【正文】 杭州電子科技大學本科畢業(yè)論文多功能跑步機的畢業(yè)設計論文目錄第一章 緒論 1第二章 總體方案設計 2 2 2 3 4第三章 傳動結(jié)構(gòu)及參數(shù)設計 5 5 6 7 10 11 12第四章 外型結(jié)構(gòu)和滾筒設計 13 13 15 17 18 20 20 21第五章 跑步板及跑步帶設計 23 23 23 24 25 26第六章 多功能設計 27 27 28 29 30 31 32第七章 結(jié)論與展望 33致 謝 34參考文獻 35 第一章 緒論生命在于運動，健康源于運動。跑步是目前非常流行的一種有氧健身運動，它在醫(yī)學界和體育界享有高度評價，它是保持一個人身心健康最有效、最科學的健身方式。近年來，健康越來越成為人們關注的焦點，健身器材產(chǎn)業(yè)隨之蓬勃發(fā)展，跑步機的出現(xiàn)，一方面滿足了人們在室內(nèi)進行跑步鍛煉的需要：另一方面由于省去了蹬伸動作比在陸地上多跑1/3的路程，能量消耗也大于陸地訓練。此外戶外跑步條件的不斷被縮減，城市污染的逐漸嚴重，汽車尾氣排放于大街小巷，使我們生活的環(huán)境中越來越缺少鳥語花香和清新空氣，又由于運動場地還未普及，我們對于戶外跑步的興趣越來越少。因此家中備置跑步機，或者到健身房鍛煉成為了一種時尚。跑步機，它分為機械式跑步機和電動跑步機。年齡較大的人員可以選擇機械型跑步機，它是一種主動式的跑步方式，跑步的快慢由自己掌握，使用者可根據(jù)自身狀況進行散步、慢跑或快跑。年輕人可以選擇電動跑步機，它是一種被動式的跑步方式，根據(jù)自身體能首先設定跑步速度，強行訓練者按此速度進行跑步。機械跑步機是依靠跑步者腳與跑步帶的摩擦力帶動來運行的，簡單的說電動跑步機是依靠電機帶動跑步帶運行。電動跑步機是健身房及家庭較高檔的器材，它通過電機帶動跑帶使人以不同的速度被動地跑步或走動。由于被動地形成跑和走，從動作外形上看，幾乎與普通在地面上跑或走一樣，但從人體用力上看，在電動跑步機上跑、走比普通跑、走省去了一個蹬伸動作。正是這一點使每一個在電動跑步機上走跑的人感到十分輕松自如，可使人比普通跑步多跑1/3左右的路程，能量消耗也比普通走、跑為多。另外，由于電動跑步機上的電子輔助裝備功能非常多，可體驗不同的跑步環(huán)境，如平地跑、上坡跑、丘陵跑、變速跑等，您可根據(jù)您的鍛煉目的進行選擇。一臺多功能跑步機是由跑步機、劃船器、臥式健身車、立式健身車、放松機、腰旋器等功能器材組合而成， 以功能多、占地少而受到一些人的喜愛。它的鍛煉方法同普通跑步機一樣，但從健身器所應具備的使用舒服、方便，技術動作準確合理上看，多功能跑步機有一定缺陷。因此，本次對多功能跑步機進行重新設計，本設計先通過預估后進行強度計算進行校核，通過大量的計算和校核，設計出既牢固、簡潔又合理美觀的內(nèi)部傳動結(jié)構(gòu)和外部基架結(jié)構(gòu)的設計，并對多功能設計的結(jié)構(gòu)也做了一定的設計，盡量彌補一些傳統(tǒng)跑步機所存在的缺陷。第二章 總體方案設計跑步機的基本功能是構(gòu)建一條運動的跑帶，跑道的運動方向與運動者的跑步方向相反，并且能達到相對速度保持相同，這樣能使運動著相對靜止的在跑步機上，這樣就使得運動者能夠在原地進行跑步鍛煉了。實現(xiàn)跑步機的功能，對跑步帶的驅(qū)動與速度控制：通常使用直流電動機驅(qū)動，直流電動機通過半導體功率器件，使用脈沖寬度控制方式實現(xiàn)調(diào)速。在跑步機的基礎上通過增加一些部件來增加其它功能從而達到實現(xiàn)多功能的目的。其基本功能設計包括跑步、仰臥起坐等。 