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沈 陽 化 工 大 學(xué) 科 亞 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 論 文 題 目 小型產(chǎn)品的 3D 設(shè)計(jì) 健身器材 專 業(yè) 機(jī)械制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 1102 學(xué)生姓名 劉志昂 指導(dǎo)教師 邱國俊 論文提交日期 2015 年 4 月 15 日 論文答辯日期 2015 年 6 月 1 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 任務(wù)書 機(jī)械制造及其自動(dòng)化 1102 班 學(xué)生 劉志昂 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 題目 小型產(chǎn)品 3D 設(shè)計(jì) 健身器材 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 內(nèi)容 健身器材的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 材料的選定 底 座 支架 配重 滑輪 其他零件的設(shè)計(jì) 配合公差的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 專題部分 文獻(xiàn)綜述 健身器材的結(jié)構(gòu)計(jì)算 材料選定的設(shè)計(jì) 配合公差的設(shè)計(jì) 起止時(shí)間 2015 3 1 2015 5 20 指導(dǎo)教師 年 月 日 摘要 本課題主要針對(duì)小型產(chǎn)品 3D 設(shè)計(jì) 健身器材 該健身器材的材 料主要為板材及鋼材 是現(xiàn)今日常生活中一種貼近生活 貼近人們現(xiàn)今 生活追求的產(chǎn)品 通過對(duì)產(chǎn)品各部分材料的受力選取和各種加工方式的 分析和比較 最終設(shè)計(jì)出的一款健身產(chǎn)品 該課題從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性 各種材料的剛性精準(zhǔn)度 鍛造 焊接都有詳細(xì)的設(shè)計(jì) 通過整個(gè)設(shè)計(jì)過 程表明 各種材料的選擇 同時(shí)對(duì)加工工藝進(jìn)行分析 隨著社會(huì)的發(fā)展 人們生活水平的提高 生存需求的極大保障 人們開始了更高的需求 生活品質(zhì)的追求 健康的追求 人們開始越來越關(guān)注自己的健康 因?yàn)?生活在今天的中國水平不同 并不是所有人都能每天去健身房鍛煉 所以 設(shè)計(jì)符合廣大人民需要 同時(shí)在此條件下常見的 人人能負(fù)擔(dān)得起的健 身器材具有廣闊的市場空間 但是現(xiàn)在市場上的設(shè)備大多是單一類型的 多功能組合健身器材 由于其市場價(jià)格 使設(shè)備到目前為止仍然不能進(jìn)入 普通家庭 設(shè)計(jì)一個(gè)低價(jià)格 功能實(shí)用的健身器材是我設(shè)計(jì)的主題 應(yīng)注 意避免像市場上單一設(shè)備利用率低的問題 同時(shí)滿足人民的需求 另外還 需要一個(gè)美麗 安全 耐用 容易維護(hù) 容易制造并且低成本的健身器材 為此 我到很多健身房和一些健身器材商品柜臺(tái)進(jìn)行實(shí)地考察 同時(shí) 在互聯(lián)網(wǎng)上收集數(shù)據(jù) 了解培訓(xùn)師和用戶的經(jīng)驗(yàn) 調(diào)查他們的需求同時(shí) 總結(jié)了各個(gè)方面的需求 設(shè)計(jì)只有一個(gè)多功能健身機(jī) 本作品具有以下 特點(diǎn) 1 每個(gè)作品只能進(jìn)行單人鍛煉 2 使用方便 使用方便能夠滿足用戶順利操作和鍛煉調(diào)節(jié) 3 安全性好 工作平穩(wěn) 安全系數(shù)值取稍大 4 鍛煉功能組合合理 符合大眾健身的需要 5 制造加工方便 性價(jià)比高 6 結(jié)構(gòu)緊湊 拼裝設(shè)計(jì) 便于包裝 運(yùn)輸 因?yàn)槲以趯W(xué)校學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)不夠 知識(shí)水平有限 所以很難避免在設(shè) 計(jì)有很多的不足 我請(qǐng)求老師給予寶貴的改正意見 關(guān)鍵詞 3D 設(shè)計(jì) 功能實(shí)用 健身器材 Abstract All people body building is beneficial to the country beneficial to the people develops the people along with the society to start to take own health more and more but in present s China because the living standard level is uneven therefore is not therefore the human can expend result in arrive at the gymnasium to carry on the fitness exercise daily therefore designs one section to suit the general populace s needThe belt massager which in the universal practice meanwhile can withstand the single