【正文】 . 帶傳動的張緊裝置的選擇傳動中心不可變時，采用張緊輪傳動中心可調時，采用滑軌+螺旋或者浮動軸。.表31張緊裝置本跑步機中心距是可調的：a=a0+(Le Le0)/2==則a1= a2=，則通過螺栓的前后移動來調節(jié)電機的前后移動，從而實現(xiàn)帶的調緊和放松。小結 多楔帶適于傳遞功率較大而又要求結構緊湊的場合，特別能適應帶輪直徑小的傳動。第4章 外型結構設計. 基架的設計為了保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和減震系統(tǒng)的有效性，基架全部采用焊接結構?；艿脑O計是整個設計的基礎，也是其他設計的基準。支架，滾筒的選擇，以及前后ABS塑料罩等等，都是依據(jù)基架的尺寸和形狀設計的，所以設計開始首先考慮基架的設計，進行樣式，結構，還有尺寸的確定。主要是通過調研，看現(xiàn)有市場上的跑步機的基架結構的流行設計，在此基礎上進行自己產(chǎn)品的開發(fā)，少走彎路，緊跟市場，在尺寸的確定方面參考了人體運動工學推算，45cm寬X130cm跑帶面積，以此保證給人以足夠的運動面積，為主要數(shù)據(jù)展開對基架的設計，再考慮電機的尺寸，傳動機構帶傳動的中心距離，電機的安裝，前后滾筒的位置，PWM調速電源的安裝位置，以及傳感器安裝位置的預留等等，設計了上圖的基架，在設計中特意將兩邊框設計了足夠的寬度，以此為鍛煉過程中短暫的休息提供兩腳踩放的位置，另外也為萬一跑步機失靈發(fā)生意外，人可快速兩腳分開脫離旋轉的跑帶，提供足夠的安全踩放位置。圖41 基架. 支架的設計支架設計分為上下兩部分通過插拔的形式安裝和拆卸，目的是包裝時節(jié)省空間，材料采用空心鋼管，連接為焊接，保證穩(wěn)定性。支架包括扶手，儀表安裝輔助支架，扭腰盤連接處等，仰臥起坐架直接焊接于輔助連桿上。與基架的連接采用螺栓連接，方便位置的調整和拆裝。底部安有橡膠墊和尾套，保證平衡，最重要的是實現(xiàn)減震的二級緩沖。圖 42 上支架圖 43 下支架圖44 總支架. 前后罩旋轉傳動機構必須與執(zhí)行機構隔離，保證安全性，同時為了技術保護和美觀，前后罩使用ABS塑料，美觀，有質感，能起到有效的防護作用。設計基準為基架，通過螺釘與基架連接，方便安裝和維護維修。圖 45 前罩圖 46 后蓋小結 整個結構的設計用美國SOLIDWORKS公司的SOLIDWORKS進行三維的實體設計，使設計簡單化和設計化，可以把工作的精力都放在設計上而不是復雜的制圖上。第5章 前后滾筒. 軸承的計算軸承類型：深溝球軸承，軸承代號：6301 軸承參數(shù)：軸承內徑：12，軸承外徑：37，軸承寬度：12，額定動載荷：7480，額定靜載荷：4650，極限轉速：22000， 潤滑方式：脂潤滑。工作參數(shù)：徑向載荷：，軸向載荷：0，使用壽命：30000，工作轉速：，載荷系數(shù)：。計算結果：當量動載荷：當量靜載荷： 計算壽命：16950. 軸結構的設計滾筒軸屬于固定心軸——只承受彎矩M≠0；不承受扭矩T=0；軸的毛坯一般用圓鋼或鍛件。