畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-多功能自動(dòng)跑步機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)

PAGEPAGE2PAGEPAGE5多功能自動(dòng)跑步機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)姓名班級(jí)專業(yè)學(xué)院指導(dǎo)老師2021年3月27日摘要全套圖紙加V信153893706或扣3346389411跑步機(jī)是在健身中心和有些家用上新起的一種日常生活設(shè)備，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，實(shí)用性比較強(qiáng)的多功能自動(dòng)跑步機(jī)，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的時(shí)期，被廣泛的運(yùn)用在各種健身場(chǎng)所和家庭活動(dòng)中，在使用上簡(jiǎn)單便捷，可靠性比較高，在經(jīng)濟(jì)性能上比較實(shí)惠，功能上多樣化的發(fā)展深得很多人的喜愛。跑步機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是根據(jù)人體的工程學(xué)知識(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的，在醫(yī)學(xué)生符合人體的運(yùn)動(dòng)要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體全方位運(yùn)動(dòng)起到健身的作用。在跑步機(jī)的機(jī)構(gòu)中，主要設(shè)計(jì)的內(nèi)容有傳動(dòng)帶傳動(dòng)系統(tǒng)，動(dòng)力提供系統(tǒng)，整體框架結(jié)構(gòu)構(gòu)架。在一些多功能的跑步機(jī)上，還新增一些扭腰裝置等，實(shí)現(xiàn)多功能的特點(diǎn)。在本次設(shè)計(jì)的多功能自動(dòng)跑步機(jī)上，通過(guò)對(duì)人體工程學(xué)學(xué)的查閱和分析，對(duì)多功能自動(dòng)跑步機(jī)的總結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括對(duì)外觀框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、傳動(dòng)帶同步帶結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、滾筒傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、軸承的選型設(shè)計(jì)計(jì)算、電機(jī)的選型設(shè)計(jì)計(jì)算、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算、鍵的選型和設(shè)計(jì)等。由于現(xiàn)在很多人在工作繁忙的環(huán)境下，外出鍛煉身體的機(jī)會(huì)很少，所以在工作之余，能夠去健身房鍛煉身體是一種方式，但是健身房的價(jià)格比較高。有條件家庭生活中，通過(guò)購(gòu)買跑步機(jī)在家進(jìn)行鍛煉，起到節(jié)約時(shí)間和增加身體素質(zhì)的作用。所以在跑步機(jī)的發(fā)展歷程上，需求量是很大的，但是在現(xiàn)有的跑步機(jī)上，還存在很多的不足之處，性能不夠穩(wěn)定，成本價(jià)格還比較高，功能性不夠豐富等情況。所以在本次設(shè)計(jì)上進(jìn)行完善和改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)跑步機(jī)的多樣化設(shè)計(jì)，提高市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。關(guān)鍵詞：跑步機(jī)、滾筒、同步帶、健身器材、扭腰裝置AbstractTreadmillisanewkindofdailylifeequipmentinfitnesscenterandsomehousehold.Ithassimplestructuredesignandstrongpracticability.Intheperiodofmodernscienceandtechnologydevelopment,itiswidelyusedinvariousfitnessplacesandfamilyactivities.Itissimpleandconvenientinuse,highinreliability,affordableineconomicperformanceanddiversifiedinfunctionTheexhibitionisdeeplylovedbymanypeople.Thestructuredesignofthetreadmillisbasedontheknowledgeofhumanengineering.Medicalstudentsmeettherequirementsofhumanbodymovement,andrealizethefunctionoffitnessforall-roundmovementofhumanbody.Inthemechanismofthetreadmill,themaindesigncontentsincludethetransmissionbelttransmissionsystem,thepowersupplysystem,andtheoverallframestructure.Insomemulti-functionaltreadmills,somewaisttwistingdevicesareaddedtorealizemulti-functionalfeatures.Inthisdesignofmulti-functionaltreadmill,throughconsultingandanalyzingtheergonomics,thesummarystructureofmulti-functionaltreadmillisdesigned,includingthedesignofappearanceframestructure,thedesignoftransmissionbeltsynchronousbeltstructure,thedesignofrollerdrive,thedesignandcalculationofbearingselection,thedesignandcalculationofmotorselection,thedesignandcalculationofshaft,theselectionanddesignofkey,etc.Nowadays,manypeoplehavefewopportunitiestogooutforexerciseinthebusyworkingenvironment,soitisawaytogotothegymafterwork,butthepriceofthegymisrelativelyhigh.Inconditionalfamilylife,wecansavetimeandincreasephysicalfitnessbybuyingtreadmilltoexerciseathome.Sointhedevelopmentprocessoftreadmill,thedemandisverylarge,butintheexistingtreadmill,therearestillmanyshortcomings,suchastheperformanceisnotstable,thecostisstillrelativelyhigh,andthefunctionalityisnotrichenough.Therefore,inthisdesigntoimproveandimprove,toachieveavarietyoftreadmilldesign,improvethecompetitivenessofthemarket.Keywords:treadmill,roller,synchronousbelt,fitnessequipment,waisttwistingdevice.