【正文】 ?? ?? ?? ? ? 33 ?????? ?? cmx ?? 活塞桿強度校核 活塞桿在軸向壓縮載荷和液壓缸自重作用下，最大撓度處? ?X l?1截面上的合成應力為： ? ??? ? ?PA P max 式中： P—— 活塞桿最大推力； NP 1500? ?max—— 液壓缸最大撓度值； ax ?? ?—— 活塞桿斷面模數(shù)； ? ? ? ? 82432 4444 ?? ????? ??? D dD ? ??? ? ?PA P max 3 0 2 2 5 0 0 ??? Pa151? 活塞桿采用 45＃鋼， 2/3000 cmgS ?? 安全系數(shù) n S? ? ??? 30001510 198. 因此，由上述計算可知液壓缸的設(shè)計滿足安全系數(shù)的要求。 如圖 314 所示 圖 314 扶手三維圖 這個設(shè)計中有成年人的扶手，也有小孩子的扶手。 初步擬定設(shè)計方案如圖 315 所示 便攜式踏步機結(jié)構(gòu)與加工工藝設(shè)計 第 28 頁 共 45 頁 圖 315 扶手尺寸圖 踏步機的底架的設(shè)計 踏步機底架作為支撐整個運動的部件，在設(shè)計的時候應該考慮強度、大小、擺放方便等問題。所以改進傳統(tǒng)的踏步機底架結(jié)構(gòu)設(shè)計，拋棄了圓管底架，采用方型管的底架。它與軸上安裝的零件類型、尺寸及其位置、零件的固定方式，載荷的性質(zhì)、方向、大小及分布情況。 估計軸的基本尺寸 ????? 180PGITl T軸所受的扭矩， G軸的材料的剪切彈性模量 PI軸截面的極限慣性矩， 4mm 單位長度許用扭轉(zhuǎn)角 ??? 1][? m 由此可以選擇軸的直徑為 20mm 如圖 318 是踏桿軸的三維圖 圖 318 華北科技學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 31 頁 共 45 頁 軸直徑為 20mm，角度 70 度。由于左右踏板通過機構(gòu)連接，左踏板斜向下運動時，對左邊連桿產(chǎn)生一個拉力，左邊連桿拉動中間的過渡桿，然后過渡桿繞中心軸轉(zhuǎn)動，帶動右邊連桿，右連桿斜向上帶動右邊踏板斜向上運動，從而實現(xiàn)踏步機的踏步功能。 焊接通過下列三種途徑達成接合的目的： 熔焊 —— 加熱欲接合之工件使之局部熔化形成熔池，熔池冷卻凝固后便接合，必要時可加入熔填物輔助； 壓焊 —— 焊接過程必須對焊件施加壓力 ； 釬焊 —— 采用比母材熔點低的金屬材料做釬料， 利用液態(tài)釬料潤濕母材，填充間隙，并與母材互相擴散實現(xiàn)鏈接焊件。在加熱過程中產(chǎn)生了壓縮塑性應變，隨后冷卻到原來溫度過程中，構(gòu)件中便產(chǎn)生了殘余應力，并且構(gòu)件的形狀尺寸發(fā)生了變形。最終，此 T接頭 采用 K型坡口，接頭設(shè)計要求如圖 51 示。并且在施焊過程中，從接頭腹板的兩側(cè)同時焊接，可以防止或減少因先單面焊接而引起的變形。構(gòu)件在焊接完華北科技學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 35 頁 共 45 頁 畢后產(chǎn)生變形是必然的，矯正可以火焰矯正，也可以機械矯正。 便攜式踏步機結(jié)構(gòu)與加工工藝設(shè)計 第 36 頁 共 45 頁 第 六 章 設(shè)計總結(jié)與體會 誰的青春不瘋狂 ， 將近 六 個月的 學習與設(shè)計 ，煞費苦心，多少個通宵，多少個日夜。 畢業(yè)設(shè)計， 是大學的中最長的一節(jié)也是最有意義的一節(jié)課 。 機械專業(yè)知識能 力 —— 在機械科技制作中，一個好的作品或思路往往來源于對生活細微的觀察與敏銳的思考，需要利用所學的專業(yè)知識理論聯(lián)系實際進行吸收、消化、創(chuàng)新和再創(chuàng)造。