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華僑大學廈門工學院畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 系（部）： 機械工程系 專業(yè)班級： 機械工程及其自動化5班 姓名 江超 學號 1101105015 指導 教師 郭慧 職稱 學歷 講師 課題名稱 基于UG的家用多功能電動跑步機設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）類型（劃√） 工程設(shè)計 應用研究 開發(fā)研究 基礎(chǔ)研究 其他 √ 一、 本課題的研究目的和意義： 跑步機是家庭及健身房常備的器材，而且是當今家庭健身器材中最簡單的一種，是家庭健身器的最佳選擇。 跑步機，其主要系在扶手架適當位置處設(shè)一樞桿，復使該樞桿向機體前下方延伸，并使其另端樞結(jié)在跑步框架的適當位置處，在跑步框架前端底部設(shè)有一貼地滑輪，因此，當跑步框架由后方被舉起遂行折收作業(yè)時，該貼地滑輪將有助于使用者的施力，具有折收省力，撐持穩(wěn)固的特點。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。人機工程學是本世紀 50 年代發(fā)展起來的一門新興學科，它由人體科學、工程技術(shù)、環(huán)境科學、安全科學和社會科學等交叉而形成。人機工程學研究人和機器及環(huán)境的相互作用，把人的因素作為產(chǎn)品設(shè)計的重要條件和原則，使設(shè)計出的機器操作簡便、省力、安全、可靠高效、舒適。當前，人機工程學的研究和應用越來越廣泛。電動跑步機的設(shè)計應符合人體的尺寸，這是很容易理解的。但是由于受人的年齡、性別、種族、地區(qū)等因素的影響，人的身材大小各不相同，在對人群進行統(tǒng)計性的人體尺寸測量時，各種身材的人頻數(shù)分布狀態(tài)（出現(xiàn)率）用百分位數(shù)表示。在國標GB10000 中分別給出了不同年齡段第1、5、10、50、90、95、99 百分位的人體尺寸，在跑步機設(shè)計中，常用的是18~60 歲年齡組的第5 百分位數(shù)和第95 百分位數(shù)，它考慮了絕大多數(shù)的使用者群體。 隨著人們生活水平的提高，人們對身體越來越關(guān)愛，更多地進行體育鍛煉。健身器材作為進行健身活動的重要工具之一，越來越受到人們的喜愛。跑步是最方便、最簡單的有氧健身鍛煉方式，它可以促進人體血液循環(huán)，增強心肺功能，發(fā)展肌肉力量，在慢跑時更能消耗人體脂肪;在健身運動中，跑步最受人們的喜愛，跑步機成為人們最受歡迎的健身器材。 二、 文獻綜述（國內(nèi)外研究情況及其發(fā)展）： 早的古埃及的黃金扶手器材到當前多種多樣的坐具，跑步機經(jīng)歷了一個漫長的發(fā)展歷程，從重象征性、裝飾性向重實用性、舒適性發(fā)展。發(fā)展至當代，雖然各種跑步機在設(shè)計風格方面的界限已經(jīng)不那麼分明，但我們?nèi)钥梢詫⑵錃w結(jié)為以下幾種：即波普及后現(xiàn)代主義風格；簡約設(shè)計風格；有機現(xiàn)代主義風格：高技術(shù)派設(shè)計風格。跑步機的名稱始見于唐代，而跑步機的形象則要上溯到漢魏時傳入北方的胡床。敦煌285窟壁畫就有兩人分坐在跑步機上的圖象；257窟壁畫中有坐方凳和交叉腿長凳的婦女；龍門蓮花洞石雕中有坐圓凳婦女。這此圖象生動地再現(xiàn)了南北朝時期器材、凳在仕宦貴族家庭中的使用情況。盡管當時的坐具已具備了跑步機、凳子的形狀，但因其時沒有器材、凳的稱謂，人們還習慣稱之為“胡床”，在寺廟內(nèi)，常用于坐禪，故又稱禪床。唐代以后，跑步機的使用逐漸增多， 跑步機設(shè)計子的名稱也被廣泛使用，才從品類中分離出來。 跑步機價格較為廉價，已然普遍到各家各戶，隨著“時尚、運動、健康、綠色、環(huán)?！崩砟畹纳钊肴诵?，跑步機類產(chǎn)品的設(shè)計、材料、工藝、款式也跟隨市場需求，新材料、精加工、巧構(gòu)思、高品質(zhì)和高附加值的跑步機精品不斷涌現(xiàn)。