折疊型跑步機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及CAE分析

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論圖書分類號(hào):密 級(jí):畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）折疊型跑步機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及CAE分析THE STRUCTURE DESIGN OF TYPEFOLDING TREADMILL AND CAE ANALYSIS學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行 研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含 任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對(duì)本文的研究做出重 要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。論文作者簽名： 日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)協(xié)議書本人完全了解關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)

2、定，即：本校學(xué)生在 學(xué)習(xí)期間所完成的學(xué)位論文的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸所擁有。有權(quán)保留并向國家有關(guān)部 門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借 閱?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本學(xué)位論文的全部或部分 內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫進(jìn)行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制 手段保存和匯編本學(xué)位論文。論文作者簽名： 導(dǎo)師簽名：日期：年 月 日 日期：年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘要針對(duì)人們鍛煉身體的特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了新型的折疊型跑步機(jī)。此款跑步機(jī)包含的主要 功能如下：可折疊、跑步、播放器、顯示屏、里程表、心率儀、按摩、仰臥起坐。課題研 究內(nèi)容如下：外形結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了下支架、輔助支架、

3、仰臥支架、基架、跑板、跑帶、顯示屏， 基于ABS塑料耐用、防油等特點(diǎn)，顯示屏選用ABS塑料。顯示屏上功能比較齊全，由內(nèi)部 電子系統(tǒng)控制，可實(shí)現(xiàn)音頻、視頻播放，測里程、測心跳，并且具有高清顯示屏。二：傳動(dòng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了多楔帶、帶輪、滾筒軸，選用了跑步機(jī)專用電動(dòng)機(jī)。按照跑步 機(jī)最大承重量和速度范圍，確定跑步機(jī)所需功率和轉(zhuǎn)速。三：輔助機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)了按摩儀和仰臥起坐架。綜合分析以往跑步機(jī)功能的單一和人們 興趣的不同等因素，在輔助支架上安裝了輔助功能。四：CAE關(guān)鍵零部件的分析，基于ANSYS軟件對(duì)跑步機(jī)關(guān)鍵零件把手和跑板進(jìn)行了靜 力學(xué)分析，獲得了應(yīng)力場和變形場結(jié)果，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了定量的驗(yàn)證依據(jù)。本課題是

4、在UG、CAD軟件下，進(jìn)行整體繪圖設(shè)計(jì)、分析，為設(shè)計(jì)起到了很大的幫助。關(guān)鍵詞跑步機(jī)；多功能；結(jié)構(gòu)設(shè)汁；CAE畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）AbstractAccording to the characteristics of the people to exercise, in this paper, the design of new type folding treadmill. This treadmill includes main function is as follows: folding, running, player, display screen, odometer, the hear

5、t rate meter, massage, sit-ups. Research content is as follows:A: appearance stiucture, design under the stents, auxiliary support, lie on your back, base frame, run, run, display, based on the characteristics of ABS plastic is durable, prevent oil, screen to choose ABS plastic Display screen, with

6、controlled by internal electronic system, which can realize the audio and video playback, measuring range, measuring the heart rate, and has a hd display.Two: transmission design, design the wedge belt, belt wheel, roller shaft and choose the special-purpose motor running machine According to the ma

7、ximum bearing weight treadmill and speed range, determine power and speed for the treadmill.Three: auxiliary mechanism, design the massager and sit-ups. Comprehensive analysis of previous treadmill function of single and factors such as differences in peoples interest, installed in the auxiliary sup

8、port auxiliary functions.Four: CAE analysis of key parts, based on ANSYS software of key parts on the treadmill handles and run, has carried on the static analysis, obtained as a result, the stress field and deformation field provide a quantitative verification of the basis for structural designThis

9、 topic is under the UG, CAD software, drawing design, the whole analysis, as the design has played a big helpKeywords Treadmill Multi-function CAE UGII畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)營折畫型跑步機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及CAE分析“一360壓縮32正式版文件 援作 工具 幫助 =a門 aI添加 解壓到一磁壓 冊(cè)除O Q 折冕+及CAE分析心附件罔紙-解包夭小為6.6 MB名稱1(上級(jí)目錄C按摩儀A3“k 3A3.dWg一防護(hù)罩A3 副本(2).bak 色防護(hù)罩A3 副本(2

