙,让跑带运转几分钟。重复本段动作,直到跑带张力适当为止。6.4跑步台润滑油的加注 跑步板和跑步带的设计,不光要提供一个宽敞舒适的跑步平台,还得考虑它们之间的摩擦问题,还有摩擦产生的静电问题,尽量通过细节的设计,提供一个真正的健康的锻炼平台。在跑台上添加润滑油有以下好处:1、 减小跑步带和跑步板之间的摩檫力,保护跑步板表面的耐磨涂层,延长跑带、跑板的使用寿命。2、减少跑步机的电能消耗。3、让用户在运动时更流畅。同时为了达到满意契合大众需要的品质要求对润滑油做了如下选择规定:1、耐高温。2、黏度高。3、不易挥发。具体的使用方法:1、掀开左侧跑步带,将润滑油沿跑步带方向倒在跑步板上,控制用量为 10 ml。2、右侧同左侧一样操作方法。3、 将跑步机通电运转在2km/ h以内,人站上去随着跑步带一起运动,用脚有意识的踏压跑步带下涂有润滑油的区域,使其在跑步板上散布均匀。使用频率:6个月加注1次润滑油注意事项:不可过量使用,防止摩檫力太小后跑步带和传动滚筒之间打滑影响正常使用。第7章 跑步机滑轮系统图7-1车轮7.1 车轮的选用启发 车轮系统的设计,是跑步机的必需,通过车轮系统可以简便地移动跑步机。 车轮系统由车轮和紧固装置两部分组成。在车轮选用方面我主要借鉴了汽车的车轮设计,但相对于汽车的车轮来说简便很多,而且其制作过程也很简单,适用于绝大多数的跑步机。车轮是跑步机的重要部件,汽车与地面之间的所有相互作用力和力矩都是通过车轮传递,因此车轮对跑步机的多种性能有重要的影响。由于车轮是回旋体,所以要求尺寸精度高,平衡度好,支撑轮胎的轮辋外形(包括轮廓、尺寸、形状)正确,而且具有一定的刚度和弹性,耐疲劳,重量轻,经历适用。汽车车轮,它主要包括轮胎、轮体和压圈,轮胎的踏面带有斜度,轮体的端部内侧带有向外倾斜的轮缘角。适应现有广泛应用的公共车轮无差速驱动的轮轴系统,使轮轴的驱动装置变得简单,利于降低制作成本。 汽车车轮由车轮和轮箍构成,在使用中通常会发现或发生各种不同类型的失效,主要反映在磨耗、疲劳裂纹、剥离、掉块、崩块、崩箍等。其中剥离尤为凸显,但本论文是针对比较简单的车轮设计,因此就不需要那么复杂,不需要太多深究,主要利用橡胶材料,把车轮做成类似圆柱形就可以运作。7.2车轮的固定装置车轮的紧固件也采用标准的螺栓等紧固件,为了使车轮可靠的安装在机体上,需额外添加一个联接轮与机体的中间机构,它叫作紧固装置。轮通过销固定在抡架上,而轮架又通过铁板的通孔用螺栓将抡架与机体相固连。第8章 跑步机的避震系统 跑步时最重要的就是要保护好膝盖跑步鞋具有缓冲减震的效果就是这个道理。使用跑步机比起在户外路跑最大的好处是:跑步机它提供了避震效果,大量消除每一步伐的反作用冲击力,保护了膝盖关节。跑步机的避震方式采用具弹性的橡胶垫将跑台和底座框架垫隔开,使跑台成悬吊状态,进而产生吸收震动的功能而达到避震的效果。因此避震效果是否可以有效的展现发挥,完全得看跑步机的基座結构是否牢靠稳固。所以采用了足够牢固的钢材规格,结构撑架以焊熔连接,没有采用螺栓,在基座结构上再加上橡胶垫和橡胶尾套,使整个基架又对力产生一个缓冲,实现二级缓冲!本设计中跑步板采用高密度纤维板,本身也提供一部份的吸震功能,但厚度至少需有2.5公分以上,以确保在吸震同时,不因冲击而龟裂,另外在使用时可在跑步机的支撑点下,加铺具有弹性的铺垫,以增加避震效果。 本跑步机垫材质是橡胶,厚度是10mm,能更好的起到减震和消除噪音的作用。健身器目的是锻炼身体,好的避震系统是跑步机的保障,如果没有对力的多重缓冲,跑步机就成为了跑步的隐型杀手,在不自觉中会损伤关节,而设计独特的避震系统能给锻炼者带来草地般舒适感觉,使在跑步机上的运动真正成为一种享受。 第9章 使用和维护9.1如何使用跑步机作为一种运动器材,就其如何应用需要注意有以下十二点:1、 在确认安装好跑步机后,才能通电源。2、 将电源线插头插入带有安全接地的电源插座中,电动跑步机的电源线是专用的,若电源线发生损坏,请尽快与厂家联系。3、 跑步机为室内健身器材,请勿室外使用,若阳台使用,务必防雨防暴晒。摆放场所要干净平整,注意防潮,注意勿将跑步机放置厚地毯一类物品上,以免影响跑步机底遮板空气流通。4、 锻炼时不能穿太长,太宽松的衣服,以免衣服挂到跑步机上造成安全事故。建议穿有胶底的跑步鞋或健身鞋锻炼。5、当你使用跑步机时,请勿站在跑带上启动。启动前,你可以站在跑带两边的修饰护条上,等跑带开始运动之后再在跑带上运动。启动速度不宜过大,不要试图跳上快速运转的跑带上。6、 跑步机在使用时,请勿让小孩和宠物靠近,以免发生意外。未成年人及老人跑步时需有成年人在旁陪护,并佩戴好安全开关夹。