我們對主傳動軸創(chuàng)新設(shè)計實現(xiàn)腿部和腰部的運動協(xié)調(diào)控制。其次，我要 感謝 同組 同學對我的幫助和指點 ， 沒有他們的幫助和提供資料 ，沒有他們的鼓勵和加油，這次畢業(yè)設(shè)計就不會如此的順利進行。 多少個日日夜夜，老師不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩老師 們 的專業(yè)水平外，他們 的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。 最后，我向 華北科技學院 機電學院的全體老師們再次表示衷心感謝：謝謝你們，謝謝你們四年的辛勤栽培！ 華北科技學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 39 頁 共 45 頁 。 這次畢業(yè)設(shè)計能夠最終順利完成， 主要 歸功于各位老師四年間的認真負責，使我能夠很好的掌握專業(yè)知識，并在畢業(yè) 設(shè)計 中得以體現(xiàn)。從課題的選擇到項目的最終完成，他們都始終給予我細心的指導和不懈的支持。 AutoCAD 等工程圖的繪制，使用普通機床和數(shù)控機床對一些非標準件進行加工，如主軸等。 創(chuàng)新思維與設(shè)計能力 —— 一 個機械作品是否優(yōu)秀、是否有市場，關(guān)鍵在于創(chuàng)新點。大學四年 ，在這個畢業(yè)設(shè)計中我是學到的最多 ，它給我的影響是不能用時間來衡量 。 這是一種成長 ， 在這成長 期間 我遇到了很多的 疑惑與失敗 ，多虧有指導老師 韓老師 、班上同學對我的 極大 幫助，讓我順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。 與理論的聯(lián)系 焊前可根據(jù)變形趨勢和大小，對構(gòu)件進行合理的接頭設(shè)計和工藝設(shè)計來控制變形，采用合適的焊接參數(shù)、焊接方向、焊接順序能夠改善變形程度，剛性固定可以抵消部分焊接應力。因此在焊前將 T型梁的翼緣板焊接于基準胎架的臨時定位板之上，并在翼緣板的同側(cè)焊上臨時防變形板，可防止或減少焊后翹起變形，如圖 53所示。由于板厚較大，填充量大，所以 采用埋弧焊（橫焊）。 （ 1）合理的設(shè)計接頭 T 型梁為主要承載部位，為了保證接頭的強度，接頭設(shè)計為全熔透坡口。溫度場又與導熱系數(shù)、比熱、密度及工藝參數(shù)和條件相關(guān)。 從而達到不同需求的踏步運動功能，可以實現(xiàn)不同的踏步計劃。 如圖所示 319 圖 319 便攜式踏步機結(jié)構(gòu)與加工工藝設(shè)計 第 32 頁 共 45 頁 第四章 踏步機的工作過程 循環(huán)階梯式踏步機主要是讓使用者做類似于爬樓梯的訓練運動，此類踏步機工作原理的特征主要是在構(gòu)型上擁有若干環(huán)接的階梯，當使用者踩踏在踏板上時，利用重心帶動踏板，如此可以讓使用者真正地做爬樓梯的運動，但是整體構(gòu)型相對于其他類別要來的大，因此較不適合在空間不大的家庭使用， 不過此類最大的特色是作爬梯運動時，抬起的一腳會與踏板分開，因此可以真正模擬爬樓梯運動，此類踏步機可供專業(yè)的健身訓練使用，缺點是循環(huán)階梯式踏步機不同于前述幾款，它是屬于重擊方式的踩踏運動，因此對于機械零件會有輸送帶型、凸輪型等二型?？筛鶕?jù)軸的具體要求進行設(shè)計，必要時可做幾個方案進行比較，以便選出最佳設(shè)計方案， 假設(shè) 人重 75Kg,材料為 45 鋼，正火處理，查文獻得硬度 217HBS~170 ，抗拉強度590Mpab ?? ，彎曲疲勞強度 255Mpa1 ?? 。容易與其他件配合，便于焊接或者打孔加工。踏步機的基架起著支撐整個機構(gòu)的作用，各部件之間采用焊接的方式連接在一起，以加強整體的剛性。