10、).dwg 基架A3 副本bnk 卜基架A3 副本.dwg下支架A3b0lc 色F支架-A3,dwg:,顯云屏A2 -副本bnlc 漁顯示屏A2 -副本dwg丫 總裝圖AOdfdwglbsk11 帀總裝圏 AO.fdwgl.dwg87.1 KB整篇論文壓縮后文件尖49.0 KB BAK 文件全套圖紙樓改日期2015-05-2外文翻譯 QQ1411494633110.1 KB&0.1 KBAutoCAD 囹形2015-05-2107.3 KB74.6 KBBAK文件2015-05-2107.3 KB79.5 KBAutoCAD 圏形2015-05-21.5 MB1.3 MBBAK文件2015-0

11、5-2：1.4 MB1.3 MBAutoCAD 囹形2015-05-2：III畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目錄摘要IAbstractII1緒論11.1跑步機(jī)國內(nèi)外的發(fā)展前景11.2本課題的研究內(nèi)容12總體方案設(shè)計(jì)42. 1跑步機(jī)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理42. 2跑步機(jī)的多功能性52. 2方案確定53傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽。3. 1傳動(dòng)帶的選擇和參數(shù)的確定錯(cuò)誤!未定義書簽。3. 2帶輪材料結(jié)構(gòu)和尺寸選擇錯(cuò)誤!未定義書簽。3. 3電動(dòng)機(jī)的選型錯(cuò)誤!未定義書簽。3.4散熱扇的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。3. 5前后滾筒的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。3. 6滾筒軸的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。3. 7軸承的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定

12、義書簽。3. 8軸強(qiáng)度校核錯(cuò)誤!未定義書簽。4外型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。4.1基架的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。4. 2支架的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。4. 3扶手和顯示板的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。4. 4防護(hù)罩的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。5傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。5. 1跑板的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。5. 2減震系統(tǒng)的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。5. 3傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。5.4跑步帶的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。5. 5液壓桿的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。6輔助機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)66.1按摩儀的設(shè)計(jì)66. 2仰臥起坐架的設(shè)計(jì)77折疊型跑步機(jī)關(guān)鍵零部件的CAE分析9畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8跑步機(jī)的使用維護(hù)和保養(yǎng)148.

13、1跑臺(tái)潤滑油的添加148. 2使用注意事項(xiàng)14致謝16參考文獻(xiàn)16II畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1緒論1.1跑步機(jī)國內(nèi)外的發(fā)展前景隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和深入，健康問題和健身問題越來越深入人心，生活節(jié)奏加快了， 工作壓力加大了，空閑時(shí)間就月來越少，為了跟上社會(huì)的節(jié)奏，人么都恨不得吃飯都在工 作，隨之而來的就是各種疾病，高血壓，高血脂，高血糖，腰間盤突出，心臟病，這些疾 病都被人們成為富貴病，因?yàn)樗鼈兇蠖汲霈F(xiàn)在城市白領(lǐng)身上。吃完飯沒有足夠的運(yùn)動(dòng)，就 坐在電腦旁，辦公桌前開始工作，久而久之身體機(jī)能下降，免疫力下降，疾病就隨之而來。 那么，我們?cè)趺赐ㄟ^運(yùn)動(dòng)來增加免疫力，強(qiáng)壯體格呢？這個(gè)問題越來越受到重視。跑步機(jī)起

14、源于歐美國家，山于丄業(yè)在歐美首先發(fā)展起來，所以機(jī)械化運(yùn)作也逐漸發(fā)達(dá), 起初跑步機(jī)的發(fā)明只是給人使用，現(xiàn)在隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，為了有效的訓(xùn)練一些動(dòng)物的 跑步速度，比如警犬，還專門設(shè)訃了犬類專用跑步機(jī)。然而在中國，跑步機(jī)的發(fā)展歷史并不 是很長，前后時(shí)間才有20年，III于它的價(jià)格相對(duì)一些簡單的運(yùn)動(dòng)器材來說還是比較昂貴 的，所以跑步機(jī)還并不普及。但是跑步機(jī)雖然在中國發(fā)展的時(shí)間并不長，但是已經(jīng)更新了 四代，發(fā)展的速度還是比較驚人的，山機(jī)械式，到電子式，再到數(shù)碼式，它的功能越來越 齊全，操作也越來越人性化。隨著跑步機(jī)的普及，價(jià)格也沒有以前那么高了，信心不久的 將來跑步機(jī)會(huì)惠及每一個(gè)家庭。跑步能達(dá)到全身鍛

