1、学 士 学 位 论 文跑步机的设计姓 名： XXX学 号： 2008051xxxx指 导 教 师 ： XXX院 系 (部 所 )： 机电工程学院专 业： 机械设计制造及其自动化完 成 日 期 ： 2012 年 04 月 30 日学校代码：10904学 士 学 位 论 文跑步机的设计姓 名： XXX学 号： 2008051xxxx指 导 教 师 ： XXX院 系 (部 所 )： 机电工程学院专 业： 机械设计制造及其自动化完 成 日 期 ： 2012 年 04 月 30 日学校代码：10904i摘 要跑步机是家庭及健身房常备的器材，而且是当今家庭健身器材中最简单的一种，是家庭健身器的常用选择。电
2、动跑步机通过电机带动跑带使人以不同的速度被动地跑步或走动，从动作外形上看，几乎与普通在地面上跑或走一样。本文基于家庭常用电动跑步机，分析其基本结构构造、机械原理，掌握各部件的基本特征及其各自之间的联系，在此基础上认识其功能的实现原理及基本特性。并基于此前提下通过优化设计尽力降低其成本价格，并努力缩小其使用及存放空间，在提高其运动价值基础之上使其体现出更大的市场价值，更多的为消费者所接受。关键词 跑步机，构造，机械原理iiAbstractTreadmill is commonly used in the home and the gymnasium,and it is one of the mo
3、st simple gymnasium equipments.We can walk or run on the electric tread-mill as the transmission belt is drived by the motor.Almostly,it is the same with the general on the ground from the action point of view.The object of this study was based on the general electric treadmill to analysis its struc
4、ture and mechanical principle and to know the association between each component and its functions. And based on this premise to reduce the cost price by optimizing the design,reduce the space of stroage. In improving the sports value basis to reflect the greater market value, the more accepted by c
5、onsumers.Key Words: Treadmill Structure Mechanical principleI目 录第一章 绪论 .11.1 选题的目的和意义 .11.2 国内外的研究现状和发展趋势 .1第 2 章 总体方案设计 .22.1 功能分析 .22.2 跑步机的基本结构设计 .2第 3 章 跑步板与跑步带的设计 .53.1 跑步板的设计 .53.2 跑步带的设计 .53.3 跑步台润滑油的添加 .5第 4 章 电动机的功率类型选择 .64.1 功率分析 .64.2 技术参数 .6第 5 章 传动机构设计 .85.1 设计步骤及参数选择 .85.2 多楔带带轮结构和尺寸选择
6、 .105.3 带传动的张紧装置的选择 .11第 6 章 外形结构设计 .126.1 支架的设计 .126.2 前后罩的设计 .136.3 仰卧起坐架的设计 .14第 7 章 前后滚筒的设计 .167.1 轴承的选择和计算 .167.2 轴结构的设计 .167.3 强度计算 .177.4 滚筒要求 .18第 8 章 跑步机使用和维护 .198.1 如何安全使用跑步机 .198.2 跑步机的维护与保养 .19参考文献 .20致 谢 .21跑步机的设计作者：xxx 第 1 页 共 21 页第一章 绪论跑步是目前国际流行并被医学界和体育界给予高度评价的有氧健身运动，是保持一个人身心健康最有效、最科学
