云开·全站app中心手机版 毕业设计（论文）-多功能健身器设计（含全套CAD图纸）

由于某些原因，大多数说明已被删除，是说明的完整版本，

CAD图等，联系153893706

多功能健身设备设计

摘要：该设计的主题是一种多功能健身设备。这种多功能健身装置是由腿部运动机制和腰部运动制成的

它由四个部分组成：一种机构，一种手臂锻炼机构和架子。腿部锻炼机制利用了链条传输的工作原理和飞轮的优势。

实现锻炼腿部肌肉的效果；腰部运动机制使用曲柄滑块机制的工作原理和弹簧的优势来实现锻造

净化腰部肌肉的作用；手臂锻炼机制使用控制机制（手柄和钢丝绳），指南机构（双导杆）和调整

机制（调节杆）和配重有效组合可以实现锻炼手臂肌肉的效果；框架提供了三种机制的合理组合

平台。此外，这种多功能健身设备具有易于使用，良好安全性，低成本和组装设计的特征。

关键字：多功能；健身装置；机制;锻炼

多功能体构建depicedesign

（匈奴农业大学东方科学技术学院，长沙410128）

摘要：theSignismignismmultunctunctions-BodundingDevice.Multunctunctions

健美设备是组成的offourparts：legexercisemnagenism，waistecercisemnagenism，

ArmEccisemechanismandtherack.totakelegpartmusclesexerciseefect，legexercisemnailenism

皮带变速器和the脚的原理。

musclesexerciseeffect，aistecercisemechanismanismessesthorkingprinciplefslidercrankmechanism

spring

有效组合遵循的争议库（Fixerandcable），指导机制（Twingringide

bars），受控装置（控制器）和counderweight.furthermore，此功能

提供健美设备的优点，可用

设计。

关键字：多功能；健美运动；机制；锻炼

1简介

1.1计划确定和分析

运动和健身设备的创新设计是一个实用的话题。在确定计划时，我做了很多工作。

市场研究和许多在线收集的相关信息。此外，我拜访了许多健身教练

和健身爱好者，最后，在老师的指导下，我终于在仔细考虑之后确定了这种设计的想法：

由于市场上的大多数健身设备都是单人的多功能健身设备，因此许多健身设备盲目地追求完整的功能。

一些产品甚至包含18个功能，这会导致许多功能闲置，并且由于复杂的设计，

缺陷通常在工作期间发生，难以修复。随着人们的生活水平的提高，公众对健身的认识越来越强大。

大学和社区接一个地开设了健身房，但是由于当前的中国人的消费水平对每个人的健身都不满意。

房屋消费，尽管健身设备看起来仍然超出了普通人的消费水平，但它比去健身房要实用。

它更方便，因此未来的产品针对的是大多数白领工人，而上述产品足以消费

团体。由于时间原因，去健身房不太适合日程安排，他们负担得起。

由于中国人口众多，人均住房区域很低，住房价格也飙升。现在人们通常生活在

在商业住房中，空间有限，因此当我设计时，我澄清了设计的方向并需要作品。

紧凑的结构，相对较小的面积，高安全性能，可以满足人们对各种肌肉的锻炼，一方面，它会增加

另一方面，运动的多功能性还使人们可以舒适地运动并促进运动。优化功能

选择删除一些不经常使用的功能来提高设备使用效率，节省资源并与人们的健身一致

需要。

我设计了一台多功能单人健身机器。尽管它仅提供单人健身练习，但它提供了

多个功能。同时，根据我的调查，人们通常运动的肌肉是：胸肌，二头肌和三头肌

肌肉和腿部主要肌肉。我对单个多功能健身机的设计可以提供以下四种练习：腿部锻炼，腰部

锻炼，向前运动，并为站立并拉动拉杆的人锻炼。这四个功能是集成的，

使乐器更加协调一致，看起来特别漂亮（锻炼机构位于乐器的顶部和中间。

在下面），以便您可以运动多个肌肉，例如：胸大肌，腿部肌肉，鼓膜长肌，股直肌，股骨肌肉，双臂

肌肉，例如CEP，三头肌，梯形，三角肌，Latissimus Dorsi和其他肌肉。

1.2设计要求

根据健身设备的要求，工程应满足以下要求：

1）只有单个练习，但是多功能设备；

2）安全可靠，平稳且无噪音；

3）可以调整运动量，每个级别5kg，这很容易操作；

4）合理的设计，解决市场上健身机械设计中的缺点，并促进生产和制造；

5）美丽的外观并采用组装结构以促进包装和运输；

6）合理的材料选择，良好的经济绩效和成本在2,000元之内得到控制。

图1 3D效果图

[1]

