文档介绍：软毯式跑步机设计说明书
设计者
指导教师
参赛单位
软毯式跑步机
作品内容简介
本作品由前滚筒组件、后滚筒组件、中板组件、中心距调节组件和跑步带五部分组成。具有软毯松紧度和坡度调节、模拟真实自然环境跑步健身以及足部按摩等功能,锻炼过程中还可加大负载,获得较好的健身效果。该作品在设计过程中坚持健康、实用、绿色环保等设计理念,适用于各种人群,尤其适用于儿童、青少年及老年人。
关键词:跑步机,跑步机,自然环境,健身
1 研制背景及意义
研制背景:调查发现,大多数健身者习惯用跑步机。跑步机有许多优点如:舒适安全,由于在室内用,无须留意天气,交通等问题,同时可以纠正跑步姿势,进行耐力等各项训练,更重要的是老少皆宜。但在传统跑步机中跑步带的表面突起小,按摩的作用很有限,过多的增加跑带的厚度会遇到弯曲应力过大问题。采用节片式跑带就可已很好的解决这一问题。
意义:对传统跑步机的革新,采用节片式跑带代替传统的跑带,在支撑方面采用弹簧滚轴系统,它更好地实现了按摩和缓冲的功能,产品的优点一旦被受众所了解,市场潜力是很可观的
2 设计方案及原理
1)设计方案
方案图如下:
图2-1
2)工作原理
通过中心距调整装置可调节传动中心距,方便竹片带的安装,同时可随时进行竹片带的张紧;通过坡度调节装置可调节后带轮的高度,从而调节竹片带的坡度;通过中板调节装置上的弹簧结构及联结转动副共同调节带的松软度,再配合坡度调节装置即可模拟地型变化;采用竹片带可实现足底按摩和减小弯曲应力的作用;通过闸片加载装置可调节前带轮的转动阻尼,达到增加锻炼强度的效果。
3 理论设计计算
中心距调节机构的刚度计算:
调中心距的螺栓为拧紧的力学模型如图3-1所示。
图3-1 图3-2

由材料力学可知
当b取时y得最大值
由手册(文献[1]~[3])可查得E=×105 Mpa,l=450mm,P=1500N
(d=20 mm)
计算得:ymax=(mm)
按l=1200mm算得:
ymax=(mm)
按两端固定的模型计算,如图3-2所示:
按,l=1200mm算,ymax=(mm)
2)带的校核:
(1)将脚踩在3根支撑上,带的长度变形如图3-3所示,则有:
图3-3 图3-4
R2=(R-1)2+502 即:R2= R2-2R+1+2500
可得:
R= cm
θ=arcsin(50/)=◦
l1=(θ×π)/180◦×R= cm
δ=2(l1-50)=2×= cm
若将脚踏在最前端的3根轴上,带的长度变形如图3-4所示,则有:
R2=(R-1)2+1002
即:
R2= R2-2R+1+10000
可得:
R= cm
θ=arcsin(100/)=◦
l1=(θ×π)/180◦×R= cm
δ=2(l1-100)=2×= cm
由上述两种情况可知:当脚处于中间三根支撑轴时,带的变形量最大。
由于人跑步时两腿有一定的间距,因此可认为极限情况如图3-5所示:
图3-5 图3-6
R2=(R-1)2+252 即:R2= R2-2R+1+6