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華僑大學(xué)廈門(mén)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告 系（部）： 機(jī)械工程系 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 機(jī)械工程及其自動(dòng)化5班 姓名 江超 學(xué)號(hào) 1101105015 指導(dǎo) 教師 郭慧 職稱(chēng) 學(xué)歷 講師 課題名稱(chēng) 基于UG的家用多功能電動(dòng)跑步機(jī)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）類(lèi)型（劃√） 工程設(shè)計(jì) 應(yīng)用研究 開(kāi)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(jī)是家庭及健身房常備的器材，而且是當(dāng)今家庭健身器材中最簡(jiǎn)單的一種，是家庭健身器的最佳選擇。 跑步機(jī)，其主要系在扶手架適當(dāng)位置處設(shè)一樞桿，復(fù)使該樞桿向機(jī)體前下方延伸，并使其另端樞結(jié)在跑步框架的適當(dāng)位置處，在跑步框架前端底部設(shè)有一貼地滑輪，因此，當(dāng)跑步框架由后方被舉起遂行折收作業(yè)時(shí)，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(diǎn)。世界第一臺(tái)跑步機(jī)誕生于1875年，發(fā)明人是美國(guó)東部農(nóng)村的一位機(jī)械師這臺(tái)機(jī)器其實(shí)是一臺(tái)便攜式農(nóng)機(jī)設(shè)備。人機(jī)工程學(xué)是本世紀(jì) 50 年代發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興學(xué)科，它由人體科學(xué)、工程技術(shù)、環(huán)境科學(xué)、安全科學(xué)和社會(huì)科學(xué)等交叉而形成。人機(jī)工程學(xué)研究人和機(jī)器及環(huán)境的相互作用，把人的因素作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要條件和原則，使設(shè)計(jì)出的機(jī)器操作簡(jiǎn)便、省力、安全、可靠高效、舒適。當(dāng)前，人機(jī)工程學(xué)的研究和應(yīng)用越來(lái)越廣泛。電動(dòng)跑步機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)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(duì)人群進(jìn)行統(tǒng)計(jì)性的人體尺寸測(cè)量時(shí)，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(guó)標(biāo)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(jī)設(shè)計(jì)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(duì)身體越來(lái)越關(guān)愛(ài)，更多地進(jìn)行體育鍛煉。健身器材作為進(jìn)行健身活動(dòng)的重要工具之一，越來(lái)越受到人們的喜愛(ài)。跑步是最方便、最簡(jiǎn)單的有氧健身鍛煉方式，它可以促進(jìn)人體血液循環(huán)，增強(qiáng)心肺功能，發(fā)展肌肉力量，在慢跑時(shí)更能消耗人體脂肪;在健身運(yùn)動(dòng)中，跑步最受人們的喜愛(ài)，跑步機(jī)成為人們最受歡迎的健身器材。 二、 文獻(xiàn)綜述（國(guó)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(dāng)前多種多樣的坐具，跑步機(jī)經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的發(fā)展歷程，從重象征性、裝飾性向重實(shí)用性、舒適性發(fā)展。發(fā)展至當(dāng)代，雖然各種跑步機(jī)在設(shè)計(jì)風(fēng)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(fēng)格；簡(jiǎn)約設(shè)計(jì)風(fēng)格；有機(jī)現(xiàn)代主義風(fēng)格：高技術(shù)派設(shè)計(jì)風(fēng)格。跑步機(jī)的名稱(chēng)始見(jiàn)于唐代，而跑步機(jī)的形象則要上溯到漢魏時(shí)傳入北方的胡床。敦煌285窟壁畫(huà)就有兩人分坐在跑步機(jī)上的圖象；257窟壁畫(huà)中有坐方凳和交叉腿長(zhǎng)凳的婦女；龍門(mén)蓮花洞石雕中有坐圓凳婦女。這此圖象生動(dòng)地再現(xiàn)了南北朝時(shí)期器材、凳在仕宦貴族家庭中的使用情況。盡管當(dāng)時(shí)的坐具已具備了跑步機(jī)、凳子的形狀，但因其時(shí)沒(méi)有器材、凳的稱(chēng)謂，人們還習(xí)慣稱(chēng)之為“胡床”，在寺廟內(nèi)，常用于坐禪，故又稱(chēng)禪床。