机械创新设计方法结课报告多功能跑步机

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1、《机械创新设计方法》结课报告设计题目:多功能跑步器学生姓名：潘峰胡聿怖杨水学号：班级：120314任课教师:XXX2015年9月23日1.运用《机械创新设计方法》课程所学的创新思维、创新技法，以及机械系统方案设计、机构设计、结构设计等方面的创新知识，针对某一你所熟悉的产品、设备或零件，提出你在上述某一方面的具体的创新与改进措施。2.设计课题在主题框架内可自行确定，课题可以是机构设计，结构设计,外观设计，创新设计等；3.每个课题可一人一题，也可两人或三人一题，但需要有较明确的分工;一.拟定设计任务书（设计原由，设计技术条件，设计内容，设计对象说明）现在由于快节奏的生活方式和不良的生活

2、习惯，致使大多数人的身体处于亚健康甚至低于亚健廉的水平，长此以往必将彫响国家的可持续发展，为此普及全民运动的理念显得尤为重要。跑步是国际流行的有氧健身运动，被医学界和体育界给予高度评价，对•于提高使用者的心肺功能、肌体耐力以及脂肪消耗都具存非常好的效果。此课题的目的就在于运用巧妙而简单的设计，来实现健身的多样性和便捷性，降低大众健身运动的门槛，实现足不出八便可健身，使全民都能参与其中，并感受到其中的乐趣。此新型便携式跑步机便是响应这一理念而生。二.功能原理与工作原理分析功能原理：利用与脚接触的运动部分的往复运动模拟出跑步的效果。工作原理：通过一定的控制方式，使机构在不同的条件下完成

3、特定的运动方式，最终形成循环往复的运动，以实现对跑步过程的模拟。三.国内外同类产品现状电动跑步机主要山机架、电动机、可调电源、跑步皮带及仪表控制盘组成，其特征在于框架与支架垂直连接，前轴与后轴分别装在框架的两端，前滚筒与后滚筒分别用轴承套装在前后轴上,跑步皮带张紧绕装在前示滚筒上，跑步皮带下装有支撐跑步板，从动皮带伦紧装在前滚筒的一端,电动机、可调电源，安装在框架的前端,控制传感器装在电动机上，速度传感器安装在紧靠在从动皮带轮的松架上，皮带调节螺栓一端连接在电动机外壳的孔板上，另一端连接在焊接于框架询端的孔板上，跑步机扶手架安装于支架的顶端，仪表控制盘安装于扶手架上。传动方式采用带

4、传动机构，传动级为一级。四.机构方案评价评价指标具体项目机构方案评价123A运动性能1.运动规律、轨迹2.运转速度、运转程度直线往复型运转程度好直线往复型运转程度好循环往复型运转程度一般BT作性能1.效率高低2.使用范围效率高、适用于直线传动效率高、适用于直线传动效率一般、适用于往复传动C动力性能1.承载能力2.传力特性3.振动噪声传力平稳，正常润滑下无噪声传力平稳，正常润滑下无噪声承载能力强，传力不平稳有脉冲，有较小噪声D经济性1.加工难易2.维护方便性3.能耗人小短齿条加工简单，维护方便，能耗较人长齿条加工较复杂，维护方便，能耗小加工简单，维护较麻烦，能耗较人E结构紧凑1.尺寸

5、2.匝呆3.结构复杂性尺寸小,较重，结构比较复杂，不便安放电机等尺寸小，较轻便携，结构简单，便于女放其他零件尺寸小,较重，结构简单，便于安放其他零件一.三种方案的机构（结构）构型（要求绘制机构运动简图或示意图；）结构1利用短齿条和多齿轮啮合的方式传动（图小为与上齿条啮合情况），且保证段齿条长度至少大于两齿轮中心距，以保证传动的连续性，使用短齿条可是生产成木降低，易于批量生产。结构2利用长齿条与单齿轮啮合的方式传动（图中为与上齿条啮合情况），齿条可运动超出主体箱，运动行程由踏板控制。运动过程小齿条始终与齿轮啮合，且齿条的有效啮合长度较其运动范围较短，以免出现超程后卡死的情况。结构3选

6、用链轮的传动方式，利用链轮循环往复的特点，踏板被下压后山链条带动运动，踏板升起后由弹簧将其拉回原位，其特点是回程速度快，但是不具规律性。一.确定最佳方案并阐述所选方案功能及工作原理由上边可知，结构2为最优结构方式，不仅便于生产制造，还便于携带与收藏。H•能耗相对较小，利用率高。同时紧凑的结构也便于电机与线板等的布置与连接。现对结构分析如下：此模型包括“固定部分”、“运动部分”和“控制部分”此三大部分组成。固定部分山主体、齿轮、电机（在建模中为了捉髙效率，电机及辅助件部分并未进行展开设计，而只是对主体结构进行探索）等组成，固定于地lAiZ上，以此来为系统提供稳恒的动力输出；运动部分为

7、踏板盒，相对固定于主体之上，可实现前后方的玄线运动，构成了往复运动的基础；控制部分是指由弹簧连接的仲展与压缩，来实现双排齿条与齿轮的啮合条件的变换，进而完成对往复运动的调控，达到了简易条件下人工智能的效來。工作原理：先将人的跑步过程抽象，得到如下的两点假设。假设1人在跑步过程中时刻一只脚撑地（丽脚刚落地且后脚即将离地的时刻相对较短，在此往复循环运分析中可忽略）o假设2弹簧被压缩过程卜分短暂，不会对速度造成明显的波动，或产生的波动远小于人的感知。现对跑步机运行过程进行分