7、的健身方式，也越来越受到大家喜爱。户外长跑曾经是大众最喜闻乐见的运动形式，沿着林荫道呼吸着早晨清新的空气，听着枝头的鸟鸣，既能愉悦身心，又可锻炼体魄。只是随着都市的大气变得污浊，生活节奏变得紧张，户外长跑变得不那么流行了，而跑步机则成了时下健身最热门的健身器械。跑步机不仅可以让我们免受汽车尾气之苦，也使我们可以选择自己方便的时间随时锻炼。1.1 选题的目的和意义随着生活水平的提高，人们的健身意识随之增强。由于城市生活的快节奏和局限性，跑步机机进入了人们的视野。跑步机结构简单，使用方便，节省空间，是城市生活健身的最佳选择。而且在运动过程中，与实际陆地运动相比，可减轻疲劳感从而增加能量消耗，达到更
8、好的运动健身效果。希望此设计对于处在工薪阶层的有运动渴望，却没有足够的运动空间和运动时间的人士来说是个好消息。1.2 国内外的研究现状和发展趋势目前，美国仍旧是世界上最大的单个健身器材消费市场，亚太地区则是市场增长最快区域，2009 年全球的健身器材销售中，跑步机的销售额也突破 30亿美元。我国的健身器材行业自上世纪 80 年代末以来,经过多年的不断调整与发展,生产的室内健身器材产品已大量出口到欧美等发达国家，并进入主流市场。跑步机的设计作者：xxx 第 2 页 共 21 页第 2 章 总体方案设计2.1 功能 分析跑步机的功能就是构建一条运动的跑道，跑道运动的方向与运动者的跑动方向相反，但速
9、度必须自动保持大小相同，这样就能够实现运动者在原地进行跑步锻炼了。为实现跑步机的功能，对跑步带的驱动与速度控制进行选择：通常使用直流电动机驱动，直流电动机通过半导体功率器件，使用脉冲宽度控制（PWM）方式实现调速。速度范围为 0.812km/h，并设有 3、8、12 三个速度直选键。 图 2-1 机构简图2.2 跑步机的基本结构设计电动跑步机主要由电动机、机架、跑步板、跑步带及仪表控制盘组成，速度传感器安装在紧靠在从动皮带轮的框架上，皮带调节螺栓一端连接在焊接于框架前端的孔板上，一端连接在电动机外壳的孔板上，另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。传动方式采用带传动机构。另外
10、支跑步机的设计作者：xxx 第 3 页 共 21 页架上安装有仰卧起坐架，实现仰卧起坐功能。图 2-1 设计总图跑步机的设计作者：xxx 第 4 页 共 21 页第 3 章 跑步板与跑步带的设计3.1 跑步板的设计电动跑步机的跑步板，它由基板以及高密度导电耐磨板构成。基本是高密度纤维板，强度较高、重量较轻，成本较低，效果较好，本身也提供一部份的吸震功能。导电耐磨层既可长期承受跑步带的摩擦，使用寿命高；又可随时将摩擦产生的静电荷通过底座导出，避免静电对人体的不舒感和对跑步机造成的损害。导电耐磨层可以在基板上喷涂导电耐磨涂料固化制成，也可以在基板上复合耐磨金属板制成。导电耐磨涂料层工艺较简单，成本
11、也较低。复合耐磨金属板则更牢固。复合耐磨金属板为复合铜板时效果更好，更耐磨。3.2 跑步带的设计跑步带是电动跑步机的一个重要部件，跑步带的性能好坏直接影响跑步机的质量，影响跑步效果。要求跑步带抗延展性好，使用寿命长，不易变形。因此跑步带可以采用双层 PVC 十单层胚布材料。跑步带的尺寸应满足跑步这一功能的需要，长度方向应让人能轻松迈开步伐，根据人体运动工程学推算，设计为 1300mm;宽度应按照人体尺寸的肩宽度来确定，加上余量，设计为 450mm。理论上来说，在相同的马力条件下，如果跑步机所能提供的跑步带面积越大，且整台实际的占地面积越小，应是较佳的设计。3.3 跑步台润滑油的添加润滑油的添加主要达到以下目：1、降低跑步板与跑步带之间的摩擦力及保护跑步板表面的耐磨涂层，以达到延长跑步带与跑步板的寿命。2、充分降低跑步机运行的电能损耗。3、让机器运行更加流畅，增强使用舒适性。润滑油的质量要求：耐高温、黏度高、不易挥发。使用方法：1、掀开右侧跑步带，将润滑油沿跑步带方向倒在跑步板上，控制用量为 10 ml。2、左侧同右侧使用相同的操作方法。