目錄11799多功能自動(dòng)跑步機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì) I多功能自動(dòng)跑步機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì) 1摘要 2Abstract 3目錄 4第一章緒論 11.1多功能自動(dòng)跑步機(jī)設(shè)計(jì)的意義和目的 11.2多功能自動(dòng)跑步機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 21.2.1國(guó)內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 21.2.2國(guó)外的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 31.3跑步機(jī)的種類分析 3第二章多功能自動(dòng)跑步機(jī)結(jié)構(gòu)分析 52.1跑步機(jī)的設(shè)計(jì)流程 52.1.1概念化分析 52.1.2結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 52.1.3整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 52.2多功能自動(dòng)跑步機(jī)的原理 62.3人機(jī)工學(xué)的分析 82.3.1人與跑步機(jī)的關(guān)系 82.3.2人與動(dòng)力接受部件關(guān)系 82.4影響跑步機(jī)性能的人體因素 92.4.1人的體格因素 92.4.2人的下肢肌力 9第三章多功能自動(dòng)跑步機(jī)總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 113.1跑步機(jī)的組件設(shè)計(jì) 113.2跑步機(jī)方案設(shè)計(jì) 113.3同步帶的概述 123.3.1同步帶介紹 123.3.2同步帶的傳動(dòng)特點(diǎn) 143.3.3同步帶傳動(dòng)的失效形式 143.3.4跑步機(jī)同步帶的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 173.3.5同步帶的分類 183.4同步帶傳動(dòng)計(jì)算 183.5同步帶輪的設(shè)計(jì) 223.6帶傳動(dòng)的張緊裝置的選擇 233.7軸的設(shè)計(jì) 243.7.1帶輪上力的計(jì)算 243.7.2材料 253.7.3計(jì)算軸的最小直徑 253.7.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 253.8軸的校核 263.9鍵的校核 263.10軸承的校核 27總結(jié) 30參考文獻(xiàn) 32致謝 33PAGEPAGE32PAGEPAGE1第一章緒論1.1多功能自動(dòng)跑步機(jī)設(shè)計(jì)的意義和目的在本次設(shè)計(jì)中，通過(guò)查閱課題相關(guān)的參考文獻(xiàn)，了解多功能自動(dòng)跑步機(jī)的工作原理及實(shí)用性，對(duì)本次設(shè)的課題進(jìn)行了結(jié)構(gòu)上的構(gòu)思，可以在設(shè)計(jì)上解決現(xiàn)有市場(chǎng)上跑步機(jī)的很多不足之處，達(dá)到設(shè)計(jì)的意義和目的，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。、提高跑步機(jī)的實(shí)用性多功能自動(dòng)跑步機(jī)的實(shí)用性，是實(shí)現(xiàn)其在實(shí)際的使用上能夠滿足人們更多的需求和使用性能的作用。達(dá)到在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的可靠性，適用性和安全性能要求，在家庭用的多功能型的跑步機(jī)上滿足人們?cè)谶\(yùn)動(dòng)上的舒適度要求。在人體工學(xué)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行工學(xué)運(yùn)動(dòng)的分析，實(shí)現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)上的全面性，給消費(fèi)者在運(yùn)動(dòng)中創(chuàng)造一種最大限度的舒適感和安全感，在家用家具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求上，體現(xiàn)出跑步機(jī)的美規(guī)性，達(dá)到最佳的設(shè)計(jì)實(shí)用性。、機(jī)械傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)上的藝術(shù)性由于在本次設(shè)計(jì)上，主要是針對(duì)家用跑步機(jī)的設(shè)計(jì)，所以在機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)上，設(shè)計(jì)不僅僅是單純的消費(fèi)品等問題，而是一種家具的設(shè)計(jì)，所以在設(shè)計(jì)上，要體現(xiàn)出家具設(shè)計(jì)上的藝術(shù)感，達(dá)到家具設(shè)計(jì)上的裝飾作用，和藝術(shù)設(shè)計(jì)融為一體。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，靈活運(yùn)用美術(shù)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，體現(xiàn)出外觀設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和先行的和諧大氣的結(jié)構(gòu)形式，在設(shè)計(jì)中不斷的進(jìn)行美術(shù)上的修飾，達(dá)到適合現(xiàn)代化市場(chǎng)的需求。使得產(chǎn)品更好的走向激勵(lì)的競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)，在市場(chǎng)上占有一定的地位。、達(dá)到生產(chǎn)加工上的工藝性要求我國(guó)在現(xiàn)代化家具等的生產(chǎn)和制造上，技術(shù)水平已經(jīng)很高了，所以在多功能自動(dòng)跑步機(jī)構(gòu)造上，需要考慮在實(shí)際生產(chǎn)和制造上的工藝水平。達(dá)到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)制造的成本較低的要求，使得在長(zhǎng)期的生產(chǎn)上有一席之地。1.2多功能自動(dòng)跑步機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)1.2.1國(guó)內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)在家具工藝發(fā)展的幾十年歷程中，業(yè)內(nèi)很多的專家對(duì)國(guó)內(nèi)的家具設(shè)計(jì)上的發(fā)展趨勢(shì)提出了明確的設(shè)計(jì)理念。達(dá)到在設(shè)計(jì)上海的高檔貨，藝術(shù)性和實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)手法上的個(gè)性化要求。