who or the multi people fitness has the broad market space although but in present s market s fitness instrument majority is the single type multi purpose combination fitness instrument but because its disagreement market marked price thus enables the fitness instrument until now still to enter ordinary others for this reason designs section of moderately priced and the function meets the need the practical fitness instrument is I Design subject must pay attention avoids likely in the market single fitness instrument s use factor low question simultaneously meets people s needs in addition also requests the outlook to be artistic safe durable the work is steady is advantageous for the maintenance the manufacture processing is convenient the cost is low importantly Therefore I have visited many gymnasia and some fitness special counter specially carry in the spot investigation simultaneously accesses the net the collection material understood that the general fitness training and user s feeling simultaneously investigates their need summarizes various aspects request has designed this section but person multi purpose belt massagers this work has following characteristic 1 Each work can only carry on the single to exercise 2 The easy to operate the easy to operate can satisfy the user to operate and the exercise adjustment smoothly 3 The security is good the work is steady the security coefficient value takes slightly in a big way 4 The exercise function combination is reasonable meets the need which the populace fitness 5 The manufacture processing is convenient the performance to price ratio is high 6 The structure is compact the assembling design is advantageous for the packing the transportation because I am limited in the school study s elementary knowledge level therefore has many deficiencies unavoidably in the design requests earnestly fellow teachers to give the criticism to point out mistakes Key words 3 d design functional Fitness equipment 目 錄 前 言 1 第一章 現(xiàn)今體育健身器械的特點(diǎn)及方案的確定 1 1 1 方案的確定與分析 1 1 2 設(shè)計(jì)要求 2 1 3 整體結(jié)構(gòu) 2 第二章 單人多功能健身機(jī)的設(shè)計(jì)過程 4 2 1 設(shè)計(jì)材料的選定 4 2 2 底座的設(shè)計(jì) 5 2 3 支架的設(shè)計(jì) 6 2 4 配重的設(shè)計(jì) 7 2 5 滑輪的設(shè)計(jì) 9 2 6 其他零件的設(shè)計(jì) 11 2 7 標(biāo)準(zhǔn)件的選定 11 2 8 配合公差的設(shè)計(jì) 12 2 9 裝配 12 第三章 設(shè)計(jì)總結(jié) 14 參考文獻(xiàn) 15 致 謝 16 前言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等工科院校培養(yǎng)計(jì)劃中最重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)之一 能夠綜合運(yùn)用所 學(xué)知識(shí) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是小型 3D 設(shè)計(jì) 健身器材 可以對(duì)機(jī)械制造設(shè)計(jì)有 一個(gè)綜合的了解 