15、煉的效果，相當(dāng)于站在一個(gè)減肥振動(dòng)機(jī)上，全身肌肉都會(huì)隨著你的 跑步節(jié)奏速度顫動(dòng)，好比給肌肉按摩?？茖W(xué)研究表明，任何生物體只有動(dòng)起來才不會(huì)腐朽, 越用越靈活，同樣對(duì)于身體也是，任何機(jī)能，只有多加鍛煉才會(huì)更加健康。老年人由于身 體機(jī)能的下降，都會(huì)得骨質(zhì)疏松病，經(jīng)常跑步會(huì)降低骨質(zhì)疏松的速度，減緩骨骼的老化。 處在成長發(fā)育期的青少年，因?yàn)楣趋腊l(fā)育比較快，容易缺鈣，也容易得骨質(zhì)疏松病，經(jīng)常 跑步能鍛煉骨骼，讓骨頭與骨頭之間精密結(jié)合，健康發(fā)育，身體更強(qiáng)壯，防止骨科疾病。跑步機(jī)不僅解決了運(yùn)動(dòng)的問題，還有健康問題，所以是一個(gè)很好的運(yùn)動(dòng)器材。跑步機(jī) 在中國的發(fā)展歷史相對(duì)比較短，但是發(fā)展速度還是比較迅速，是城市口領(lǐng)

16、人士和健身房的 主要健身器材。跑步機(jī)種類很多，折疊式和非折疊式，電動(dòng)式和機(jī)械式。每一種跑步機(jī)都 有自身的特點(diǎn)和適應(yīng)人群，希望運(yùn)動(dòng)成為全民運(yùn)動(dòng)，不會(huì)因?yàn)閮r(jià)格的因素而成為我們的障 礙，現(xiàn)把跑步機(jī)分類列表1-1所示。以及折疊型和多功能型跑步機(jī)見圖1-1和圖1-2所示。 2本課題的研究內(nèi)容本課題的設(shè)訃內(nèi)容主要從零部件到整體的設(shè)計(jì)，從零件的測繪，到整體的組裝，再到 性能的分析。設(shè)計(jì)過程中會(huì)用到很多輔助軟件，這些軟件可以幫助你更好，更快的完成設(shè) 計(jì)。硏究方法有好多種，可以到市場調(diào)研，觀察看市場上口前跑步機(jī)都是什么類型的，每 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）種類型都有什么特點(diǎn)，每個(gè)特點(diǎn)都能實(shí)現(xiàn)什么功能，及時(shí)的做好總結(jié)。也可

17、以通過上網(wǎng)收 集資料，參考一下國外都有哪些先進(jìn)的技術(shù)。在完成基本功能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)在原有基礎(chǔ)上 進(jìn)行創(chuàng)新，無論是功能上還是外形結(jié)構(gòu)上，怎樣讓顧客更愿意接受。表1-1分類電動(dòng)跑步機(jī)機(jī)械跑步機(jī)多功能跑步機(jī)特點(diǎn)電動(dòng)式跑步的優(yōu)點(diǎn)是 比較省力。而且對(duì)于 腳后部肌肉的損害也 比較小，因?yàn)檎麄€(gè)的 跑步帶是由點(diǎn)帶動(dòng)， 在準(zhǔn)備跑步之前調(diào)右 好速度，只要人在跑 帶上跟著速度跑就可 以，不需要用力。這 種跑步機(jī)跑起來更持 久，但是是一種被動(dòng) 的跑步，如果稍加不 注意，跟不上節(jié)奏， 也有可能發(fā)生意外， 這是一個(gè)比較大的缺 點(diǎn)。有待改進(jìn)，如果 上而加一個(gè)傳感器， 能夠檢測到人的運(yùn) 動(dòng)，如果人動(dòng)機(jī)器才 會(huì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，人一旦

18、不動(dòng)了，速度就會(huì)降 下來，這樣就會(huì)降低 事故的發(fā)生率。這款跑步機(jī)對(duì)于電動(dòng) 式跑步機(jī)來說截然相 反，它的速度完全靠 跑步者自己掌握，運(yùn) 動(dòng)者動(dòng)跑帶才會(huì)動(dòng)， 跑步者不動(dòng)，跑帶就 會(huì)停止運(yùn)動(dòng)，優(yōu)點(diǎn)是 安全，因?yàn)樗乃俣?根本就不會(huì)很快，而 且隨意啟動(dòng)和停止。缺點(diǎn)就是顯而易見的 了，速度靠跑步者自 己來決泄，也就是說 你用多大的勁才會(huì)有 多大的速度，不使勁 就沒有速度，這樣容 易讓使用者產(chǎn)生疲勞 和厭倦，使運(yùn)動(dòng)不能 持久，而且要使帶運(yùn) 動(dòng)起來需要很大的力 度，對(duì)于腳上的肌腱 來說是一種很大的傷 害，因?yàn)槊恳徊蕉夹?要很大的力才能使帶 正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，要有很 大的速度基本上也是 不可能的了。相應(yīng)地 價(jià)格也會(huì)