結構設計應滿足的基本要求 軸與軸上零件應具有準確的工作位置——定位要求 軸上零件應易于裝拆和調整——安裝調整要求 軸上零件的固定應牢固可靠——緊固要求 軸應具有良好的制造工藝性——工藝要求 應盡量減少應力集中——提高疲勞強度的要求軸的各部分結構名稱制造安裝要求——為便于軸上零件的裝拆，常將軸做成階梯軸?！獮槭馆S上零件易于安裝，軸端和各軸段的端部應有導角——軸的形狀和尺寸力求簡單，以便于加工——軸上磨削的軸段有砂輪越程槽；需車制螺紋的軸段，應有推刀槽；軸的材料軸常在交變應力的作用下工作，其材料的要求是：強度高、剛度好、應力集中的敏感度小，抗疲勞，加工性能好，有的軸表面要求也較高。軸的材料主要采用中碳鋼35或45鋼和合金鋼20Cr或40Cr等。最常用的是45鋼（％），它具有較高的綜合機械性能。此設計采用45鋼。軸的設計包括兩個方面： 結構設計：使軸具有合理的結構形狀，良好的加工工藝性。 強度計算：保證軸在載荷作用下不致斷裂或產(chǎn)生過大的變形。軸的結構設計 軸的端部應有45度倒角，以便安裝時對中，防止銳邊劃手。軸的結構設計主要根據(jù)以下幾個方面： 軸上零件的配置；軸上零件的固定；軸上零件的裝拆；軸的加工工藝性。軸上零件的固定可分為兩個方向：周向固定：傳遞扭矩和運動。采用過盈配合（軸承內圈）、軸向固定：防止零件在運轉時產(chǎn)生軸向移動。采用圓螺母圖51 滾筒結構. 強度計算 由于心軸工作時只承受彎矩而不承受扭矩，所以在應用上式時，應取T=0。由于是固定心軸，考慮啟動，停止等影響，彎矩在軸截面上所引起的應力可視為脈動循環(huán)變應力。所以[σ1] 。最大彎矩M=*300=抗彎截面系數(shù)W=∏*d4/64 =[*()4/64]=2*108 強度=M/W=81/(∏*d4/64)=81/2*108=40MPa材料采用45號調質鋼許用彎應力為102MP 40〈102則通過設計能承受足夠的工作強度。. 滾筒要求。滾筒均有防靜電處理。滾筒外部經(jīng)防銹處理。圖52 前滾筒 圖 53 后滾筒小結滾筒要求做動平衡調節(jié)、動平衡精度高，噪音低。圖54 滾筒的動平衡調節(jié)第6章 跑步板及跑步帶設計. 跑步板電動跑步機的跑步板，它由基板以及覆蓋在基板上或上下兩個表面的導電耐磨層構成。導電耐磨層既可長期承受跑步帶的摩擦，使用壽命高；又可隨時將摩擦產(chǎn)生的靜電荷通過底座導出，避免靜電對人體的不舒感和對跑步機造成的損害?；逵筛呙芏然蛑忻芏壤w維板制作，也可由其它材料制作。使用高密度或中密度纖維板時，強度較高、重量較輕，成本較低，效果較好，本身也提供一部份的吸震功能，導電耐磨層可以在基板上噴涂導電耐磨涂料固化制成，也可以在基板上復合耐磨金屬板制成。導電耐磨涂料層工藝較簡單，成本也較低。復合耐磨金屬板則更牢固。復合耐磨金屬板為復合銅板時效果更好，更耐磨。. 跑步帶跑帶要求雙層粘合跑帶，具有高傳導性，跑步帶國際防滑型，運動時安全可靠跑步機，其實就是提供一個跑步的面積，所以絕對要在乎跑步帶面積的大小，左右寬度及前后長度都要夠，否則無法自然邁開步伐，跑起來彎扭不順暢，更容易跌倒。