在現(xiàn)代家具的設(shè)計(jì)上，不管其工藝構(gòu)成如何，為了滿足國(guó)際市場(chǎng)的需求，將跑步機(jī)等設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往多樣化上進(jìn)行了發(fā)展，實(shí)現(xiàn)小批量多品種的生產(chǎn)方式，在短周期的生產(chǎn)上實(shí)現(xiàn)了計(jì)劃的內(nèi)容。為了在市場(chǎng)上實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的生產(chǎn)，達(dá)到了產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的工藝性的特點(diǎn)，在造型上進(jìn)行了很多新的嘗試，將產(chǎn)品的共性性設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)不段的推進(jìn)。由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在先進(jìn)技術(shù)設(shè)備的發(fā)展上，實(shí)現(xiàn)了工藝的可靠性要求，給復(fù)雜的工業(yè)提供了工藝性的保障，在家具設(shè)計(jì)的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了先進(jìn)設(shè)備的加工工藝水平，實(shí)現(xiàn)了工藝學(xué)和醫(yī)學(xué)上的技術(shù)和人體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，實(shí)現(xiàn)在座椅和跑步機(jī)等設(shè)備上的科學(xué)性。在現(xiàn)有的市場(chǎng)上的跑步機(jī)的設(shè)計(jì)上，主要涉及到內(nèi)容也是很多的，包括使用功能上的內(nèi)容，外觀造型上的優(yōu)化，對(duì)制造材料的選擇，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的簡(jiǎn)單化，性能上的提升等。在進(jìn)行理論基礎(chǔ)和實(shí)際運(yùn)用上體現(xiàn)出了設(shè)計(jì)的實(shí)際價(jià)值，體現(xiàn)出了我國(guó)在跑步機(jī)設(shè)備上的能力。但是和一些國(guó)外的高新技術(shù)相比，我國(guó)在這方面的發(fā)展還是很很慢的，在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的功能上，智能化的電子信息技術(shù)上，還需要向國(guó)外的技術(shù)學(xué)習(xí)，盡快提高我國(guó)在智能電子信息上的使用能力。實(shí)現(xiàn)跑步機(jī)在設(shè)計(jì)的運(yùn)用上的功能，不僅僅運(yùn)用在跑步上，還可以實(shí)現(xiàn)在家具運(yùn)用上提供座位，掛衣服等多功能的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)跑步機(jī)的更多樣化發(fā)展。1.2.2國(guó)外的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)在國(guó)外的發(fā)展上，早在古埃及的黃金扶手的器材上一直發(fā)展到現(xiàn)在的多樣性的夾具設(shè)備上，跑步機(jī)的發(fā)展優(yōu)勢(shì)一個(gè)具有象征性的一種偉大的發(fā)展。在跑步機(jī)的裝飾的效果上，實(shí)用性上，達(dá)到健身的舒適性上，一直發(fā)展到現(xiàn)在，很多的跑步機(jī)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上沒有分的那么詳細(xì)，但是在不同的風(fēng)格的設(shè)計(jì)上，可以被分為現(xiàn)代主義式的結(jié)構(gòu)風(fēng)格，簡(jiǎn)約設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)形式，還有現(xiàn)代化的主題風(fēng)格等，在國(guó)外的高新技術(shù)的發(fā)展上，還有一些多樣化的高智能電子信息化的跑步機(jī)。這些高技術(shù)的設(shè)備，在運(yùn)動(dòng)健身和使用上，體現(xiàn)出了更高技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)了人工智能化的健身過(guò)程，可以根據(jù)自己的實(shí)際運(yùn)動(dòng)的情況實(shí)現(xiàn)自調(diào)節(jié)的作用等。這樣的方式在我國(guó)的跑步機(jī)的設(shè)計(jì)上海沒有得到更好的嘗試。1.3跑步機(jī)的種類分析圖1-1：智能跑步機(jī)由于跑步機(jī)的價(jià)格比較低，在使用上性能比較齊全，使得在現(xiàn)代愛好健身的人家中，都配備了相應(yīng)的跑步機(jī)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代社會(huì)的時(shí)尚型，達(dá)到了人人愛運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，體現(xiàn)出了跑步機(jī)在生活中充當(dāng)健康工具的作用。達(dá)到了環(huán)保和綠色的特點(diǎn)，在跑步機(jī)的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)計(jì)工藝的優(yōu)化，對(duì)材料的等距提高，對(duì)高質(zhì)量的性能要求等，滿足了運(yùn)動(dòng)和休閑上的多領(lǐng)域的作用。并在后來(lái)的發(fā)展性上，實(shí)現(xiàn)了跑步機(jī)的多功能型，將更多的科技和文化元素運(yùn)用在跑步機(jī)的設(shè)計(jì)上，智能化的跑步機(jī)如圖1-1所示：。跑步機(jī)的發(fā)展歷程至今，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的發(fā)展研究已經(jīng)很少了，在主要的結(jié)構(gòu)的造型上的變形和已經(jīng)達(dá)到了很高的水平，對(duì)于現(xiàn)代化的發(fā)展需求，主要是在實(shí)現(xiàn)多樣化的設(shè)計(jì)上和智能化的設(shè)計(jì)方向上的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)跑步機(jī)的多功能性特點(diǎn)。圖1-1：智能跑步機(jī)

第二章多功能自動(dòng)跑步機(jī)結(jié)構(gòu)分析2.1跑步機(jī)的設(shè)計(jì)流程多功能自動(dòng)跑步機(jī)的設(shè)計(jì)，是在人們的健身活動(dòng)上起到對(duì)人體輔助的運(yùn)動(dòng)作用，所以在設(shè)計(jì)上，必須要承受人們?cè)谶\(yùn)動(dòng)上給跑步機(jī)帶來(lái)的沖擊力和承受力的要求，實(shí)現(xiàn)跑步機(jī)的實(shí)用性功能需求，所以在設(shè)計(jì)上，提供查閱相關(guān)的設(shè)計(jì)文獻(xiàn)，了解現(xiàn)在市場(chǎng)上的跑步機(jī)的結(jié)構(gòu)實(shí)用性，達(dá)到設(shè)計(jì)的美規(guī)和穩(wěn)定性要求。所以在本次的設(shè)計(jì)上，為了實(shí)現(xiàn)這些設(shè)計(jì)的要求，制定本次設(shè)計(jì)的相應(yīng)設(shè)計(jì)的流程，更好的現(xiàn)在本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容。