多功能自动跑步机机械结构设计

多功能自动跑步机机械结构设计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，是家庭健身器的最佳选择。专家们相信未来跑步机市场将以高价位产品为主导。低价位产品销售也不错，近几年价格已有上升趋势。注重生活时尚的消费者认为跑步机价格在上千元以上是理所当然的事。种种迹象表明未来，跑步机的需求还会持续的增长，特别是针对一些新兴功能的跑步机。本文是用通过SOLIDWORKS三维软件进行设计的，主要包括自动跑步机的机械设计、样式设计及功能设计，最后对该多功能跑步机的保养及使用。设计内容主要包含电机的设计、传动装置的设计、外部框架的设计、滚筒的设计、跑步带的设计、减震的设计，材料及结构的设计等，本文设计中参考了国内外各品牌结构和样式，对一些参数进行一些设计、计算及设定，同时还考虑到如何设计才更为人性化，使得多功能跑步机的性能及作用扩大化。关键词：跑步机机械结构多功能

AbstractTreadmillsarestandingfamiliesandgymequipment,andistodaythehomefitnessequipmentisthemostsimpleone,isthebestchoiceforfamilyfitness.Expertsbelievethatthefuturemarketwillbehigh-pricedtreadmillsproductoriented.Low-costproductsalesaregood,thepricehasbeenrisinginrecentyears.Focusonlifestyleofconsumersbelievethatthepriceofathousanddollarsatreadmillthanamatterofcourse.Thereareindicationsthatthefutureneedsofthetreadmillwillcontinuetogrow,especiallyforsomeofthenewfeaturesofthetreadmill.Thisiscarriedoutthroughathree-dimensionalsoftwareSOLIDWORKSdesign,includingautomatictreadmillmechanicaldesign,style,designandfunctionanddesign,andfinallythemulti-functiontreadmillmaintenanceanduse.Designcontentmainlyincludesmotordesign,geardesign,exteriordesignoftheframework,drumdesign,runningbeltdesign,shockabsorptiondesign,materialandstructuraldesign,thisreferencedesignthestructureandthebrandathomeandabroadstyle,forsomesomedesignparameters,calculationandsetting,butalsoconsiderhowtodesignitmorehumane,makingmulti-functiontreadmillperformanceandexpansion.Keywords:mechanicalstructureofmultifunctionCapitalmarket