19、很低。多功能跑步機(jī)顧名思 義，就是這款跑步機(jī) 不僅具有跑步的功 能，而且融合了多種 功能于一體，比如仰 臥起坐，全身按摩， 扭腰盤，啞鈴，跳繩 等，可以實(shí)現(xiàn)全身上 下每一個(gè)部位的運(yùn) 動(dòng)，腿部，腰部，頸 部，肩膀，相比前面 兩款來說功能更齊 全，設(shè)計(jì)更人性化， 對(duì)于不同的人群來說 都能起到一個(gè)很好的 鍛煉效果。并且現(xiàn)在 多功能還不僅僅是體 現(xiàn)運(yùn)動(dòng)方式的增多 上，更方便的是，可 以折疊，這對(duì)于笨重 的跑步機(jī)來說，又是 一次飛躍，對(duì)于城市 中，家里而積小的用 戶來說，就是一種很 大的方便，并且折疊 結(jié)構(gòu)是液壓裝置，整 個(gè)下降和上升過程都 很輕松，在跑步機(jī)下 方還有橡膠滾輪，輕 松方便隨處移動(dòng)。相 應(yīng)

20、的價(jià)格也會(huì)有所提 高，但是功能可以選 擇，適合什么功能就 購買帶有什么功能的 跑步機(jī)，這樣也不會(huì) 造成功能的浪費(fèi)。2畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）圖1-1折疊型圖1-2多功能型畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2總體方案設(shè)計(jì)2.1跑步機(jī)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理跑步機(jī)的主要結(jié)構(gòu)是電動(dòng)機(jī)、液壓升降馬達(dá)、跑步帶、跑步板、滾筒、減震系統(tǒng)、折 疊機(jī)構(gòu)、支架、基架、按摩儀、仰臥起坐架和顯示板等。跑步機(jī)的整體結(jié)構(gòu)是通過螺栓連 接而成，一方面是便于運(yùn)輸，另一方面是便于拆裝，當(dāng)不使用時(shí)可以拆卸收起來，再者當(dāng) 跑步機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)問題時(shí)，可以把外部拆下來，便于內(nèi)部的維修。跑步機(jī)的支架包括上支架 和下支架。上支架和下支架的二維圖紙見附錄二和附錄三。上支架由

21、扶手和電子顯示屏組 成，扶手用于支撐，當(dāng)運(yùn)動(dòng)者在跑步發(fā)生意外時(shí)，扶手可以支撐人的全部重量，因此要對(duì) 扶手進(jìn)行應(yīng)力分析，這一塊將在后面CAE分析章節(jié)中詳細(xì)講解。電子顯示屏上功能很多， 包括音頻，視頻，開關(guān)，心率儀，物品放置處等。下支架和基架通過螺栓安裝在一起，下 支架主要起到支撐跑步機(jī)下部整個(gè)機(jī)構(gòu)，并且下支架和基架之間還有伸縮彈簧，可以緩解 跑步運(yùn)動(dòng)時(shí)引起的振動(dòng)?；艿亩S圖紙見附錄四在跑步機(jī)詢端還有電動(dòng)機(jī)，跑步機(jī)所使 用的電動(dòng)機(jī)是跑步機(jī)專用電動(dòng)機(jī)，因?yàn)榕懿綑C(jī)整體空間的有限，所以專用電動(dòng)機(jī)的體積相 對(duì)于普通電動(dòng)機(jī)的體積會(huì)比較小一些。電動(dòng)機(jī)軸上還安裝有散熱扇和主動(dòng)輪。多楔帶一端 安裝在主動(dòng)輪上，一