2.1.1概念化分析在本次的設(shè)計(jì)上，首先對(duì)跑步機(jī)的概念進(jìn)行分析，了解設(shè)計(jì)的目的和要求，對(duì)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)條件進(jìn)行考量，對(duì)本次設(shè)計(jì)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)的功能性分析，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)傳動(dòng)的相關(guān)內(nèi)容，機(jī)械傳動(dòng)部件的構(gòu)成和材料的選擇等內(nèi)容。對(duì)本次設(shè)計(jì)的理念，要明確發(fā)揮設(shè)計(jì)關(guān)鍵部件的穩(wěn)定性和創(chuàng)造性。2.1.2結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)在多功能自動(dòng)跑步機(jī)的結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)上，主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容是進(jìn)行家具結(jié)構(gòu)的構(gòu)造分析，解決家具設(shè)計(jì)的構(gòu)造原理，在實(shí)現(xiàn)跑步機(jī)外觀設(shè)計(jì)上達(dá)到和滿足家具設(shè)計(jì)的要求，進(jìn)行圖樣的繪制和分析，并對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論證。2.1.3整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在本次設(shè)計(jì)的跑步機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)上，主要的設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是對(duì)整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，核心的設(shè)計(jì)內(nèi)容是對(duì)架構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算，對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和實(shí)現(xiàn)的舒適性進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)基本的設(shè)計(jì)要求。2.2多功能自動(dòng)跑步機(jī)的原理跑步機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是根據(jù)人體的結(jié)構(gòu)形式在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)的，其主要的原理通過(guò)電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械傳動(dòng)部件的運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到同步帶在運(yùn)轉(zhuǎn)上帶動(dòng)纖維布，提供人體跑步的能力。在跑步機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，對(duì)尺寸的設(shè)計(jì)是根據(jù)人體的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行來(lái)選擇和設(shè)計(jì)的,在跑步機(jī)的各個(gè)部分的設(shè)計(jì)上，定位和運(yùn)動(dòng)的速度等都是按照人體尺寸來(lái)進(jìn)行大體尺寸的規(guī)劃的，按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的要求，給定的身高和體重的要求，以及上臂和下臂的尺寸要求，設(shè)計(jì)跑步機(jī)的工作尺寸。通過(guò)查閱相關(guān)的設(shè)計(jì)文獻(xiàn)，哭制動(dòng)，在《中國(guó)成年人人體尺寸》里面，人體的身高尺寸如下表所示[11]：主要尺寸男(18～60歲)女(15～55歲)百分位數(shù)5509555095身高158316781775148415701659體重∕kg485975425266上臂長(zhǎng)289313338262284308前臂長(zhǎng)216237258193213234大腿長(zhǎng)428465505402438476小腿長(zhǎng)338369403313344376坐姿尺寸男(18～60歲)女(15～55歲)坐高858908958809855901坐姿頸椎615657701579617657坐姿眼高749798847695739783坐姿肩高557598641518556594坐姿肘高228263298215251284坐姿大腿112130151113130151坐姿膝高456493532424458493小腿加足383413448342382405坐深421457494401433469臀膝距515554595496529570坐姿下肢9219921063851912975表1我國(guó)成年人人體主要尺寸和坐姿人體尺寸由上表所示，在跑步機(jī)的設(shè)計(jì)原理上，主要的設(shè)計(jì)的內(nèi)容如下所示：、跑步機(jī)在座的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)上，和設(shè)計(jì)的尺度及跑步機(jī)的功用有直接的關(guān)系；、在跑步機(jī)的座材的選擇上，根據(jù)人體的測(cè)量學(xué)參數(shù)進(jìn)行選擇；、在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，對(duì)于運(yùn)動(dòng)上的主要的承受的重量，應(yīng)該有臀部的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行設(shè)計(jì)和承擋；、在結(jié)構(gòu)上，對(duì)大腿和跑步機(jī)之間的壓力應(yīng)該設(shè)計(jì)的盡量小。、在穩(wěn)定性的運(yùn)動(dòng)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)腰椎的下部應(yīng)提供一定的支承能力，實(shí)現(xiàn)在靠背上進(jìn)行降低背部的張緊。所以在多功能自動(dòng)跑步機(jī)的設(shè)計(jì)上，組成的跑步機(jī)的主要的功能是實(shí)現(xiàn)跑步的，在座椅上發(fā)揮其跑步的功能，是主要的設(shè)計(jì)原理要求。2.3人機(jī)工學(xué)的分析2.3.1人與跑步機(jī)的關(guān)系在跑步機(jī)的結(jié)構(gòu)上，主要的支撐的部件是機(jī)架的結(jié)構(gòu)，還有前叉和鞍座等結(jié)構(gòu)，在整體結(jié)構(gòu)上起到支撐的作用，是跑步機(jī)的主要的組成部件，其他的零部件，是通過(guò)這些零件進(jìn)行組裝在相互的位置關(guān)系上的，所以保證了跑步機(jī)的整體結(jié)構(gòu)性，實(shí)現(xiàn)跑步機(jī)的承載能力和使用的性能，是實(shí)現(xiàn)主要的功能的內(nèi)容。從人體的關(guān)系結(jié)構(gòu)來(lái)看，在設(shè)計(jì)上，選擇的參數(shù)由人的位置和肌肉的動(dòng)作方向上進(jìn)行考慮。2.3.2人與動(dòng)力接受部件關(guān)系