图13 fefect

1.3总体结构

1.3.1手臂锻炼机构和机架

手臂锻炼机构和框架由底座开yun体育官网入口登录app，柱，支架，手柄，钢丝绳，双导杆，匹配和调节杆组成

该框架为整个机制提供了有效的组合平台，手臂运动机制通过拉动手柄来运行配重

上下移动以实现运动效果。

1.3.2腿锻炼机制

腿运动机制包括链条传输机构，轴（包括轴承开yun体育app入口登录，轴承座）和飞轮，腿的运动

通过链传输机构将能量转移并存储到飞轮上，从而将存储的能量转移到小链

在方向盘上，链条运动的腿移动。

1.3.3腰部运动机制

腰部运动机制包括座椅，曲柄滑块机构，座椅固定装置和弹簧。由靠背（即

手柄）向后旋转，链条滑块和弹簧（弹簧钩的一端固定在框架上，另一端固定在滑块上）

在弹簧受到强制后，将滑块拉回其原始位置。

尽管单人多功能健身设备由上述部分组成，但在组装过程中仍可能有一定时间。

获得零件与当地地理环境之间的匹配关系涉及一些变化。

同时，结合体育馆的市场和健身设备，尽管其中大多数是单人多功能类型，但

为了寻求福利，一些体育公司使设备的强度小于所需的强度要求，因此一旦设备为

如果破裂，它将在维修设备上造成麻烦，并且设备的使用寿命不高。所以我非常关注设计中的材料

选择材料时，只有注意这一方面才能有效提高设备的成本效益。

2腿锻炼机构设计

2.1传输计划的选择

[2]

