畢業(yè)論文
開題報告
題 目 多功能跑步機結(jié)構(gòu)設(shè)計
專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級
學(xué) 生
指導(dǎo)教師
年
一、 畢業(yè)設(shè)計(論文)課題來源、類型
二、選題的目的及意義
隨著社會的發(fā)展，一方面我們需要良好的體質(zhì)適應(yīng)工作的需要，另一方面由于受到氣候、環(huán)境、場地等一些客觀因素的制約，我們到室外去跑步的機會也越來越少；隨著生活的節(jié)奏變快，時間也被人們充分的利用，導(dǎo)致辦公室一族沒有辦法保證身體的健康。
因此，關(guān)于跑步機的研究與開發(fā)已成為主要發(fā)展方向。一臺多功能跑步機是由跑步機、劃船器、臥式健身車、立式健身車、放松機、腰旋器等功能器材組合而成，以功能多、占地少而受到一些人的喜愛。它的鍛煉方法同普通跑步機一樣，從健身器具備的使用舒服、方便，故本設(shè)計為多功能跑步機結(jié)構(gòu)設(shè)計。設(shè)計出的多功能跑步機根據(jù)自己的情況，適當(dāng)選擇運動方式進(jìn)行鍛煉對人的心肺功能以及上下肢肌肉力量的增強有良好的作用。在使用者的時間，空間得到更多節(jié)省，使得多功能跑步機具有更好的使用性。
三. 本課題在國內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢
世界第一臺跑步機誕生于1875年，發(fā)明人是美國東部農(nóng)村的一位機械師這臺機器其實是一臺便攜式農(nóng)機設(shè)備，以牲畜作為動力來源。這可不是什么新鮮事，世界各地的農(nóng)民們早就用驢來拉磨了。不過，驢和任何動物一樣，不喜歡原地轉(zhuǎn)圈，想讓驢拉磨，就得用鞭子抽，還得蒙上它的眼睛。
除了拉磨，還有好多農(nóng)活可以讓動物干。早在16世紀(jì)，歐洲的農(nóng)民就發(fā)明了很多類似的傳動裝置，讓驢和馬來幫助農(nóng)民打谷或者汲水。不過，這些裝置都是讓動物爬樓梯，利用動物的體重來產(chǎn)生動力。
1866年，紐約州通過了美國第一部禁止虐待動物的法律，用鞭子打牲口被視為非法行為?！懊绹磳ε按齽游锝M織”指責(zé)那些爬樓式的動力裝置傷害了動物的膝關(guān)節(jié)，給動物造成了心理壓力。于是有人發(fā)明了水平跑步機，其傳送帶和地面平行，動物走在上面就像平時散步一樣自然。隨后，“被動式跑步機”（即最早期的跑步機，以人為主要的動力源進(jìn)行的原地跑步的機器；后來發(fā)展到現(xiàn)在，改早期的被動式為主動式跑步機，以跑步機內(nèi)置電機為主要動力源進(jìn)行原地跑步的機器）盛行于國外。由于長期使用會加速膝關(guān)節(jié)老化【1】，致使人們不得不使用電動機代替作為動力源。這種方式可以使人跑動的更加自如。
中國的第一臺跑步機于1996年誕生，自其誕生以來，中國健身行業(yè)一直致力于其產(chǎn)品科技含量和功能性的完善，先后推出了“具有倒走功能的跑步機”、“可自然長效釋放負(fù)氧離子的跑步機”等多款產(chǎn)品來滿足不同階層的消費需要。
具有數(shù)字VR系統(tǒng)的電動跑步機，在2006年生產(chǎn)出來。是由觸摸計算機、控制柱模板及電動跑步機構(gòu)成，給運動者提供一種虛擬的運動環(huán)境，具有高趣味性和互動性的方便安全運動器材，其涵蓋了健康數(shù)據(jù)管理、健身方案設(shè)定，曲線對比，互動游戲，互動競技等。【2】
具有倒走功能的電動跑步機，面世于2007年。常用跑步機使用電動機帶動跑帶往一個方向的運動，具備倒走功能的電動跑步機通過導(dǎo)正滾筒的設(shè)置，克服了反復(fù)調(diào)整跑帶的不便，通過改變滾筒的形狀，導(dǎo)軸、點擊設(shè)置來實現(xiàn)正走或倒走的功能。
2008年，同機異步康復(fù)跑步機面世。在一臺跑步機上設(shè)置左右對稱的兩套運動系統(tǒng)。由于配置左右對稱的兩套全運動系統(tǒng)，使運動方式實現(xiàn)正走、倒走、交替運動多種方式和模式，解決了現(xiàn)有跑步機只能單方向運動的技術(shù)問題，為鍛煉者方便、安全、先進(jìn)、獨特的運動器械和安全的鍛煉環(huán)境。
基于國內(nèi)外的發(fā)展，未來跑步機必將進(jìn)入多樣化、多層化、多用化，實現(xiàn)健身、康復(fù)、放松等多用途。隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，社會文明程度的普遍提高，在物質(zhì)生活豐富，全民健身運動深入人心情況下，人們越來越注重精神生活上的追求。隨著人們對空間、以及實用性的需求，一臺跑步機多種用途已迅速的占據(jù)了廠商以及人們的心里，所以多功能的跑步機是現(xiàn)代跑步機的主要發(fā)展方向之一。