22、端安裝在從動(dòng)輪上，從動(dòng)輪安裝在滾筒軸上。跑步機(jī)有兩個(gè)滾筒軸， 分別在跑板的兩端，傳感器安裝在滾筒軸上，可以測量電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，根據(jù)滾筒軸的直徑, 再加上跑步時(shí)間可以測量跑板里程數(shù)。跑步皮帶通過跑板繞裝在滾筒上。跑步板山特殊材 料制作而成，具有彈性，而且柔韌，減少?zèng)_擊，具體的介紹將在下面的章節(jié)中詳細(xì)說明。 跑步板和基架之間裝有六個(gè)減震彈柱，使運(yùn)動(dòng)更平穩(wěn)，噪聲更小。液壓折疊機(jī)構(gòu)裝在基架 和跑步板之間，放下時(shí)不會(huì)突然降落，會(huì)有5秒鐘的緩沖時(shí)間，有效的減少了意外的發(fā)生。 同時(shí)在支架前端的輔助支架上安裝有按摩儀和仰臥起坐架，實(shí)現(xiàn)跑步機(jī)的多功能性。跑步 機(jī)的整體外觀結(jié)構(gòu)如圖2-1 ,二維圖紙見附錄一。跑步機(jī)

23、的工作原理就是人在與自身的運(yùn)動(dòng)方向相反的跑帶上進(jìn)行跑和走的訓(xùn)練，現(xiàn)在 的跑步機(jī)模擬陸地行走和跑步，也可以模擬爬山運(yùn)動(dòng)，但是跑步機(jī)的跑步帶山于運(yùn)動(dòng)方向 和我們后腳的運(yùn)動(dòng)方向相同，并且有彈性，所以能減少對(duì)腿關(guān)節(jié)和腳踝的傷害，防止肌肉 拉傷。根據(jù)不同年齡層次或者愛好的不同，本課題設(shè)計(jì)的跑步機(jī)在以往跑步機(jī)的基礎(chǔ)上增加 一些輔助健身器材，滿足不同的需要，比如啞鈴，扭腰盤，仰臥起坐，按摩儀等。為了不 造成功能的浪費(fèi)，同時(shí)也是保證價(jià)格能普遍接受，所以選擇仰臥起坐和按摩儀，一個(gè)動(dòng)， 一個(gè)靜。圖2-1跑步機(jī)2. 2跑步機(jī)的多功能性為防止跑步機(jī)在運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)意外，所以跑步機(jī)不會(huì)突然速度變?yōu)榱?，?huì)有一個(gè)階梯速 度，這

24、是通過儀表盤上的觸摸開關(guān)實(shí)現(xiàn)的,通過觸摸開關(guān)引出一個(gè)帶有夾子的長繩，一端接 觸觸屏儀，一端夾在跑步者的衣服上，當(dāng)跑步者發(fā)生意外摔倒時(shí)，會(huì)拉動(dòng)夾子，使開關(guān)脫 離，停止轉(zhuǎn)動(dòng)，防止意外發(fā)生。總里程記錄，在跑步機(jī)底座的滾筒上安裝計(jì)數(shù)器，通過訃算滾筒的直徑以及轉(zhuǎn)的圈數(shù) 來換算跑步的距離。儀表盤不僅能調(diào)節(jié)時(shí)速，還能聽音樂，測心率，實(shí)現(xiàn)健康運(yùn)動(dòng)。跑步機(jī)不僅可以實(shí)現(xiàn)跑步功能，還可以實(shí)現(xiàn)許多輔助運(yùn)動(dòng)，比如仰臥起坐、按摩、扭 腰、啞鈴等全身運(yùn)動(dòng)。但是一款跑步機(jī)功能不宜太多，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)的有限，所以為了不讓資 源浪費(fèi)，也考慮到生產(chǎn)成本這一方面，在此設(shè)計(jì)的跑步機(jī)只加入了仰臥起坐和按摩儀的輔 助功能，老少皆宜，既實(shí)用，乂能

25、實(shí)現(xiàn)有效的利用。并且按摩儀可以拿掉，如果在購買時(shí) 不需要這個(gè)功能，可以無需購買。2. 2方案確定在深入了解了跑步機(jī)的整體結(jié)構(gòu)和基本功能之后，根據(jù)本課題對(duì)所設(shè)計(jì)的跑步機(jī)的要 求，長：寬：高比例 131.6cmX68.7cmX 124. 3cm：最大承重量 90Kg,速度 0. 8-12km/h, 可以確定整個(gè)跑步機(jī)的大小，根據(jù)承重量和速度，選擇電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)，確定前端預(yù)留 出的距離，以方便安裝，然后設(shè)訃跑板，隨后確定跑帶，顯示屏和輔助支架可以設(shè)計(jì)完主 要機(jī)構(gòu)之后再根據(jù)主要尺寸和配合設(shè)計(jì)、安裝。6輔助機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)6. 1按摩儀的設(shè)計(jì)為了解決跑步機(jī)功能單一的問題，再者是滿足一個(gè)家庭不同人群的需要和達(dá)

