【《多功能跑步机的结构设计和计算》12000字（论文）】 .docx

多功能跑步机的结构设计和计算摘要

随着生活水平的提高，人们越来越重视身体健康，加强体育锻炼成为人们保持健康的重要途径。其中，跑步是最方便、最有效的健身运动。跑步不仅能促进人体血液循环，增强心肺功能，还可以锻炼肌肉力量，消耗身体脂肪。正因为如此，在所有的健身运动中，跑步是最受人们欢迎的，而跑步所赖以的健身器材—一跑步机也随之受到了人们的青睐。

如今市面上的跑步机从不同的角度出发可以分成不同的类别，从使用功能出发可以分成单功能跑步机和多功能跑步机两类，从动力出发又可以分成机械式跑步机和自动式跑步机两种，本文主要是对多功能自动跑步机进行设计，多功能跑步机主要体现在可以双人同时进行，而且是不同的运动，一端为跑步机，另一端可以进行哑铃或者拉伸弹力绳等活动，双人还可以在运动过程中进行互动，增加了趣味性。

此次设计的重点为跑步机的传动部分、多功能部分以及减振部分，并利用三维软件完成多功能跑步机的建模，以达到预期的一机多用的效果。

关键词：多功能跑步机；双人互动；三维建模

目录

1绪论 1

1.1国内外跑步机发展现状 1

1.2本文主要研究意义 1

1.3本文主要研究内容 2

2总体方案设计 4

2.1基本功能 4

2.2功能原理的确定 4

2.3整体结构 5

3跑步机结构设计 6

3.1电机选择 6

3.2带传动计算 7

3.2.1确定设计功率 7

3.2.2选择带型 7

3.2.3确定带轮有效直径 7

3.2.4计算带速 8

3.2.5初定中心距ao 8

3.2.6带的有效长度Le 8

3.2.7实际中心距a 9

3.2.8计算小带轮包角α 9

3.2.9每楔传递的基本额定功率P?和由传动比引起的功率增量△P1 9

3.2.10带的楔数 10

3.2.11有效圆周力F 10

3.2.12带的紧边拉力F? 10

3.2.13带的松边拉力F? 10

3.2.14作用在轴上的力Fr 10

3.3带轮选择 11

3.4跑台有关尺寸计算 12

3.4.1人机工程学 12

3.4.2跑步带的宽度 13

3.4.3跑步带的长度 13

3.4.4边条尺寸计算 13

3.4.5跑步板的尺寸 14

3.5滚筒的设计 14

3.5.1轴承的选择 14

3.5.2轴承寿命计算 14

3.6轴结构的设计 15

3.6.1轴安装要求 15

3.6.2轴的材料 15

3.6.3轴的最小直径 15

3.6.4各段轴尺寸的确定 15

3.6.5轴强度的校核 16

3.7滚筒要求 17

4减振系统 17

5辅助功能设计 19

5.1双杠功能设计 19

5.2哑铃凳功能设计 19

5.3仰卧起坐功能设计 20

5.4跑步机折叠功能设计 20

6总结和展望 2

6.1总结 2

6.2展望 2

参考文献 23

1绪论

1.1国内外跑步机发展现状

自20世纪80年代以来，在不到40年的时间里，跑步机已经完成了四代产品的演变，即机械跑步机、模拟电动跑步机、数字电动跑步机和数字变频跑步机↓。跑步机也不再是简单的机械零件组合，而是集机械技术、电子技术、传感技术和自动控制技术等多学科知识和技术于一身。[21近年来，健身器材行业有着非常广阔的发展前景，其中跑步机占据着重要的地位，2015-2020年占市场销售份额最多的便是跑步机，3l2020年全球跑步机市场规模达到了339亿元，预计2021年将达到409亿元。

国外健身器材市场发展较早，全球第一台真正意义上的跑步机便于1965年诞生在北欧1,所以欧美的跑步机技术较早成熟，这也是欧美主流跑步机品牌在全球范围内长时间领跑的重要原因，而且其技术也在不断的进行创新，一款由ICON24951设计的多用途家用跑步机使用了SpaceSaver自锁折叠系统和自动放松机制，在跑步后可以轻松折叠并变成办公桌使用4]。日本的一家公司则研发了一款水中跑步机WaterWalkerandSPA,其具有跑步、淋浴和SPA三种模式。5另外韩国的HERA7000系列跑步机在外观、品质和耐力性方面都处于领先地位。由此可见这些国家在跑步机的结构、功能以及界面设计上都达到了很高的水平。

国内的健身器材行业起步较晚，对跑步机的研