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1、摘 要健骑机是一种作用于腿部及胸部肌群，可使全身 80%的肌肉和关节同时参加运动的一种不可多得的健身器材。本文以学院东操场边的健骑机实物为参考，在研究分析健骑机的组成和各零件间的相互关系的基础上，测量其各零件的数据。首先 利用 Pro/E 建模功能 对各零件进行建模；然后 利用 Pro/E 的装配模块，通过定义“驱动 ”，完成了快速成型机的运动仿真，并在此基础上进行干涉分析，经过干涉分析找出问题，再回到三维模型中去完善模型，最终生成满足设计要求的健骑机模型，为其结构动态优 化设计提供参考。关键词：健骑机，Pro/E，建模AbstractCycling equipment acting on t
2、he leg and chest muscle, is a rare equipment that enable 80% of the whole bodys muscles and joints to move at the same time. In this paper, study on the composition of the cycling equipment parts and analysis of the specific relationship between the various parts have been carried out according to t
3、he cycling equipment at the east of the colleges playground; the data of its every part measured as well. First of all , the paper has builded the model using Pro/E modeling capabilities. Then, through defining the driver and using the Pro/E assembly module software, it has completed the motion simu
4、lation. On the basis of interference analysis, the problems were identified and the model was improved. Finally, the paper has developed a model which can meet the design requirement and make a reference for its optimal dynamic design.Key words: Cycling Equipment, Pro/Engineer, Modeling目 录1 绪论 .11.1
5、 课题背景及研究意义 .11.2 健身器材的研究现状 .11.1.1 健身器材的发展与品牌化 .11.1.2 健身器材的分类与功能 .21.3 现代机械设计方法概述 .31.4 本文主要研究内容 .32 Pro/E 的功能概述 .52.1 Pro/E 的三维模型创建功能 .72.2 Pro/E 建模的一般过程 .73 基于 Pro/E 的健骑机建模 .93.1 健骑机的结构分析 .93.2 健骑机的建模过程 .123.3 生成虚 拟样机 .144 基于 Pro/E 的健骑机的运动仿真 .164.1 机构组件的确定 .164.2 运动仿真分析 .174.2.1 仿真动画的生成 .174.2.2
6、仿真分析 .185 结束语 .21致 谢 .22参考文献 .2311 绪论1.1 课题背景及研究意义随着人们生活水平的不断提高和科学技术的快速发展，地球人的健身意识越来越强， 进行户外运动和室内健身已经成为人们日常生活中必不可少的一个内容。众所周知，各种各样的健身器材落户于操场边 上的开阔地、健身房甚至普通人家。这一方面缓解了有限的运动场地与大家爱好健身之间的矛盾，另一方面，室内健身也克服了刮风下雨天人们锻炼身体的不便，而且，也为早出晚归的辛勤工作者创造了良好条件。我国健身器材行业起步较晚，以依靠技术引进和技术模仿为主，产品研发和创新能力不足。在设计手段上，国内企业以静态经验设计为主，缺少 产
7、品在工作状态的动态模拟和分析。这 些因素使得国内健身器材行业在国际市场上缺乏核心竞争力，大部分企业的产 品属于中低端产品，缺乏知名品牌， 产品附加值较低。因此，研究健骑机的结构特点、建模方法，采用 现代 设计方法或手段建立其参数化模型，并进行仿真分析，从而为健身器材结构动态优 化设计提供指导方法， 这对于提高我国自主研发健身器材创新型产品的能力，提高企业在全球市场上的竞争力，特别是实现从价格 竞争到技术竞争的转变，意义深远。1.2 健身器材的研究现状1.1.1 健身器材的发展与品牌化健身器材工业起源于 20 世纪 70 年代初的美国及加拿大，两国的健身设备厂是历史最悠久的制造厂商。他们经历了健
8、身器材的诞生与成长过程，也见证了健身器材工业发展的低谷与高峰。可以说，美国及加拿大的健身器材的专业设计与制造技术一流，产品性能良好，颇受用户好评。两国的健身设备厂商，在确保产品质量和性能的同时，在工 业创新方面也投入了大量人力物力。经过 30 年的不懈努力，美国及加拿大生产厂商成为全球健身器材行业的全球领跑者。健身器材品种繁多。其中，包括有氧的“Lifefitness, Precor, Stairmaster, Schwinn, Concept II, Bodyguard”，力量 设备“ Cybex, Nautilus,Vectra”。从以上品牌开始，美洲大地开始了健身器材工业化。人 们逐渐意
9、 识到健身器材工业是一个朝阳产业，而且越来越为广大消 费者接受。之后，美国出 现了众多健身器材厂商，众多品牌的工业化生产，包括目前的“StarTrac, Keys, Scifit, Trimline, Quinton, Hummer ,Trotter”等等品牌，而且每个厂家都看到了 这一市场的远大发展前2景。同样地， 70 年代中叶，英国 意大利有一批生产 商开始效仿美国及加拿大的产品，于是，在欧洲便诞生了第一批健身器材生产商“3B,Keiser,Powersport,Powerjog,Gym80,Epic,Technogym,Oxide,Freemotion” 开始了欧洲健身器材品牌的发展历程。再者，在 70 年代末、80 年代初，台湾 “SportSart，True, Johnson （后为中国产）, MagTonic , Pluse ”开始进军该领域。其中的 许多厂商因为与美国及英国厂商合作生产健身器材配件，随后发展到自创品牌或贴牌生产（使用美、英产品商标，在台湾进行生产）。之后，日本的 Cateyes，由于产品造型过于粗糙，因而在全球范围销售失败，并成为一个反面教材。但是， 90 年代中叶的 韩国发挥了电子行业上的优势，开始电跑生产 ，“WaTa, Lucksport,