跑步機不但成為人們的代步交通工具，而且進入運動、休閑、娛樂、時尚領(lǐng)域，并融入更多的科技、文化元素，成為所有家庭的必備用具。跑步機發(fā)展，在使用功能上說變化已很少了，現(xiàn)代跑步機的主要發(fā)展在于機架的造型行變化，表面的處理如烤漆、商標的變化使其外觀更美；對自機上的每一個零件進行精雕細琢的改進，使其更合理、美觀；對跑步機的材料上的選用與開發(fā)。由此致使跑步機功能上的變化也沒有很大的改變。 三、 本課題的主要研究內(nèi)容（提綱）和成果形式： 摘 要 Abstract 目 錄 第1章 緒論 1.1 跑步機市場調(diào)查 1.2 種類分析 1.3 跑步機的設(shè)計分析 第2章 人體工程學與跑步機設(shè)計 2.1 設(shè)計原則 2.2 人機工程設(shè)計設(shè)計 2.3 影響跑步機性能的人體因素 2.4 跑步機設(shè)計結(jié)構(gòu)要素分析 2.5人機動態(tài)特性分析 第3章 總體機械結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.1跑步機的構(gòu)成 3.2 跑步機方案設(shè)計 3.3 同步帶的概述 3.4 同步帶傳動計算 3.5 帶傳動的張緊裝置的選擇 3.6 軸的設(shè)計 3.7 軸的校核 3.8 鍵的校核 3.9 軸承的校核 結(jié) 論 參考文獻 致 謝 四、 擬解決的關(guān)鍵問題： 設(shè)計一種家用多功能電動跑步機，根據(jù)目前市場上現(xiàn)有的跑步機，在其原有功能上 進行改進，具備液晶顯示，計時距離，心跳，血壓等功能。 技術(shù)指標： 1.要求具備計時，速度，血壓，心跳等功能； 2.增加體重測量，定時提醒，音樂等功能； 3.外形設(shè)計宜人； 要求：機械裝配圖1張，零件圖2.5張，光盤1張（包括跑步機機械零件實體文件， 裝配文件，說明書電子版），畢業(yè)設(shè)計說明書。 四、 研究思路、方法和步驟： 研究思路: 首先，擬定跑步機的設(shè)計功能有哪些，確定跑步機的整體結(jié)構(gòu) 跑步機的整體構(gòu)成由以下幾大模塊： 1.機身 在行駛中，機身的造型對整個行駛的效率有著很大的影響，因為機身的造型直接影響到的是行進的阻力。此處設(shè)計的陸跑步機的機體造型也已達到最小阻力，可以針對各種造型在水中行進時所受的阻力進行分析，核定最佳造型設(shè)計以達到最佳運動效率。 2.傳動系統(tǒng) 進行核算。 3.導向機構(gòu) 正常直線行駛時，導向機構(gòu)應不構(gòu)成阻力，設(shè)計的導向機構(gòu)應簡單便捷為好。 目前跑步機設(shè)計各式各樣，這里的設(shè)計主要從傳動系統(tǒng)方面來結(jié)合設(shè)計。分析以上性能需求目前跑步 通過機械設(shè)計我們可以比較確切的分析各種傳動系統(tǒng)的傳動關(guān)系進而計算出總傳動系統(tǒng)的傳動效率進行核算。 3.導向機構(gòu) 正常直線行駛時，導向機構(gòu)應不構(gòu)成阻力，設(shè)計的導向機構(gòu)應簡單便捷為好。 目前跑步機設(shè)計各式各樣，這里的設(shè)計主要從傳動系統(tǒng)方面來結(jié)合設(shè)計。 目前跑步機設(shè)計各式各樣，這里的設(shè)計主要從傳動系統(tǒng)方面來結(jié)合設(shè)計。分析以上性能需求目前跑步機設(shè)計各式各樣，這里的設(shè)計主要從傳動系統(tǒng)方面來結(jié)合設(shè)計。分析以上性能需求工作機構(gòu)類型選擇帶傳動,屬于定傳動比勻速轉(zhuǎn)動機構(gòu)。帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉 能緩和載荷沖擊，運行平穩(wěn)，無噪聲，過載時將引起帶在帶輪上打滑，因而可防止其他零件的損壞，具有過載保護作用。 研究方法: 1.在學校圖書館查閱相關(guān)資料，采用比較研究法。 