毕业设计（论文）-多功能高位下拉健身器材设计.docx

学科分类号一本科毕业设计（论文）题目：多功能高位下拉健身器材院（系）：智能制造学院专业年级：22专升本机械设计制造及其自动化学生姓名：学号：指导教师：2024年4月广东理工学院本科毕业设计（论文）多功能高位下拉健身器材Highpositionpull-downfitnessequipment学生姓名:指导教师2024年4月April2024摘要随着我国人民对身体健康越来越看重，投入到健身中的人越来越多，人们越来越重视身体各个部位的锻炼与强化。腰背躯干是身体最重要的部分之一，高位下拉和静态划船能够很好的锻炼到我们腰背的肌肉组织。本论文的研究是将高位下拉健身器材和静态划船健身器材是两种不一样的健身器材，通过设计把两者整合成一台健身器械,从而达到节省成本和多功能的实现。本次设计的意义是为了实现一机多用，功能实用，节省空间，节约成本，降低价格。本次结构设计是将多种健身器械相同的部位统一使用，不同的部位通过机械设计进行有效结合。通过此次多功能产品的设计，将会为健身器器械市场带来一个可观的改变，在以后健身器械的发展上能够取得更好的成绩。关键词：高位下拉；功能实用；健身器材AbstractWiththeincreasingimportanceplacedonphysicalhealthbytheChinesepeople,moreandmorepeopleareengagedinfitness,andpeoplearepayingmoreandmoreattentiontoexercisingandstrengtheningvariouspartsofthebody.Thewaist,back,andtrunkareoneofthemostimportantpartsofthebody.Highpositionpull-downandstaticrowingcaneffectivelyexercisethemuscletissueinourwaistandback.Theresearchofthispaperaimstointegratehigh-altitudepull-downfitnessequipmentandstaticrowingfitnessequipmentastwodifferenttypesoffitnessequipmentthroughdesign,inordertoachievecostsavingsandmultifunctionalimplementation.Thesignificanceofthisdesignistoachievemulti-purpose,practicalfunctions,spacesaving,costsaving,andpricereduction.Thisstructuraldesignaimstounifytheuseofthesamepartsofmultiplefitnessequipment,andeffectivelycombinedifferentpartsthroughmechanicaldesign.Throughthedesignofthismultifunctionalproduct,itwillbringaconsiderablechangetothefitnessequipmentmarketandachievebetterresultsinthedevelopmentoffitnessequipmentinthefuture.Keywords：Pull-down；functional；fitnessequipment目录第1章绪论21.l研究背景21.2健身器材的国内外现状31.3研究内容4第2章现今体育健身器械的特点及方案的确定52.1方案的确定与分析52.2设计要求52. 3整体结构6第3章多功能高位下拉健身器材的设计过程93.1设计材料的选定93. 2底座的设计123. 3支架的设计133. 4配重的设计153. 5滑轮的设计173. 6其他零件的设计193. 7标准件的选定203. 8配合公差的设计203. 9装配21第4章支架的建模与有限元分析223.1 有限元软件介绍223.2 支架的建模与有限元分析223.3 支架模型的载荷和边界条件244. 4计算求解及结果24参考文献26致谢27第1章绪论1.1 研究背景疫情的爆发对全球造成了巨大冲击，改变了人们的生活方式和日常习惯。在疫情的冲击下，人们对身体健康的关注度日益增加，人们意识到要通过运动健身来强化自身的免疫力。随着人们生活水平的提高，健身运动也逐渐成为一种流行的生活方式。高位下拉健身器材作为一种专门用于锻炼背部和肩部肌肉的器械，受到了越来越多健身爱好者的青睐。这种器材具有简单易用、效果明显等特点，逐渐成为健身房的常见设备之一。静态划船健身器材是一种常见的健身器材，模拟划船运动，可以全面锻炼人体各个部位的肌肉，提高心肺功能和增强体能。健康的身体是工作和生活的重要基础,近些年人们的健康意识不断增强，健身人群数量不断增加.为了能够更好满足人们家庭健身需求,让人们足不出户便可以实现多种健身训练。高位下拉健身器材的科学研究支持：许多科学研究表明，高位下拉锻炼可以有效强化上半身的肌肉群，改善体态，预防慢性病等。这些研究结果为高位下拉健身器材的开发和推广提供了科学依据和支持。高位下拉健身器材的科学研究支持：许多科学研究表明，高位下拉锻炼可以有效强化上半身的肌肉群，改善体态，预防慢性病等。这些研究结果为高位下拉健身器材的开发和推广提供了科学依据和支持。静态划船健身器材的科学研究支持：许多科学研究表明，划船运动可以有效提高心肺功能、增强耐力和力量，改善身体形态，减少脂肪堆积等。