摘要 I

Abstract II引言 1

1跑步机的设计思路 2

1．1该跑步机要实现的功能 2

1．2该跑步机的机械设计原理 3

2跑步机传动机械的设计 4

2．1电机的选择与设计 5

2．2传动装置的设计 7

3跑步机整体样式的设计 8

3．1外部框架的设计 10

3．2滚筒的设计 11

3．3跑步带的设计 12

3．4减震的设计 13

4跑步机的多功能设计 14

4．1材料的选择与处理 14

4．2结构的设计与处理 155该多功能跑步机的保养及使用 16

5．1日常维护与保养 16

5．2使用方法 16

5．3注意事项 17结束语 18

致谢 19

参考文献 20引言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。自动跑步机，又名电动跑台，是多年来国际流行的大众健身器材，通过电机带动跑带使人以不同的速度被动地跑步或走动。由于自动跑步机上的电子辅助装备功能非常多，锻炼者可体验不同的跑步环境，如平地跑、上坡跑、丘陵跑、变速跑等，个人可以根据自己的锻炼目的进行锻炼。跑步机在健身者运动时能显示出跑步时的速度、时间、心率、热量、节拍、距离等指标，使健身者能够随时根据自身的身体状况调节训练强度。跑步机双面宽厚的跑带带给您草地般舒适感觉，马力强劲的电机带给您澎湃恒久的动力，灵敏的控制器配合芯片使您在跑步过程中随心所欲，坚固的钢架以及防爆冲装置使您的安全尽在掌握。电跑使您在繁忙的工作之余仍然可以尽享运动的乐趣。1跑步机的设计思路1.1该跑步机要实现的功能跑步机的基本功能就是构建一条运动的跑道（跑步带），跑道的运动方向与运动者的跑动方向相反，但速度必须自动保持一致，这样就使得运动者能够在原地进行跑步锻炼了。实现跑步机的功能，对跑步带的驱动与速度控制：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。1.2该跑步机的机械设计原理多功能自动跑步机主要由机架、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后滚筒上，跑步皮带下装有支撑跑步板，从动皮带轮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框架上，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前端的孔板上，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。传动方式采用带传动机构，传动级为一级。同时在支架上安有扭腰盘和伏地挺身架使机器实现其多功能性。表1.2-1跑步机的外形图目前市场上比较常见的有传统跑步机和自动跑步机两种。传统跑步机，俗称”被动式跑步机”。是我国上世纪80年代从国外引进健身观念时、为适应当时国情而开发的具有”中国特色”的过渡产物。它的动力来源是使用者通过自身臂部、膝部、踝关节的活动，推动跑步机而产生的运动。速度由运动者自己控制。这种运动方式，表面上看起来似乎能消耗更多的能量，但其造成的运动伤害也要比在大自然中跑步高出数倍。据北医三院运动医学专家林共周博士解释：在马路上跑步，每跑1000米，每只脚就得撞击地面约1000次左右。而在传统跑步机上跑步，人体除自身重量产生的震荡外，脚踝、膝部和臀部的肌肉，特别是肌腱，还要额外承担向后的扭力来确保跑带向后运动。由于扭力过度集中在韧带、关节等几个关键受力部位，更容易使受力部位肌腱组织产生慢性疲劳，造成损伤。很多传统跑步机使用者，发现自己越是认真锻炼，腿部就越跑越粗，关节也越练越没有力气。传统跑步机并不适合患有脊椎软骨突出、膝关节炎、踝关节扭伤、骨肌腱炎、以及足底筋膜炎的人，因为长期的跑步可能会加重慢性扭伤的情形或加速膝关节的老化。自动跑步机是健身房及家庭较高档的器材，这种跑步机能减轻传统训练对关节的冲击，避免运动受伤，比自然跑步有明显的优势。