26、到全面的 鍛煉，在跑步機(jī)的基礎(chǔ)上，增加了按摩儀的功能。按摩儀能按摩腰部、腿部、頸部、胳膊, 緩解酸痛，同時(shí)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度不大，特別適合長期坐在辦公室的上班族，還有腿腳不方便的老 人。按摩儀的整體結(jié)構(gòu)見圖6-1所示圖6-1按摩儀16按摩儀的上部是一個(gè)橢球形，兩邊是一個(gè)凸起，用于安放按摩帶，下部是一個(gè)卡槽， 卡在輔助支架上。按摩儀上部的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，首先畫出草圖如圖6-2所示，然后用回轉(zhuǎn) 命令，具體參數(shù)見圖6-3所示?？罩鳎?）反向落竊（1）岡r圖6-2草圖圖6-3回轉(zhuǎn)命令下部的草圖形狀如圖6-4所示，通過拉伸命令，具體數(shù)據(jù)見圖6-5所示圖6-4草圖圖6-5拉伸命令凹槽與6-5拉伸后的圖形進(jìn)行求差運(yùn)算，

27、最后得出圖6-1所示。凹槽的草圖如圖6-6 所示圖6-6凹槽草圖6. 2仰臥起坐架的設(shè)計(jì)仰臥起坐架是在輔助支架上加的一個(gè)功能，輔助支架和仰臥起坐架見圖6-7所示。仰 臥起坐架的高度設(shè)訃是根據(jù)市場調(diào)查，下部的橫桿距離地面20mm,上下的橫桿距離45mm, 一方面是為了做運(yùn)動(dòng)時(shí)腿部不會(huì)太酸痛，同時(shí)腰部也不會(huì)彎折太厲害，舒服的姿勢(shì)能增加 運(yùn)動(dòng)效果。同時(shí)在橫桿上安裝有海綿，增加腳腕處的舒適度，不會(huì)因?yàn)槠つw直接與支架的直接接觸，摩擦脫皮。同時(shí)仰臥起坐架與輔助支架是通過螺栓連接，可以根據(jù)個(gè)人的身高, 調(diào)節(jié)高度，比較方便。圖6-7仰臥起坐架常見的輔助機(jī)構(gòu)還有很多，如扭腰盤，啞鈴等，見圖6-8所示，為了不造成

28、功能的浪費(fèi)，只設(shè)計(jì)了如上 兩款。圖6-8啞鈴與扭腰盤7折疊型跑步機(jī)關(guān)鍵零部件的CAE分析信息高速發(fā)展的社會(huì)，我們無論做什么都可以說離不開電子產(chǎn)品，從第一臺(tái)電腦的誕 生，我們的社會(huì)發(fā)展就有了巨大的改變，電腦在我們生活中，起到了舉足輕重的作用。從 產(chǎn)品的構(gòu)思，設(shè)計(jì)制造，再到市場的銷售，每一個(gè)環(huán)節(jié)都有著非常大的作用，計(jì)算機(jī)的應(yīng) 用都極大的提高了效率和質(zhì)量。在工業(yè)設(shè)計(jì)中，計(jì)算機(jī)也扮演著重要的角色，計(jì)算機(jī)輔助 過程中，CAE就是一款很有用的軟件，許多在實(shí)際中要耗費(fèi)大量的人力物力的東西，CAE 只需要一個(gè)測試，一個(gè)小程序就可以輕松的解決。有限元分析法是在輔助設(shè)計(jì)中最經(jīng)常用 到的一個(gè)方法，對(duì)力的分析，快速有

29、效，解決了市場上一大塊問題。CAE指工程設(shè)計(jì)中的計(jì)算機(jī)輔助過程，指用計(jì)算機(jī)輔助求解分析復(fù)雜過程和產(chǎn)品的結(jié) 構(gòu)力學(xué)性能等畫。而CAE軟件可作靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析，動(dòng)態(tài)分析；研究線性、非線性問題；分 析結(jié)構(gòu)（固體）、流體、電磁等。它設(shè)計(jì)到工程管理學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、質(zhì)量控制等科 學(xué)技術(shù)。ANSYS是CAE分析軟件中的其中一款，ANSYS能與多數(shù)CAD軟件結(jié)合使用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù) 共享和交換，如 AutoCAD、I-DEAS、Pro/Engineer. NASTRAN. Alogor 等，是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè) 計(jì)中的高級(jí)CAD工具之一泗。ANSYS的功能包括結(jié)構(gòu)分析、熱分析、電磁分析、流體分析、耦合場分析。在此使用 結(jié)構(gòu)

