多功能跑步機(jī)設(shè)計(jì)t畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-04-03 12:15 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 則小帶輪 D= 選取實(shí)心式，大帶輪 D=63 選取腹板式 小帶輪隨電機(jī)一起購(gòu)買。規(guī)格： 以跑步機(jī)大帶輪 P12PJ63 為例確定其結(jié)構(gòu)和尺寸： 9 要求帶 輪每毫米有效直徑的輪槽軸向圓跳動(dòng)公差值為 Ra 的最大允許值為 。槽距 e=177。 槽角 α =40o177。 楔頂圓角半徑 rb,最小值為 ，槽底圓弧半徑 rt最大值為 ，檢驗(yàn)用圓球或圓柱直徑 db=177。 ,2X公稱值為 ， 2N 最大值 ， f最小值為 ，有效線差公稱值￡ e= 徑向跳動(dòng)公差 ，槽間直徑差值最大 。 n槽數(shù)為 12。 帶輪寬 =11*+*2 = 10 . 帶傳動(dòng)的張緊裝 置的選擇 傳動(dòng)中心不可變時(shí)，采用張緊輪 傳動(dòng)中心可調(diào)時(shí)，采用滑軌 +螺旋或者浮動(dòng)軸。 . 表 31張緊裝置 本跑步機(jī)中心距是可調(diào)的： a=a0+(Le Le0)/2 = = 則 a1= a2= 范圍在 之間，則通過(guò)螺栓的前后移動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的前后移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)帶的調(diào)緊和放松。 11 小結(jié) 多楔帶適于傳遞功率較大而又要求結(jié)構(gòu)緊湊的場(chǎng)合，特別能 適應(yīng)帶輪直徑小的傳動(dòng)。 12 第 4章 外型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 基架的設(shè)計(jì) 為了保證整個(gè)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(jié)構(gòu)?；艿脑O(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，也是其他設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)。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(shè)計(jì)的，所以設(shè)計(jì)開始首先考慮基架的設(shè)計(jì)，進(jìn)行樣式，結(jié)構(gòu)，還有尺寸的確定。主要是通過(guò)調(diào)研，看現(xiàn)有市場(chǎng)上的跑步機(jī)的基架結(jié)構(gòu)的流行設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行自己產(chǎn)品的開發(fā)，少走彎路，緊跟市場(chǎng)，在尺寸的確定方面參考了 人 體運(yùn)動(dòng) 工 學(xué) 推算， 45cm 寬 X130cm 跑帶面積 ，以 此保證給人以足夠的運(yùn)動(dòng)面積，為主要數(shù)據(jù)展開對(duì)基架的設(shè)計(jì)，再考慮電機(jī)的尺寸，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶傳動(dòng)的中心距離，電機(jī)的安裝，前后滾筒的位置， PWM 調(diào)速電源的安裝位置，以及傳感器安裝位置的預(yù)留等等，設(shè)計(jì)了上圖的基架，在設(shè)計(jì)中特意將兩邊框設(shè)計(jì)了足夠的寬度，以此為鍛煉過(guò)程中短暫的休息提供兩腳踩放的位置，另外也為萬(wàn)一跑步機(jī)失靈發(fā)生意外，人可快速兩腳分開脫離旋轉(zhuǎn)的跑帶，提供足夠的安全踩放位置。 圖 41 基架 13 . 支架的設(shè)計(jì) 支架設(shè)計(jì)分為上下兩部分通過(guò)插拔的形式安裝和拆卸，目的是包裝時(shí)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(diào)整和拆裝。底部安有橡膠墊和尾套，保證平衡，最重要的是實(shí)現(xiàn)減震的二級(jí)緩沖。 圖 42 上支架 14 圖 43 下支架 圖 44 總支架 . 前后罩 旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)必須與執(zhí)行機(jī)構(gòu)隔離，保證安全性，同時(shí)為了技術(shù)保護(hù)和美觀，前 15 后罩使用 ABS塑料，美觀，有質(zhì)感，能起到有效的防護(hù)作用。 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為基架，通過(guò)螺釘與基架連接，方便安裝和維護(hù)維修。 