腿部锻炼机制采用机械传输的形式，带状传输和链条传输作为两个解决方案。

2.1.1解决方案1：使用皮带传输方法

定义：皮带驱动是一种灵活的驱动器。皮带变速箱的基本组件是滑轮和变速器带。当车轮积极旋转时

移动时，使用滑轮和变速器带之间的摩擦和缠绕将运动和动力通过透射皮带传递到驱动的皮带轮。

传输原理：将皮带张紧至少两个轮子用作中间柔性构件，并在皮带和车轮接触表面之间产生摩擦。

传递运动和动力

优点：1）它具有超负荷保护效果。超负荷期间，皮带在皮带轮上滑倒，这可以防止其他设备损坏2）

皮带具有良好的弹性，可以缓冲振动的吸收，尤其是V带没有接头，透射率相对稳定，噪声为低3）操作是平坦的

稳定且无噪声4）适用于长距离传播（

最大限度

a = 15m）5）制造和安装精度要求不高

缺点：1）弹性滑动使传输比不恒定2）高张力力（与网络传输相比）上轴压力

较大3）较大的结构尺寸而不是紧凑4）滑动，使皮带较短的寿命5）皮带和皮带轮之间会发生摩擦排放

它不适用于高温，易燃或爆炸性的场合。

2.1.2解决方案2：采用链传输方法

定义：链传输也是一种灵活的传输。它由链条和链轮组成。通过链轮齿轮和链条链

网格传达运动和动力。

工作原理：链条（中间柔性元件）在两个轮子之间啮合以传递功率和运动。

优点：①平均传输比是准确的，没有滑动②结构是紧凑的，轴压力Q很小③透射效率高。

= 98％④高负载容量p = 100kW⑤可以发射长距离传输

最大限度

A = 5〜6m，可用于高温和环境

低成本在不良场合

缺点：①瞬时传输比不变。

比较计划1和计划2：健身设备是室内设备，需要平稳的操作，无噪音和影响，并且已超载

保护和缓冲振动的吸收。总而言之，确定初始计划2，即采用链传输的计划更为合理。

2.2链传输的设计和计算

使用短式精密辊链。辊链通常在传输系统的低速阶段使用，通常以100kW的速度发射功率。

下面，链速度不超过15m/s，建议的最大传输比imax = 8。

根据实际情况，设置驾驶链轮的旋转速度n1 = 60r/min，传输比i = 2，以及要传输链传输所需的功率。

是p = 1kw。

2.2.1选择链轮牙齿的数量

取小链轮的牙齿z1 = 19，大链轮的牙齿数为z2 = i·z1 = 2×19 = 38。

2.2.2确定计算能力

从表9-6中开yunapp体育官网入口下载手机版，从图9-13中找到Ka = 1.0，从单线链中找到Kz = 1.35，然后计算出的功率为

pca = kakzp = 1.0×1.35×1kw = 1.35kw

2.2.3选择链型和螺距

根据PCA = 1.35kW，N1 = 60R/min，请参见图9-11，16A-1。看看表9-1，链条螺距为P = 25.4mm。

2.2.4计算链接数量和中心距离的数量

中心距离A0 =（30 ～50）p =（30 ～50）×25.4mm = 762 ～1270mm

取A0 = 800mm，相应的链长为

lp0 = 2a0/p +（z1 + z2）/2 + [（z2-z1）/2π]²p/a0 = 91.78

链条的长度LP = 92个部分。

查找表9-7以获得中心距离F1 = 0.24883的计算系数，然后链传输的最大中心距离为

A = F1P [2LP-（Z1+Z2）] = 0.24883×25.4×[2×92-（19+38）] =802.68≈800

2.2.5计算链速V并确定润滑法

V = N1Z1P/（60×1000）= 60×19×25.4/（60×1000）m/s≈0.5m/s/s

从v = 0.5m/s和链数16A-1中，我们可以看到应使用常规手动润滑。

2.2.6计算最终力FP

有效的圆周力为fe = 1000p/v = 1000×1/0.5 = 2000n

垂直排列链轮时，最终力为kfp = 1.05，最终力为

fp≈kfpfe= 1.05×2000 = 2100n

2.2.7链轮结构

小链轮由整体型组成，大型链轮由孔板类型制成。

2.2.8链轮的材料

链轮齿轮必须具有足够的耐磨性和强度。由于小链轮的齿轮齿比大链轮的齿轮更融合，所以

冲击也相对较大，因此小链轮应由更好的材料制成。从表9-5看，我们可以看到小链轮是由15号钢制成的

链轮由20号钢制成，热处理方法正在渗透，淬火和回火。热处理后的硬度为50-60 hrc。

2.3车轴设计

2.3.1在输出轴上找到功率

P，速度

n和扭矩

如果每个传输阶段的效率（包括轴承效率）是97。0，则

和KW pp 47。 0 97。 0 5。 0

22

（11）

最小 / 60

1 3

nn（12）

然后

t = 9550000

= 74808n·mm（13）

2.3.2找到作用在轴上的力

透射轴主要受一对平衡力的影响，即链条传输到轴的最终力和两个轴承的支撑力。

有关示意图，请参见以下文本。

确定轴的最小直径

首先遵循公式（15-2）

[2]

轴最小直径的初步估计。轴的材料为45钢和钢化。根据

表15-3

[2]

，以126

a，所以

mm毫米

A D 25

60

47。0

126

0分钟

（14）

输出轴的最小直径显然是安装飞轮处的轴的直径

ⅱ--

D和

ⅰ--

d，因此采取

ⅱ--

d =

ⅰ--

D = 28mm

2.3.3轴结构设计

（1）准备轴上零件的装配计划。有关详细信息，请参阅轴上零件的组装计划的装配图。

（2）根据轴向定位要求确定轴的每个部分的直径和长度

[3]

。 1）为了满足飞轮I-II的轴向定位要求

需要在段的右端和viii-ix节段的左端制作肩膀，因此MM DD 35

 

•ⅷⅶⅱ

。 2）滚动轴承的初步选择。

由于轴承仅轴承径向力，因此使用了深凹槽滚珠轴承。请参阅工作要求，并根据MM DD 35

 

•ⅷⅶⅱ

，依赖

轴承产品目录最初被选为单行深凹槽滚珠轴承6008，其基本间隙集和标准精度等级，其尺寸为

D×D×B = 40mm×90mm×23mm，所以MM DD 40

-

 

