家庭多功能健身器的設(shè)計【跑步機(jī)】
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塔里木大學(xué) 機(jī)械畢業(yè)設(shè)計機(jī)械12-2班:雷永亮 指導(dǎo)老師:廖結(jié)安 家庭多功能健身器前言塔里木大學(xué) 機(jī)械電氣化工程學(xué)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(jī)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(jī)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(dá)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(jì)負(fù)擔(dān),還能得到高品質(zhì)全面的鍛煉效果。整體示意圖塔里木大學(xué) 機(jī)械電氣化工程學(xué)院塔里木大學(xué) 機(jī)械電氣化工程學(xué)院運用Solidworks三維繪圖軟件進(jìn)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(xué)分析,在不影響安全、功能、外觀的前提下,盡量選用常用的機(jī)構(gòu),達(dá)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(jī)的結(jié)構(gòu),分析優(yōu)缺點,結(jié)合運動者的健身需求,進(jìn)行合理設(shè)計。結(jié)構(gòu)功能設(shè)計塔里木大學(xué) 機(jī)械電氣化工程學(xué)院跑步機(jī)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(jī)的選擇塔里木大學(xué) 機(jī)械電氣化工程學(xué)院電動機(jī)Z3-31型永磁直流電動機(jī)(跑步機(jī)專用)電壓220 VDC 輸出功率 2.2 KW 轉(zhuǎn)速3000r/min 傳動結(jié)構(gòu)仿真塔里木大學(xué) 機(jī)械電氣化工程學(xué)院定傳動比勻速轉(zhuǎn)動機(jī)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(yán)酷的場合。帶的張緊裝置塔里木大學(xué) 機(jī)械電氣化工程學(xué)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(jī)中心距是可調(diào)的。原理:把裝有帶輪的電動機(jī)安裝在滑道上,并用螺釘調(diào)整或擺動電機(jī)底座,調(diào)整螺栓使底座轉(zhuǎn)動,即可達(dá)到張緊的目的。調(diào)速控制系統(tǒng)調(diào)速控制系統(tǒng)塔里木大學(xué) 機(jī)械電氣化工程學(xué)院調(diào)速機(jī)構(gòu)設(shè)計調(diào)速機(jī)構(gòu)設(shè)計 針對電動跑步機(jī)的脈沖式負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性,以小功率直流電機(jī)驅(qū)動為例,利用PHILIPS P87LPC768 單片機(jī)開發(fā)了一種電動跑步機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)的速度實現(xiàn)精確控制。調(diào)速原理塔里木大學(xué) 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 調(diào)調(diào)速速單單元元在在硬硬件件結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)上上主主要要由由整整流流電電路路、濾濾波波器器、斬斬波波電電路路、P87LPC768P87LPC768單單片片機(jī)機(jī)、控控制制及及驅(qū)驅(qū)動動電電路路連連接接構(gòu)構(gòu)成成,顯顯示示及及操操作作單單元元的的單單片片機(jī)機(jī)(通通常常采采用用 5151系系列列)作作為為上上位位機(jī)機(jī),對對其其發(fā)發(fā)送送速速度度給給定定,如如上上圖圖所所示示。P87LPC768P87LPC768是是PHILIPSPHILIPS公公司司的的一一種種80C51 80C51 改改進(jìn)進(jìn)型型MPU MPU 11,具具有有128 128 bitbit的的 RAM,4kbRAM,4kb的的OTPOTP型型程程序序存存儲儲器器,4 4 路路 8 8 位位的的 A/A/D D 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換器器,4 4路路1010位位的的PWM PWM 輸輸出出。P87LPC768P87LPC768根根據(jù)據(jù)上上位位機(jī)機(jī)發(fā)發(fā)送送的的速速度度給給定定指指令令,利利用用其其 PWM PWM 口口,產(chǎn)產(chǎn)生生17kHz17kHz固固定定頻頻率率、占占空空比比可可變變的的PWMPWM信信號號,PWMPWM的的頻頻率率由由其其寄寄存存器器CNSW0CNSW0,CNSW1CNSW1中中的的值值決決定定,脈脈寬寬由由其其寄寄存存器器CP-SWCP-SW中中的的值值決決定定。該該信信號號經(jīng)經(jīng)光光隔隔、放放大大后后驅(qū)驅(qū)動動MOSMOS管管,對對整整流流電電壓壓進(jìn)進(jìn)行行直直流流斬斬波波,不不同同有有效效值值的的斬斬波波電電壓壓驅(qū)動直流電機(jī),實現(xiàn)調(diào)速。驅(qū)動直流電機(jī),實現(xiàn)調(diào)速。謝謝!
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上傳時間:2021-04-21
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