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摘要:家用电动跑步机是户内健身的好器械。健康的体魄源于不断的锻炼,良好的锻炼源于合适的器械。它具有高效减震,稳定安全,多样跑步模式等优势,受到大量关注健康时尚生活人的青睐。构件更优化、功用更全面、智能人性化是它的发展方向。由时间、经济、环境的影响,未来,对它的需求会继续增加,前景巨大。 本设计经过调查和用户体验,确定了基本性能参数。先确定了跑步机的总方案设计;然后,由机械结构设计知识,对跑步机进行设计、计算、校核;借用AutoCAD、Creo3.0对各零部件进行了绘制、装配、全局干涉检查和运动仿真;最后基于Workbench17.0对跑步板、机架做了静力学分析。以下是主要完成工作: (1) 由性能参数和传动比分配,进行设计和计算,确定了动力源、传动带、带轮等。 (2) 由查阅的结构设计知识和人机工程学,对跑步机外形结构和执行机构进行了设计和关键部件的校核,如心轴、滚筒、底架、底座、立架等。 (3) 由安全化、人性化的设计理念,对跑步机进行了减震缓冲、折叠、坡度调节系统的设计。在满足基本功用下,增设了仰卧起坐、扭腰器等附加设备。 (4) 基于Creo3.0、AutoCAD完成了跑步机零部件的3D建模、装配、干涉、仿真和2D制图,使设计更立体、更直观。 (5) 基于Workbench17.0做了跑步板、机架的静力学分析,检验了跑步机结构设计的规范性、材料使用的合理性。 结构决定整体质量和安全,也是跑步机的核心。根据设计、计算、校核、分析表明:此家用跑步机完全能满足大多数人的使用。
关键词 家用跑步机;传动系统;结构设计;多功能设计;有限元分析
目录 摘要 Abstract 1 绪论-1 1.1 选题背景与意义-1 1.2 国内外研究现状和发展前景-1 1.3 小结-2 2 总体方案设计-3 2.1 功能原理-3 2.1.1 功能原理介绍-3 2.1.2 确定各系统-4 2.2 结构设计-5 2.3 主要设计内容及其技术参数-6 2.4 小结-7 3 确定电动机-8 3.1 总传动比计算和传动比分配-8 3.3 电动机比较与选型-9 3.3 计算各轴的转速、转矩、功率-10 3.4 小结-11 4 传动系统设计-12 4.1 电机带轮和大带轮的设计-12 4.2 小带轮上键连接的选择和校核-16 4.3 小结-16 5 外形结构设计-17 5.1 底架设计-17 5.1.1 支撑底架-17 5.1.2 防滑保护带设计-18 5.2 底座设计-19 5.3 立架设计-19 5.4 跑步机材质和色调选择-20 5.5 小结-21 6 执行机构设计-22 6.1 轴的设计-22 6.1.1 轴结构设计-22 6.1.2 轴的计算-23 6.2 轴承选择与校核-25 6.2.1 轴承选择-25 6.2.2 轴承校核-25 6.3 滚筒设计-26 6.4 跑步带设计-27 6.5 跑步带的调节与润滑-27 6.6 跑步板设计-28 6.7 小结-29 7 辅助系统设计-30 7.1 避震缓冲系统设计-30 7.1.1 底架下的弹簧减震系统-30 7.1.2 跑步板与底架间的AIR硅胶质气囊吸震块-31 7.1.3 底座和电动推杆下二级吸震缓冲垫-31 7.2 跑步机坡度调节系统-32 7.3 折叠机构设计-32 7.4 小结-32 8 多功能设计-34 8.1 多功能介绍-34 8.2 多功能结构设计-34 8.3 小结-35 9 跑步机运动仿真与分析-36 9.1 运动仿真-36 9.2 有限元分析-37 9.3 小结-42 10 跑步机总装-44 10.1 安装工艺-44 10.2 家用跑步机总装图-44 10.3 家用跑步机使用与维护-46 10.5 小结-47 结论-48 致谢-49 参考文献-50 |