ⅶⅵⅳ

，而mm ll 45

•ⅶⅶⅳ

。 3）乘坐安装链

轴段IV-V的直径在车轮MM D 45 45

v vⅴⅴ

;套筒用于定位链轮的左端和左轴承。已知链轮

集线器的宽度为L = 1.5D = 67.5mm。为了可靠地拧紧套筒表面的链轮，该轴截面应比轮毂的宽度稍短。

因此，服用毫米L 64°

v vⅴⅴ

。链轮的右端位于肩高h> 0.07D的位置，所以H = 4mm，然后衣领为

毫米D的直径53

ⅵ

。项圈宽度b≥1.4h，服用mm l 6

ⅵ

。

4）轴承端盖的总宽度为20mm。根据轴承端盖的安装和拆卸，以及在轴承中添加油脂的便利性，

MM LL 22

•ⅶⅶⅲ

，而MM 16

•ⅰⅰⅱ

。

到目前为止，轴的每个部分的直径和长度已被初步确定。

（3）轴上零件的圆周定位

[5]

。链轮，飞轮和轴的圆周定位通过平键连接。按MM D 45

v vⅴⅴ

从表6-1

[2]

发现平坦的键部分B×H = 14mm×9mm，并且键道用键盘铣刀进行处理，长度为50mm，与此同时，它是用于保护

证明链轮和轴之间的协调性具有良好的中立性，因此选择了链轮集线器和轴之间的协调

;同样，飞轮和轴

连接，选择平钥匙为8mm×7mm×10mm，而飞轮和轴之间的拟合度为

。滚动轴承和轴的圆周定位是

根据过渡合作的保证，此处选定的轴的直径尺寸耐受性是M6。

（4）确定轴上的圆角和倒角尺寸

[3]

。参考表15-2

[2]

，以轴端角为2×45°，每个轴肩部的圆角

请参阅半径的轴的零件图。

2.3.4在轴上找到负载

[7]

轴的简化计算图是根据轴的结构图制成的，然后制作轴时图和扭矩图。

从轴的结构图以及弯矩和扭矩图，可以看出C节是轴的危险部分。

2.3.5通过弯曲和扭曲来检查轴的强度

进行检查时，通常仅检查带有最大弯矩和扭矩的轴上横截面的强度。根据上述数据，

至于轴单向旋转，扭转剪切应力是脉动循环可变应力，服用6.0°，轴的计算应力为

MPA MPA

T m

CA

86。1

70 1。 0

）74808 6。0（27038）（27038）（

2 2 2











|

（15）

所选轴的材料从表15-1中进行了45钢，钢化和处理

[2]

