【正文】 車主要包括以下 5 部分的內(nèi)容： 1. 車架第 3章 腳踏擺動式三輪健身踏板車的設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 3 2. 折疊裝置 3. 動力裝置 4. 車輪 5. 其他裝置 下面就腳踏擺動式健身踏板車方案的可行性進(jìn)行分析，對健身車 5 個(gè)部分的設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算和說明。它能夠達(dá)到時(shí)速 20 公里，動力裝置由棘輪和齒輪機(jī)構(gòu)組合而成，由于單一的基本機(jī)構(gòu)往往由于其本身所固有的局限性而無法滿足多方面的要求，采用組合機(jī)構(gòu)，既發(fā)揮了各基本結(jié)構(gòu)的特長，又避免各機(jī)構(gòu)的局限性，形成一種新的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。 腳踏擺動式 三輪 健身踏板車的特點(diǎn) 腳踏擺動式健身踏板車具有傳統(tǒng)踏 板車的小巧，靈活，可以折疊等等特點(diǎn)，正得到越來越多的健身愛好者的喜愛。健身器材同時(shí)也向室外發(fā)展，我們可以在居民小區(qū)里看到一 些健身器材，那些健身器材小巧，使用方便，適合大眾化的健身需求。 我國到了 90 年代末才出現(xiàn)了一些廠家生產(chǎn)健身器材 ，這是我國健身器材工業(yè)的開始。 我們不用為每天刮風(fēng)下雨影響鍛煉效果而在意，這樣就使得跑步機(jī)成為健身器材中最受歡迎的設(shè)備 。這次設(shè)計(jì)對我來說是一次很好的鍛煉機(jī)會，通過老師的指點(diǎn)，同學(xué)的幫助，對課題的內(nèi)容進(jìn)行了探索和設(shè)計(jì)，現(xiàn)將設(shè)計(jì)過程和內(nèi)容闡述于下。 腳踏擺動式健身踏板車在許多方面優(yōu)越于現(xiàn)有的運(yùn)動健身器材，使其更具有市場，會越來越受人所青睞。它的使用場 合很廣，如在上學(xué)的 路上，在上班的路上都可以健身，健身變得方便和具有樂趣。怎樣 才能讓人們既達(dá)到了健身的目的，又對健身產(chǎn)生樂趣。 現(xiàn)在大多數(shù)的健身器材都是固定在某個(gè)場所，如健身俱樂部，體 育場館和家庭等。經(jīng)過 30 年的工業(yè)創(chuàng)新，使的美國及加拿大的產(chǎn)品成為全球健身器材產(chǎn)品的領(lǐng)跑者， 人們意識到了健身器材工業(yè)是一個(gè)朝陽產(chǎn)業(yè)，而且越來越為廣大使用者接受。 健身器材起源于 20世紀(jì) 70年代初的美國和加拿大，它的發(fā)明是一個(gè)很讓人認(rèn)可的事，將人們的運(yùn)動由室外轉(zhuǎn)向室內(nèi)，這是一個(gè)創(chuàng)舉。 我們隨處可以感受到人們對健身的重視，不管是老年人，中年人還是兒童都會選擇一定的方式來健身。第 1章 緒論 1 第 1 章 緒 論 隨著我們國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平不斷提高 ，在物質(zhì)生活得到滿足的前提下，人們開始追求更高的生活質(zhì)量，通過不同的方式使生活變的更加豐富多彩。 由于這樣或那樣的原因， 健身 器材 越來越受人們所青睞 。 選擇什么樣的健身方式和選擇什么樣健身器材也是值得人們所考慮的問題。 我們不用為每天刮風(fēng)下雨影響 鍛煉效果而在意，這樣就使得跑步機(jī)成為健身器材中最受歡迎的設(shè)備 。 我國到了 90 年代末才出現(xiàn)了一些廠家生產(chǎn)健身器材，這是我國健身器材工業(yè)的開始。這樣的健身器材雖然能夠達(dá)到一定的健身目的，但是 很難提升人們健身的樂趣。一種新型的健身器材 — 腳踏擺動健身踏板車的產(chǎn)生可以為我們解決這些問題。在健身的同 時(shí)可以享受大自然的美麗，給人們在身體上和精神上的享受。 