機(jī)械制造設(shè)計(jì)是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的重要工業(yè)之一 制造業(yè)始于二十世紀(jì)三十年代 由于各種工業(yè)發(fā)展都離不開這一技術(shù) 應(yīng)用十分廣泛 成為各行各業(yè)不可缺少的技 術(shù)之一 由于各種工藝的不斷開發(fā)與應(yīng)用 加上新興技術(shù)的不斷成熟與完善 極大 地促進(jìn)了各行各業(yè)的開發(fā)與制造 我國 3D 設(shè)計(jì)發(fā)展迅速 特別是近二十年來 應(yīng)用 越來越廣泛 各種生產(chǎn)制造都離不開 我國的 3D 設(shè)計(jì)技術(shù)急需發(fā)展 盡管近幾年該 技術(shù)發(fā)展迅速 同時(shí)隨著生產(chǎn)率的提高對(duì) 3D 設(shè)計(jì)的要求也越來越高 經(jīng)過對(duì)當(dāng)前 3D 設(shè)計(jì)的了解 我開始著手畢業(yè)設(shè)計(jì) 題目是小型產(chǎn)品的 3D 設(shè)計(jì) 健身器材 材料為鋼材 板材 鋼管 強(qiáng)度和韌度足夠 加工工藝成熟 產(chǎn)品貼 近生活 結(jié)合各種加工工藝 以 3D 設(shè)計(jì)為引導(dǎo) 對(duì)產(chǎn)品的安全性 成本的控制 材 料的運(yùn)用 對(duì)其他產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)計(jì)都能有所理解 本作品具有以下特點(diǎn) 1 每個(gè)作品只能進(jìn)行單人鍛煉 2 使用方便 使用方便能夠滿足用戶順利操作和鍛煉調(diào)節(jié) 3 安全性好 工作平穩(wěn) 安全系數(shù)值取稍大 4 鍛煉功能組合合理 符合大眾健身的需要 5 制造加工方便 性價(jià)比高 6 結(jié)構(gòu)緊湊 拼裝設(shè)計(jì) 便于包裝 運(yùn)輸 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 現(xiàn)今體育健身器械的特點(diǎn)及方案的確定 0 第一章 現(xiàn)今體育健身器械的特點(diǎn)及方案的確定 1 1 方案的確定與分析 體育健身器材創(chuàng)新設(shè)計(jì)是一個(gè)貼近生活實(shí)際的主題 我為了確定方案做了很多市 場調(diào)查 并在網(wǎng)上收集了許多相關(guān)的信息 此外 我還采訪了許多教練和健身愛好者 最后在老師指導(dǎo)下 我仔細(xì)考慮后確定了最終設(shè)計(jì)思路 因?yàn)榇蠖鄶?shù)的設(shè)備在目前市 場上功能很多很復(fù)雜 一些產(chǎn)品的甚至含有 18 種功能 許多功能被閑置 而且由于設(shè) 計(jì)的復(fù)雜性 工作經(jīng)常出現(xiàn)故障 維修困難 隨著人民生活水平的提高 越來越多的人 意識(shí)到公眾的健康 在學(xué)校 社區(qū)開設(shè)了一些健身房 但由于中國人民的消費(fèi)水平仍不 能滿足每個(gè)人到健身房消費(fèi) 健身設(shè)備雖然超出了普通民眾的消費(fèi)水平 但仍然比去 健身房更能負(fù)擔(dān)得起 相比較也更方便 因?yàn)樗麄儧]有足夠的時(shí)間去健身房 而健身設(shè) 備他們是負(fù)擔(dān)得起 由此可見 健身器材是有足夠多的消費(fèi)人群的 同時(shí) 由于中國 人口眾多 人們住房面積有限 人們沒有有足夠的使用空間 所以我在設(shè)計(jì)時(shí)明確定 義了自己的設(shè)計(jì)方向 要求結(jié)構(gòu)緊湊 占地面積小 安全性能較高 可以滿足人們各種 各樣的肌肉鍛煉 增加鍛煉多功能性一方面 另一方面也注重在鍛煉的同時(shí)使人更舒 適 方便 在功能上也進(jìn)行了優(yōu)化選擇 刪除一些不常用的功能 提高設(shè)備利用率 節(jié) 省資源 滿足人們的健身需求 我設(shè)計(jì)了一個(gè)多功能的健身器材 雖然他提供的鍛煉是單一的 但他提供了許多其 他功能 與此同時(shí) 根據(jù)我的調(diào)查 現(xiàn)在人們主要鍛煉的方向?yàn)殄憻捫夭?肱二頭肌 三 頭肌 腿部肌肉 所以我設(shè)計(jì)了一個(gè)多功能健身機(jī) 它可以提供三種類型的鍛煉 鍛煉 腿部 胸部 和手臂的拉桿運(yùn)動(dòng) 三個(gè)功能集成 將使設(shè)備整體協(xié)調(diào) 看起來相對(duì)美 觀 運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別安置在工具的在頂部 中間 和下部 這樣人們就可以鍛煉胸大肌 腹直肌 二頭肌 三頭肌 斜方肌 三角肌 背闊肌等肌肉 3 d 效果 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 現(xiàn)今體育健身器械的特點(diǎn)及方案的確定 1 健身器材 3D 效果圖 1 2 設(shè)計(jì)要求 根據(jù)健身器械的要求 作品應(yīng)滿足一下要求 1 只能提供單人鍛煉 但為多功能器械 2 安全可靠 工作平穩(wěn) 無噪聲 3 鍛煉量可調(diào)節(jié) 每級(jí)五 kg 操作方便 4 相對(duì)市場上的健身器材 設(shè)計(jì)更合理 生產(chǎn)制造也更方便 5 外型美觀 采用拼裝結(jié)構(gòu) 便于包裝運(yùn)輸 6 利用合理的選材 保證足夠穩(wěn)定的受力的同時(shí) 降低成本 控制在 2000 元之內(nèi) 1 3 整體結(jié)構(gòu) 健身機(jī)的組成結(jié)構(gòu) 1 底座 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 現(xiàn)今體育健身器械的特點(diǎn)及方案的確定 2 2 立柱 3 支架 4 操縱機(jī)構(gòu) 