在進(jìn)行跑步機(jī)的動(dòng)力設(shè)計(jì)上，需要滿足接受的部件在結(jié)構(gòu)上主要的內(nèi)容是腳蹬和曲柄的作用。動(dòng)力的傳遞是通過(guò)人的雙腳進(jìn)行在腳蹬上運(yùn)動(dòng)的，在下肢進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，應(yīng)該由曲柄進(jìn)行實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得人在運(yùn)的時(shí)候更加的省力和實(shí)現(xiàn)舒適感，所以設(shè)計(jì)上需要在人的提個(gè)上和跑步機(jī)的機(jī)械元件上進(jìn)行優(yōu)化，研究人體的下肢的運(yùn)動(dòng)肌肉收縮性和曲柄的能量傳遞之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)相互之間能量的轉(zhuǎn)化，達(dá)到更好的接受動(dòng)力的效果。

2.3.3人與傳動(dòng)部件關(guān)系

在實(shí)現(xiàn)人的運(yùn)動(dòng)過(guò)程總，跑步機(jī)的傳動(dòng)部件在運(yùn)轉(zhuǎn)上的主要傳動(dòng)是滾筒的轉(zhuǎn)東風(fēng)和鏈條的傳動(dòng)，以及傳動(dòng)同步帶的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)纖維布的傳動(dòng)。所以人的作用力是用過(guò)運(yùn)動(dòng)中的鏈條和傳送帶實(shí)現(xiàn)，在進(jìn)行跑步的時(shí)候，跑步機(jī)實(shí)現(xiàn)前移的過(guò)程，穿的部分在設(shè)計(jì)上的關(guān)鍵作用是達(dá)到最大的傳動(dòng)效率和傳動(dòng)上的安全性要求。在可靠性的設(shè)計(jì)上，選擇使用易操作的變速結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證在傳動(dòng)上的效率和人體肌肉傳動(dòng)上的輸出功率大小。2.3.4人與工作部件關(guān)系

在多功能自動(dòng)跑步機(jī)的工作部件上，主要的結(jié)構(gòu)就是機(jī)輪，魚就是輪胎，在大部分的市場(chǎng)上，現(xiàn)有的跑步機(jī)的機(jī)輪是充氣的，有很少的一部分采用的是實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，機(jī)輪的作用一方面實(shí)現(xiàn)人體肌肉的力量，將力量有效的轉(zhuǎn)化為和地面的運(yùn)動(dòng)力，還有一方面是實(shí)現(xiàn)人的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的手的受力作用，在進(jìn)行設(shè)計(jì)相關(guān)的尺寸上，在跑步機(jī)的各部件的設(shè)計(jì)構(gòu)成中，對(duì)于尺寸的設(shè)計(jì)以及變速裝置的設(shè)計(jì)上，應(yīng)該實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)上的連貫性，才能在設(shè)計(jì)上達(dá)到人手大小和受力相互合適的作用，不會(huì)出現(xiàn)殺機(jī)阻力造成的失誤現(xiàn)象。2.4影響跑步機(jī)性能的人體因素2.4.1人的體格因素

跑步機(jī)在使用的過(guò)程中，不同的人的身高是不一樣的，所以在身體的能力和身高的比例上，以骨關(guān)節(jié)為中心的力矩是不一樣的，在跑步的步幅上，都和身高的差異有關(guān)，使得在運(yùn)動(dòng)上的肺活量、心臟的容量和血液量的比例都是不一樣的，所以從理論的角度上進(jìn)行分析，速度和身高是成正比的，但是人體的身體的素質(zhì)是不一樣的，所以在設(shè)計(jì)上對(duì)于身高的衡量會(huì)存在一定的誤差。2.4.2人的下肢肌力

在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，跑步是一個(gè)提供原動(dòng)力的過(guò)程，所以主要的動(dòng)力是下肢的肌肉形成的，在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)上，將自安置的肌肉能力轉(zhuǎn)化為機(jī)械性能。通過(guò)查閱文獻(xiàn)，可以知道，一般的肌肉收縮產(chǎn)生的力，大概在45N左右，在長(zhǎng)期訓(xùn)練下，可以達(dá)到70N以上。

2.4.5人的平衡機(jī)能

跑步的過(guò)程是一個(gè)實(shí)現(xiàn)身體平衡的過(guò)程，所以在進(jìn)行跑步中，影響的主要的因素是性能的影響，在平衡的能力不好的情況下，如果缺少靈活呢個(gè)，將會(huì)失去穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)人和機(jī)器的傳動(dòng)上的不一致，出現(xiàn)不良的影響。在人體存在疲勞的情況下，最容易出現(xiàn)平衡的失衡，有時(shí)候也會(huì)有跑步機(jī)的因素，在疲勞的狀態(tài)下，一般是有肌肉的過(guò)大的負(fù)擔(dān)引起的，以至于姿勢(shì)的不合適和身體的體壓的不合適引起。

第三章多功能自動(dòng)跑步機(jī)總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1跑步機(jī)的組件設(shè)計(jì)在進(jìn)行多功能自動(dòng)跑步機(jī)的組件設(shè)計(jì)上，主要的組成部分有以下幾個(gè)部分的內(nèi)容組成，具體組成結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案如下。（1）、機(jī)身部件的設(shè)計(jì)在跑步機(jī)實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程，機(jī)身的造型是對(duì)整個(gè)行駛的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行一個(gè)效率上的控制，因?yàn)闄C(jī)身在跑步機(jī)上，起到影響整體結(jié)構(gòu)行進(jìn)的阻力的作用，在設(shè)計(jì)上，機(jī)身的阻力達(dá)到最小值的時(shí)候是最佳的效果，通過(guò)對(duì)流體結(jié)構(gòu)的分析可以針對(duì)各種結(jié)構(gòu)不的造型對(duì)跑步機(jī)受力下的阻力進(jìn)行分析，設(shè)定一個(gè)最佳的運(yùn)動(dòng)效率。（2）、跑步機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)在進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)上，是實(shí)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)的關(guān)鍵內(nèi)容，機(jī)械設(shè)計(jì)是指對(duì)跑步機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，也是在傳動(dòng)上最關(guān)鍵的部件，確切的分析可以明確，在設(shè)計(jì)上主要的起到傳遞運(yùn)動(dòng)機(jī)能的結(jié)構(gòu)形式就是機(jī)械傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)，可以進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)上的檢驗(yàn)，來(lái)衡量跑步機(jī)的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)和設(shè)計(jì)的效率進(jìn)行計(jì)算。