静态划船健身器材的研发和推广也得到了科学研究的支持，为用户提供科学、有效的健身方案。高位下拉健身器材和静态划船健身器材相同的研究背景主要有以下两个方面：1 .健康意识的提升：随着人们对健康意识的不断提升，越来越多的人开始关注自己的健康状况，主动选择锻炼来保持身体健康。这两种健身器材因其全面锻炼效果和适合各个年龄阶段的特点，受到了越来越多健身爱好者的青睐。2 .健身市场的需求：随着健身市场的不断扩大，人们对于健身器材的需求也在不断增加。高位下拉健身器材和静态划船作为一种功能性强、效果明显的器材，受到了健身房和个人用户的青睐，成为市场上的热门产品。12健身器材的国内外现状近些年来,随着我国经济的迅速发展,人民生活水平和文化素质在显著提高。关爱生命、运动有益健康已经成为人们的共识。崇尚健身,参与各项丰富多彩的体育活动已经形成代表新世纪潮流和崭新的社会风尚。因此“更高、更快、更强”为宗旨的竞技体育和强身健体丰富人们精神文化生活为目的群众体育的发展,对健身器材制造业的兴起起了极大的推动作用.据不完全统计,到2004年,健身器材整机生产企业和工业总产值分别增加到上百家和70多亿元.尽管我国健身器材制造业内外销市场趋旺,产品质量较稳定,但从产品的整体分析，目前我国的健身器材与美国、德国、意大利为代表的发达国家一流产品相比仍有差距.我国的健身器材制造业要想健康、快速、持续的发展，以满足消费者的社会需求,就必须加大科技投入，自主开发和研制新产品，强化自主知识产权的保护意识,提高产品质量,为此强化标准化建设，乃是我国健身器材产业发展的重中之重。为使我国生产的健身器材在不远的将来成为世界名牌我们要重塑中国制造.健身器材生产企业必须自重、自醒、自立、自强.企业为了自身的生存和发展,就必须降低成本,提高效益,增强市场竞争力，以质量创品牌，以质量增效益，以质量求发展,扎根民族沃土,创造世界名牌。争取在将来的几年时间在我国树立起一批具有国际竞争力的企业名牌,让广大老百姓用上满意的健身器材，只有这样才能使我国的健身器材产业健康持续的发展。目前，健身器材领域的研究正在不断发展和进步，主要体现在以下几个方面：创新设计：健身器材的设计不断创新，不仅注重功能性和实用性，还注重美观性和便携性。例如，一些健身器材结合了智能科技，可以通过手机APP实时监控运动数据、提供个性化的训练计划，提升用户的健身体验和效果。2.研究人体运动机理：健身器材的研究也倾向于深入探讨人体运动的生理和生物力学特性，以便更好地设计适合不同人群的训练方案和器材，促进人们的健康和健身效果。总的来说，健身器材的研究现状主要体现在创新设计、健身器材与健康管理的结合以及对人体运动机理的深入研究等方面。这些研究成果的不断积累和应用，将为人们提供更科学、更有效的健身器材和健身方案，帮助他们更好地达到健康和健身的目标。综合运用所学机械知识，本次毕业设计的课题是多功能高位下拉健身器材，可以对机械制造设计有一个综合的了解。机械制造设计是当今社会发展的重要工业之一，制造业始于二十世纪三十年代，由于各种工业发展都离不开这一技术，应用十分广泛，成为各行各业不可缺少的技术之一，由于各种工艺的不断开发与应用，加上新兴技术的不断成熟与完善，极大地促进了各行各业的开发与制造，我国3D设计发展迅速，特别是近二十年来，应用越来越广泛，各种生产制造都离不开，我国的3D设计技术急需发展，尽管近几年该技术发展迅速，同时随着生产率的提高对3D设计的要求也越来越高。经过机械设计的相关了解进行一个设计，题目是多功能高位下拉健身器材，材料为钢材，板材，钢管。钢材具有很高的强度和耐用性，在经受重复的使用和重压下不易变形或损坏，适合健身器材所需的高强度和长期使用，强度和韧度足够。而且钢材具有很好的可塑性和加工性，可以根据设计要求进行成型和加工，制作出各种形状和尺寸的健身器材，加工工艺成熟，产品贴近生活。结合各种加工工艺，以3D设计为引导，对产品的安全性，成本的控制，材料的运用，对其他产品的生产设计都能有所理解。本作品具有以下特点：1：每个作品只能进行单人锻炼。2：使用方便，使用方便能够满足用户顺利操作和锻炼调节。3：安全性好，工作平稳，安全系数值取稍大。4：锻炼功能组合合理，符合大众健身的需要。5：制造加工方便，性价比高。6：结构紧凑，拼装设计，便于包装，运输。第2章总体设计方案确定2. 1方案的确定与分析体育健身器材创新设计是一个贴近生活实际的主题，为了确定方案做了很多市场调查,并在网上收集了许多相关的信息,此外,我还采访了许多教练和健身爱好者，最后在老师指导下,仔细考虑后确定了最终设计思路：因为大多数的设备在目前市场上功能很多很复杂，一些产品的甚至含有18种功能,许多功能被闲置,而且由于设计的复杂性,工作经常出现故障,维修困难,随着人民生活水平的提高,越来越多的人意识到公众的健康,在学校,社区开设了一些健身房,但由于中国人民的消费水平仍不能满足每个人到健身房消费，健身设备虽然超出了普通民众的消费水平,但仍然比去健身房更能负担得起,相比较也更方便，因为他们没有足够的时间去健身房,而健身设备他们是负担得起，由此可见，健身器材是有足够多的消费人群的。同时，由于中国人口众多，人们住房面积有限，人们没有足够的使用空间,所以在设计时明确定义了自己的设计方向，要求结构紧凑，占地面积小，安全性能较高,可以满足人们各种各样的肌肉锻炼,增加锻炼多功能性一方面,另一方面也注重在锻炼的同时使人更舒适、方便。在功能上也进行了优化选择,删除一些不常用的功能,提高设备利用率,节省资源,满足人们的健身需求。设计出一个多功能的健身器材,其提供的锻炼是单一的,但是却提供了许多其他功能。与此同时,根据调查,现在人们主要锻炼的方向为锻炼胸部,肱二头肌,三头肌，腿部肌肉,所以设计出这么一个多功能健身机，