跑步时后脚跟先着地，顺着跑带方向运动。手脚模仿跑步的动作，前后挥动，从而使全身肌肉得到均衡的锻炼。由于跑带的运动方向与脚步移动的方向一致，韧带部位的扭力就抵消了，跑起来非常舒适。康复者、儿童、老年人也可以保持身体平衡，从而集中精力安心锻炼。如果增加运动量，可以加快舞动手脚的速度。用自动跑步机能消除关节的负载，不但能减肥健身，还有益于受伤后身体的恢复。它通过电机带动跑带使人以不同的速度被动地跑步或走动。由于被动地形成跑和走，从动作外形上看，几乎与普通在地面上跑或走一样，但从人体用力上看，在自动跑步机上跑、走比普通跑、走省去了一个蹬伸动作。正是这一点使每一个在自动跑步机上走跑的人感到十分轻松自如，可使人比普通跑步多跑1／3左右的路程，能量消耗也比普通走、跑为多。另外，由于自动跑步机上的电子辅助装备功能非常多，可体验不同的跑步环境。2跑步机传动机械的设计跑步机属于健康器材类产品，由于跑步机驱动电机必须满足各种体重的人来使用.一般使用跑步机的目的有两种:健身，减肥瘦身;如果是减肥瘦身的人来使用，因为身体较肥胖，跑不快，因此驱动电机的低速必须转矩大才能使用.相反的，健身的人跑步快，但是重量轻，因此高速时的转矩需求较小;跑步机必须满足家庭成员每一个人都能使用，因此调速范围要宽广，低速转矩要大，才能满足不同重量的人。2.1电机的选择与设计当人在跑步机上跑步或走路时，跑步机所承载的重量是人体重的0.8~2.5倍，而马力就是在这样的载重量下，还能满足并维持所选择的速度，让人可以在跑步机上走跑自如的驱动力。通常跑步机一个马力大概可提供50~60公斤的承载重量，但跑步带面积大小也和跑步机马力有相当直接的关系，跑步机的马力越大，可以带动的跑步带面积也越大，所以衡量效率及安全性后，一般建议，家用跑步机合宜的持续马力应该至少1.5马力以上，如果家人的体重有超過80公斤，則应选2.0持续马力以上的跑步机。此跑步机设计标准为100公斤，则自动跑步机用电动机—ZYT42（NEMA）型永磁直流电动机该型电动机系大功率跑步机中配套的专用驱动元件，经一定的电磁、结构派生处理也可适用于相应的机械装置中作为驱动元件。该电动机显著的特点：具有转速精度高，当人在跑步机上运动时，是一个冲击负载，该机在这种冲击负载作用下一转不差，保持同步转速，如同在平地上一样感觉。表现在调速方便，它可以实现无级调速，调速范围宽，低速性能（启动转矩大），运行平稳，噪音低，效率高。主要的技术参数如下：型号ZYT42/06，电压220VDC，功率2.0HP，电流不大于9.8A，转速3400±7%，转向逆时针，绝缘等级F级L1=28.5，L2=272。表2.2-1跑步机的剖析图2.2传动装置的设计工作机构类型选择带传动，属于定传动比匀速转动机构。带传动具有结构简单，成本低廉能缓和载荷冲击，运行平稳，无噪声，过载时将引起带在带轮上打滑，因而可防止其他零件的损坏，具有过载保护作用。1、设计步骤及参数选择初始条件：选择电机为专门为跑步机生产的永磁直流电动机，传动功率P=1.5KW，主动轮转速为n1=3400r/min传动比定为i=2.1由于多楔带适于传递功率较大而又要求结构紧凑的场合，特别能适应带轮直径小的传动，计算公式如下：1、确定设计功率PdPd＝KAP（3-1）KA——工作情况系数，根据跑步机使用的特性，选择每天工作时间〈10小时，载荷变动小。KA=1.1见表8-9Pd=1.1*1.5=1.65kw2、带型号的选择对于多楔带的型号可根据设计功率Pd=1.65KW和小带轮转速n1=3400r/min，选PJ型多楔带。