多功能電動跑步機主要由機架、電動機、可調(diào)電源、跑步皮帶及儀表控制盤組成，其特征在于框架與支架垂直連接，前軸與后軸分別裝在框架的兩端，前滾筒與后滾筒分別用軸承套裝在前后軸上，跑步皮帶張緊繞裝在前后滾筒上，跑步皮帶下裝有支撐跑步板，從動皮帶輪緊裝在前滾筒的一端，電動機、可調(diào)電源，安裝在框架的前端，控制傳感器裝在電動機上，速度傳感器安裝在緊靠在從動皮帶輪的框架上，皮帶調(diào)節(jié)螺栓一端連接在電動機外殼的孔板上，另一端連接在焊接于框架前端的孔板上，跑步機扶手架安裝于支架的頂端，儀表控制盤安裝于扶手架上。傳動方式采用帶傳動機構(gòu)，傳動級為一級[1]。同時在支架上安有扭腰盤和伏地挺身架使機器實現(xiàn)其多功能性。圖21 跑步機外型圖多功能可折疊電動跑步機跑步功能跑步系統(tǒng)帶傳動電動調(diào)節(jié)坡度坡度調(diào)節(jié)系統(tǒng)齒輪齒條+桿機構(gòu)手動實現(xiàn)折疊折疊系統(tǒng)桿機構(gòu)手動輔助鍛煉輔助鍛煉系統(tǒng)軸與軸承手動安全防護安全防護系統(tǒng) 安全帶，防滑道，急停開關控制選項電控系統(tǒng) 另行設計 對機器的動力功能，傳動功能，執(zhí)行功能進行功能分解。功能分解的目的是有更多的方案解用來參考，以便找到最優(yōu)的設計方案。動力功能 傳動功能 執(zhí)行功能 電動跑步機就是構(gòu)造在電力作用下使電機帶動一條跑帶運動，使運動者在原地進行跑步鍛煉，既提供了跑步運動環(huán)境，又節(jié)省了空間。本設計在構(gòu)造設計上主要在單一跑步機的外形基礎上通過改變、添加構(gòu)件等方法來實現(xiàn)實用方便、功能多樣化等。第三章 傳動結(jié)構(gòu)及參數(shù)設計電機是整臺機器的動力源，跟心臟對人體的作用一樣的重要。電機的種類很多，使用交流電的有三相異步電動機、步進電機、交流伺服電機，使用直流的有永磁無刷直流電機、永磁直流電機、直流伺服電機等。結(jié)合機器在跑步時要噪音小、輸出穩(wěn)定、使用時間長等要求，采用步進電機[2]。步進電機具有瞬間啟動和急速停止的優(yōu)越特性。且一般步進電機的精度為步進角的35%，且不累積；電機外表面允許的最高溫為130度以上，耐高溫；步進電機可以超出其額定值范圍工作。但選擇時不應偏離額定值太遠等優(yōu)點。正是由于步進電動機具有上述一系列優(yōu)點，在本設計中電動跑步機選擇以步進電機作為驅(qū)動電機。此跑步機設計標準為100公斤，則電動跑步機轉(zhuǎn)用電動機—ZYT42型永磁直流電動機該型電動機系大功率跑步機中配套的專用驅(qū)動元件，經(jīng)一定的電磁、結(jié)構(gòu)派生處理也可適用于相應的機械裝置中作為驅(qū)動元件。該電動機顯著的特點：具有轉(zhuǎn)速精度高，當人在跑步機上運動時，是一個沖擊負載，該機在這種沖擊負載作用下一轉(zhuǎn)不差，保持同步轉(zhuǎn)速，如同在平地上一樣感覺。初步確定跑步機滾筒直徑為60mm，所以最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速次/s則電動跑步機用電動機—ZYT42（NEMA）型永磁直流電動機該型電動機系大功率跑步機中配套的專用驅(qū)動元件，經(jīng)一定的電磁、結(jié)構(gòu)派生處理也可適用于相應的機械裝置中作為驅(qū)動元件。該電動機顯著的特點：具有轉(zhuǎn)速精度高，當人在跑步機上運動時，是一個沖擊負載，該機在這種沖擊負載作用下一轉(zhuǎn)不差，保持同步轉(zhuǎn)速，如同在平地上一樣感覺。表現(xiàn)在調(diào)速方便（可無級調(diào)速），調(diào)速范圍寬，