小孩的扶手為直徑 15mm 圓管制成的可 180 度自由轉(zhuǎn)動的扶手。但是它卻是不可或缺的，因華北科技學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 27 頁 共 45 頁 為它直接關(guān)系到使用者的安全，以及健身體驗。 液壓缸如圖 313 所示： 圖 313液壓缸 液壓缸的強度校核： 通過上文中對于人體的尺寸以及重量標準，假設(shè) 踏步機 所能承受的最大的質(zhì)量 為150Kg， 那么 當體重為 150Kg 的人在踏步機上踏步 運動 時，單個油缸的最大推力 為 ： NP 1500max ? 活塞桿 全伸時長度： mml 360max ? 活塞桿 全縮時長度： mml 235min ? 華北科技學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 23 頁 共 45 頁 液壓缸行程： mmL 125? 缸筒內(nèi)徑： mmD 24? 缸筒外徑： mmD 381 ? 活塞桿長度： mml 80? 活塞桿直徑： mmd 121 ? 活塞長度： mmLH 8? 液壓缸全力工作時 的最大工作壓力： PaDPp 5 0 044 22m a x ??????? ?? 壓缸穩(wěn)定性驗算 液壓缸 活塞桿 的 慣性矩： ? ? ? ? 444414 1224641 cmdDJ ?????? ?? 液壓缸活 塞桿截面面積： ? ? ? ? 222212 12244 mmdDA ?????? ?? 液壓缸 缸筒的慣性矩： ? ? ? ? 4444412 243864 cmDDJ ?????? ?? 液壓缸 缸筒的截面面積： ? ? ? ? 2222212 24384 mmDDA ?????? ?? 細長比： 880418041 22212????? dl lkl mn ?85 1 85 根據(jù)歐拉公式，液壓缸的穩(wěn)定臨界力 PK： P n EJlK ? ?22 式中符號意義同前 ,n—— 末端條件系數(shù) 。在單作用式液壓缸中，壓力油只供液壓缸的一腔，靠液壓力使缸實現(xiàn)單方向運動，反方向運動則靠外力（如彈簧力、自重或外部載荷等）來實現(xiàn)；而雙作用液壓缸活塞兩個 不 方向的運動則通過兩腔交替進油，靠液壓力的作用來完成。用它來實現(xiàn)往復運動時，可免去減速裝置，并且沒有傳動間隙，運動平穩(wěn)，因此在各種機械的 液壓系統(tǒng) 中得到廣泛應用。所以采用塑料注塑而成。在看過其他的踏步機的設(shè)計后。他鎖采用的工藝及其復雜，在我們大學生涯中，可以預見咩辦法靠在學校的工廠中加工處理，所以綜合考慮以及大方打探。滑輪系統(tǒng)包括滑輪、旋鈕及繩索。并且解決了原有芯軸磨損過快的問題，從而達到本次設(shè)計的目的。從而使令健身者必 須施加更大力量才能驅(qū)動液壓桿達到極限值動作?；喌淖笥?兩端分別用剛繩連接左右踏 板的前端從而使左右踏板構(gòu) 成左下右上、左上右下的運 動狀態(tài)。 第二 ，必須具備能夠調(diào)節(jié)踏板踩踏的幅度。 踏步機連桿機構(gòu)最優(yōu)方案選擇 : 綜上所述，液壓缸彈簧裝置、液壓缸聯(lián)通機構(gòu)、滑輪機構(gòu)、機械連桿機構(gòu)均能實現(xiàn)踏步機運動的功能。 方案二： 通過對踏步機踏板底下的油壓缸進行改進，用一根油管將左右兩個液壓缸連同，當其中的一個踏板被踩踏下時，踏板下面的液壓油缸將液壓油壓至另一只油缸，油缸的活塞桿將會斜向上運動，對另一邊的踏板產(chǎn)生推力，從而實現(xiàn)踏步的功能。當 左腳踩踏左邊踏板 的 時 候 ，左踏板會 受到斜向下的壓力 。例如，其中 一部分機構(gòu)不能提供均勻的阻力，另外一部分機構(gòu)能夠提供均勻等大的阻力 。長度總共為 370mm，方形鋼長度 330mm，寬度 50m