3、确定带轮直径de1、de2（有效直径）小带轮有效直径：由表8-90demin=20mm，由表8-91选de1=33.5mm大带轮有效直径:小带轮节圆直径dp1=de1+2△e=33.5+2*1.2=36mm由表8-90，△e=1.2大带轮节圆直径dp2=idp1=2*33.5=67mmde2=dp2-2△e=67-2*1.2=64.6mm由表8-91，选de2=63mm4、计算带速vv=πdp1n1/（60×1000）m/s（3-2）注意：v↑—→离心力、离心应力↑—→FQ↓—→单位时间内的应力循环次数N↑v↓—→P=F×v/100可知，P一定时，F↑—→张紧力↑一般v在5～25m/s，最大30m/s，在8～15m/s较好V=∏*36*3400/60*1000=6.4<30m/s，合适5、初定中心距a0中心距的大小对带传动的影响：a↑—→结构大—→由于载荷变化引起带的颤动—→掉带a↓—→带的长度↓—→在一定速度下，单位时间内带的应力变化次数N愈多，会加速带的疲劳损坏；—→当传动比i较大时，包角↓对于V带传动，中心距a一般可取2（de1＋de2）≥a0≥0.7（de1＋de2）（3-3）67.55〈a0〈193初定a0=150mm6、确定带的有效长度LeLe0=2a0+∏/2（de1＋de2）+(de2-de1)2/4a0=2*150+151.505+1.45=452.96mm由表8-52，选Le=450mm7、计算实际中心距a中心距的变动范围考虑安装调整和补偿张紧力的需要（如胶带伸长而松弛后的张紧），尚需给中心距留有一定的调整余量。由表8-54知中心距的调整量为△min=5，￡min=8.a=a0+(Le-Le0)/2=150-1.48=148.52mm则a1=153.52mma2=140.52mm8、计算小带轮包角α1≈∏-（de2-de1）/a=3.14-0.199=2.94rad9、带每楔所传递的额定功率及其增量由带型，de1=33.5mm，n1=3400r/min按表8-55用插值法计算的p0=0.14kw由i=2，n1=3400r/min，有表8-55用插值法计算得△p0=0.02kw10、计算带的楔数由表8-56用插值法计算Kα=0.97，KL=0.78Z=1.65/（0.16*0.97*0.78）=13.63由表8-51选取Z=1211，有效圆周力FT=Pd/v*103=0.26*103=260N12．作用在轴上的载荷为设计轴和轴承，需确定带传动作在轴上的力Fr得Kr=1.57则Fr=1.57*260*0.995=406.16N3跑步机整体样式的设计3.1外部框架的设计为了保证整个系统的稳定性和减震系统的有效性，基架全部采用焊接结构。基架的设计是整个设计的基础，也是其他设计的基准。支架，滚筒的选择，以及前后ABS塑料罩等等，都是依据基架的尺寸和形状设计的，所以设计开始首先考虑基架的设计，进行样式，结构，还有尺寸的确定。主要是通过调研，看现有市场上的跑步机的基架结构的流行设计，在此基础上进行自己产品的开发，少走弯路，紧跟市场，在尺寸的确定方面参考了人体运动工学推算，跑步带使用45*130厘米的大小，以此保证给人以足够的运动面积，为主要数据展开对基架的设计，再考虑电机的尺寸，传动机构带传动的中心距离，电机的安装，前后滚筒的位置，PWM调速电源的安装位置，以及传感器安装位置的预留等等，设计了上图的基架，在设计中特意将两边框设计了足够的宽度，以此为锻炼过程中短暂的休息提供两脚踩放的位置，另外也为万一跑步机失灵发生意外，人可快速两脚分开脱离旋转的跑带，提供足够的安全踩放位置。表3.1-1框架设计支架设计分为上下两部分通过插拔的形式安装和拆卸，目的是包装时节省空间，材料采用空心钢管，连接为焊接，保证稳定性。支架包括扶手，仪表安装辅助支架，扭腰盘连接处等，仰卧起坐架直接焊接于辅助连杆上。与基架的连接采用螺栓连接，方便位置的调整和拆装。底部安有橡胶垫和尾套，保证平衡，最重要的是实现减震的二级缓冲。表3.1-2支架设计3.2滚筒的设计1、轴承的处理轴承类型：深沟球轴承，轴承代号：6301轴承参数：轴承内径：12，轴承外径：37，轴承宽度：12，额定动载荷：7480，额定静载荷：4650，极限转速：22000，润滑方式：脂润滑。