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1、 ( 20 届 ) 题 目： 多功能自动跑步机机械部分设计 系（部）： 专 业： 学生姓名：指导教师：合作导师：完成时间： 学位论文原创性声明本人所提交的学位论文，是在指导老师指导下独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成果，均在文中以明确方式标明。本人依法享有和承担由此论文而产生的权利和责任。 声明人（签名): 年 月 日 目 录摘要1英文摘要21 概论32 总体方案设计4 2.1 基本功能4 2.2功能原理的确定5 2.3 构造设计5 3 电动机类型与参数选择7 3.1 电动机结构形式和类型7 3.2 确定电动机的容量7 3.3 电动机转速的选择8 3.4 选择电动
2、机型号及技术参数83.5小结84 传动部分的设计9 4.1 设计步骤及参数选择9 4.1.1 确定计算功率9 4.1.2 选择V带的带型9 4.1.3 确定带轮的基准直径dd并验算带速v9 4.1.4 确定V带的中心距a和基准长度Ld110 4.1.5 验算小带轮上的包角111 4.1.6 计算带的根数z11 4.1.7 计算单根V带的初拉力的最小值（F0）min11 4.1.8 计算压轴力FP114.2 带轮结构设计11 4.2.1 带轮材料的选择11 4.2.2 带轮的结构形式及带轮的轮槽114.3 带传动的张紧、安装和防护12 4.3.1 V带传动的张紧12 4.3.2 V带传动的安装1
3、3 4.3.3 V带传动的防护13 4.4 V带的装配135 跑步板及跑步带的设计15 5.1 跑步板材料的选择155.2 跑步带的设计156 支架的设计166.1 支架材料的选择166.2 支架的外形设计167 轴和轴承的设计177.1 轴的设计17 7.1.1 轴的材料的选择17 7.1.2 轴的结构设计17 7.1.3 轴的强度计算177.2 轴承的设计188 其他辅助功能19 8.1 扭腰盘19 8.2 仰卧起坐架20 8.3 内置音响可播放音乐20 8.4 哑铃209 小结21参考文献22致谢23 摘 要跑步机是健身房里都有的器材，而且是最简单最容易上手的一种健身器材。它的出现让人们
4、即使在恶劣的环境下也能在室内进行跑步，打破了跑步的空间限制，让人们在室内也可以享受跑步带来的健康和快乐。跑步机大致分为单一功能的跑步机和多功能的跑步机。单一功能的跑步机由于功能较单一，所以价位也相对低一点，它的功能只是跑步。而多功能跑步机在单一功能的跑步机的基础上还添加了其他功能，使跑步机的功能更加丰富。随着经济的发展和社会的进步，跑步机也渐渐由单一功能的跑步机向多功能方向发展。但是，多功能跑步机也存使用寿命短、结构复杂、笨重等不足。此次毕业设计的任务是对多功能跑步机机械部分设计。设计包括机架、支架、减震系统、跑步板和跑步带以及其他零部件的设计，使设计的跑步机更加人性化，更能满足人的需要。关键
5、词：多功能；减震系统；人性化 AbstractThe treadmill is the gym some equipment, but also is a kind of fitness equipment is the most simple and easy to use. It appears to make people even in harsh environment can also run in the interior, to break the space constraints running, let people indoors can also enjoy runn
6、ing brings health and happiness.Treadmill roughly divided into single function and multi function. The single function of the treadmill because the function is single, so the price is relatively low, it is a function of the running. Multifunctional treadmill based on single function treadmill also a
7、dded other features, make the treadmill functions richer. With the development of economy and the progress of the society, the tread mill treadmill also gradually from a single function tomultifunctional direction. However, multifunctional treadmill also exist shortcomings.The graduation design task
