開題報(bào)告-多功能自動(dòng)跑步機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)

屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告二級(jí)學(xué)院：班級(jí)：學(xué)生：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：職稱：課題名稱多功能自動(dòng)跑步機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)課題類型□畢業(yè)設(shè)計(jì)□畢業(yè)論文起止時(shí)間開題報(bào)告課題來(lái)源及現(xiàn)狀本次設(shè)計(jì)的多功能跑步機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要是來(lái)源于生活。在生活中，跑步是目前在國(guó)際上被醫(yī)學(xué)界和體育界認(rèn)定的一種罪有效的健身運(yùn)動(dòng)，并對(duì)跑步給予了高度的評(píng)價(jià)。跑步可以實(shí)現(xiàn)人體的有氧健身運(yùn)動(dòng)，是保持一個(gè)人身心健康最有效、最科學(xué)的健身方式，也越來(lái)越受到大家喜愛[8]。跑步機(jī)的結(jié)構(gòu)形式很多，在現(xiàn)有的市場(chǎng)上，各式各樣的跑步機(jī)被運(yùn)用在健身館、體育館以及在家庭之中。在跑步機(jī)的廣泛普及下，以及現(xiàn)在工作繁忙上很多人缺少健康運(yùn)動(dòng)，使得人均身體素質(zhì)下降，由此引發(fā)了本次對(duì)多功能跑步機(jī)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)想法。跑步機(jī)的基本功能就是構(gòu)建一條運(yùn)動(dòng)的跑道（跑步帶），跑道的運(yùn)動(dòng)方向與運(yùn)動(dòng)者的跑動(dòng)方向相反，但速度必須自動(dòng)保持一致，這樣就使得運(yùn)動(dòng)者能夠在原地進(jìn)行跑步鍛煉了。實(shí)現(xiàn)跑步機(jī)的功能，對(duì)跑步帶的驅(qū)動(dòng)與速度控制：通常使用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，直流電動(dòng)機(jī)通過(guò)半導(dǎo)體功率器件，使用脈沖寬度控制（PWM）方式實(shí)現(xiàn)調(diào)速[18]。電動(dòng)跑步機(jī)是健身房及家庭較高檔的器材，這種跑步機(jī)能減輕傳統(tǒng)訓(xùn)練對(duì)關(guān)節(jié)的沖擊，避免運(yùn)動(dòng)受傷，比自然跑步有明顯的優(yōu)勢(shì)。跑步時(shí)后腳跟先著地，順著跑帶方向運(yùn)動(dòng)。手腳模仿跑步的動(dòng)作，前后揮動(dòng)，從而使全身肌肉得到均衡的鍛煉。由于跑帶的運(yùn)動(dòng)方向與腳步移動(dòng)的方向一致，韌帶部位的扭力就抵消了，跑起來(lái)非常舒適?？祻?fù)者、兒童、老年人也可以保持身體平衡，從而集中精力安心鍛煉。如果增加運(yùn)動(dòng)量，可以加快舞動(dòng)手腳的速度。用電動(dòng)跑步機(jī)能消除關(guān)節(jié)的負(fù)載，不但能減肥健身，還有益于受傷后身體的恢復(fù)。它通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)跑帶使人以不同的速度被動(dòng)地跑步或走動(dòng)。由于被動(dòng)地形成跑和走，從動(dòng)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(dòng)跑步機(jī)上跑、走比普通跑、走省去了一個(gè)蹬伸動(dòng)作。正是這一點(diǎn)使每一個(gè)在電動(dòng)跑步機(jī)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[20]。另外，由于電動(dòng)跑步機(jī)上的電子輔助裝備功能非常多，可體驗(yàn)不同的跑步環(huán)境。在80年代健身運(yùn)動(dòng)傳入我國(guó)的時(shí)候，跑步機(jī)才慢慢的發(fā)展起來(lái)，生產(chǎn)出了最初代的跑步機(jī)機(jī)械跑步機(jī)，是一種被動(dòng)式的跑步機(jī)[15]。直到現(xiàn)在，跑步機(jī)的結(jié)構(gòu)形式已經(jīng)達(dá)到了多樣化的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了智能化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在功能上實(shí)現(xiàn)了多功能的特點(diǎn)。增加體育鍛煉，改善身體機(jī)能，成為廣大上班族的迫切需求，但有限的生活空間，有限的自由支配時(shí)間和資金，導(dǎo)致體育健身變得困難重重，推動(dòng)了跑步機(jī)的快速發(fā)展。設(shè)計(jì)要求目前市場(chǎng)上比較常見的有傳統(tǒng)跑步機(jī)和電動(dòng)跑步機(jī)兩種。傳統(tǒng)跑步機(jī)，俗稱“被動(dòng)式跑步機(jī)”。為適應(yīng)當(dāng)時(shí)國(guó)情而開發(fā)的具有“中國(guó)特色”的過(guò)渡產(chǎn)物。它的動(dòng)力來(lái)源是使用者通過(guò)自身臂部、膝部、踝關(guān)節(jié)的活動(dòng)，推動(dòng)跑步機(jī)而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)。速度由運(yùn)動(dòng)者自己控制。這種運(yùn)動(dòng)方式，表面上看起來(lái)似乎能消耗更多的能量，但其造成的運(yùn)動(dòng)傷害也要比在大自然中跑步高出數(shù)倍。傳統(tǒng)跑步機(jī)并不適合患有脊椎軟骨突出、膝關(guān)節(jié)炎、踝關(guān)節(jié)扭傷、骨肌腱炎、以及足底筋膜炎的人，因?yàn)殚L(zhǎng)期的跑步可能會(huì)加重慢性扭傷的情形或加速膝關(guān)節(jié)的老化[15]。