腳踏 擺動式三輪 健身踏板車設(shè)計(jì)為 自擬 課題，具有創(chuàng)新的設(shè)計(jì)， 要綜合考慮機(jī)械運(yùn)動原理、機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué) 和人因工程學(xué)方面的知識 。 運(yùn)城學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 第 2 章 健身器材的現(xiàn)狀與發(fā)展 健身器材的產(chǎn)生與發(fā)展過程 健身器材的產(chǎn)生 健身器材起源于 20 世紀(jì) 70年代初的美國和加拿大，它的發(fā)明是一個(gè)很讓人認(rèn)可的事，將人們的運(yùn)動由室外轉(zhuǎn)向室內(nèi)，這是一個(gè)創(chuàng)舉。經(jīng)過 30 年的工業(yè)創(chuàng)新，使的美國及加拿大的產(chǎn)品成為全球健身器材產(chǎn)品的領(lǐng)跑者， 人們意識到了健身器材工業(yè)是一個(gè)朝陽產(chǎn)業(yè)，而且越來越為廣大使用者接受。 健身器材的發(fā)展 健身器材從當(dāng)初單一的跑步機(jī)、室內(nèi)自行車等發(fā)展到現(xiàn)在的多功能健身車、健身椅等等 ，容入 越來越多的科學(xué)技術(shù)與科學(xué)的健身方法，使得健身越來越有成效。作 為一種室外健身器材，腳踏擺動式健身踏板車有它獨(dú)特的優(yōu)勢，那就是能夠移動健身，能夠在上班的路上、上學(xué)的路上，在公園休閑時(shí)體驗(yàn)健身。它又有獨(dú)特的設(shè)計(jì)，那就是具有動力裝置，使踏板車得到了改進(jìn)與發(fā)展，健身者通過腳踩踏板，使動力通過動力裝置傳遞給車輪，從而使得車子前進(jìn)。在腳踏擺動式健身踏板車啟動的時(shí)候，由于棘輪存在較大的空程，齒輪轉(zhuǎn)速越小，空程影響越明顯，所以只有當(dāng) 車子獲得一定的初速度后才能踩動踏板，而在靜止?fàn)顟B(tài)下直接踩動踏板將不能獲得理想效果。 運(yùn)城學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 第 3 章 腳踏擺動式 三輪 健身踏板車的設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 腳踏擺動式 三輪 健身踏板車可行性分析 腳踏擺動式 健身踏板車采用腳踩踏板使 不完全齒輪 擺動， 不完全齒輪 帶動 齒輪棘輪組合件 ， 傳遞給齒輪機(jī)構(gòu) ， 再 通過鏈條把動力傳遞到車輪，實(shí)現(xiàn)整個(gè)動力的傳遞。 2 0 / 5 . 5 6 /v r k m h m s?? ? ? ? （ ） 后輪 的 轉(zhuǎn)速 （選擇直徑為 300 的輪子） / 2 5 . 5 6 / ( 2 3 . 1 4 0 . 1 5 ) 5 . 9 /n v r r s?? ? ? ? ? （ ） 取 不完全齒輪的轉(zhuǎn)速 4 /n r s? 4/ 5 . 9 / 0 . 1 6 7 3 5 . 4i n n? ? ?總 （ ） 齒輪總的傳動比為 ,齒輪傳動為二級齒輪增速 機(jī)構(gòu)，傳動比分別 為 和 。 也就是說只要使兩個(gè) 齒輪 每秒轉(zhuǎn)過 60度就可以保證踏板車有 20km/h的速度。 后輪傳遞提供的功率 [2]。 腳踏擺動式 三輪 健身踏板車 的原理 大自然離我們有多遠(yuǎn)，我們離健康就有多遠(yuǎn)。但是空間少了并不意味著放棄運(yùn)動健身。 。 它應(yīng)當(dāng)保證一定的運(yùn)動量， 并且在此基礎(chǔ)上有 一種高效的運(yùn)動健身效率。 第 3章 腳踏擺動式三輪健身踏板車的設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 5 腳踏健身踏板車的動力傳遞部分由棘輪和 齒輪機(jī)構(gòu)組合而成，通過 不完全齒輪 的來回?cái)[動帶動 齒輪 棘輪 組合件 的 擺動 ，再帶動 齒輪增速機(jī)構(gòu) ，最后通過鏈傳動把動力傳遞給后輪，實(shí)現(xiàn)后輪驅(qū)動 。