8、 for multifunctional treadmill mechanical parts design. The designincludes the design of the frame, frame, shock absorber system, the running board and a running belt and other functions, so that the design of the treadmill more humane, more people can meet the needs of. Keywords: multi function; da
9、mping system; humanization1 概论随着经济的不断发展，社会的不断进步，人们的生活水平得到很大的提高，生活节奏也在加快。另一方面，生活水平的提高，肥胖、职业病等问题也层出不穷，越来越多的人处于亚健康状态，人们过度的追求经济的发展，却忽略了人自身的需要和发展，环境的污染和废品的排放，使得外面的世界越来越不合适人们在闲暇之余锻炼身体。因此，越来越多的人选择在室内进行运动和体育锻炼。由此可见，跑步机的设计，尤其是多功能跑步机的设计对于提高全民健身比例和全面身体素质，维持国民健康的生活质量显得尤为重要。1875年，世界第一台跑步机在美国东部的一个山村中诞生，它是由一位机械师发明
10、的。这种跑步机的动力源自于农场主的牲畜1。但是，后来通过了一部禁止虐待动物的法律，于是牲畜用来作为跑步机的动力也将被取缔。随着科学技术的进步，电动机被使用并作为跑步机的主要动力。电动跑步机能够使人们更多地参与到跑步中，并在跑步的过程中改善自己的身体状况、使人们拥有一个健康的躯体2。现如今，跑步机按功能主要分为单一功能的跑步机和功能比较齐全的多功能跑步机。传统的跑步机功能单一，主要有滚动式和跑带式两种。滚轮式跑步机由于噪音大，不便使用。跑带式跑步机运动方式是跑步者在跑步带上运动，使人跑步时与在普通陆地上跑步的感觉一样。原先的跑步机虽然节省了很多空间，但是只有跑步功能，人们的生活水平逐步提高，人们
11、也希望跑步机的功能能更加丰富，那样才能全方位的锻炼身体。现如今，跑步机不单单只是人们跑步的机器。后来，人们也开发了跑步机的其他功能，现在的跑步机还大都具有美腰机、仰卧起坐、扭腰盘、内置音响可播放音乐、测心率、测里程、测能量消耗、调节跑板高度等功能。即使多功能跑步机有太多的优点，但或多或少它也有一些缺陷，例如使用起来不那么方便，动作准确性也相对于单一跑步机来说也逊色一点3。2 总体方案设计2.1 基本功能 图2-1 多功能自动跑步机设计流程图多功能自动跑步机设计流程图如图2-1所示。跑步机通过构建一条运动方向与运动者的跑动方向相反跑道，使跑步者或运动者在原地跑步和得到锻炼，跑步机跑步带的速度必须
12、与跑步者的速度保持一致，跑步带速度过慢就达不到跑步锻炼的目的和效果，跑步带速度过快，跑步者就会跟不上跑步机的跑步带的移动速度，这样跑步者很累的去跟随跑步带跑步，锻炼的效果也不好，而且跑步者也很有可能在跑步机上受伤。所以，要想实现跑步机的功能，就要有效的对跑步带进行驱动并控制它的运动速度，通常使用直流电动机进行调速与控制，通过改变电枢回路串电阻调速。 2.2 功能原理的确定 图2-2 跑步机工作原理图 跑步机工作原理如图2-2所示：电动机1工作，带动与电动机上的带轮2转动，V带通过传动带带动滚筒3的转动，滚筒的转动最后带动跑步机跑带4的传动，实现跑步机的使用。电动跑步机是健身房常见的健身器材，它
13、能减轻传统的跑步机对关节的冲击，可以避免在锻炼中受到的伤害，比在室外跑步自然跑步有节省空间和随时锻炼的优势。跑步时把跑步带看成室外的陆地，在跑步带上跑步就如同在室外陆地上跑步一样，手脚前后摆动，使全身肌肉都得到锻炼。跑步带运动方向与跑步的方向一致，这样你就抵消了跑步者跑步过程中韧带部位所受的扭力，跑起来也不费力。如果增加运动量，跑步者可以加快自己在跑步带上跑步的速度。电动机能给跑步机提供足够的动力，这样就能消除关节的负载，不但能减肥健身，还有益于受伤后身体的恢复。电动跑步机通过电动机带动跑带，调节电动机的转速来使跑步者按不同的速度被动地跑步。跑步者在跑步带上跑步会感到特别舒适，跑步会轻松自如，可使跑步者的能量消耗也比普通走、跑为多，这就有效的达到了减肥或健身的目的。另外，电动跑步机也可以根据跑步者的需要设计其他附加功能， 这可以让跑步者在不同的环境下跑步。2.3 构造设计多功能跑步机主要组成部分有机架、电动机、跑步带、可调电源以及仪表控制盘，它的支架与框架垂直连接，前轴与后轴装在框架的两端，前后轴上都通过轴承套装配滚筒，前后滚筒上都紧绕着跑步机皮带，并通过张紧轮张紧，跑步皮带下安装着支撑跑步板，框架的前端安装着电动机和可调电源，前滚筒