所以在本次的設(shè)計(jì)上，要求對(duì)多功能跑步機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，主要的設(shè)計(jì)要求是掌握機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的相關(guān)學(xué)科的知識(shí)；通過(guò)查閱跑步機(jī)相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和文獻(xiàn)，實(shí)現(xiàn)自己獨(dú)立自主的檢測(cè)分析的能力，完成多功能跑步機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)使用電腦繪圖的方法，熟悉繪圖軟件的使用能力，完成多功能跑步機(jī)的結(jié)構(gòu)合理設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確的對(duì)多功能跑步機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算，繪制設(shè)計(jì)總體裝配圖紙，關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)圖紙，符合相應(yīng)的標(biāo)注要求，隨后撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，熟悉對(duì)Word的使用和編輯。工作內(nèi)容在本次的多功能跑步機(jī)的設(shè)計(jì)上，主要的工作內(nèi)容是通過(guò)查閱文獻(xiàn)，對(duì)多功能跑步機(jī)的工作原理進(jìn)行了解和分析，設(shè)計(jì)其機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式，包括電機(jī)的選擇、功率的計(jì)算、帶輪結(jié)構(gòu)和戴傳的設(shè)計(jì)計(jì)算、外形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、軸承、軸、滾筒、跑步板等結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)校核[5]。在完成總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)后，分析其設(shè)計(jì)的可行性和設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性要求，滿足設(shè)計(jì)要求和使用要求。設(shè)計(jì)方案多功能電動(dòng)跑步機(jī)主要的方案設(shè)計(jì)，在方案上選擇由機(jī)架、電動(dòng)機(jī)、可調(diào)電源、跑步皮帶及儀表控制盤組成。在設(shè)計(jì)上選擇框架與支架垂直連接的機(jī)構(gòu)形式，采用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(dòng)皮帶輪緊裝在前滾筒的一端，電動(dòng)機(jī)、可調(diào)電源,安裝在框架的前端，控制傳感器裝在電動(dòng)機(jī)上，速度傳感器安裝在緊靠在從動(dòng)皮帶輪的框架上，皮帶調(diào)節(jié)螺栓一端連接在電動(dòng)機(jī)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(jī)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(dòng)方式采用帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)級(jí)為一級(jí)。同時(shí)在支架上安有扭腰盤和伏地挺身架使機(jī)器實(shí)現(xiàn)其多功能性。技術(shù)路線在多功能跑步機(jī)的設(shè)計(jì)上，主要的設(shè)計(jì)技術(shù)路線有以下內(nèi)容：、傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)上，滿足制造精度和制造工業(yè)的要求。材料的選擇上合適剛度和強(qiáng)度的使用性能要求。、在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，保證跑步機(jī)在使用上的安全性，設(shè)置安全裝置和警報(bào)措施等。、電動(dòng)傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式滿足動(dòng)力要求，在使用上達(dá)到節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)。、實(shí)現(xiàn)跑步機(jī)機(jī)械傳動(dòng)部件的可靠性，達(dá)到設(shè)計(jì)的技術(shù)要求，運(yùn)行能力順暢，不出現(xiàn)卡頓情況。、運(yùn)行技術(shù)要求在傳動(dòng)中平穩(wěn)、噪音小、不易發(fā)熱、沖擊力小。