工作参数：径向载荷：406.16，轴向载荷：0，使用寿命：30000，工作转速：1819.8，载荷系数：1.5。滚筒轴属于固定心轴——只承受弯矩M≠0；不承受扭矩T=0；轴的毛坯一般用圆钢或锻件。2、结构设计应满足的基本要求（1）轴与轴上零件应具有准确的工作位置——定位要求（2）轴上零件应易于装拆和调整——安装调整要求（3）轴上零件的固定应牢固可靠——紧固要求（4）轴应具有良好的制造工艺性——工艺要求（5）应尽量减少应力集中——提高疲劳强度的要求3、轴参数及相关要求（1）为便于轴上零件的装拆，常将轴做成阶梯轴。（2）为使轴上零件易于安装，轴端和各轴段的端部应有导角（3）轴的形状和尺寸力求简单，以便于加工（4）轴上磨削的轴段有砂轮越程槽；需车制螺纹的轴段，应有推刀槽；4、轴的材料要求轴常在交变应力的作用下工作，其材料的要求是：强度高、刚度好、应力集中的敏感度小，抗疲劳，加工性能好，有的轴表面要求也较高。轴的材料主要采用中碳钢35或45钢和合金钢20Cr或40Cr等。最常用的是45#钢（含碳量０.45％），它具有较高的综合机械性能。本设计采用45#钢。5、轴的设计内容有关轴的设计内容包括两个方面：（1）结构设计：使轴具有合理的结构形状，良好的加工工艺性； 轴的端部应有45度倒角，以便安装时对中，防止锐边划手。轴的结构设计主要根据以下几个方面：轴上零件的配置；轴上零件的固定；轴上零件的装拆；轴的加工工艺性。轴上零件的固定可分为两个方向：周向固定：传递扭矩和运动。采用过盈配合（轴承内圈）、轴向固定：防止零件在运转时产生轴向移动。表3.2-1实际使用中的轴剖面图（2）强度计算：保证轴在载荷作用下不致断裂或产生过大的变形。由于心轴工作时只承受弯矩而不承受扭矩，所以在应用上式时，应取T=0。由于是固定心轴，考虑启动，停止等影响，弯矩在轴截面上所引起的应力可视为脉动循环变应力。所以固定心轴的许用应力应为1.7[σ-1]。最大弯矩M=0.54/2*300=81N.M抗弯截面系数W=∏*d4/64=[3.14*(0.012)4/64]=2*10-8强度=M/W=81/(∏*d4/64)=81/2*10-8=40MPa材料采用45号调质钢许用弯应力为102MP结果40〈102则通过设计能承受足够的工作强度。6、滚筒的设计主动滚筒的外圆全跳动小于0.33mm，从动滚筒的外圆全跳动小于0.25mm。滚筒均采用2.1mm壁厚的优质钢管，光洁度达到0.8以下。滚筒均有防静电处理。滚筒外部经防锈处理。表3.2-2滚筒样式图3.3跑步带的设计自动跑步机的跑步板，它由基板以及覆盖在基板上或上下两个表面的导电耐磨层构成。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。基板由高密度或中密度纤维板制作，也可由其它材料制作。使用高密度或中密度纤维板时，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。1、跑步带的设计跑带要求双层粘合跑带，具有高传导性，跑步带国际防滑型，运动时安全可靠跑步机，其实就是提供一个跑步的面积，所以绝对要在乎跑步带面积的大小，左右宽度及前后长度都要够，否则无法自然迈开步伐，跑起來弯扭不顺畅，更容易跌倒。根据人体运动工学推算，45*135的大小，应是一个合宜的参考面积，然后再依个人的实际条件做增减。有不少厂商生产”加码”跑步机，跑台加宽，左右踏条增大，以营造物超所值得虚胖假象，但最重要的跑步带面积并没增加；所以焦点要放在跑步带面积上。理论上來说，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。还有就是跑步机两侧螺栓的设计。如果跑带偏向左边，先取出钥匙，拔下电源插头。使用六角螺母扳手，以顺时针方向旋转跑台左后侧的滾筒调整螺栓四分之一转，还有以反时针方向旋转跑台右后侧的滾筒调整螺栓四分之一转。勿过度锁紧跑带。完成后，插入跑步机的电源插头与钥匙，让跑带运转几分钟。