通過書籍和網(wǎng)絡查找最新的發(fā)展動向，盡量在保證原來參數(shù)的基礎(chǔ)上，采用最新的一些結(jié)構(gòu)，這樣才能使設(shè)計具有實用性和時代性，采用追蹤研究法。 2.通過老師的指導采用行動研究法。 通過老師的指導，可以便捷地設(shè)計步驟。 3. 通過瀏覽因特網(wǎng)上的相關(guān)資料采用調(diào)查法。 4.用相關(guān)的繪圖軟件畫出零件圖和裝配圖采用個案研究法。 研究步驟： 1.收集相關(guān)資料，并對相關(guān)理論知識進行復習。 2. 設(shè)計裝配圖和零件圖，計算系統(tǒng)主要參數(shù)。 3.對CAD圖紙進行想象分析，理解大致結(jié)構(gòu)。（Auto CAD軟件） 4.繪制裝配圖和零件圖。 5.編寫說明書和設(shè)計論文。 五、 本課題的進度安排： 起訖日期 工作內(nèi)容 2014.11．20-12．20 收集資料，編寫開題報告 2014.12．21-2015.1.1 學習軟件 2015.1.1-1.10 確定總體方案 2015.1.10-2.20 設(shè)計零件，繪制草圖 2015.2.20-3.1 設(shè)計裝配圖 2015.3.1-3.15 生成工程圖 2015.3.15-4.1 編寫畢業(yè)論文 六、 參考文獻： [1]丁玉蘭《人機工程學第三版》 [M] 北京理工出版社, 2005 [2] 鄒慧君主編《機械原理》[M] 北京高等教育出版社1999 [3] 申永勝主編《機械原理教程》[M]北京、清華大學出版社1999 [4] 張偉社主編《機械原理》[M]西北工業(yè)大學出版社2001 [5] 鄒慧君主編《機械原理課程設(shè)計手冊》[M] 高等教育出版社1998 [6] 趙松年主編《現(xiàn)代機械創(chuàng)新產(chǎn)品分析與設(shè)計》[M] 2000 [7] 楊家軍主編《機械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計》[M] 華中理工大學出版社2000 [8] 張春林主編《機械創(chuàng)新設(shè)計》[M] 機械工業(yè)出版社1999 [9] 機械設(shè)計手冊編委會《機械設(shè)計手冊新版2，3卷》[M] 機械工業(yè)出版社，2004 [10]卜炎主編《機械傳動裝置設(shè)計手冊（上冊）》[M] 機械工業(yè)出版社1999 [11]何燦群《人體工學與藝術(shù)設(shè)計》[M] 長沙湖南大學出版社，2004 [12]阮寶湘/郡祥華《工業(yè)設(shè)計人體工程》 [M]北京機械工業(yè)出版社 2005.05 [13] 王三明主編《機械原理與設(shè)計課程設(shè)計》[M] 北京機械工業(yè)出版社，2005 [14].閆衛(wèi)．工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計程序與實例.機械工業(yè)出版社，[M] 2003.2，第一版 [15]. 沈法，王慶斌，楊足，丁熊．計算機輔助產(chǎn)品造型設(shè)計表現(xiàn)技法.人民郵電出版社，[M] 2002.9，第一版 七、 指導老師意見： 隨著人們生活水平的提高，人們對身體越來越關(guān)愛，更多地進行體育鍛煉。健身器材作為進行健身活動的重要工具之一，越來越受到人們的喜愛。跑步是最方便、最簡單的有氧健身鍛煉方式，它可以促進人體血液循環(huán)，增強心肺功能，發(fā)展肌肉力量，在慢跑時更能消耗人體脂肪;在健身運動中，跑步最受人們的喜愛，跑步機成為人們最受歡迎的健身器材。 機械專業(yè)本科生的畢業(yè)設(shè)計選題應該貫徹學以致用的原則，所以該生設(shè)計一款家庭使用的多功能跑步機，在市場跑步機的基礎(chǔ)上，增加一些實用的功能。 該生畢業(yè)論文選題符合所學專業(yè)方向和專業(yè)要求,研究內(nèi)容切合社會經(jīng)濟發(fā)展實際；研究計劃切實可行；同意開題。 指導老師（簽名）： 年 月 日 八、 系（部）意見： 系（部）主任（簽名）： 年 月 日 注：本表可續(xù)頁