預(yù)期目標(biāo)通過(guò)對(duì)本次設(shè)計(jì)的任務(wù)書的研讀，在本次的多功能跑步機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，預(yù)期目標(biāo)需要完成以下設(shè)計(jì)的內(nèi)容：、查閱資料，撰寫開題報(bào)告。、學(xué)習(xí)和掌握至少一種CAD設(shè)計(jì)軟件的使用。、設(shè)計(jì)跑步機(jī)結(jié)構(gòu)合理，能準(zhǔn)確表達(dá)其結(jié)構(gòu)，所有繪制、標(biāo)注均符合相應(yīng)規(guī)范；、與課題相關(guān)的1.5萬(wàn)字符以上的外文翻譯；、畢業(yè)說(shuō)明書的撰寫敘述詳盡、內(nèi)容完整，表達(dá)準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)計(jì)算正確，圖表、字體、文獻(xiàn)資料引用符合相應(yīng)規(guī)范。時(shí)間安排第1~4周：課題調(diào)研，收集相關(guān)工程設(shè)計(jì)資料，翻譯英文資料，并撰寫開題報(bào)告；第5~7周：進(jìn)行傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；第8~11周：進(jìn)行跑步板及跑步帶設(shè)計(jì)；第12~14周：進(jìn)行其他部分設(shè)計(jì)，總結(jié)設(shè)計(jì)參數(shù)與結(jié)果，分析不足并進(jìn)行改進(jìn)；第15周：撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書；第16周：答辯；參考文獻(xiàn)[1].濮良貴，紀(jì)名剛，機(jī)械設(shè)計(jì)[M],高等教育出版社，2015[2].孫桓，陳作模，機(jī)械原理[M],高等教育出版社，2005[3].孫波，畢業(yè)設(shè)計(jì)寶典[M],西安電子科技大學(xué)出版社，2008[4].楊黎明.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2006[5].王昆等.機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì).高等教育出版社，2006[6].徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.12[7].劉鴻文.材料力學(xué)Ι，第4版.北京：高等教育出版社，2006[8].濮良貴等.機(jī)械設(shè)計(jì)，第八版.北京：高等教育出版社，2006。[9].葉駒等.機(jī)械制圖手冊(cè)，第四版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008。[10].卜炎主編《機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)）》機(jī)械工業(yè)出版社2012[11].何燦群《人體工學(xué)與藝術(shù)設(shè)計(jì)》長(zhǎng)沙湖南大學(xué)出版社，2014[12].阮寶湘/郡祥華《工業(yè)設(shè)計(jì)人體工程》北京機(jī)械工業(yè)出版社2010.05[13].王三明主編《機(jī)械原理與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》北京機(jī)械工業(yè)出版社，2005[14].閆衛(wèi)．工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)程序與實(shí)例.機(jī)械工業(yè)出版社，2012.2，第一版[15].沈法，王慶斌，楊足，丁熊．計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)表現(xiàn)技法.人民郵電出版社，2012.9，[16].張展，王虹．產(chǎn)品設(shè)計(jì).上海人民美術(shù)出版社，2016.1，第一版[17].王玉林，蘇全忠，曲遠(yuǎn)方．產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)材料與工藝.天津大學(xué)出版社，2019.12，第一版[18].KelleyM.Kempski,NicoleT.Ray,BrianA.Knarretal.

\t"/zn/Detail/index/SJPD_04/_blank"Dynamicstructureofvariabilityinjointanglesandcenterofmasspositionduringuser-driventreadmillwalking[J]

Gait&Posture,2019,71[19].Jin-SeungChoi,Dong-WonKang,Jeong-WooSeoetal.

\t"/zn/Detail/index/SJPD_04/_blank"Fractalfluctuationsinspatiotemporalvariableswhenwalkingonaself-pacedtreadmill[J]

JournalofBiomechanics,2017,65[13].PersephoneGreco-Otto,StephanieBond,RaymondSidesetal.

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