5 上部支架 6 配重 7 導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 8 配件 以上是本器材的幾個(gè)重要部分 在生產(chǎn)制造中可以進(jìn)行細(xì)節(jié)的改變 包括各種 零件的組裝 還有因不同產(chǎn)地的一下材料限制的改變 結(jié)合考慮現(xiàn)在市場上的健身器械 很多單人使用的健身器材 但由于一些生產(chǎn)廠 家為了降低成本 而降低產(chǎn)品的強(qiáng)度要求 因此一旦產(chǎn)品出現(xiàn)破損 會(huì)帶來維修困難 和使用時(shí)間降低的問題 所以我在材料的選擇上下了很大功夫 為避免這種情況發(fā)生 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 單人多功能健身機(jī)的設(shè)計(jì)過程 3 第二章 單人多功能健身機(jī)的設(shè)計(jì)過程 想把一款實(shí)用的并且大眾能接受的健身產(chǎn)品設(shè)計(jì)并生產(chǎn)出來很不容易 需要做 好大量的市場調(diào)研 調(diào)研產(chǎn)品針對(duì)的消費(fèi)人群的需求 并且根據(jù)其切身實(shí)際的需求 設(shè)計(jì)出貼近人心的產(chǎn)品 設(shè)計(jì)好該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)規(guī)劃 畫出前期設(shè)計(jì)圖 拿出看得見 的效果展示 并且反復(fù)的修正 選擇材料 進(jìn)行制造 并且檢驗(yàn)質(zhì)量 可以看得出 來 一款優(yōu)秀的健身產(chǎn)品的成型是一個(gè)長久而艱巨的任務(wù) 并且還要考慮 如何讓 人們接受它 提高他在消費(fèi)人群心中的性價(jià)比 2 1 設(shè)計(jì)材料的選定 選擇合適的材料是重中之重 他是這款產(chǎn)品質(zhì)量的保證 使他更安全并且能使 用的更長久 由此可見 他的重要性 并且要為此付出很多的時(shí)間 根據(jù)不同的場 合又要對(duì)制造材料進(jìn)行選擇 不能有一點(diǎn)大意 選擇過于優(yōu)秀的制造材料又會(huì)增加 它的成本 加工時(shí)的難度也會(huì)增加 產(chǎn)品材料的強(qiáng)度和硬度的影響 針對(duì)健身產(chǎn)品 本身來考慮 很多要選擇板材和興才進(jìn)行焊接 這就要求它需要有足夠好的焊接性 能 來進(jìn)行材料的選擇 這款產(chǎn)品要經(jīng)過考慮在滿足它的性能的前提下選購其配用 產(chǎn)品 以此來降低它的成本 為此我對(duì)市場上的鋼材進(jìn)行了調(diào)研 1 空心方管 標(biāo)記分別為 J50X2 5 GB T6782 2002 J45X2 GB T6782 2002 J200X4 GB T6782 2002 J50X30X2 5 GB T6782 2002 2 無縫鋼管 40 GB T17395 1998 材料為 Q235 屈服強(qiáng)度 235MP 3 板材都為 Q235 4 通過調(diào)研發(fā)現(xiàn) 很多健身器材在選擇配重時(shí) 會(huì)選擇 HT105 鑄造 但結(jié)合到 實(shí)際情況 鑄鐵相對(duì)脆弱 使用中會(huì)發(fā)生裂開的情況 所以我選擇改變我所涉及的 產(chǎn)品的配重方法 我選擇用 30mm 厚的冷軋鋼板 材料標(biāo)記為 235 6918QGBT 利用鋼板氣割后加工的方式得到 這樣可以有一個(gè)很大的優(yōu)勢 就是可以提高 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 單人多功能健身機(jī)的設(shè)計(jì)過程 4 產(chǎn)品的韌性 避免了之前提到的裂開的情況 為了節(jié)約成本 并且考慮到加工配重 的表面質(zhì)量及尺寸公差要求不高 所以選擇了作廢的鋼材 加工去掉鐵銹和粗糙部 分 按設(shè)計(jì)形狀進(jìn)行加工 再刷漆覆蓋 成功地利用了低成本的廢料 節(jié)省成本 的同時(shí)利于環(huán)境發(fā)展 其它仍然使用 30mm 厚的鋼板 5 選擇導(dǎo)管的時(shí)候 因?yàn)樗鼘?duì)精度的要求要高一些 例如 直線精度過低會(huì)影 響機(jī)械運(yùn)動(dòng) 使用不方便 表面不能刷漆 運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)接觸到配種 產(chǎn)生摩擦 掉漆 不美觀還會(huì)造成生銹 因此在這里選擇了不銹鋼管 材料牌號(hào)為 1Cr18Ni9 表面烤 漆 7 因?yàn)榕渲卦谄餍颠\(yùn)動(dòng)中會(huì)有噪音產(chǎn)生 我通過一個(gè)簡單的辦法 并且會(huì) 使他的維修更方便 就是在配重的下方做出四個(gè)相互對(duì)稱的圓孔 安裝進(jìn) 橡膠制成的橡膠圓柱 既能減少噪音 又能留出空間方便后期的維護(hù) 詳見下圖 2 2 底座的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)它的底座對(duì)于產(chǎn)品很重要 他是這款產(chǎn)品性能的關(guān)鍵 是產(chǎn)品的支架 配重 立柱還有導(dǎo)向裝置都是在此基礎(chǔ)上安裝的 高強(qiáng)度是他的重要要求 保 證結(jié)實(shí)的同時(shí)還要保證在焊接中不能有差錯(cuò) 控制好焊接公差 形位公差的大 小 詳見尺寸圖 三維效果圖如下 底座 3D 效果圖 因?yàn)檫x擇的材料都屬于低碳鋼 這就保證了其良好的焊接性 使設(shè)計(jì)的要求得 到保證 加工都是以型材焊接 可以降低公差的影響 可以在生產(chǎn)的時(shí)候校準(zhǔn) 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 單人多功能健身機(jī)的設(shè)計(jì)過程 5 檢驗(yàn) 其他部分和底座進(jìn)行安裝 可以進(jìn)行焊接 不過會(huì)產(chǎn)生運(yùn)輸時(shí)的麻煩 所以我選擇螺栓連接來進(jìn)行其他部分連接 在計(jì)設(shè)底座的時(shí)候 他的承受能力也要考慮到 因?yàn)橛伊⒅?