健身器材漫步机的设计及主要零部件加工(附件)【字数：8805】
摘 要 随着我国人民的生活水平的日益提高和居家条件的改善，人们对体育健身的需求越来越强烈。漫步机是我们生活中最常见也最实用纯机械健身器材，因为使用方便对人身体有好处，所有广泛应用于国内各大城市。对增强心肺功能及下肢，腰部肌肉力量；改善下肢柔韧性和协调能力。提高下肢各关节稳定性，对腰肌劳损、髋关节酸痛，下肢活动障碍，肌肉无力，肌肉萎缩等有康复作用。本课题通过学习到的知识和利用专业的NX软件和CNC数控机床，对漫步机进行设计建模和加工编程。
【 KEY WORDS 】 : Walking Machine, Fitness Equipment, NC Machine Tool，Design Modeling 目录
引言 1
第一章 漫步机的结构设计 2
（一）设计漫步机背景及优点 2
（二）设计的基本要求 2
（三）设计软件 3
（四）机构的选型和设计 3
（五）机构机构尺寸的计算 5
第二章 漫步机材料 6
（一）45钢特性 6
（二）6061铝特性 6
（三）PVC热塑性塑料特性 7
（四）聚甲醛POM塑料特性 8
第三章 漫步机NX的3D建模装配及质量分析 9
第四章 运动仿真分析 15
第五章 分析轴的受力和强度校核 19
（一）漫步机使用环境 19
（二）轴受力计算校核 19
（三）有限元分析 21
第六章 数控加工及编程 22
（一）数控机床的选择 22
(二)数控机床的操作系统 23
(三)NX的数控编程 25
(四)生产工艺 29
结束语 30
谢 词 30
参考文献与资料 31
引言
随着我国人民的生活水平的日益提高和居家条件的改善，人们对身心的健康越来越关注，对提倡建设的声音越来越多。伴随着2000年以来高科技和新材料不断出现并用于制造中出现在人们的生活中，体现出来巨大优越性主要体现在质轻、坚硬、耐磨损、耐腐蚀、弹性好等特性。最 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
新出现的新材料有:碳纤维复合材料、工程陶瓷及稀有金属复合材料等。
随着我国健身运动的快速发展，国人的运动水平与身体素质不断提高，从而促进了一大批健身器材广泛适用性与功能针对性更有机的结合在一起。然而我国的健身器材起步相对于发达国家发展较晚，但是目前我国健身器材发展较快，在国家提倡全民健身计划大背景下取得较好的成绩，在人民生活水平由奔小康到现在要健康的时代，我国正往体育强国的目标大步前进，作为提高生活水平强身健体的健身器材发展更加快速。目前我国的健身器材与世界先进国家完整的体系来看还是有很大的差距。所以为了加快成为体育强国目标，我们要加大对学科研究材料分析机构设计等投入，要采用新技术和科技来加快全民健身的宏伟工程，争取在不久的将来，使我国的健身器材立于世界强国之林。
健身器材经过百年的发展已由简单到复杂、由单一到多样发展，科技含量也随着新科技新设计和新材料的出现不断提高。目前现代健身器材已不再是单纯的纯机械机构的简单组合，而是集电子、机械、光电、传感技术、计算机技术及自动控制技术等多高新科技的新型运动器材。
健身器目前我国可以算是新兴行业，正在逐渐兴荣且被人们所关心起来，然而同时也市场竞争依旧很激烈，尤其是发展我国本土化在外国发达健全的健身器材体系下发展更加困难。但是有竞争发展的才越迅速，由于健身器材并不是具备健身的物质功能以外，还应具备一定的装饰生活环境，体现生活品味的精神功能，所以国外很注重设计性和装饰性。单纯功能性的健身器材已满足不了人们对生活水平的要求，对人性化和艺术的形态越来越追求。健身器材的生产企业已清楚的认识到优秀产品设计可以在竞争激烈的健身器材市场提高自己的竞争能力，因此，企业努力美化和改善自己产品的造型，提高产品的精品化和个性化。
第一章 漫步机的结构设计
（一）设计漫步机背景及优点
漫步机是我们生活中最常见也最实用纯机械健身器材，因为使用方便对人身体有好处，所有广泛应用于国内各个小区或者社区活动中心。
作用：加强心肺功能，及对下肢和腰部肌肉锻炼；改善下肢柔韧性和协调能力。提高下肢各关节稳定性，髋关节酸痛，对腰肌劳损，肌肉无力，下肢活动障碍，肌肉萎缩等起到很好的缓解作用。
使用方法：双手握握住扶手柄帽,两脚分别踏在对应的踏板上，两脚前后摆动交替进行自然摆动，形成慢走动作。
通过根据小区健身器材的观察和网上相关资料查询， 我以图11为某公司生产的YCLJ25型号椭圆漫步机为设计原型，其占地空间为（长X宽X高）1360*600*1587mm，图12为运动轨迹。
//图 11 图 12
（二）设计的基本要求
根据查阅可知脚步运动轨迹近似于椭圆长轴大约为50cm，短轴大约为20cm，设计要求遵循踏点运动轨迹为标准椭圆或近似椭圆，椭圆偏差小于5%，动力来源为纯机械运动或者电动机运动；保证运动者在机器上锻炼姿势要合理舒服符合人体功能学，整个身体要协调；经济实惠，结实耐用，适用于户外工作。
（三）设计软件
使用西门子旗下Unigraphics Solutions公司的UG NX软件，由于各种原因使用10.0/7.5两个版本。