、導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，是實(shí)現(xiàn)跑步機(jī)傳動(dòng)上的定位和控制的結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行正常的直線運(yùn)轉(zhuǎn)上，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)不會(huì)構(gòu)成設(shè)計(jì)上的阻力，所以在設(shè)計(jì)上，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)選擇使用建構(gòu)簡(jiǎn)單的方式設(shè)計(jì)。3.2跑步機(jī)方案設(shè)計(jì)在現(xiàn)有的市場(chǎng)上的跑步機(jī)的結(jié)構(gòu)形式是很豐富的，結(jié)構(gòu)樣式各種各樣，在本次設(shè)計(jì)上，采用的主要結(jié)構(gòu)是根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)性能上的要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案的分析，所以在本次設(shè)計(jì)上，多功能自動(dòng)跑步機(jī)的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)如下，首先工作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式選擇使用同步帶傳動(dòng)的帶結(jié)構(gòu)形式，在傳動(dòng)的形式上屬于定傳動(dòng)比的勻速運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，在傳動(dòng)上，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，能夠?qū)崿F(xiàn)成本的控制，以及實(shí)現(xiàn)性能上的提升，帶傳動(dòng)的方式在運(yùn)動(dòng)上比較穩(wěn)定，載荷的沖擊比較小，穿的噪音比較小，不容易在傳動(dòng)上出現(xiàn)打滑的情況。3.3同步帶的概述3.3.1同步帶介紹在本次的多功能自動(dòng)跑步機(jī)的設(shè)計(jì)上，采用的傳動(dòng)方式是同步帶傳動(dòng)，同步帶是在結(jié)構(gòu)原理上實(shí)現(xiàn)了鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的一個(gè)綜合運(yùn)用的性能，在設(shè)計(jì)的有點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)上的穩(wěn)定性，主要的結(jié)構(gòu)形式是有一邊帶齒形的結(jié)構(gòu)組成，另一半采用高溫帶的結(jié)構(gòu)形式，帶齒形的一邊在傳動(dòng)上和帶輪相互配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳動(dòng)上的拉伸高強(qiáng)度的特點(diǎn)，一般采用纖維材料制造，在綜合了內(nèi)部的金屬鋼絲等，實(shí)現(xiàn)壽命上的使用年限，在同步帶的傳動(dòng)過(guò)程中，一般節(jié)長(zhǎng)是保持不變的，實(shí)現(xiàn)了帶和帶輪之間的傳動(dòng)過(guò)程，從而在使用上實(shí)現(xiàn)不會(huì)打滑的特點(diǎn)。通過(guò)查閱資料，可以在書上查到有關(guān)同步帶的設(shè)計(jì)內(nèi)容。在傳動(dòng)的優(yōu)勢(shì)上，采用同步帶實(shí)現(xiàn)的傳輸，傳動(dòng)比是比較準(zhǔn)確的，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的緊湊，在使用上比較那么，使用的壽命比較長(zhǎng)，一般使用的溫度可以達(dá)到零下二十度至零上九十度左右，同步帶不僅可以運(yùn)用在高速傳動(dòng)上，還可以運(yùn)低速的傳動(dòng)上。其主要的結(jié)構(gòu)形式參考書籍上如下圖3-1所示：圖3-1同步帶結(jié)構(gòu)形式3.3.2同步帶的傳動(dòng)特點(diǎn)在跑步機(jī)的傳動(dòng)上選擇使用同步帶的傳動(dòng)方式，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上可以達(dá)到以下的設(shè)計(jì)特點(diǎn)：、實(shí)現(xiàn)的傳動(dòng)精度比較準(zhǔn)確，在跑步運(yùn)動(dòng)上不會(huì)出來(lái)打滑的情況，在要還的上有一定的傳動(dòng)比；、同步帶的傳動(dòng)比較平穩(wěn)，在運(yùn)動(dòng)上具有緩沖的能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳動(dòng)的減震效果較好，穿的噪音較??；、同步帶的跑步機(jī)上進(jìn)行使用，可以是吸納傳動(dòng)效率的提高，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的特點(diǎn)；、在后期的維修和保養(yǎng)上比較簡(jiǎn)單，不需要進(jìn)行傳動(dòng)的潤(rùn)滑，達(dá)到的維修費(fèi)用比較低；、傳動(dòng)的速比范圍比較大，一般可以達(dá)到線速度在50M/s以上，實(shí)現(xiàn)的功率傳遞比較強(qiáng)；、跑步機(jī)的傳動(dòng)上，傳的距離比較長(zhǎng)，采用同步帶可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的傳動(dòng)穩(wěn)定性。3.3.3同步帶傳動(dòng)的失效形式在同步帶的使用上，跑步機(jī)進(jìn)行不間斷的進(jìn)行傳動(dòng)，在傳動(dòng)的過(guò)程中，一般會(huì)草在的實(shí)效形式有以下幾種：1、承載的力比較大，無(wú)法承受承載的力的大小出現(xiàn)實(shí)效的情況，出現(xiàn)同步帶的斷裂發(fā)生。這種情況的出現(xiàn)是由于同步帶在運(yùn)轉(zhuǎn)上，承載的斷裂破壞的一種精車出現(xiàn)的實(shí)效形式，主要的實(shí)效的過(guò)程是在告訴運(yùn)轉(zhuǎn)上，使得承載的作用力過(guò)大，使得傳動(dòng)帶被拉斷的情況，實(shí)現(xiàn)周期性的彎曲和疲勞上的應(yīng)力作用，產(chǎn)生彎曲疲勞的斷裂情況。主要的結(jié)構(gòu)形式如下圖3-2所示：圖3-2同步帶承載繩斷裂損壞2、同步帶的結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)跳齒的情況根據(jù)對(duì)現(xiàn)有的市場(chǎng)上的同步帶的使用情況進(jìn)行分析，可以了解到，同步帶在傳動(dòng)上容易出現(xiàn)跳齒的現(xiàn)象。所以針對(duì)同步帶的跳齒的問題，一般的解決方式有以下幾種：、在使用過(guò)程中，控制同步帶的工作上的圓周力的傳遞，使得小于同步帶的許用圓周力的大小。、結(jié)構(gòu)上控制帶與帶輪在傳動(dòng)上的節(jié)距大小，使得傳動(dòng)的參數(shù)在節(jié)距的范圍之內(nèi)。、增大帶的初拉力，使得帶不容易出現(xiàn)跳齒。、提高同步帶的材料質(zhì)量，選擇使用內(nèi)部帶鋼絲的同步帶結(jié)構(gòu)，可以減少不良現(xiàn)象的出現(xiàn)。3、帶齒的剪切破壞在同步帶和帶輪實(shí)現(xiàn)相互嚙合的傳動(dòng)過(guò)程中，在受到的剪切力和及壓力的作用下，最容易在帶齒的表面上受傷，出現(xiàn)變形和出現(xiàn)裂紋的情況，并沿著受傷的方向上進(jìn)行不斷的延伸，出現(xiàn)同步帶的斷裂情況。主要的形式如下圖3-3所示。