支架 導(dǎo)向 裝置 及上支架配重等都要安裝在他身上 會(huì)安裝的合理對(duì)稱 因此它的受力 不會(huì)很復(fù)雜 其上安裝的部分就是他的受力 在此我把安全系數(shù)取為 3 由于 所有鋼管的受力不能低于五千牛 其上所有部分加上個(gè)人的重量遠(yuǎn)小于這個(gè)數(shù) 量 所以可以說明它是安全的 還要承受他兩邊的拉力 不過這個(gè)力較小 螺 栓可以承受 底座設(shè)計(jì)成方形 可以使它更穩(wěn)重安全 在運(yùn)輸上也更加方便 2 3 支架的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)支架的時(shí)候 之家對(duì)于本產(chǎn)品很重要 它能讓使用它的人用起來更舒適 同時(shí)還要考慮到它的外觀 這也是要考慮到的地方 還要中和市場調(diào)研的結(jié)果 做出性人化的設(shè)計(jì) 滿足使用者的不同要求 它在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中很重要 包括座 椅的舒適性 實(shí)用性 還要滿足大部分人的身體結(jié)構(gòu) 詳見圖紙 效果圖如下 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 單人多功能健身機(jī)的設(shè)計(jì)過程 6 支架 3D 效果圖 通過冷彎方管焊接的方法對(duì)支架進(jìn)行加工 滑輪夾座安裝在支架上 打磨表面并 進(jìn)行檢驗(yàn) 表面烤漆 設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)支架的時(shí)候 安裝了很多方便手扶的位置 這樣做 可以使產(chǎn)品有更多的優(yōu)點(diǎn) 能夠提高使用者的使用區(qū)域增加使用方式 增加舒適性 讓使用者鍛煉腿部的時(shí)候減少了阻礙 適用于更多的不同身高的使用者 考慮了不 同的使用者的體重問題 可以保證產(chǎn)品的安全性 讓這款產(chǎn)品更安全 更舒適 將 他的實(shí)用性美觀性都得到了提高 設(shè)計(jì)的主要數(shù)據(jù) 總高度 2000mm 總長度 1700mm 座高 450mm 能正滿足大部分的鍛煉者 設(shè)計(jì)滑輪裝配的過程中 仍然使用冷彎方鋼用于滑輪的安裝 標(biāo)記 為235 6918QGBT 將底板和支架進(jìn)行焊死 是產(chǎn)品安全性在一次提高 運(yùn)動(dòng)中的晃動(dòng)也可以減少 將一根水平的桿焊接在指甲上 是讓手動(dòng)桿可以運(yùn)動(dòng)到極限位置 見上方效果圖 設(shè) 計(jì)之家的部分 2 4 配重的設(shè)計(jì) 還有一個(gè)很重要的地方就是產(chǎn)品的配重 我們通過調(diào)研結(jié)果對(duì)產(chǎn)品提出了幾個(gè) 要求 1 使用者在使用該產(chǎn)品時(shí) 配種會(huì)因?yàn)闄C(jī)械運(yùn)動(dòng) 隨鍛煉著產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)并且 造成與其他部位的撞擊 所以 在為產(chǎn)品的配種進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候 我們了解到 其 他產(chǎn)品都是通過 對(duì)這一部分 用橡膠 進(jìn)行包裹 來處理的 我們發(fā)現(xiàn)了這樣做 的一個(gè)缺陷 就是會(huì)造成產(chǎn)品成本的提高 尤其針對(duì)我們這款產(chǎn)品而言 并且它更 容易損壞 不方便后期的維修 因?yàn)橄鹉z很容易老化變形 并且承受不了過大的撞 擊 這也使產(chǎn)品更容易損壞 橡膠損壞后 之前的問題又隨之出現(xiàn) 這也就是這款 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 單人多功能健身機(jī)的設(shè)計(jì)過程 7 產(chǎn)品的整體壽命被減少 噪音對(duì)于使用者來說也會(huì)有很大的麻煩 維修時(shí)又會(huì)成為 阻礙 使用者使用時(shí) 他在滑竿上上下運(yùn)動(dòng) 設(shè)計(jì)時(shí)滑桿選用 1Cr18Ni9 不銹鋼管材 它的價(jià)格很貴 為了降低不必要的成本 又能保護(hù)他的滑桿 所以我們又對(duì)配種的 孔進(jìn)行了加工 2 很多廠商在制作配重時(shí)大多會(huì)選則五公斤的配重 又了解到使用者使用 的鍛煉范圍不會(huì)超過六十五公斤 也就是說是十三塊配重 結(jié)合我們的產(chǎn)品來講 這個(gè)數(shù)量是可以接受的 所以我們也選擇了這樣的配置來組成這款產(chǎn)品 3 在前期的調(diào)研中 了解到大多數(shù)此類產(chǎn)品的損壞 都是因?yàn)檫x擇的材料 太脆 而破裂損壞的 也就是市場上最常見的用 HT105 恢口鑄鐵 鑄造加工的 它 的特點(diǎn)就是韌性的不夠 比較脆弱 據(jù)計(jì)算 配重的厚度只有 30mm 并且在配重的 中心開了一條深 12mm 的槽 這也就是他們?nèi)菀讚p壞的根本原因 也就是這種產(chǎn)品 的損壞的主要原因之一 面對(duì)這種情況 我們?cè)谠O(shè)計(jì)中對(duì)此進(jìn)行了改善 1 考慮到后期維修中會(huì)遇到的的問題 