四、本課題主要研究內(nèi)容
主要研究內(nèi)容包括總體功能設(shè)計、傳動機構(gòu)設(shè)計、外形結(jié)構(gòu)設(shè)計、前后滾筒的設(shè)計。根據(jù)研究內(nèi)容各部分可細(xì)分為：總體功能設(shè)計（已確定實驗的人體結(jié)構(gòu)和運動特點，并且根據(jù)其鍛煉給出相應(yīng)的保健需求）包括基本功能、構(gòu)造設(shè)計和功能原理的確定；傳動機構(gòu)設(shè)計包括電動機類型、功率選擇及技術(shù)參數(shù)、傳動機構(gòu)設(shè)計及其參數(shù)選擇、多楔帶帶輪結(jié)構(gòu)和尺寸選擇和帶傳動張緊裝置選擇；外形結(jié)構(gòu)設(shè)計包括機架的設(shè)計和支架的設(shè)計；前后滾筒設(shè)計包括軸承的計算、軸的設(shè)計和強度計算和滾筒要求。同時還包括跑步板及跑步帶的設(shè)計、使用和維護(hù)等。
五、完成論文的條件和擬采用的研究手段（途徑）
在學(xué)校通過學(xué)習(xí)機械原理，機械設(shè)計，機械設(shè)計制造基礎(chǔ)等課程具有一定的機械設(shè)計知識，再根據(jù)平時的課程設(shè)計的設(shè)計知識的積累，逐步進(jìn)行本設(shè)計。在本設(shè)計中主要設(shè)計條件為機械設(shè)計書，AutoCAD軟件，機械設(shè)計手冊。根據(jù)CAD畫圖畫出設(shè)計原型，然后書寫論文。通過調(diào)研，實地觀察多種多功能跑步機，盡可能詳細(xì)的記錄其工作情況和必要的技術(shù)參數(shù)。能夠靈活應(yīng)用以前所學(xué)的知識、設(shè)計方法和技巧。有充足工作準(zhǔn)備，如：機械設(shè)計手冊。本次設(shè)計的多功能跑步機，以中年人群為實驗群眾，對其各部分的實用性、各功能的使用程度做評測。首先是對多功能跑步機的傳動機構(gòu)設(shè)計，例如：傳動電機的功率、類型，傳動的步驟、主要構(gòu)件等等。其次根據(jù)傳動的大小、電機的大小考慮外形結(jié)構(gòu)，根據(jù)載重和運作力矩進(jìn)行支架的合理選擇，對其材料的性能、抗彎程度進(jìn)行估測，然后選定材料，這樣就可以達(dá)到最可觀的實用性。然后，根據(jù)各部分的計算繪出AutoCAD圖。再根據(jù)各部分所含有的非標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)巾，逐個進(jìn)行分析，進(jìn)行主要非標(biāo)準(zhǔn)零件零件的繪圖。以保證多功能跑步機的結(jié)構(gòu)復(fù)合加工的工藝性，具有良好的實用性，盡可能縮小成本以達(dá)到經(jīng)濟性，并且保證其具有的多功能達(dá)到預(yù)期的功能使用，從而達(dá)到其設(shè)計的目的。
六、本課題進(jìn)度安排、各階段預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)
1、第一、第二周，收集檢索資料，準(zhǔn)備開題報告；
2、第三周，閱讀文獻(xiàn)，并對有關(guān)設(shè)計進(jìn)行調(diào)研；
3、第四周，熟悉設(shè)計平臺，進(jìn)行總體設(shè)計基本功能設(shè)計；
4、第五周，進(jìn)行總體設(shè)計包括：構(gòu)造設(shè)計和功能原理設(shè)計；
5、第六周，開始傳動機構(gòu)設(shè)計包括：電機類型功率選擇及其參數(shù)選定、傳動機構(gòu)設(shè)計步驟及參數(shù)選擇；
6、第七周，進(jìn)行多攜帶帶輪結(jié)構(gòu)和尺寸選擇和帶傳動張緊裝置選擇，機架的設(shè)計和支架的設(shè)計；
7、第八、第九周，前后滾筒設(shè)計包括軸承的計算、軸的設(shè)計和強度計算和滾筒要求、跑步板及跑步帶的設(shè)計、多功能設(shè)計；
8、第十周，分析、計算與校核；
9、第十一周，整理論文數(shù)據(jù)文獻(xiàn)資料；
10、第十二周，用AutoCAD繪制總體圖、裝配圖、零件圖；
11、第十三、十四、十五周，撰寫論文；
12，第十六周，論文答辯。
參考文獻(xiàn)
[1] 李梅浠，跑步機使膝關(guān)節(jié)殺手？[J]，健康時報，2009（02）
[2] 崔俊浩，匯祥VR商用跑步機全面提升科技含量[J]，文體用品與科技，2006（03）
七、指導(dǎo)教師意見
對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測：
指導(dǎo)教師：
八、所 在 專 業(yè) 審 查 意 見
負(fù)責(zé)人：
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