30、分析中的靜力分析對(duì)跑步機(jī)進(jìn)行有限元分析函。跑步機(jī)在使用過程中主要是在跑板中間，跑板兩側(cè)的踏板，以及扶手上施加力，所以 在此只對(duì)這三處進(jìn)行有限元分析。如圖7-1所示，是對(duì)跑板中間部位進(jìn)行CAE”：分析的結(jié)果。中間兩個(gè)黑色圈內(nèi)相當(dāng)于 人站在上面的兩只腳，當(dāng)整個(gè)身體的力施加在跑板中間時(shí)，發(fā)現(xiàn)跑板會(huì)發(fā)生輕微的變形， 從外到內(nèi)變形程度逐漸加大，紅色變形量最大，圖右上方是變形程度的比較直觀的數(shù)據(jù)。圖7-1跑板中間部位分析在前期處理完之后就是網(wǎng)格的劃分，網(wǎng)格劃分的程度，與效果成正比，劃分的詳細(xì)， 結(jié)果就會(huì)越明顯，但是有時(shí)候沒必要太詳細(xì)，如果分析結(jié)果太詳細(xì)，對(duì)于制造成本就很高， 網(wǎng)格的劃分見圖7-2所示圖7-

31、2網(wǎng)格的劃分在選擇完結(jié)構(gòu)之后就是確定泊松比和彈性模量，見圖7-3所示圖7-3參數(shù)的選擇圖7-4是對(duì)跑板兩側(cè)的其中一側(cè)進(jìn)行的有限元分析,因?yàn)榕馨鍍蓚?cè)是對(duì)稱放置的，所以 只對(duì)其中一側(cè)進(jìn)行應(yīng)力分析即可。之所以對(duì)跑板兩側(cè)分析是因?yàn)榕懿綑C(jī)在運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)者 很可能會(huì)站在跑板兩側(cè)作為休息區(qū)域，或者是在遇到危險(xiǎn)時(shí)，會(huì)不山自主的站在遠(yuǎn)離跑帶 的區(qū)域，這時(shí)施加在跑板兩側(cè)的力就是人的整個(gè)體重，所以對(duì)這部分進(jìn)行受力分析很有代 表性。圖7-4跑板兩側(cè)部位分析分析過程首先是選擇泊松比和彈性模量，如圖7-4所示。然后在所要測量應(yīng)力變形的 地方劃分網(wǎng)格，劃分網(wǎng)格之后，施加90千克的力，如圖7-5所示，測應(yīng)力變形。9心7圖7-

32、4參數(shù)的選擇圖7-5網(wǎng)格劃分和力的施加圖7-6是對(duì)上支架扶手的有限元分析，整個(gè)力施加在扶手上，向下壓動(dòng)扶手時(shí)扶手會(huì)發(fā)生輕微的變形，向上鼓起，越幕近扶手尾部，變形量越大，因?yàn)樵诜鍪值脑兌擞酗@示屏 還有下支架做支撐，變形量會(huì)比較小，整個(gè)的變形程度如圖右上角顏色數(shù)據(jù)所示，紅色變形量表示最大，變形量單位為mm。因?yàn)槭卿摻Y(jié)構(gòu)，所以整體的變形量還是比較小的。圖7-6扶手部位分析0 000*00對(duì)扶手的分析順序跟前而的分析流程是一樣的，也是劃分網(wǎng)格，選擇參數(shù)和施加壓力。具體數(shù)拯參數(shù)見 圖 7-7, 7-& 7-9 所圖7-7網(wǎng)格的劃分圖7-9參數(shù)選擇8跑步機(jī)的使用維護(hù)和保養(yǎng)8. 1跑臺(tái)潤滑油的添加跑步機(jī)在使

33、用過程中，各個(gè)零件之間會(huì)發(fā)生摩擦，為了延長零件的使用壽命，同時(shí)防 止使用過程中出現(xiàn)安全問題，所以要對(duì)跑步機(jī)的零件進(jìn)行定期維護(hù)和保養(yǎng)，防患于未然， 維護(hù)和保養(yǎng)的方法有很多，經(jīng)常擦拭，潤滑，盡量不要向上面潑水，當(dāng)有漏電狀態(tài)時(shí)，要 及時(shí)拔掉電源，找專業(yè)修理人員進(jìn)行維修。潤滑油的添加，可以防止零件生銹，不需要摩 擦力的地方可以減少摩擦等，添加潤滑油具體的注意事項(xiàng)和特點(diǎn)網(wǎng)見表8-1所示表8-1作用品質(zhì)要求使用方法使用頻率注意事項(xiàng)1、減少跑步帶和 跑步板之間的摩 擦力，保護(hù)跑步 板上的耐磨層. 延長跑帶.跑板 的使用壽命2、減少電能的損 耗3、讓用戶在戶外 運(yùn)動(dòng)時(shí)更流暢1、耐髙溫2、粘度高3、不易揮發(fā)1、