重复本段动作，直到跑帶位在中央位置。如果跑带偏向右边，先取出钥匙，拔下电源插头。使用六角螺母扳手，以反时针方向旋转跑台左后侧的滾筒调整螺栓四分之一转，还有以顺时针方向旋转跑台右后侧的滾筒调整螺栓四分之一转。勿过度锁紧跑带。完成后，插入跑步机的电源插头与钥匙，让跑带运转几分钟。重复本段动作，直到跑带位在中央位置。要增加跑带的张力时，先取出钥匙，拔下电源插头。使用六角螺母板手，以顺时针方向旋转跑台后侧的两个滾筒调整螺栓各四分之一转。跑带张力适当时，应该可以将跑带的任何一边移离跑台3-4”。不能过度锁紧跑带。完成后，插入跑步机的电源插头与钥匙，让跑带运转几分种。重复本段动作，直到跑带张力适当为止。要减少跑带的张力时，先取出钥匙，拔下电源插头。使用六角螺母扳手，以反时针方向旋转跑台后侧的两个滾筒调整螺栓各四分之一转。跑帶张力适当时，应该可以将跑带的任何一边移离跑台3-4”。不能过度锁紧跑带。完成后，插入跑步机的電源插头与钥匙，让跑带运转几分钟。重复本段动作，直到跑带张力适当为止。3.4减震的设计跑步的头等大事就是要保护好膝盖———跑步鞋具有缓冲减震的效果就是这个道理。使用跑步机比起在户外路跑最大的好处是：跑步机它提供了避震效果，大量消除每一步伐的反作用冲击力，保护了膝盖关节。跑步机的避震方式采用具弹性的橡胶垫将跑台和底座框架垫隔开，使跑台成悬吊状态，进而产生吸收震动的功能而达到避震的效果。因此避震效果是否可以有效的展现发挥，完全得看跑步机的基座結构是否牢靠稳固。所以采用了足够牢固的钢材规格，结构撑架以焊熔连接，没有采用螺栓，在基座结构上再加上橡胶垫和橡胶尾套，使整个基架又对力产生一个缓冲，实现二级缓冲！本设计中跑步板采用高密度纤维板，本身也提供一部份的吸震功能，但厚度至少需有2.5公分以上，以确保在吸震同時，不因冲击而龟裂，另外在使用时可在跑步机的支撑点下，加铺具有弹性的铺垫，以增加避震效果。现在高级跑步机的最大卖点之一就是避震系统，所以设计和改进跑步机避震系统首当其冲，是设计思路和技术攻克的重点。”太空”牌跑步机减震系统设计相当敏感，站上跑步板，它会自动测出你的体重，根据数据，机器自动调整适合你的减震指数，避免膝盖受伤。健身器目的是锻炼身体，好的避震系统是跑步机的保障，如果没有对力的多重缓冲，跑步机就成为了跑步的隐型杀手，在不自觉中会损伤关节，而设计独特的避震系统能给锻炼者带来草地般舒适感觉，使在跑步机上的运动真正成为一种享受。4跑步机的多功能设计多功能的设计表现在两方面，一个是通过程序的设计，设计不同的模式使锻炼者可以进行不同程度的锻炼，另一个是添加附属器件，比如此设计中扭腰盘和仰卧起坐架，但是不是功能越多越好，必须考虑彼此不影响，保证锻炼的准确性。4.1材料的选择与处理1、采用ABS塑料+磁铁制成，抗冲击强度高，密度小，便于运输，完全可以替代铸件，表面光洁度好，不用喷涂，可节省费用3-5元，重量仅是铸件的1/7，从运费上可节省6/7，采用此产品综合成本效益可降低40%盘面突起直指病理反射区穴位，在扭腰同时进行脚底按摩；2、内部附有磁铁，有足疗作用；3、身体随着转盘扭动，使腰部、跨部得到充分锻炼，瘦腰美腿、保持身材；4、通过磁疗，把磁波传列到人体，在细胞内发生旋涡状的二次电流，排除多余脂肪及毒素；5、增强血液循环，健美强身两不误。4.2结构的设计与处理设计直径为250mm，通过长杆与支架相连，用时把铁销把出，旋转放在皮带上方，即可使用，锻炼完毕旋转折叠，插上铁销，则扭腰盘依附与支架上，可以进行别的项目的锻炼。此扭腰盘选用单向推力轴承和深沟球轴承配合完成对轴转动的的支撑。深沟球轴承只是简单起个轴向固定和保持轴位置的固定的作用。