唐代以后，跑步機(jī)的使用逐漸增多， 跑步機(jī)設(shè)計(jì)子的名稱(chēng)也被廣泛使用，才從品類(lèi)中分離出來(lái)。 跑步機(jī)價(jià)格較為廉價(jià)，已然普遍到各家各戶(hù)，隨著“時(shí)尚、運(yùn)動(dòng)、健康、綠色、環(huán)?！崩砟畹纳钊肴诵?，跑步機(jī)類(lèi)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、材料、工藝、款式也跟隨市場(chǎng)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(jī)精品不斷涌現(xiàn)。跑步機(jī)不但成為人們的代步交通工具，而且進(jìn)入運(yùn)動(dòng)、休閑、娛樂(lè)、時(shí)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(jī)發(fā)展，在使用功能上說(shuō)變化已很少了，現(xiàn)代跑步機(jī)的主要發(fā)展在于機(jī)架的造型行變化，表面的處理如烤漆、商標(biāo)的變化使其外觀更美；對(duì)自機(jī)上的每一個(gè)零件進(jìn)行精雕細(xì)琢的改進(jìn)，使其更合理、美觀；對(duì)跑步機(jī)的材料上的選用與開(kāi)發(fā)。由此致使跑步機(jī)功能上的變化也沒(méi)有很大的改變。 三、 本課題的主要研究?jī)?nèi)容（提綱）和成果形式： 摘 要 Abstract 目 錄 第1章 緒論 1.1 跑步機(jī)市場(chǎng)調(diào)查 1.2 種類(lèi)分析 1.3 跑步機(jī)的設(shè)計(jì)分析 第2章 人體工程學(xué)與跑步機(jī)設(shè)計(jì) 2.1 設(shè)計(jì)原則 2.2 人機(jī)工程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 2.3 影響跑步機(jī)性能的人體因素 2.4 跑步機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)要素分析 2.5人機(jī)動(dòng)態(tài)特性分析 第3章 總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1跑步機(jī)的構(gòu)成 3.2 跑步機(jī)方案設(shè)計(jì) 3.3 同步帶的概述 3.4 同步帶傳動(dòng)計(jì)算 3.5 帶傳動(dòng)的張緊裝置的選擇 3.6 軸的設(shè)計(jì) 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(xiàn) 致 謝 四、 擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題： 設(shè)計(jì)一種家用多功能電動(dòng)跑步機(jī)，根據(jù)目前市場(chǎng)上現(xiàn)有的跑步機(jī)，在其原有功能上 進(jìn)行改進(jìn)，具備液晶顯示，計(jì)時(shí)距離，心跳，血壓等功能。 技術(shù)指標(biāo)： 1.要求具備計(jì)時(shí)，速度，血壓，心跳等功能； 2.增加體重測(cè)量，定時(shí)提醒，音樂(lè)等功能； 3.外形設(shè)計(jì)宜人； 要求：機(jī)械裝配圖1張，零件圖2.5張，光盤(pán)1張（包括跑步機(jī)機(jī)械零件實(shí)體文件， 裝配文件，說(shuō)明書(shū)電子版），畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 四、 研究思路、方法和步驟： 研究思路: 首先，擬定跑步機(jī)的設(shè)計(jì)功能有哪些，確定跑步機(jī)的整體結(jié)構(gòu) 跑步機(jī)的整體構(gòu)成由以下幾大模塊： 1.機(jī)身 在行駛中，機(jī)身的造型對(duì)整個(gè)行駛的效率有著很大的影響，因?yàn)闄C(jī)身的造型直接影響到的是行進(jìn)的阻力。此處設(shè)計(jì)的陸跑步機(jī)的機(jī)體造型也已達(dá)到最小阻力，可以針對(duì)各種造型在水中行進(jìn)時(shí)所受的阻力進(jìn)行分析，核定最佳造型設(shè)計(jì)以達(dá)到最佳運(yùn)動(dòng)效率。 2.傳動(dòng)系統(tǒng) 進(jìn)行核算。 3.導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 正常直線行駛時(shí)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)應(yīng)不構(gòu)成阻力，設(shè)計(jì)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單便捷為好。 目前跑步機(jī)設(shè)計(jì)各式各樣，這里的設(shè)計(jì)主要從傳動(dòng)系統(tǒng)方面來(lái)結(jié)合設(shè)計(jì)。分析以上性能需求目前跑步 通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)我們可以比較確切的分析各種傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)關(guān)系進(jìn)而計(jì)算出總傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)效率進(jìn)行核算。 