—— 機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì),機(jī)械12-2班：,,家庭多功能健身器,前言,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(shí)間，使得運(yùn)動(dòng)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(chǎng)家庭健身器材的結(jié)構(gòu)、功能單一、體積龐大等缺點(diǎn)，從而設(shè)計(jì)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(jiǎn)練、節(jié)約成本的目的，實(shí)現(xiàn)健身的大眾化、家庭化、多功能化，為消費(fèi)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,機(jī)械電氣化工程學(xué)院,,機(jī)械電氣化工程學(xué)院,,,運(yùn)用Solidworks三維繪圖軟件進(jìn)行實(shí)體運(yùn)動(dòng)仿真，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，和可行性分析；運(yùn)用用CAD軟件繪制出工程圖紙。,通過計(jì)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(jiǎn)練、節(jié)約成本的目的。,,設(shè)計(jì)過程、目的與意義,調(diào)研市場(chǎng)現(xiàn)有多功能跑步機(jī)的結(jié)構(gòu)，分析優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合運(yùn)動(dòng)者的健身需求，進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。,結(jié)構(gòu)功能設(shè)計(jì),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(yùn)動(dòng)功能,6.,7.,8.,電動(dòng)機(jī)的選擇,機(jī)械電氣化工程學(xué)院,,電動(dòng)機(jī)—Z3-31型永磁直流電動(dòng)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(dòng)結(jié)構(gòu)仿真,機(jī)械電氣化工程學(xué)院,定傳動(dòng)比勻速轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，緩沖載荷的作用，運(yùn)行平穩(wěn)，噪聲小。,帶傳動(dòng),帶的選擇,選擇Z型普通V帶，具有較高的承載能力，較長(zhǎng)的壽命，適用于載荷波動(dòng)較大、工作條件嚴(yán)酷的場(chǎng)合。,帶的張緊裝置,機(jī)械電氣化工程學(xué)院,帶傳動(dòng)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(dòng)機(jī)安裝在滑道上，并用螺釘調(diào)整或擺動(dòng)電機(jī)底座，調(diào)整螺栓使底座轉(zhuǎn)動(dòng)，即可達(dá)到張緊的目的。,調(diào)速控制系統(tǒng),機(jī)械電氣化工程學(xué)院,調(diào)速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),針對(duì)電動(dòng)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(dòng)為例，利用PHILIPS P87LPC768 單片機(jī)開發(fā)了一種電動(dòng)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(duì) PID 參數(shù)的自動(dòng)調(diào)整產(chǎn)生PWM 信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)跑步機(jī)速度的控制。工業(yè)化試驗(yàn)結(jié)果表明: 該單元結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性價(jià)比高，能對(duì)電動(dòng)跑步機(jī)的速度實(shí)現(xiàn)精確控制。,調(diào)速原理,機(jī)械電氣化工程學(xué)院,調(diào)速單元在硬件結(jié)構(gòu)上主要由整流電路、濾波器、斬波電路、P87LPC768單片機(jī)、控制及驅(qū)動(dòng)電路連接構(gòu)成，顯示及操作單元的單片機(jī)(通常采用 51系列)作為上位機(jī)，對(duì)其發(fā)送速度給定，如上圖所示。P87LPC768是PHILIPS公司的一種80C51 改進(jìn)型MPU[ 1]，具有128 bit的 RAM,4kb的OTP型程序存儲(chǔ)器，4 路 8 位的 A/ D 轉(zhuǎn)換器，4路10位的PWM 輸出。P87LPC768根據(jù)上位機(jī)發(fā)送的速度給定指令，利用其 PWM 口，產(chǎn)生17kHz固定頻率、占空比可變的PWM信號(hào)，PWM的頻率由其寄存器CNSW0，CNSW1中的值決定，脈寬由其寄存器CP-SW中的值決定。該信號(hào)經(jīng)光隔、放大后驅(qū)動(dòng)MOS管，對(duì)整流電壓進(jìn)行直流斬波，不同有效值的斬波電壓驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，實(shí)現(xiàn)調(diào)速。,謝謝！,