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1、健身器材劃船器全民健身計劃按照全民健身計劃的目標,到2005年,全國經常參加體育鍛煉的人數(shù)要達到總人口的37%以上;直轄市及經濟發(fā)達省會城市100%的社區(qū)、其他城市80%的社區(qū)和25%的農村鄉(xiāng)鎮(zhèn)建有公益性體育健身設施到2010年,全國經常參加體育鍛煉的人數(shù)達到總人口的40%左右;國民體質有明顯的增強;體育鍛煉場所有較大增加,以滿足廣大人民群眾的健身需求。由數(shù)據(jù)可以看出,社區(qū)健身器材有很大的市場空間,也具有很高的經濟效益和社會效益使用說明現(xiàn)有實物極限位置1極限位置2限位機構機構分析六桿機構自由度:F=3n-
2、2pl-ph=3*5-2*7=1設計思路以現(xiàn)有機構健身原理為基礎,通過機構變換和拓撲變換創(chuàng)造新的機構來實現(xiàn)同樣的功能主要要求:通過拉動拉桿達到兩個位置的變換為適應各年齡段人群使用,要求傳力特性要好,方便使用要求設計機構經濟實惠創(chuàng)新設計1凸輪F=3n-2Pl-Ph=3x4-2x5-1=1高副低代拓撲圖自由度計算:F=3n-2Pl-Ph=3x5-2x7=1加入凸輪機構,使結構緊湊凸輪易磨損,長時間使用容易運動不順暢凸輪造價高,可以做成偏心圓輪,降低成本創(chuàng)新設計2機構簡圖機構自由度不變,用曲柄滑塊機構代替部分連
3、桿可以用滑塊的極限位置約束整個機構的極限位置,省去了位置控制部件滑枕滑動摩擦大,易磨損,同時運動過程中易卡死創(chuàng)新設計3拓撲圖機構簡圖自由度F=3n-2pl-ph=3*6-2*8=2機構有兩個自由度,增加了新的功能,在鍛煉上身肌肉的同時也能鍛煉腿部力量。機構較復雜,運動不夠穩(wěn)定拓撲變換創(chuàng)新設計4自由度計算:F=3n-2pl-ph=3x5-2x7=1利用拓撲變換設計出了新的機構,利用平行四邊形機構使座椅的移動更平穩(wěn)座椅構件中間無支撐,剛度差,易產生彎曲變形創(chuàng)新設計5拓撲圖自由度F=3n-2Pl-Ph=3x6-
4、2x8=2方案匯總結合設計3和4的設計思路,增加了新的功能,同時鍛煉上身和腿部肌肉。利用桿組結構,摩擦小,運動平穩(wěn)。設計位置可調的座位,可適應不同年齡的人群使用。缺點:兩個自由度,需要手腳協(xié)調配合。經過比較,選擇設計5為設計方案。尺寸設計為達到健身目的,并適宜更廣泛的人群使用,我們在現(xiàn)有機構的基礎上,根據(jù)人體工程學有關原理設計尺寸如下:右極限位置左極限位置建立坐標系運動分析方程Mathematica5.0軟件分析8點位置分析8點速度分析8點加速度分析5點位置分析5點速度分析5點加速度分析Inventor仿
5、真Flash仿真仿真.swf總結心得在近半個學期的機械原理課程設計的過程中,我組三名成員積極思考互相配合,取長補短。在設計的過程中,我們既有分工又有合作,例如:在前期選材的過程中,我們各抒己見,分頭選材。然后把選到的題目放在一起討論,從中選取了這個生活中的健身器作為我們的題目。本題目是生活中常見的機械原理應用,同時為我們提供了一個應用機械原理課程所學的知識設計機構的平臺。選定機構后,我們對生活中現(xiàn)有的實際機構進行分析,畫機構簡圖、計算自由度、繪制拓撲圖等。再了解了現(xiàn)有機構機構組成、運動原理之后,我們一起討
6、論設計方案。我們以現(xiàn)有機構為基礎,從機構變化(運用凸輪和滑塊)、高副低代、拓撲演變、功能拓展等幾個方面入手思考,設計了4種新的方案,并對設計出的方案進行評價,最終確定出我們要設計的最終方案5。在此期間,我們將書本上的知識聯(lián)系實際,從設計的過程中遇到矛盾、解決問題的過程中更深入的理解了書本的知識,更正了一些學習過程中的錯誤理解。在應用知識、理論聯(lián)系實際的過程中,培養(yǎng)了我們設計思考的能力、拓寬了我們的思路。設計方案確定后,我們進行具體的尺寸設計。我的思路是以現(xiàn)有機構的尺寸為參考,再聯(lián)系要設計機構適用的人群特點
7、和機構運動要求,我們首先擬定一組尺寸。用擬定的尺寸進行仿真,在仿真的過程中發(fā)現(xiàn)尺寸的不合理處,并進行修改。在尺寸大體滿足各種要求的基礎上,我們對機構個點進行運動分析,建立坐標系,列出各點運動方程,并應用mathematica軟件求解方程,繪制出各點的位置曲線、速度曲線和加速度曲線,并應用這些曲線對擬定的尺寸進行細微的調整,確定最后尺寸。在此期間,我們三人分工合作,在一起討論擬定尺寸后,一人進行flash仿真,一人用inventor仿真、一人用mathematic進行運動分析。最后,我們共同完善設計方案。繪
8、制機構簡圖,設計限位機構、座位等,制作說明書等等??粗欢螘r期以來,通過我們的努力,最終設計出的健身器材,我們無比喜悅,同時對機械原理這門知識產生了更加濃厚的興趣。謝謝?。?!