根據(jù)人體運動工學推算，45cm寬X130cm長，應是一個合宜的參考面積，然后再依個人的實際條件做增減。有不少廠商生產(chǎn)加碼跑步機，跑臺加寬，左右踏條增大，以營造物超所值得虛胖假象，但最重要的跑步帶面積并沒增加；所以焦點要放在跑步帶面積上。理論上來說，在相同的馬力條件下，如果跑步機所能提供的跑步帶面積越大，且整臺實際的占地面積越小，應是較佳的設計。. 跑帶調整：兩個螺栓調整法圖61 跑帶的調整如果跑帶偏向左邊，先取出鑰匙，拔下電源插頭。使用六角螺母扳手，以順時針方向旋轉跑臺左后側的滾筒調整螺栓四分之一轉，還有以反時針方向旋轉跑臺右后側的滾筒調整螺栓四分之一轉。勿過度鎖緊跑帶。完成后，插入跑步機的電源插頭與鑰匙，讓跑帶運轉幾分鐘。重復本段動作，直到跑帶位在中央位置。如果跑帶偏向右邊，先取出鑰匙，拔下電源插頭。使用六角螺母扳手，以反時針方向旋轉跑臺左后側的滾筒調整螺栓四分之一轉，還有以順時針方向旋轉跑臺右后側的滾筒調整螺栓四分之一轉。勿過度鎖緊跑帶。完成后，插入跑步機的電源插頭與鑰匙，讓跑帶運轉幾分鐘。重復本段動作，直到跑帶位在中央位置。圖62 跑帶左右偏調整方式要增加跑帶的張力時，先取出鑰匙，拔下電源插頭。使用六角螺母板手，以順時針方向旋轉跑臺后側的兩個滾筒調整螺栓各四分之一轉。跑帶張力適當時，應該可以將跑帶的任何一邊移離跑臺34。不能過度鎖緊跑帶。完成后，插入跑步機的電源插頭與鑰匙，讓跑帶運轉幾分種。重復本段動作，直到跑帶張力適當為止。要減少跑帶的張力時，先取出鑰匙，拔下電源插頭。使用六角螺母扳手，以反時針方向旋轉跑臺后側的兩個滾筒調整螺栓各四分之一轉。跑帶張力適當時，應該可以將跑帶的任何一邊移離跑臺34。不能過度鎖緊跑帶。完成后，插入跑步機的電源插頭與鑰匙，讓跑帶運轉幾分鐘。重復本段動作，直到跑帶張力適當為止。圖 63 跑帶張力大小調整方式. 跑臺潤滑油的填加減小跑步帶和跑步板之間的摩檫力，保護跑步板表面的耐磨涂層，延長跑帶、跑板的使用壽命。減少跑步機的電能消耗。讓用戶在運動時更流暢。品質要求：耐高溫。黏度高。不易揮發(fā)。使用方法：掀開左側跑步帶，將潤滑油沿跑步帶方向倒在跑步板上，控制用量為 10 ml。右側同左側一樣操作方法。將跑步機通電運轉在3 KM / H以內，人站上去隨著跑步帶一起運動，用腳有意識的踏壓跑步帶下涂有潤滑油的區(qū)域，使其在跑步板上散布均勻。使用頻率：6個月加注1次潤滑油注意事項：不可過量使用，防止摩檫力太小后跑步帶和傳動滾筒之間打滑影響正常使用。圖 64 跑步板和跑步帶小結 跑步板和跑步帶的設計是設計的重點，不光要提供一個寬敞舒適的跑步平臺，還得考慮之間的摩擦問題，還有摩擦產(chǎn)生的靜電問題，盡量通過細節(jié)的設計，提供一個真正的健康的鍛煉平臺。第7章 避震系統(tǒng)的設計跑步的“頭等大事”就是要保護好膝蓋———跑步鞋具有緩沖減震的效果就是這個道理。使用跑步機比起在戶外路跑最大的好處是：跑步機它提供了避震效果，大量消除每一步伐的反作用沖擊力，保護了膝蓋關節(jié)。跑步機的避震方式采用具彈性的橡膠墊將跑臺和底座框架墊隔開，使跑臺成懸吊狀態(tài)，進而產(chǎn)生吸收震動的功能而達到避震的效果。