UG软件是个集成化很高的CAD/CAE/CAM系统软件，为工程设计分析加工提供了非常强大的应用模块，这些模块可以对产品进行设计包括工件设计和装配设计、工程分析包括有限元分析和运动机构分析、绘制2D工程图、数控加工程序编程加工仿真等。近年来，随着UG软件在中国市场的日益普及，人们对UG软件的强大功能逐步产生深入认识，UG软件也在各行各业，尤其是工业领域得到了广泛的应用。
【 KEY WORDS 】 : Walking Machine, Fitness Equipment, NC Machine Tool，Design Modeling 目录
引言 1
第一章 漫步机的结构设计 2
（一）设计漫步机背景及优点 2
（二）设计的基本要求 2
（三）设计软件 3
（四）机构的选型和设计 3
（五）机构机构尺寸的计算 5
第二章 漫步机材料 6
（一）45钢特性 6
（二）6061铝特性 6
（三）PVC热塑性塑料特性 7
（四）聚甲醛POM塑料特性 8
第三章 漫步机NX的3D建模装配及质量分析 9
第四章 运动仿真分析 15
第五章 分析轴的受力和强度校核 19
（一）漫步机使用环境 19
（二）轴受力计算校核 19
（三）有限元分析 21
第六章 数控加工及编程 22
（一）数控机床的选择 22
(二)数控机床的操作系统 23
(三)NX的数控编程 25
(四)生产工艺 29
结束语 30
谢 词 30
参考文献与资料 31
引言
随着我国人民的生活水平的日益提高和居家条件的改善，人们对身心的健康越来越关注，对提倡建设的声音越来越多。伴随着2000年以来高科技和新材料不断出现并用于制造中出现在人们的生活中，体现出来巨大优越性主要体现在质轻、坚硬、耐磨损、耐腐蚀、弹性好等特性。最 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
新出现的新材料有:碳纤维复合材料、工程陶瓷及稀有金属复合材料等。
随着我国健身运动的快速发展，国人的运动水平与身体素质不断提高，从而促进了一大批健身器材广泛适用性与功能针对性更有机的结合在一起。然而我国的健身器材起步相对于发达国家发展较晚，但是目前我国健身器材发展较快，在国家提倡全民健身计划大背景下取得较好的成绩，在人民生活水平由奔小康到现在要健康的时代，我国正往体育强国的目标大步前进，作为提高生活水平强身健体的健身器材发展更加快速。目前我国的健身器材与世界先进国家完整的体系来看还是有很大的差距。所以为了加快成为体育强国目标，我们要加大对学科研究材料分析机构设计等投入，要采用新技术和科技来加快全民健身的宏伟工程，争取在不久的将来，使我国的健身器材立于世界强国之林。
健身器材经过百年的发展已由简单到复杂、由单一到多样发展，科技含量也随着新科技新设计和新材料的出现不断提高。目前现代健身器材已不再是单纯的纯机械机构的简单组合，而是集电子、机械、光电、传感技术、计算机技术及自动控制技术等多高新科技的新型运动器材。
健身器目前我国可以算是新兴行业，正在逐渐兴荣且被人们所关心起来，然而同时也市场竞争依旧很激烈，尤其是发展我国本土化在外国发达健全的健身器材体系下发展更加困难。但是有竞争发展的才越迅速，由于健身器材并不是具备健身的物质功能以外，还应具备一定的装饰生活环境，体现生活品味的精神功能，所以国外很注重设计性和装饰性。单纯功能性的健身器材已满足不了人们对生活水平的要求，对人性化和艺术的形态越来越追求。健身器材的生产企业已清楚的认识到优秀产品设计可以在竞争激烈的健身器材市场提高自己的竞争能力，因此，企业努力美化和改善自己产品的造型，提高产品的精品化和个性化。
第一章 漫步机的结构设计
（一）设计漫步机背景及优点
漫步机是我们生活中最常见也最实用纯机械健身器材，因为使用方便对人身体有好处，所有广泛应用于国内各个小区或者社区活动中心。
作用：加强心肺功能，及对下肢和腰部肌肉锻炼；改善下肢柔韧性和协调能力。提高下肢各关节稳定性，髋关节酸痛，对腰肌劳损，肌肉无力，下肢活动障碍，肌肉萎缩等起到很好的缓解作用。
使用方法：双手握握住扶手柄帽,两脚分别踏在对应的踏板上，两脚前后摆动交替进行自然摆动，形成慢走动作。
通过根据小区健身器材的观察和网上相关资料查询， 我以图11为某公司生产的YCLJ25型号椭圆漫步机为设计原型，其占地空间为（长X宽X高）1360*600*1587mm，图12为运动轨迹。
//图 11 图 12
（二）设计的基本要求
根据查阅可知脚步运动轨迹近似于椭圆长轴大约为50cm，短轴大约为20cm，设计要求遵循踏点运动轨迹为标准椭圆或近似椭圆，椭圆偏差小于5%，动力来源为纯机械运动或者电动机运动；保证运动者在机器上锻炼姿势要合理舒服符合人体功能学，整个身体要协调；经济实惠，结实耐用，适用于户外工作。
（三）设计软件
使用西门子旗下Unigraphics Solutions公司的UG NX软件，由于各种原因使用10.0/7.5两个版本。
UG软件是个集成化很高的CAD/CAE/CAM系统软件，为工程设计分析加工提供了非常强大的应用模块，这些模块可以对产品进行设计包括工件设计和装配设计、工程分析包括有限元分析和运动机构分析、绘制2D工程图、数控加工程序编程加工仿真等。近年来，随着UG软件在中国市场的日益普及，人们对UG软件的强大功能逐步产生深入认识，UG软件也在各行各业，尤其是工业领域得到了广泛的应用。
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