单向推力轴承计算：轴承类型：单向推力球轴承(50000)，轴承代号：51104轴承参数：轴承内径：20，轴承外径：35，轴承宽度：10，额定动载荷：11000，额定静载荷：19800，极限转速：6700，润滑方式：脂润滑工作参数：径向载荷：0，轴向载荷：1000，使用寿命：3000，工作转速：20，载荷系数：1.1计算结果：当量动载荷：1100.00，当量静载荷：1100.00，计算寿命：833350根据美国医疗协会报导，做仰卧起坐对人体新陈代谢有绝对的帮助，其可增进肺部运动量因而提升免疫力。此设计结构简单，与支架焊接在一起，平稳坚固、使用简单，属于很大众化的设计，对强化胸部、腰部大小肌肉，消除腹部赘肉最有效，在锻炼中与跑步配合，使跑步机不再成为乏味的单一运动器械，而且结构位置丝毫不影响跑步带锻炼。5该多功能跑步机的保养及使用5.1日常维护与保养1、减小跑步带和跑步板之间的摩檫力，保护跑步板表面的耐磨涂层，延长跑带、跑板的使用寿命；2、减少跑步机的电能消耗；3、让用户在运动时更流畅；4、在您第一次或定期使用本自动跑步机时，请用润滑剂涂在跑步带的内表面，以减少相互间的磨擦阻力，减轻电动机的负荷。5、经常在跑步机的各部位用干净的抹布清洁，除灰尘，以维护各零件正常运转的性能。6、定期地使用一滴或二滴润滑油在辊轴轴承上，以保证轴承较好的滚动性能。7、定期地检查跑步机的各个螺钉、螺栓及螺帽，若有松动，请立即用工具锁紧固定。5.2使用方法1、掀开左侧跑步带，将润滑油沿跑步带方向倒在跑步板上，控制用量为10ml；2、右侧同左侧一样操作方法；3、将跑步机通电运转在3KM/H以内，人站上去随着跑步带一起运动，用脚有意识的踏压跑步带下涂有润滑油的区域，使其在跑步板上散布均匀。使用频率：6个月加注1次润滑油（三）注意事项跑步板和跑步带的设计是设计的重点，不光要提供一个宽敞舒适的跑步平台，还得考虑之间的摩擦问题，还有摩擦产生的静电问题，尽量通过细节的设计，提供一个真正的健康的锻炼平台。同时也不可过量使用，防止摩檫力太小后跑步带和传动滚筒之间打滑影响正常使用。1、在练习跑步机之前，准备活动比较简单，主要做一些腿部肌肉、关节的准备活动就可以了，比如侧压腿、活动脚腕等。2、如果想要跑步机练习变得活跃、丰富起来，可以将跑步机放置在电视机前，一边看自己喜欢的电视节目一边练习，或在练习时一边听自己喜欢的音乐一边练习也可以，但大部分的注意力一定要放在跑步机上还可以让家人配合，在练习时经常给自己大声地鼓励，这样可以很好地活跃练习时的气氛。3、即使在家中练习跑步机，也要穿运动装和运动鞋进行练习，不要光脚练习。4、在练习的过程中，最好每１５分钟就补充一定的水分，但不可太多。5、不要在跑步机上进行倒走练习。6、训练次数每周不要超过四次，在饭后一个小时进行为好。7、训练强度不宜过大，不一定非要练得大汗淋淋，这样的效果并不见得就好，患有心脏疾病或高血压的朋友更不宜大运动量使用跑步机，室内空气要保持畅通，空调不宜开得过低。8、如果是为了减脂而练习跑步机，可在练习期间配合腹部力量训练，如仰卧起坐等。9、练习跑步机不是一两天就能看见练习效果的，要配合其他的户外有氧锻炼，在平时要注意减少高油脂食物的摄入量，吸烟的朋友要在练习期间减少吸烟的次数。10、不要闲谈。破坏了运动节律，使动作质量数量难以保证，锻炼效果大大折扣。11、不要乱开玩笑。超负荷锻炼，必须全神贯注，全力以赴，乱开玩笑会转移运动者的注意力或因发笑泄气，破坏运动节奏。12、不要立即入浴。应提倡运动后休息30～60分钟，适当补充水份后，再以温水冲淋，时间不要过长。13、跑步机是由电机带动，则跑步者须与跑带节奏保持一致，在跑步时出现意外，要迅速的使跑步带停下来，所以在跑步机设计时要尽多的考虑安全问题。结束语本文的设计的多功能跑步把很多健身的元素都融合进来了，但是我个人觉得，如果再多点经验，多点研究时间，还可以做的更好，开发出更好的功能。跑步机是服务于使用者，让使用者获得更多的用户体验，利用它来锻炼身体，娱乐身心。现在市面上也已经出现了很多的跑步机，但是我觉得价格还是偏高，功能偏简单。如果使得跑步机的功能更加完善，我们要去向那些经常使用跑步机锻炼的人去了解，明白他们的使用后感，这样我们就做到更好。