因此避震效果是否可以有效的展現(xiàn)發(fā)揮，完全得看跑步機的基座結構是否牢靠穩(wěn)固。所以采用了足夠牢固的鋼材規(guī)格，結構撐架以焊熔連接，沒有采用螺栓，在基座結構上再加上橡膠墊和橡膠尾套，使整個基架又對力產(chǎn)生一個緩沖，實現(xiàn)二級緩沖！本設計中跑步板采用高密度纖維板，本身也提供一部份的吸震功能，以確保在吸震同時，不因沖擊而龜裂，另外在使用時可在跑步機的支撐點下，加鋪具有彈性的鋪墊，以增加避震效果。現(xiàn)在高級跑步機的最大賣點之一就是避震系統(tǒng)，所以設計和改進跑步機避震系統(tǒng)首當其沖，是設計思路和技術攻克的重點?！疤铡迸婆懿綑C減震系統(tǒng)設計相當敏感，站上跑步板，它會自動測出你的體重，根據(jù)數(shù)據(jù)，機器自動調整適合你的減震指數(shù)，避免膝蓋受傷。健身器目的是鍛煉身體，好的避震系統(tǒng)是跑步機的保障，如果沒有對力的多重緩沖，跑步機就成為了跑步的隱型殺手，在不自覺中會損傷關節(jié)，而設計獨特的避震系統(tǒng)能給鍛煉者帶來草地般舒適感覺，使在跑步機上的運動真正成為一種享受。圖71支架減震圖72 底座減震小結 減震系統(tǒng)的設計，是電動跑步機的必需，減震系統(tǒng)的設計和考慮程度決定著所設計跑步機的檔次。高檔跑步機可以根據(jù)體重自動調節(jié)減震系數(shù)。第8章 多功能設計. 扭腰盤設計 圖 81 扭腰盤【特點】：①采用 ABS塑料+磁鐵制成，抗沖擊強度高，密度小，便于運輸，完全可以替代鑄件，表面光潔度好，不用噴涂，可節(jié)省費用35元，重量僅是鑄件的1/7，從運費上可節(jié)省6/7，采用此產(chǎn)品綜合成本效益可降低40%盤面突起直指病理反射區(qū)穴位，在扭腰同時進行腳底按摩。②附有磁鐵，有足療作用。③身體隨著轉盤扭動，使腰部、跨部得到充分鍛煉，瘦腰美腿、保持身材。④通過磁療，把磁波傳列到人體，在細胞內發(fā)生旋渦狀的二次電流，排除多余脂肪及毒素。⑤增強血液循環(huán)，健美強身兩不誤。. 連接結構設計設計直徑為250mm，通過長桿與支架相連 ，用時把鐵銷把出，旋轉放在皮帶上方，即可使用，鍛煉完畢旋轉折疊，插上鐵銷，則扭腰盤依附與支架上，可以進行別的項目的鍛煉。圖82 扭腰盤支架. 旋轉結構設計此扭腰盤選用單向推力軸承和深溝球軸承配合完成對軸轉動的的支撐。單向推力軸承計算：軸承類型： 單向推力球軸承(50000)，軸承代號： 51104 軸承參數(shù)：軸承內徑：20，軸承外徑：35，軸承寬度：10，額定動載荷：11000，額定靜載荷：19800， 極限轉速：6700，潤滑方式：脂潤滑工作參數(shù)：徑向載荷：0，軸向載荷：1000，使用壽命：3000，工作轉速：20，載荷系數(shù)：計算結果：當量動載荷：，當量靜載荷：，計算壽命：833350深溝球軸承只是簡單起個軸向固定和保持軸位置的固定的作用。圖83 扭腰盤旋轉機構圖84 扭腰盤折疊圖. 仰臥起坐架的設計根據(jù)美國醫(yī)療協(xié)會報導,做仰臥起坐對人體新陳