【《多功能跑步机的结构设计和计算》12000字（论文）】 .pdfVIP

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a。8

3.2.6带的有效长度Le8

3.2.7实际中心距a9

3.2.8计算小带轮包角049

3.2.9每楔传递的基本额定功率可和由传动比引起的功率增量APi9

3.2.10带的楔数Z10

3.2.11有效圆周力K10

3.2.12带的紧边拉力10

3.2.13带的松边拉力F210

3.2.14作用在轴上的力Fr10

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22

6.1总结22

6.2展望22

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。⑵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，⑶2020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⑴，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冏。日本的一家公司则研发了一款水中跑步机ateralkerand

SPA,其具有跑步、淋浴和SPA三种模式。⑸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

设计上都这到了很高的水平。

国内的健身器材行业起步较晚，对跑