圖 45 前罩 圖 46 后蓋 小結(jié) 整個(gè)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)用美國(guó) SOLIDWORKS公司的 SOLIDWORKS進(jìn)行三維的實(shí)體設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單化和設(shè)計(jì)化，可以把工作的精力都放在設(shè)計(jì)上而不是復(fù)雜的制圖上。 第 5章 前后滾筒 . 軸承的計(jì)算 16 軸承類型：深溝球軸承，軸承代號(hào)： 6301 軸承參數(shù)：軸承內(nèi)徑： 12，軸承外徑： 37，軸承寬度： 12，額定動(dòng)載荷： 7480，額定靜載荷： 4650，極限轉(zhuǎn)速： 22021， 潤(rùn)滑方式 ：脂潤(rùn)滑。 工作參數(shù)：徑向載荷： ，軸向載荷： 0，使用壽命： 30000，工作轉(zhuǎn)速： ，載荷系數(shù)： 。 計(jì)算結(jié)果： 當(dāng)量動(dòng)載荷： 當(dāng)量靜載荷： 計(jì)算壽命： 16950 . 軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求 軸與軸上零件應(yīng)具有準(zhǔn)確的工作位置 —— 定位要求 軸上零件應(yīng)易于裝拆和調(diào)整 —— 安裝調(diào)整要求 軸上零件的固定應(yīng)牢固可靠 —— 緊固要求 軸應(yīng)具有良好的制造工藝性 —— 工藝要求 應(yīng) 盡量減少應(yīng)力集中 —— 提高疲勞強(qiáng)度的要求 軸的各部分結(jié)構(gòu)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。 —— 為使軸上零件易于安裝，軸端和各軸段的端部應(yīng)有導(dǎo)角 —— 軸的形狀和尺寸力求簡(jiǎn)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(yīng)有推刀槽； 軸的材料 軸常在交變應(yīng)力的作用下工作，其材料的要求是：強(qiáng)度高、剛度好、應(yīng)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（含碳量０ .45％），它具有較高的綜合機(jī)械性能。 此設(shè)計(jì)采用 45鋼。 17 軸的設(shè)計(jì)包括兩個(gè)方面： * 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：使軸具有合理的結(jié)構(gòu)形狀，良好的加工工藝性。 * 強(qiáng)度計(jì)算：保證軸在載荷作用下不致斷裂或產(chǎn)生過(guò)大的變形。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) * 軸的端部應(yīng)有 45度倒角，以便安裝時(shí)對(duì)中，防止銳邊劃手。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要根據(jù)以下幾個(gè)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(gè)方向： 周向固定：傳遞扭矩和運(yùn)動(dòng)。采用過(guò)盈配合（軸承內(nèi)圈）、 軸向 固定： 防止零件在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生軸向移動(dòng)。采用圓螺母 圖 51 滾筒結(jié)構(gòu) . 強(qiáng)度計(jì)算 由于心軸工作時(shí)只承受彎矩而不承受扭矩，所以在應(yīng)用上式時(shí)，應(yīng)取 T=0。由于是固定心軸，考慮啟動(dòng)，停止等影響，彎矩在軸截面上所引起的應(yīng)力可視為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力。所以 固定心軸的許用應(yīng)力應(yīng)為 [σ 1] 。 最大彎矩 M=*300= 抗彎截面系數(shù) W=∏ *d4/64 =[*()4/64]=2*108 強(qiáng)度 =M/W=81/(∏ *d4/64)=81/2*108=40MPa 材料采用 45號(hào)調(diào)質(zhì)鋼許用彎應(yīng)力為 102MP 40〈 102 則通過(guò)設(shè)計(jì)能承受足夠的工作強(qiáng)度。 18 . 滾筒要求 主動(dòng)滾筒的外圓全跳動(dòng)小于 ，從動(dòng)滾筒的外圓全跳動(dòng)小于 。滾筒均采用 壁厚的優(yōu)質(zhì)鋼管，光潔度達(dá)到 以下。滾筒均有防靜電處理。滾筒外部經(jīng)防銹處理。 圖 52 前滾筒 19 圖 53 后滾筒 小結(jié) 滾筒要求做 動(dòng)平衡 調(diào)節(jié) 、 動(dòng)平衡精度高， 噪音低 。 圖 54 滾筒的動(dòng)平衡調(diào)節(jié)
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