找到MPA 60] [



￥

。所以] [

1 ￥



CA

，，，，

因此，这是安全的。

图2负载分析图

图2负载分析

2.4飞轮机构

2.4.1惯性的飞轮计算的近似计算

由于飞轮的同等惯性矩非常大，因此在进行近似计算时，可以省略其他组件的惯性矩。

稳定的链传输循环对应于等效分量的旋转，等效驱动扭矩MED是一个常数，等效分量为

平均速度

n = 30 r/min，速度误差要求不超过％3

1）机制的允许操作系数

06。0

）03。 0 1（）03。 0 1（

] [

最小



•



￥



毫米

（16）

2）等效驾驶扭矩药

2（100

400 2









ed

（17）

3）安装在等效组件上的飞轮的惯性矩应具有（不包括其余部分的惯性矩）





5。112

）175 400（

最大限度

（18）

22

最大限度

LG/ 134。 0

] [

900









（19）

2.4.2飞轮尺寸的确定

飞轮的最佳设计是用最小的材料获得最大的惯性矩

J，也就是说，质量应集中在边缘，

与边缘相比，辐条和轮毂具有较小的惯性矩。轮辋的惯性矩约为

DG



（20）

假设边缘的宽度为b，材料的每单位体积的重量为，然后

） /（dg hb

（21）

飞轮的材料为HT250，H/B为1.2，轮辋的横截面尺寸为H = 30mm，B = 25mm。

3健身腰运动机制设计

3.1座椅设计

3.1.1座位的设计概念

在这里删除

（57）

其中n是安全系数，k是断裂因子，是电线绳的填充因子

的算法是

绳索区域

钢丝绳的横截面



主钢丝绳的拉伸强度为167MP，安全系数为6级，k = 0.82，= 0.46替换为公众

C = 0.110公式

根据手册C，取0.114并替换为s cd

在

最大限度

s = 1300n计算的d = 2.9，d = 3，因此选定的钢丝绳是钢芯线绳

（GB/T8918-1998），标记为3NAT6X21S+IWR16708Z5.39电线绳的直径为3mm，皮带轮是安全的。

滑轮座椅内部的间隙仅为2mm，单侧的间隙为1mm，这可以确保电线绳将不会卡在皮带轮上。

在座椅内部，确保使用过程中线绳的可靠性。

4.7其他部分的设计

对于其他零件设计，例如海绵防护剂，座垫和垫子，它们是通过工厂定制的。

只要锻炼者感到舒适，垫子是黑色的，并且

用螺栓或螺钉连接到支架，在该螺栓或螺钉中，线绳的长度由安装时间专门确定。

4.8标准零件的选择和验证

在此设计中使用了许多标准零件，选择标准零件时应给出特殊注意事项。这个设计

这些标准零件在以下内容中使用：轴承，螺栓，螺钉，垫圈，球头坚果等。

4.8.1螺栓连接的选择和验证

[2]

柱和底座之间的耦合通过M12的螺栓连接，螺栓的材料为Q235，] [= 235mp，实际上

fa（max）= 15KN

10

] [

4 /

3。1







fa

（58）

其中，

最大限度

D 30mm，因此M12列完全符合标准。

4.8.2选择和验证轴承

[2]

整个机构中使用了三个轴承：皮带轮部分，小链轮轴部分和大链轮轴部分。因为相同

支架上安装了8个滑轮。这里的轴承力很小，无需检查。

轴承模型与大链轮轴相同，因此只需检查大链轮轴的轴承即可。

根据设计手册，深凹槽滚珠轴承的模型为6008（GB/T276-1994）

可靠性为0.99，工作应力周期达到

10 80。

根据表13-9，当可靠性为0.99时，发现生命校正系数

= 0.22，相应的基本评分

寿命是

10

10 381

22。0

10 80





 

（59）

评级为轴承的基本动态负载应该是

NPLC 5437 750 381

10

（60）

轴承寿命满足要求。

4.9导管设计

因为导管需要更高的精度，例如：低线性精度会导致运动不便，因此将给予运动

链条不方便，表面不可行，因为它必须在配重上摩擦，这很可能在油漆掉落后很容易导致生锈，因此

我们使用不锈钢管，材料等级为1CR18NI9，表面被涂漆。

5设计摘要

在这个毕业设计的这个阶段，我受益匪浅。我不仅训练了良好的逻辑思维技能，而且我也

它培养了一种学习精神和一种不愿放弃的严格工作风格。回顾这个毕业项目，这是大学四年来学到的非常重要的知识。

好的摘要。

家庭多功能健身设备的设计不仅重新审视了过去所学的知识，而且还学会了很多新事物

允许。我相信这种毕业设计将对我未来的工作有所帮助。所以，我仔细地做到了。

体验设计方面的艰辛，并体验艰辛的幸福。

通过这种设计，我可以了解有关多功能健身设备知识的更多信息；我可以加强家人的倍数

功能健身设备的结构设计可以增强家用多功能健身设备功能组件的选择和设计计算；可以添加

加强家庭多功能健身设备的方法和理论；能够测试您是否可以将所学的理论知识转变为四年

实际应用；能够培养自学和与他人合作的能力。

11

参考

[1] Wang Zhijian，Guo Xue'e。专业/工程师Wildfire 4.0基本教程[M]。长沙：湖南大学出版社，

2009.7：15-67

[2] Pu Lianggui，Ji Minggang。机械设计[M]。北京：高等教育出版社，2006.5：62-402

[3] Wu Zongze，Luo Shengguo。机械设计课程的设计手册[M]。北京：高等教育出版社，2006.5：12-89

[4] Sun Heng，Chen Zuomu。机械原理[M]。北京：高等教育出版社，2006.5 7-69

[5]张舒朱恩，昆·拉兹恩。绘画方法的几何和机械绘画[M]。北京：中国农业出版社，2008.7：8-90

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[7] Bai Xiangzhong。材料力学[M]。北京：科学出版社，2007.6

[8] Liu Hongwen。材料力学[M]。北京：高等教育出版社，2004.1

[9] Li Songshan。人类力学的基础知识[M]。北京：国防工业出版社，2007.1