34、掀開左側(cè)跑步 帶，將潤滑油沿 著跑步帶方向倒 在跑步板上，控 制用量為10ml2、右側(cè)同左側(cè)一 樣操作將跑步機(jī) 通電運(yùn)轉(zhuǎn)在 3km/h以內(nèi)，在 跑步機(jī)上踩踏， 使?jié)櫥途鶆蛲?在跑步機(jī)上每6個(gè)月加注一 次潤滑油加注量不可以過 大，否則摩擦力 太小，跑步帶和 傳動(dòng)滾簡之間容 易打滑8. 2使用注意事項(xiàng)跑步機(jī)作為經(jīng)常使用的健身器材，所以為了更好更健康的使用，避免造成不必要的傷 害，同時(shí)也是為了發(fā)揮跑步機(jī)最大的用處，就需要注意一些問題，現(xiàn)在把需要注意的問題 列表8-2如下。所有的的注意事項(xiàng)都是平時(shí)稍加注意就可以解決的問題。表8-21在確認(rèn)安裝好，沒有安全隱患之后再使用2因?yàn)榕懿綑C(jī)電源線是專用的，若電

35、源線發(fā)生損壞或者是發(fā)現(xiàn)有漏電的現(xiàn)象，不要隨意 更換，應(yīng)該與賣家聯(lián)系，及時(shí)更換或維修，以免發(fā)生事故。3因?yàn)榕懿綑C(jī)是插電使用的，所以防水、防潮是正常的，而且跑步機(jī)本身也有一部分是 塑料.還有就是都是用螺栓緊固上的在關(guān)健部位，所以要防撞擊。4跑步時(shí)也最好穿適合跑步的衣服，一是為了運(yùn)動(dòng)起來會(huì)舒服，二是，也是為了運(yùn)動(dòng)期 間，防止危險(xiǎn)的發(fā)生。5當(dāng)你使用跑步機(jī)時(shí)，不要站在跑帶上啟動(dòng)，可以站在跑步機(jī)兩側(cè)的修飾板上，剛開始 時(shí)速度不要太快，更不要試圖跳上正在快速運(yùn)行的跑帶上。6跑步機(jī)卞竟是機(jī)器，不能隨叫隨停.再安全的東西都存在安全隱患，所以請(qǐng)不要單獨(dú) 讓老人小孩使用。結(jié)論本課題以研究折疊型跑步機(jī)的折疊性和多功能

36、性為目標(biāo)，進(jìn)行了一系列的調(diào)查研究和 理論分析。設(shè)計(jì)了折疊性跑步機(jī)的整體外觀圖，完成了基于CAE軟件的關(guān)鍵零部件的受力 分析，主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)體現(xiàn)在以下兒個(gè)方面：一總體框架的設(shè)計(jì)，在綜合分析了各種跑步機(jī)的優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，此款跑步機(jī)的整體 結(jié)構(gòu)，采用合金鋼，并且前端支架比較粗，山于前端安裝有帶，帶輪和電動(dòng)機(jī)等動(dòng)力系統(tǒng), 比較大的重量能增加機(jī)身的穩(wěn)定性。二.顯示屏采用五十度斜角的設(shè)計(jì)，正好符合人體視線的角度，并且便于跑步時(shí)的操 作，可觀看視頻，并且上面設(shè)置了凹槽，可放置水杯、手機(jī)等小型物品。顯示屏是高清顯 示屏，并且由電子系統(tǒng)控制，相當(dāng)于一個(gè)小型CPU,可實(shí)現(xiàn)心率測量等功能。三研究了跑步機(jī)為實(shí)現(xiàn)特定的功能所需的功率和轉(zhuǎn)速，在綜合對(duì)比分析了多款跑步 機(jī)的性能和優(yōu)缺點(diǎn)，最后選擇了永磁無刷電動(dòng)機(jī)能有效提高電動(dòng)機(jī)使用效率。四. 設(shè)計(jì)了多功能支架，通過市場調(diào)查，有的人不適合