家庭多功能健身器的設(shè)計【跑步機】【含CAD圖紙+說明書】
機械畢業(yè)設(shè)計,機械12-2班：,家庭多功能健身器,前言,機械電氣化工程學院,隨著人們生活節(jié)奏的加快，工作壓力日益加大，身體所受的壓力也越來越大，增加體育鍛煉，改善身體機能，成為廣大上班族的迫切需求，但有限的生活空間，和有限的業(yè)余時間，使得運動健身變得困難，忙里抽閑來鍛煉身體成為一種奢求。在這種情況下，鑒于現(xiàn)有市場家庭健身器材的結(jié)構(gòu)、功能單一、體積龐大等缺點，從而設(shè)計一款造型結(jié)構(gòu)與人機的配合程度較好的家庭多功能健身器，在不影響安全、功能、外觀的前提下，充分節(jié)省占地空間，盡量達到工藝簡練、節(jié)約成本的目的，實現(xiàn)健身的大眾化、家庭化、多功能化，為消費者減少經(jīng)濟負擔,還能得到高品質(zhì)全面的鍛煉效果。,整體示意圖,機械電氣化工程學院,機械電氣化工程學院,運用Solidworks三維繪圖軟件進行實體運動仿真，結(jié)構(gòu)設(shè)計，和可行性分析；運用用CAD軟件繪制出工程圖紙。,通過計算，力學分析，在不影響安全、功能、外觀的前提下，盡量選用常用的機構(gòu)，達到用材環(huán)保、工藝簡練、節(jié)約成本的目的。,設(shè)計過程、目的與意義,調(diào)研市場現(xiàn)有多功能跑步機的結(jié)構(gòu)，分析優(yōu)缺點，結(jié)合運動者的健身需求，進行合理設(shè)計。,結(jié)構(gòu)功能設(shè)計,機械電氣化工程學院,跑步機功能,仰臥起坐功能,扭腰盤功能,俯臥撐功能,啞鈴功能,1.,2.,3.,4.,5.,可折疊功能,角度調(diào)節(jié)功能,音樂運動功能,6.,7.,8.,電動機的選擇,機械電氣化工程學院,電動機Z3-31型永磁直流電動機(跑步機專用),電壓220 VDC,輸出功率 2.2 KW,轉(zhuǎn)速3000r/min,傳動結(jié)構(gòu)仿真,機械電氣化工程學院,定傳動比勻速轉(zhuǎn)動機構(gòu)。具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，緩沖載荷的作用，運行平穩(wěn)，噪聲小。,帶傳動,帶的選擇,選擇Z型普通V帶，具有較高的承載能力，較長的壽命，適用于載荷波動較大、工作條件嚴酷的場合。,帶的張緊裝置,機械電氣化工程學院,帶傳動常用的張緊方法是調(diào)節(jié)中心距張緊，本跑步機中心距是可調(diào)的。,原理：,把裝有帶輪的電動機安裝在滑道上，并用螺釘調(diào)整或擺動電機底座，調(diào)整螺栓使底座轉(zhuǎn)動，即可達到張緊的目的。,調(diào)速控制系統(tǒng),機械電氣化工程學院,調(diào)速機構(gòu)設(shè)計,針對電動跑步機的脈沖式負載轉(zhuǎn)矩特性, 以小功率直流電機驅(qū)動為例，利用PHILIPS P87LPC768 單片機開發(fā)了一種電動跑步機專用的數(shù)字式速度調(diào)節(jié)單元。該調(diào)速單元充分利用單片機的資源，采用 FUZZY-PID 算法，通過對 PID 參數(shù)的自動調(diào)整產(chǎn)生PWM 信號，實現(xiàn)對跑步機速度的控制。工業(yè)化試驗結(jié)果表明: 該單元結(jié)構(gòu)簡單，性價比高，能對電動跑步機的速度實現(xiàn)精確控制。,調(diào)速原理,機械電氣化工程學院,調(diào)速單元在硬件結(jié)構(gòu)上主要由整流電路、濾波器、斬波電路、P87LPC768單片機、控制及驅(qū)動電路連接構(gòu)成，顯示及操作單元的單片機(通常采用 51系列)作為上位機，對其發(fā)送速度給定，如上圖所示。P87LPC768是PHILIPS公司的一種80C51 改進型MPU 1，具有128 bit的 RAM,4kb的OTP型程序存儲器，4 路 8 位的 A/ D 轉(zhuǎn)換器，4路10位的PWM 輸出。P87LPC768根據(jù)上位機發(fā)送的速度給定指令，利用其 PWM 口，產(chǎn)生17kHz固定頻率、占空比可變的PWM信號，PWM的頻率由其寄存器CNSW0，CNSW1中的值決定，脈寬由其寄存器CP-SW中的值決定。該信號經(jīng)光隔、放大后驅(qū)動MOS管，對整流電壓進行直流斬波，不同有效值的斬波電壓驅(qū)動直流電機，實現(xiàn)調(diào)速。,謝謝！,
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