我們放棄了用橡膠處理的這種常見辦法 我通過在配種的下方 安裝四個(gè) 20 深 12 的孔 利用高度為 17 的橡皮圓柱安裝于 這些孔中 順利的解決了該產(chǎn)品的維修養(yǎng)護(hù)難題 效果圖 此為第一塊配重 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 單人多功能健身機(jī)的設(shè)計(jì)過程 8 此為一般配重位于第一塊配重下面 2 我們發(fā)現(xiàn)在使用者使用時(shí) 配重會(huì)因?yàn)檫\(yùn)動(dòng) 損壞滑桿 我考慮到 將長度 適中的塑料管 將其加熱到適當(dāng)溫度 把導(dǎo)管內(nèi)部翻出來 這樣來解決我所發(fā)現(xiàn)的 問題 3 在材料的選擇上 用之前提到的廢棄的板材來代替鑄鐵 板材的強(qiáng)度足夠適 用于本產(chǎn)品 韌性也能達(dá)到要求 對(duì)于配種的設(shè)計(jì)過程中 我認(rèn)真的做了第一塊配重的設(shè)計(jì) 配重重最上方的那 一塊 因?yàn)榕渲厥且坏鯒U吊起來的 便通過一銷將其相互連接 也就是吊桿與 配種的連接關(guān)系 我選擇用螺釘在配重中找到一準(zhǔn)確位置 來防止吊桿的過度旋轉(zhuǎn) 讓使用者在使用中能夠更方便的選擇所需的配重 見圖中兩側(cè)的通孔配合那個(gè)導(dǎo)桿 鏈接 并按之前將塑料管反過來的處理 塑料管也可以選擇廢料 只要是尺寸合適 的 他的配合公差能夠和導(dǎo)管相同 在設(shè)計(jì)生產(chǎn)配重的過程當(dāng)中 可以利用氣割的方法 割掉相應(yīng)尺寸的一部分 對(duì)其表面進(jìn)行打磨后 用銑床將相應(yīng)的地方銑平 按之前提到的選擇用廢棄的鋼材 由于它的表面會(huì)很粗糙 在下料時(shí) 就要留夠足夠的余料 之后對(duì)其鉆孔 倒角之 后在進(jìn)行噴砂處理 之后表面噴漆 就可以完成處理 之后在?？滋庛@孔 將橡膠 安裝在他上邊 2 5 滑輪的設(shè)計(jì) 在對(duì)滑輪進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候 我再次要做下說明他在這款產(chǎn)品中的主要作用 他 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 單人多功能健身機(jī)的設(shè)計(jì)過程 9 在這款產(chǎn)品中主要是作為鋼繩的導(dǎo)向 并且使他們的摩擦得以減少 因?yàn)樗粫?huì)在 使用中承受過大的力 可以通過鑄造來獲取 方便制造 冷沖壓后焊接也可以作為 他的獲取辦法 滑輪能夠承受六千五百牛的里就足夠在這臺(tái)產(chǎn)品中發(fā)揮作用 并且 足夠安全穩(wěn)定 因?yàn)樗粫?huì)承受高于此的力 并且一般的材料都不會(huì)低于這個(gè)受力 所以可以忽略這里的強(qiáng)度問題 又因?yàn)樵谑褂眠^程中 他始終是在此作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 因此在設(shè)計(jì)的過程中我在此處設(shè)計(jì)了一處軸承 他會(huì)與滑輪夾坐產(chǎn)生配合 三者相 互關(guān)系 這樣就解決了它的中心孔的易磨損的問題 同時(shí)能減少它在使用中因旋轉(zhuǎn) 而產(chǎn)生的摩擦 這也就延長了它的壽命 保證運(yùn)作的安全和要求 滑輪的三維效果 圖 為了在他的裝配中表示 沒有在此全部表出 通過把上邊的兩個(gè)部分組裝在一起就可以完成這部分的組裝 這種設(shè)計(jì)在大規(guī) 模的生產(chǎn)中能夠大大的提高生產(chǎn)效率 并且間接的降低制造成本 在生產(chǎn)過正中可 以選擇用沖壓工藝 選擇使用落料來形成加工成品 并且在此基礎(chǔ)上 在材料中加 加入軸承 使用螺栓或者鉚釘將其連接在一起 這種制造方式可以體現(xiàn)出很多的優(yōu) 點(diǎn) 選擇的材料能夠最大程度的保證材料所要求的足夠的強(qiáng)度 并且節(jié)約了材料的 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 單人多功能健身機(jī)的設(shè)計(jì)過程 10 使用 對(duì)其進(jìn)行加工時(shí)也會(huì)更加簡單快捷方便 能夠降低制造的成本和時(shí)間 準(zhǔn)確 度也會(huì)因加工而有所提高 制造過程中效率會(huì)大大提高 針對(duì)小規(guī)模生產(chǎn)時(shí)會(huì)有不 合適的地方 因?yàn)樾∫?guī)模生產(chǎn)磨具的費(fèi)用成本就占了很大比重 生產(chǎn)過程中的大體 工藝方法有 下料 成型 沖孔等 這樣又一次降低了成本 提升了效率 對(duì)未來 的生產(chǎn)制造有了很大的幫助 在設(shè)計(jì)鋼絲繩的過程中 通過查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)就可以了解到 它的公稱直 徑 公式中 C 為選擇系數(shù) S 為最大靜壓載荷 由此可知 選擇系數(shù)的計(jì)Ds 算公式為 其中 n 為安全系數(shù) k 為折斷系數(shù) 為鋼絲繩的充滿系數(shù) 其4ckw 中 的算法為 通過查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 我們將鋼絲繩的抗拉 鋼 絲 繩 的 斷 面 面 積繩 毛 面 積 強(qiáng)度選為 167MP 取安全系數(shù)值為 6 級(jí) k 0 82 0 46 代入公式的 c 0 110 通過查 閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) c 取 0 14 代入 DCs 其中 max 1300N 算的 b 2 9 取整 D 3 由 此將鋼絲繩選擇使用鋼芯鋼絲繩 