3.導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 正常直線行駛時(shí)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)應(yīng)不構(gòu)成阻力，設(shè)計(jì)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單便捷為好。 目前跑步機(jī)設(shè)計(jì)各式各樣，這里的設(shè)計(jì)主要從傳動(dòng)系統(tǒng)方面來(lái)結(jié)合設(shè)計(jì)。 目前跑步機(jī)設(shè)計(jì)各式各樣，這里的設(shè)計(jì)主要從傳動(dòng)系統(tǒng)方面來(lái)結(jié)合設(shè)計(jì)。分析以上性能需求目前跑步機(jī)設(shè)計(jì)各式各樣，這里的設(shè)計(jì)主要從傳動(dòng)系統(tǒng)方面來(lái)結(jié)合設(shè)計(jì)。分析以上性能需求工作機(jī)構(gòu)類(lèi)型選擇帶傳動(dòng),屬于定傳動(dòng)比勻速轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉 能緩和載荷沖擊，運(yùn)行平穩(wěn)，無(wú)噪聲，過(guò)載時(shí)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(guò)載保護(hù)作用。 研究方法: 1.在學(xué)校圖書(shū)館查閱相關(guān)資料，采用比較研究法。 通過(guò)書(shū)籍和網(wǎng)絡(luò)查找最新的發(fā)展動(dòng)向，盡量在保證原來(lái)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(jì)具有實(shí)用性和時(shí)代性，采用追蹤研究法。 2.通過(guò)老師的指導(dǎo)采用行動(dòng)研究法。 通過(guò)老師的指導(dǎo)，可以便捷地設(shè)計(jì)步驟。 3. 通過(guò)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(huà)出零件圖和裝配圖采用個(gè)案研究法。 研究步驟： 1.收集相關(guān)資料，并對(duì)相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)。 2. 設(shè)計(jì)裝配圖和零件圖，計(jì)算系統(tǒng)主要參數(shù)。 3.對(duì)CAD圖紙進(jìn)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(xiě)說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)論文。 五、 本課題的進(jìn)度安排： 起訖日期 工作內(nèi)容 2014.11．20-12．20 收集資料，編寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告 2014.12．21-2015.1.1 學(xué)習(xí)軟件 2015.1.1-1.10 確定總體方案 2015.1.10-2.20 設(shè)計(jì)零件，繪制草圖 2015.2.20-3.1 設(shè)計(jì)裝配圖 2015.3.1-3.15 生成工程圖 2015.3.15-4.1 編寫(xiě)畢業(yè)論文 六、 參考文獻(xiàn)： [1]丁玉蘭《人機(jī)工程學(xué)第三版》 [M] 北京理工出版社, 2005 [2] 鄒慧君主編《機(jī)械原理》[M] 北京高等教育出版社1999 [3] 申永勝主編《機(jī)械原理教程》[M]北京、清華大學(xué)出版社1999 [4] 張偉社主編《機(jī)械原理》[M]西北工業(yè)大學(xué)出版社2001 [5] 鄒慧君主編《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》[M] 高等教育出版社1998 [6] 趙松年主編《現(xiàn)代機(jī)械創(chuàng)新產(chǎn)品分析與設(shè)計(jì)》[M] 2000 [7] 楊家軍主編《機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)》[M] 華中理工大學(xué)出版社2000 [8] 張春林主編《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)》[M] 機(jī)械工業(yè)出版社1999 [9] 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該生畢業(yè)論文選題符合所學(xué)專(zhuān)業(yè)方向和專(zhuān)業(yè)要求,研究?jī)?nèi)容切合社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際；研究計(jì)劃切實(shí)可行；同意開(kāi)題。 指導(dǎo)老師（簽名）： 年 月 日 八、 系（部）意見(jiàn)： 系（部）主任（簽名）： 年 月 日 注：本表可續(xù)頁(yè)