7、 跑步机在不使用时,应把电源线插头拔掉收好。8、 速度不宜过快;健身时间不宜过晚。9、健身后要有适当的放松活动。10、健身活动不要在饭后进行。11、妇女在经期、孕期、产后两个月尽量不要进行健身跑。12、少年儿童跑步机健身最好有成年人进行指导,严格控制运动量,避免过度疲劳,影响发育。9.2跑步机的保养 1、定期清洁机身,以及机身下方的灰尘。建议用棉质软布轻轻搽拭。不要使用酸性清洁剂。 2、定期检查跑带和跑板之间是否有异物;例如香口胶,小生物等。如果发现异物,应当立即清除。建议在跑步机下面,铺上专用的运动地垫;一方面可以消除跑步时的噪音、保护地板,另一方面可以有效防止灰尘及异物进入电机箱或跑带和跑板之间。 3、定期检查跑带的松紧,以及是否有跑偏现象。 4、定期检查跑步机的紧急制动功能,确保安全有效。 5、定期在跑带和跑板之间,涂抹硅油,确保跑带顺滑运转。 结论 跑步机就是构造一条运动的跑带,使运动者在原地进行跑步锻炼。跑步机属于健康器材类产品,使用跑步机可以健身,减肥瘦身;如果是减肥瘦身的人来使用,因为身体较肥胖,跑不快,因此驱动电机的低速必须转矩大才能使用.相反的,健身的人跑步快,但是重量轻,因此高速时的转矩需求较小。跑步机必须满足家庭成员每一个人都能使用,因此调速范围要宽广,低速转矩要大,才能满足不同重量的人.跑步机使用的驱动装置为适于传递功率较大而又要求结构紧凑的场合,特别的选用了电动滚筒装置。 同时对滚筒又提出了新的要求,如对滚筒做外部做防锈处理等等,这可以使滚筒平衡调节、动平衡精度高,噪音低,跑步板和跑步带不光要提供一个宽敞舒适的跑步平台,还得考虑之间的摩擦问题,还有摩擦产生的静电问题,可以对跑台填加润滑油,用螺栓调整跑带这些方法进行处理,尽可能为使用者提供一个真正的健康的锻炼平台。还有就是为了跑步机能简便而自由的移动,特意为它设计了车轮系统。至于减震系统,可以借助支架减震、跑台减震来解决,材料用橡胶。 参考文献 1 刘鸿文.材料力学M.4版。北京:高等教育出版社,2005 :110-150.2 陈于萍.互换性与测量技术基础M.2版.北京:机械工业出版社,1999 .3 邓星钟.机电传动控制M.4版.武汉:华中科技大学出版社,2007.4 蒋晓.AutoCAD 2008 中文版机械设计标准实例教程M.北京:清华大学出版社,2008.5 钱可强.机械制图M.5版.北京:高等教育出版社,20046 齐民.机械工程材料M.8版.大连:大连理工大学出版社,20001.7丘宣怀.机械设计M.4版.北京;高等教育出版社,2010.8宋敏生.机械图识图技巧M.北京;机械工业出版社,2006.9郑文纬.机械原理M.7版.北京;高等教育出版社,1997.10邓文英.金属工艺学M.4版.北京;高等教育出版社,2000. 附录零件名数量材料轴145钢支架140钢底座1铸钢轮架135钢框架1灰口铸铁滚筒135钢外购表: 零件表:购件名数量扶手架1仪表盘1底座套2滑轮2电动滚筒1跑步带1跑步板1前罩1后罩1跑步盖2标准件表:标准件名型号数量型号数量型号数量销GB/t 117-2000 10601螺栓GB/T5782 -2000 M10504GB/T5782 -2000 M12606GB/T5782 -2000 M301304螺钉GB/T67 M10504GB/T67 M10604 垫圈GB/T 97.2-2002104GB/T 97.2-2002 126GB/T 97.2-2002 304轴承GCr15SiMn1螺母GB/T6170-2000M104GB/T6170-2000M126GB/T6170-2000M1304致谢 在接受XXX老师的任务书之后,一直得到老师的亲切关怀和悉心指导。他严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成,老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。老师多次询问研究进程,并为我指点迷津,帮助我开拓研究思路,精心点拨、热忱鼓励。老师一丝不苟的作风,严谨求实的态度,踏踏实实的精神,不仅授我以文,而且教我做人,对老师的感激之言语表达的。 在此,我还要感谢在一起毕业设计的同学们,正是由于你们的帮助和支持,我才能克服一个一个的困难和疑惑,直至设计的顺利完成。 在毕业设计即将完成之际,我的心情无法平静,从开始进入课题到论文的顺利完成,有师长、同学、朋友们诸多的帮助,在这里请接受我诚挚的谢意!
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