Gd T8918 1998 標(biāo)記為 3NaT6c21S IW16708Z5 39 鋼絲繩的直徑為 3mm 滑輪是安裝在滑輪座里面間隙只有 2mm 單面間隙為 1mm 這樣既可以保證鋼絲繩不會(huì)卡在滑輪座里面 保證鋼絲繩在 使用過程中的可靠度 2 6 其他零件的設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)其他部分的時(shí)候 像是手握部分 使用者座椅 這些可以在市場上尋找 制作 他們不需要太多的硬性要求不像其他部分需要很高的精度 例如手握部分 座椅 由市場上購買定做就可以 能夠滿足之前調(diào)研的市場需求使用者的要求 看 起來美觀 使用起來舒適 用螺絲等配件來將其固定在要求的位置組裝成品 2 7 標(biāo)準(zhǔn)件的選定 在產(chǎn)品的組裝生產(chǎn)中還會(huì)使用大量的標(biāo)準(zhǔn)件 本產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中使用了比如 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 單人多功能健身機(jī)的設(shè)計(jì)過程 11 螺絲 螺母 墊圈等 1 立柱與底座的聯(lián)結(jié)采用 m30 的螺栓 下面校核它的強(qiáng)度 其中在實(shí)際中 Fa max 15KN 螺栓的材料為 3a 4Fd Q235 235MP d 30mm 所以立柱取 M30 的是完全的 這里取 30 是完全可以的 2 軸承的選擇不能過小 不然會(huì)松動(dòng)滑落 造成危險(xiǎn)或者產(chǎn)品的損壞 根 據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)進(jìn)行選擇即可 3 使用者使用過程中容易碰撞到膝部 為了防止這種情況的發(fā)生 我們選 擇了有橡膠包裹的螺釘 4 還有很多其他的東西 由于都不會(huì)承受太大的力 對(duì)于強(qiáng)度要求 精確 度要求都不會(huì)太高 只要市場上有合適的就可以 2 8 配合公差的設(shè)計(jì) 還有個(gè)部分組成連接的地方需要注意的 對(duì)產(chǎn)品的整體有很大的影響 連接組合 的適配 這些都會(huì)影響產(chǎn)品成型后是否平穩(wěn)安全 是否運(yùn)動(dòng)順暢使用順利 包括噪 音磨損產(chǎn)品壽命的影響 都是對(duì)產(chǎn)品是否使用安全的影響因素 所以各部分各產(chǎn)品 部件的公差就相當(dāng)重要 在這里要進(jìn)行下說明 剪輯配合要運(yùn)用在有摩擦 使用中會(huì)纏上運(yùn)動(dòng)的地方 由于該產(chǎn)品屬于健身器材 對(duì)精度的要求并不會(huì)很高 在組合中要流出大量的間隙保證彼此的配合 保證產(chǎn)品 在使用中更安全順利 外觀整體性更好 不會(huì)產(chǎn)生噪音或自我磨損的情況 保證使 用者的安全和足夠的適用范圍 其中有運(yùn)動(dòng)關(guān)系的地方一律采用間隙配合 主要是因?yàn)榱α啃偷慕∩砥餍颠\(yùn)動(dòng)精 度要求不是很高 在周圍聯(lián)結(jié)出采用大間隙配合 保證鍛煉過程中阻力小 減少對(duì) 銷的摩擦 且便于裝配 2 9 裝配 因?yàn)楸井a(chǎn)品的大部分材料屬于板材管材 管材的制作中需要處理表面 焊接時(shí)要 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 單人多功能健身機(jī)的設(shè)計(jì)過程 12 注意準(zhǔn)確的 材料的使用率高 不會(huì)廢棄過多 組裝生產(chǎn)中有很多麻煩 管材的制 作中如果公差不合適會(huì)使產(chǎn)品的準(zhǔn)確度就 產(chǎn)品質(zhì)量降低 所以在裝配過程中要很 注意 對(duì)裝配人的要求很嚴(yán)格 在裝配的過程中 底座和立柱是要首先組合在一起 的 之后在其上將支架 配重 導(dǎo)桿等注意安裝 安裝支架的過程中 要注意鋼絲 繩的長度受力運(yùn)動(dòng)中是否有影響 還有組裝過程中使用的螺絲等固定材料 要適配 并能保證質(zhì)量 防止引起脫落損壞而造成整體的損壞 扶手座椅等安裝是放在最后 的 在產(chǎn) 品基本成 型后的附 加物 還 有需要注 意的是在 安裝過程 中各部分 的組裝順 序 因?yàn)?各部分彼 此銜接 很容易因 為組裝順 序的不同而造成一些零件的無法安裝或者重復(fù)安裝 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 單人多功能健身機(jī)的設(shè)計(jì)過程 13 裝配圖 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 設(shè)計(jì)總結(jié) 14 第三章 設(shè)計(jì)總結(jié) 以上是我的畢業(yè)設(shè)計(jì) 小型產(chǎn)品三 D 設(shè)計(jì) 健身器材 利用我在機(jī)械設(shè)計(jì) 制造及其自動(dòng)化專業(yè)四年學(xué)習(xí)到的知識(shí) 以及指導(dǎo)老師邱國軍邱老師的勤苦教導(dǎo) 把我一開始的一個(gè)小小的想法 落實(shí)于實(shí)際 成文成圖 呈現(xiàn)在大家面前 在此過 程中 對(duì)老師的一次次拜訪學(xué)習(xí) 對(duì)于各種書籍文獻(xiàn)的一次次翻閱 并且付出行動(dòng) 的各種實(shí)地考察 無數(shù)個(gè)思索努力地夜晚 都深藏在這一篇小小的論文之后 經(jīng)過這一階段的努力 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于告一段落 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中 