一般在使用上造成以上情況的主要原因有以下幾點(diǎn)：、使用的同步帶與帶輪在傳動(dòng)的過(guò)程中，相互之間的節(jié)距差別太大，使得帶齒無(wú)法正常進(jìn)入帶輪的齒槽，所以在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中出現(xiàn)不嵌合的情況，使得在帶上的一個(gè)比較小的接觸的面積上出現(xiàn)比較大的載荷作用，導(dǎo)致出現(xiàn)同步帶的斷裂。、在跑步機(jī)的傳動(dòng)上，帶與帶輪在工作過(guò)程中的嚙合的齒數(shù)在設(shè)計(jì)上比較少，也就是帶輪的設(shè)計(jì)直徑過(guò)小，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最容易造成過(guò)大的載荷的作用，出現(xiàn)帶的斷裂和破壞。、同步帶的選擇使用的材料比較差，在制造上，為了節(jié)約成本沒所以在同步帶的設(shè)計(jì)上選擇使用的材料質(zhì)量不好，無(wú)法再進(jìn)行高速運(yùn)轉(zhuǎn)上實(shí)現(xiàn)控制帶的傳動(dòng)需求，出現(xiàn)在受力過(guò)大的情況下出現(xiàn)斷裂。圖3-3帶齒的剪切破壞4、同步帶的帶齒的磨損由于跑步機(jī)在不斷的進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，在長(zhǎng)期使用下，會(huì)出現(xiàn)同步帶的磨損嚴(yán)重，包括帶齒面的磨損和工作面上的磨損，造成磨損的原因是很多的，主要的原因是安裝上的張緊輪過(guò)大，在帶齒的設(shè)計(jì)上，應(yīng)該選擇使用比較大的帶齒半徑，在傳動(dòng)上減少嚙合工作時(shí)候的擠壓和對(duì)帶齒表面的刮削情況，在提高同步帶的齒形帶的情況下可以很好的解決磨損的問題。圖3-4帶齒磨損5、同步帶帶背的龜裂在跑步機(jī)使用一段時(shí)間以后，同步帶會(huì)出現(xiàn)在背部上裂開的情況，使得同步帶實(shí)效，一般在使用上，同步帶出現(xiàn)背開的情況，主要的結(jié)構(gòu)如下圖3-5所示，主要有一下幾點(diǎn)原因：、同步帶的材料老化造成使用效能下降；、長(zhǎng)期工作下，同步帶受到溫度的影響比較嚴(yán)重，使得在背部出現(xiàn)裂開的情況發(fā)生。為了防止的傳動(dòng)上，同步帶出現(xiàn)以下的情況，所以在設(shè)計(jì)上，改進(jìn)設(shè)計(jì)的同步帶的材料選擇，使用材料選擇耐熱性比較好，傳動(dòng)的過(guò)程比較抗衰老的材料。在使用的過(guò)程中，盡量保證一定的溫度范圍內(nèi)使用，不要在特別低溫或是高溫的情況下進(jìn)行使用。圖3-5同步帶帶背龜裂3.3.4跑步機(jī)同步帶的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則在本次的多功能自動(dòng)跑步機(jī)的設(shè)計(jì)上，對(duì)同步帶的傳動(dòng)實(shí)效的情況進(jìn)行分析和總結(jié)，可以知道，在以上的分析上，同步帶的材料的選擇在性能上起著絕對(duì)重要的作用，可以更好的提高同步帶使用的機(jī)械傳動(dòng)的性能，更好的實(shí)現(xiàn)在材料制造上的工藝性要求，將傳動(dòng)帶的質(zhì)量控制在一個(gè)比較高的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)在正常運(yùn)動(dòng)下的工作環(huán)境下，避免出現(xiàn)以上實(shí)效的問題。所以在本次多功能自動(dòng)跑步機(jī)的設(shè)計(jì)上，同步帶的選擇設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則是在不出現(xiàn)打滑的情況下，應(yīng)該使得同步帶具有比較高的抗拉強(qiáng)度，保證在傳動(dòng)的過(guò)程中不會(huì)輕易被拉斷，對(duì)同步帶的設(shè)計(jì)選擇進(jìn)行相關(guān)的參數(shù)計(jì)算，分析設(shè)計(jì)上的性能參數(shù)的要求。3.3.5同步帶的分類同步帶在現(xiàn)有的市場(chǎng)上，按照結(jié)構(gòu)形式的不用，可以分為梯形齒的同步帶和和弧齒的結(jié)構(gòu)形式兩類，在弧齒的結(jié)構(gòu)形式上，一般又分為圓弧齒的結(jié)構(gòu)和平頂圓弧齒的結(jié)構(gòu)形式，還有一種是比較常用的凹頂拋物線齒形式。梯形齒結(jié)構(gòu)的同步帶：這種話梯形齒的同步帶，在結(jié)構(gòu)上可以分為單面有齒的形式和雙面有齒的結(jié)構(gòu)形式。一般在市場(chǎng)上的叫法是單面帶、雙面帶?；↓X結(jié)構(gòu)形式的同步帶：這種弧齒的同步帶，在結(jié)構(gòu)上除了齒形的結(jié)構(gòu)是曲線的形式，其他的結(jié)構(gòu)形式和梯形齒結(jié)構(gòu)是一樣的，結(jié)構(gòu)性能上也是基本的相同，傳動(dòng)帶的節(jié)距也是差不多一樣的，齒高齒根厚和半徑的大小比梯形齒大，在承載力上，使用的應(yīng)力狀態(tài)比較好，在運(yùn)轉(zhuǎn)上海的承載的能力比較強(qiáng)。3.4同步帶傳動(dòng)計(jì)算在跑步機(jī)的傳動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，根據(jù)選擇的功率的大小，進(jìn)行載荷的分析，傳動(dòng)的原動(dòng)力的計(jì)算，對(duì)跑步機(jī)的工作時(shí)間進(jìn)行確定，可以進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算，表達(dá)計(jì)算式如下：以上計(jì)算式中：——需要傳遞的名義功率的大小 ——在跑步機(jī)的工作情況下的系數(shù)選擇，按表機(jī)械設(shè)備手冊(cè)，跑步機(jī)的工作情況系數(shù)的選擇：=1.7；確定帶的型號(hào)和節(jié)距可根據(jù)同步帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)功率Pd'和小帶輪轉(zhuǎn)速n1，由同步帶選型圖中來(lái)確定所需采用的帶的型號(hào)和節(jié)距。其中Pd=0.63kw，n1=61rpm。查表3-4表3-4、選多功能自動(dòng)跑步機(jī)同步帶的型號(hào)為H：，選擇的節(jié)距為：Pb=8.00mm、選擇多功能自動(dòng)跑步機(jī)小帶輪齒數(shù)：z1，z2、可根據(jù)多功能自動(dòng)跑步機(jī)同步帶的最小許用齒數(shù)確定。查表3-3-3得。查得多功能自動(dòng)跑步機(jī)小帶輪最小齒數(shù)：14。（4）、實(shí)際多功能自動(dòng)跑步機(jī)齒數(shù)應(yīng)該大于這個(gè)數(shù)據(jù)：初步取值：z1=34，故多功能自動(dòng)跑步機(jī)大帶輪齒數(shù)為：z2=i×z1=1×z1=34。故：z1=34，z2=34。（5）、確定多功能自動(dòng)跑步機(jī)帶輪的節(jié)圓直徑：d1，d2（6）、多功能自動(dòng)跑步機(jī)小帶輪節(jié)圓直徑大小：d1=Pbz1/π=8.00×34/3.14≈86.53mm（7）、多功能自動(dòng)跑步機(jī)大帶輪節(jié)圓直徑大?。篸2=Pbz2/π=8.00×34/3.14≈86.53mm（8）、驗(yàn)證多功能自動(dòng)跑步機(jī)帶速v：由公式v=πd1n1/60000計(jì)算得，s﹤vmax=40m/s，確定帶長(zhǎng)和中心矩（9）、根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》得：所以有：現(xiàn)在選取軸間間距為?。?24mm（10）多功能自動(dòng)跑步機(jī)同步帶帶長(zhǎng)及其齒數(shù)確定：=()==719.7mm（11）多功能自動(dòng)跑步機(jī)帶輪嚙合齒數(shù)計(jì)算有在本次設(shè)計(jì)中傳動(dòng)比為1，所以嚙合齒數(shù)為帶輪齒數(shù)的一半，即=17。