致谢光阴似箭，日月如梭，不知不觉中我已在华中科技大学度过了美好的四年大学时光。期间，在老师和同学们的关怀和帮助下，我丰富了知识、扩大了视野、提高了能力，为今后的学习与发展奠定了基础。在此我要特别的感谢我的导师王向阳老师。他给予我学业上的无私教诲，生活上的深切关怀。同时，感谢所有教导过、关心过、帮助过我的华中科技大学管理学院的老师教授们，是他们使我有更多的机会尝试着站在理论和实践的新起点上进行思考。在此，还要感谢在求学期间认识的所有同学和朋友们给予的帮助。最后，我要感谢我的父母，是他们一直在背后默默地支持我。

参考文献[1]王三明主编.机械原理与设计课程设计。北京：机械工业出版社，2009[2]邹慧君主编.机械原理.北京.高等教育出版社，2009[4]申永胜主编.机械原理教程.北京.清华大学出版社，2010[5]张伟社主编.机械原理.西北工业大学出版社，2008[6]赵松年主编.现代机械创新产品分析与设计，2010[7]杨家军主编.机械系统创新设计.华中理工大学出版社，2010[8]张春林主编.机械创新设计.机械工业出版社，2009[9]机械设计手册编委会.机械设计手册新版2，3卷，机械工业出版社，2009[10]卜炎主编.机械传动装置设计手册（上册），机械工业出版社。2010附录资料：不需要的可以自行删除玻璃幕墙安装施工工艺流程1、施工准备设计方案送甲方审核，明确钢板、钢拉杆材断面，以便备料；送材料样品供甲方认可，以便设计、加工；协调处理现场施工相关事项；与土建交接基准线；编制详细的可行的材料计划、加工计划和施工进度计划，并保证实施；根据现场情况和设计要求，编制局部分项施工方案（如钢架等），并进行交底；确定水平和垂直运输路线以及施工临时堆放处；了解施工用电分布情况，确定电源的走道方式；检查安装所需用机具及安全设施；10、附件及其他物资准备。11、根据现场情况和施工方案提出脚手架方面的配合要求；12、进行现场办公、加工、材料存放保管、食宿、通讯等安排布置；13、做好技术交底工作。2、测量放线放线时，测量人员必须熟悉有关的施工图纸和甲方给出的现场基准轴线控制网和水平基准线，选择合适的测设方法进行测设。轴线放测时首先应找出相关建筑轴线与轴线的交点，找出所需的楼层控制标高位置，以此为依据进行放线。测量放线使用的测量仪器和测量工具应经检定合格结构使用。水平线的放测采用LNA10激光水准仪，垂直线的放测应采用JD2激光经纬仪，在异形部位可采用电脑辅助方法进行。测量时风力不应大于四级，放线应沿楼板及屋架定出幕墙平面的基准线，从基准线外反一定距离作为幕墙平面，以此线为基准确定桁架构件及玻璃的前后位置，确定整片幕墙位置。3、预埋件检查、连接件安装测量放线完成后，应对事先做好的预埋件进行检查，对补充的预埋件进行安装，预埋件安装应确保预埋件标高偏差：；表面深浅偏差；表面平整偏差：。在预埋件处理完毕后，即可进行连接件安装。连接件除了不锈钢和轻金属材料以外，其他金属材料必须经过热镀锌防腐处。4、现场焊接工艺流程PAGE8坡口检查记录坡口检查记录焊接安全设施的准备、检查焊接设备、材料准备定位焊接衬垫、引弧板坡口检查坡口表面清理预热焊接焊接外观及超声波探伤检查检查、验收记录焊接施工记录焊接时应采取有效措施，避免或减少焊接变形，消除积累误差。焊接完成后，依照有关焊接标准对焊缝进行检查验收，验收时现场监理工程师应在场并签署验收意见，作为中间隐蔽工程验收。6、施工顺序：脚手架搭设——测量放线——钢结构安装——拉杆安装、调整——玻璃安装、调整——打胶——玻璃清洁——工程验收——成品保护。7、施工方法1）、脚手架搭设在玻璃内、外面各搭设双排钢管脚手架。外架距离玻璃面450mm；内架距离玻璃面650mm。等玻璃清洁完并经过验收后，脚手架才可以拆除。拆除脚手架时要注意成品的保护。2）测量放线测量放线前要求甲方提供有关的轴位线、水平标高等基准线。根据图纸提供的尺寸，放出玻璃的进出控制线及标高线；再根据各钢立柱的轴线放出玻璃分格线及各钢板铰接座的控制线，同时测量各立柱的垂直度，以便铰接座加工时可以预留调整量。3）预埋件安装质量支承结构屋面（楼板）梁（悬梁）上的预埋件应重点检测预埋标高。地锚预埋件，应重点检测标高以保证地锚底板面上的地坪装饰层厚牢的要求，并作必要的拉拨试验。4）支承钢柱、梁安装质量纵向钢柱：检测纵横轴线位置，尤其应检查上锚墩及地锚位置偏差，以保证日后安装钢杆桁架的垂直精度及幕墙立面定位精度。钢杆施加预应力将使梁产生挠曲，在控制主梁标高时，应予以反变形预调控制，以保证幕墙安装完成后，索桁架上端在同一水平位置上。5）地锚的安装质量检查其轴线位置及其与上锚墩间位置偏差以保证索桁架的垂直精度及墙体定位；检查地锚筋板孔的标高是否致；检查地锚底板与预埋件、底板与筋板的焊接质量。c.玻璃提升就位玻璃的提升采用汽车吊辅以电动吸盘进行，对于汽车吊无法达到的部位，可以利用结构设专用导轨架设电动葫芦，利用电动葫芦辅以电动吸盘进行提升。玻璃的就位采用人工方法进行就位。夹具不能直接和玻璃接触，应加设橡胶垫圈。对于最底下一层玻璃，在安装前应在驳接玻璃底部的U型槽中放入氯丁橡胶垫块后，才可将玻璃插入。d.调整、固定玻璃初步固定后应进行板块调整。玻璃调整的标准为“横平、竖直、面平”，横平即横向胶缝应水平，竖直即竖向胶缝应垂直，面平即各玻璃处于同一平面上。另外还应检查胶缝大小是否一致，如不一致应进行调整。玻璃板块调整完成后应马上进行固定，之后进行玻璃外竖缝铝合金片竖向装饰线条安装。8、铝合金玻璃幕墙安装安装程序如下：1）连接铁件安装为了保证幕墙安装后处在规定的平面上，准确地焊接安装连接件很重要。一般要求连接件位置精确度为标高偏差不大于3mm，左右位置偏差不大于3mm，平面外偏差不应大于2mm，为了保证