遇到的種種難題 以及我面對(duì)這些難題 以及克服的過程 都是我今后學(xué)習(xí)成長的 重要經(jīng)歷 對(duì)于我的畢業(yè)設(shè)計(jì) 相信還很不成熟 還有很多需要改正的地方 可以 說這是一個(gè)不成熟的 很幼稚的設(shè)計(jì) 但是我為之付出的心血 并在此期間的不斷 努力 都是真切的 值得一生記憶的 畢業(yè)設(shè)計(jì)不單單是一份報(bào)告 一張圖紙 一 次答辯 他是我大學(xué)生涯中 是我人生經(jīng)歷中 很重要的一段歲月 感謝我能擁有 這樣的一段歲月 感謝我有機(jī)會(huì)來實(shí)現(xiàn)這樣的一份努力 感謝大學(xué)生活所呈現(xiàn)與我 眼前的一切 我未來人生的無數(shù)次跌倒站起 沮喪努力 都會(huì)有這一次的影子 畢 業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了 人生還沒有結(jié)束 畢業(yè)論文做完了 成長還沒有做完 今天的結(jié)束 也是無數(shù)個(gè)明天的開始 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn) 15 參考文獻(xiàn) 1 吳宜勇 新編工程材料 M 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2003 2 齊明 機(jī)械工材料 M 大連理工大學(xué)出版社 2011 3 楊可楨 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) M 高等教育出版社 2009 4 劉力 機(jī)械制圖 M 高等教育出版社 2008 5 中國紡織大學(xué)工程圖學(xué)教研室 畫法幾何與工程制圖 M 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 2010 6 成大先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) M 化學(xué)工業(yè)出版社 2011 7 翁其金 沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì) M 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 8 田寶善 劉永 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) M 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社 2009 9 胡石玉 PRO ENGINEER 野火版 M 清華大學(xué)出版社 1997 10 徐萬林 體育教程 M 高等教育出版社 1995 11 劉金海 管材管件應(yīng)用技術(shù)手冊(cè) M 機(jī)械工業(yè)出版社 1996 12 曾正明 實(shí)用工程材料技術(shù)手冊(cè) M 機(jī)械工業(yè)出版社 2005 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致 謝 16 致 謝 感謝沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院帶給我的四年的學(xué)習(xí)時(shí)光 感謝指導(dǎo)老師邱國俊老 師對(duì)我畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo) 感謝四年來各位老師對(duì)我學(xué)習(xí)的指引 小型產(chǎn)品三 D 設(shè) 計(jì) 健身器材 利用我在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)四年學(xué)習(xí)到的知識(shí) 以及 指導(dǎo)老師邱國軍邱老師的勤苦教導(dǎo) 把我一開始的一個(gè)小小的想法 落實(shí)于實(shí)際 成文成圖 呈現(xiàn)在大家面前 在此過程中 對(duì)老師的一次次拜訪學(xué)習(xí) 對(duì)于各種書 籍文獻(xiàn)的一次次翻閱 并且付出行動(dòng)的各種實(shí)地考察 無數(shù)個(gè)思索努力地夜晚 都 深藏在這一篇小小的論文之后 經(jīng)過這一階段的努力 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于告一段落 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中 遇到的種種難題 以及我面對(duì)這些難題 以及克服的過程 都是我今后學(xué)習(xí)成長的 重要經(jīng)歷 對(duì)于我的畢業(yè)設(shè)計(jì) 相信還很不成熟 還有很多需要改正的地方 可以 說這是一個(gè)不成熟的 很幼稚的設(shè)計(jì) 但是我為之付出的心血 并在此期間的不斷 努力 都是真切的 值得一生記憶的 畢業(yè)設(shè)計(jì)不單單是一份報(bào)告 一張圖紙 一 次答辯 他是我大學(xué)生涯中 是我人生經(jīng)歷中 很重要的一段歲月 感謝我能擁有 這樣的一段歲月 感謝我有機(jī)會(huì)來實(shí)現(xiàn)這樣的一份努力 感謝大學(xué)生活所呈現(xiàn)與我 眼前的一切 我未來人生的無數(shù)次跌倒站起 沮喪努力 都會(huì)有這一次的影子 畢 業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了 人生還沒有結(jié)束 畢業(yè)論文做完了 成長還沒有做完 今天的結(jié)束 也是無數(shù)個(gè)明天的開始 感謝各位指導(dǎo)老師的聆聽 感謝為我們辛勤努力著的學(xué)校全體老師 感謝沈陽 化工大學(xué)科亞學(xué)院