由于棘輪機(jī)構(gòu)存在一定的空程，速度越小空程影響就越明顯，所以只有當(dāng)車子獲得一定的初速度后才能踩動踏板，而在靜止?fàn)顟B(tài)下直接踩動踏板將不能獲得理想的效果。 腳踏擺動式 三輪 健身踏板車各部分的設(shè)計(jì)說明與計(jì)算 腳踏擺動式健身踏板車是一個(gè)機(jī)構(gòu)的組合體，它由各個(gè)功能不同的機(jī)構(gòu)按照一定的組合來共同完成踏板車的功能，現(xiàn)將各部分的功能說明如下 [3]。在參考有關(guān)踏板車的資料后，決定采用類似 T型截面的鑄鐵梁結(jié)構(gòu)的材料制成車架，結(jié)構(gòu)簡單，通過校核其強(qiáng)度來滿足使用要求。設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮其抗壓和抗拉強(qiáng)度是否滿足使用要求， 此外，為了使踏板車設(shè)計(jì)更加美觀與小巧，對車架的寬度在滿足能夠安裝齒輪，齒輪運(yùn)城學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 運(yùn)動過程中不相互干涉后進(jìn)行縮小，以便使得車子的重量進(jìn)一步縮小。折疊裝置的設(shè)計(jì)，能夠使得車子在不用時(shí)所占的空間更小，方便存放。首先來說折疊裝置。折疊裝置主 要指車 把與前輪在踏板車不用時(shí)可以平放到與踏板重合的位置上的結(jié)構(gòu) . 此結(jié)構(gòu)由一個(gè)圓弧型帶彎溝的導(dǎo)軌、車架、彈簧、銷釘?shù)葞撞糠纸M成，彈簧與銷釘相連接，銷釘安裝于導(dǎo)軌上，可以通過導(dǎo)軌移動，車架的另一端鉸接于車架上，可以轉(zhuǎn)動。 在使用完后撥動與彈簧相連接的銷釘，使其沿著圓弧軌道向下 移動 50 度 ，同時(shí)帶動車把向踏板靠近 36度 ，完成折疊功能。需要提醒的是，在折疊完成后要使車架保持水平，這樣可以保護(hù)齒輪機(jī)構(gòu)不受損傷。 不完全齒輪與齒輪棘輪組合件的配合示意圖 34 所示 ， 齒輪棘輪組合件 踏板 不完全齒輪 圖 34 不完全齒輪與齒輪棘輪配合示意圖 運(yùn)城學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 齒輪增速機(jī)構(gòu)分為兩級，第 I級為 動力通過 不完全齒輪 傳遞給 輸入軸 上的 齒輪棘輪組合件 ， 齒輪棘輪組合件既有齒輪的功用又有棘輪的 功用，先通過不完全齒輪與齒輪的嚙合傳遞動力，再通過棘輪 [5]的單向作用 控制軸只在一個(gè)方向上的運(yùn)動： 第 II 級為 輸入 軸上的大 齒輪大齒輪把動力傳遞給輸出軸上的小齒輪，進(jìn)一步增加傳遞的動力， 為了能使后輪正向 運(yùn)動，所以要在中間加一個(gè)惰輪來改變傳遞的方向 。 第 II 級齒輪校核 考慮到該減速器的功率不大，故大、小齒輪都選用 45 鋼調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度分別為220HBS、 260HBS、屬軟齒面閉式傳動 [7]，載荷平穩(wěn)，齒輪速度不高，初選 7級精度，小 齒輪齒數(shù)取 1 21Z? ， 小齒輪齒數(shù) 21 21 ?? ? ? ?， 取大齒輪齒數(shù) 2 91Z? ， 按軟齒面齒輪非對稱安裝查表 .取齒寬系數(shù) ?? 由公式 2131 12 .3 2 . EtdHK T Zud u?? ???? ???? () 試選 ? 小 齒輪的轉(zhuǎn)矩 1T =?106? 40 .4 6 8 3 .1 6 1 0 .5 .9 / 2 .5 6 0 N m m??? () 查 表 得 出材料系數(shù) EZ = aMP 按齒面硬度查表得lim 1 600xHaMP? ?? ? lim 2 560x MP? ?? ? 71 60 60 5. 9 / 2. 5 60 1 15 30 0 2 7. 65 10hN njL? ? ? ? ? ? ? ? ? ? () 7721 / 10 / 10NN ?? ? ? ? ?