（12）、基本額定功率的計(jì)算查基準(zhǔn)同步帶的許用工作壓力和單位長(zhǎng)度的質(zhì)量表4-3可以知道=2100.85N，m=0.448kg/m。所以同步帶的基準(zhǔn)額定功率為：==0.21KW（13）、計(jì)算作用在軸上力==71.6N3.5同步帶輪的設(shè)計(jì)在跑步機(jī)的傳動(dòng)設(shè)計(jì)上，還有一個(gè)關(guān)鍵的傳動(dòng)部件，就是同步帶輪的傳動(dòng)，同步帶輪是配合同步帶實(shí)現(xiàn)穿的主要部件之一，所以在同步帶輪的設(shè)計(jì)上，需要滿足一下設(shè)計(jì)的內(nèi)容：、保證在跑步機(jī)的傳動(dòng)上，帶齒能夠正常的進(jìn)入到嚙出的結(jié)構(gòu)上，因?yàn)樵趥鲃?dòng)的過(guò)程中，輪齒和帶齒是相互一起完成傳動(dòng)的過(guò)程的，所以在相互配合傳動(dòng)上，不因出現(xiàn)干涉的情況發(fā)生。、輪齒的齒廊曲線應(yīng)能減少嚙合變形，能獲得大的接觸面積，提高帶齒的承載能力即在選探輪齒齒廓曲線時(shí)，應(yīng)使帶齒嚙入或嚙出時(shí)變形小，磨擦損耗小，并保證與帶齒均勻接觸，有較大的接觸面積，使帶齒能承受更大的載荷。、有良好的加了工藝性，加工工藝性好的帶輪齒形可以減少刀具數(shù)量與切齒了作員，從而可提高生產(chǎn)率，降低制造成本。、具有合理的齒形角，齒形角是決定帶輪齒形的重要的力學(xué)和幾何參數(shù)，大的齒形角有利于帶齒的順利嚙入和嚙出，但易使帶齒產(chǎn)生爬齒和跳齒現(xiàn)象；而齒形角過(guò)小，則會(huì)造成帶齒與輪齒的嚙合干涉，因此輪齒必須選用合理的齒形角。同步帶輪用梯形齒，其圖形如圖3-4。圖3-4同步帶輪3.6帶傳動(dòng)的張緊裝置的選擇傳動(dòng)中心不可變時(shí)，采用張緊輪傳動(dòng)中心可調(diào)時(shí)，采用滑軌+螺旋或者浮動(dòng)軸。

表3-1張緊裝置本跑步機(jī)中心距是可調(diào)的：a=a0+(Le-Le0)/2=150-1.48=148.52mm則a1=153.52mma2=140.52mm范圍在140.52153.52之間，則通過(guò)螺栓的前后移動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的前后移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)帶的調(diào)緊和放松。3.7軸的設(shè)計(jì)3.7.1帶輪上力的計(jì)算軸上傳遞的功率=X0.96X0.97X0.97=30.63w轉(zhuǎn)矩=9550000=9550000x30.63/150=1950110N.mm3.7.2材料可選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。3.7.3計(jì)算軸的最小直徑查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-3可取=120，由于軸的直徑小于100mm，且由3個(gè)鍵槽，故將軸徑增加15%，即d=x(1+0.15)=7.066x1.05=8.1259mm將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑，取d=10mm3.7.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、軸結(jié)構(gòu)2、根據(jù)軸向定位的要求，確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。（1）、根據(jù)飛輪內(nèi)徑可得d67=30mm，根據(jù)飛輪的寬度可得出L67=20mm，右側(cè)采用軸肩定為，取d78=38mm，L78=11mm。（2）、初選深溝球軸承D6204，其尺寸為dxDxB=20x47x14,故d45=d910=20mm，根據(jù)裝配關(guān)系取L45=L910=15mm。（3）、5處為一定位軸肩，故取d56=d89=25mm，根據(jù)裝配關(guān)系，計(jì)算得L56=L89=383mm。（4）、3處為一定位軸肩，故取d23=d910=16mm，根據(jù)裝配關(guān)系，計(jì)算得L23=L910=33mm。（5）、1處為軸的最小直徑d=10mm，攻螺紋，與螺母配合，選擇螺母為GB/T6172.1。通過(guò)查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》的螺母厚度m=5mm，由于采用雙螺母預(yù)緊，故取L12=L1213=19mm。（6）、4處為一定位軸肩，所以取d34=d1011=18mm，根據(jù)裝配關(guān)系計(jì)算得出，L34=L1011=40mm。至此已經(jīng)確定了軸的各段長(zhǎng)度和直徑。3.8軸的校核通過(guò)受力分析，最大撓度：查【1】表3-12許用撓度；。3.9鍵的校核鍵和軸的材料都是鋼，由【4】表6-2查的許用擠壓應(yīng)力,取其中間值，。鍵的工作長(zhǎng)度，鍵與輪榖鍵槽的接觸高度。由【4】式（6-1）可得可見連接的擠壓強(qiáng)度足夠了，鍵的標(biāo)記為：3.10軸承的校核⑴、軸軸承的校核Ⅰ軸選用的是深溝球軸承6206，其基本額定負(fù)荷為19.5KN,由于該軸的轉(zhuǎn)速是定值，所以齒輪越小越靠近軸承，對(duì)軸承的要求越高。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，應(yīng)該對(duì)Ⅰ軸未端的滾子軸承進(jìn)行校核。②軸傳遞的轉(zhuǎn)矩∴受力根據(jù)受力分析和受力圖可以得出軸承的徑向力為:在水平面：在水平面：∴④因軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，又由于不受軸向力，【4】表13-6查得載荷系數(shù)，取，則有：⑤軸承的壽命計(jì)算:所以按軸承的受力大小計(jì)算壽命故該軸承6206能滿足要求。

總結(jié)在本次的多功能自動(dòng)跑步機(jī)的設(shè)計(jì)上，經(jīng)過(guò)了很久的設(shè)計(jì)過(guò)程，在設(shè)計(jì)上，遇到了很多的問題，使得在設(shè)計(jì)上沒有什么頭緒，但是在老師的幫助下，進(jìn)行相關(guān)資料的查找和本次設(shè)計(jì)上的總體方案的結(jié)構(gòu)確定，主要設(shè)計(jì)的內(nèi)容有傳動(dòng)帶傳動(dòng)系統(tǒng)，動(dòng)力提供系統(tǒng)，整體框架結(jié)構(gòu)構(gòu)架。在本次設(shè)計(jì)的多功能自動(dòng)跑步機(jī)上，通過(guò)對(duì)人體工程學(xué)學(xué)的查閱和分析，對(duì)多功能自動(dòng)跑步機(jī)的總結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括對(duì)外觀框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、傳動(dòng)帶同步帶結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、滾筒傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、軸承的選型設(shè)計(jì)計(jì)算、電機(jī)的選型設(shè)計(jì)計(jì)算、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算、鍵的選型和設(shè)計(jì)等。在這些關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，主要是一個(gè)自主學(xué)習(xí)的過(guò)程，也是自我提升的一個(gè)過(guò)程，在大學(xué)四年的學(xué)