健身脫水一體機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

1、<p>　　健身脫水一體機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計分析</p><p>　　摘要：當(dāng)下社會的人們迫切需要一種方便有效的健身器械，而國家大力倡導(dǎo)要在可持續(xù)發(fā)展觀的指導(dǎo)下進(jìn)行經(jīng)濟(jì)與科技發(fā)展，故為滿足要求，本論文主要探討運(yùn)用鏈傳動與減速箱將自行車與洗衣機(jī)進(jìn)行裝配組合，從而形成一種新型的健身實(shí)用型器械，它將在健身過程中消耗的能量用于洗衣機(jī)，以實(shí)現(xiàn)健身節(jié)能環(huán)保多種功能。本文主要針對傳動比、鏈傳動以及傳動系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，同時附上三維

2、總裝圖。最后，對本課題進(jìn)行總結(jié)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：健身 自行車 洗衣機(jī) 節(jié)能 環(huán)保 </p><p><b>　　0 引言 </b></p><p>　　如今社會，由于種種原因，造成人們的生活壓力不斷加大，健身休閑時間嚴(yán)重不足，所以人們迫切需要可以進(jìn)行室內(nèi)健身的便捷的健身器械。作為健身器械，自行車是一種較為原始的但十分有效的健身設(shè)

3、備。通過健身脫水一體機(jī)來健身，可以達(dá)到預(yù)防大腦老化，提高神經(jīng)系統(tǒng)的敏捷性，能提高心肺功能，鍛煉下肢肌力和增強(qiáng)全身耐力，還能減肥，并且能益壽延年。作為家庭必備的家用電器，洗衣機(jī)在生活中起著重要的作用。洗衣機(jī)作為電器，沒有電是不能工作的，而在工作過程中消耗電能的同時也意味著消耗著煤炭資源，同時意味著有大量的有害氣體將會排入空氣中，勢必會引起空氣污染等一系列問題。那將自行車與洗衣機(jī)進(jìn)行結(jié)合，將健身時消耗的能量用于洗衣中，以實(shí)現(xiàn)能量的充分利用，

4、達(dá)到節(jié)能的目的。同時也積極響應(yīng)了國家的號召，做到了低碳環(huán)保，綠色生活的要求。當(dāng)然，便于健身是其主要的功用。 </p><p>　　1 健身與洗衣的矛盾分析 </p><p>　　本課題是設(shè)計健身脫水一體機(jī)，但是如何將自行車與洗衣機(jī)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合就是本課題所要解決的首要問題。 </p><p><b>　　1.1 轉(zhuǎn)速問題 </b></p&

5、gt;<p>　　洗衣機(jī)的脫水原理是在脫水桶滿足一定轉(zhuǎn)速的前提下，使衣物做離心運(yùn)動，從而完成脫水。普通波輪洗衣機(jī)的脫水轉(zhuǎn)速大約為1100r/min。而人蹬自行車的轉(zhuǎn)速大約為100r/min。那如何實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)脫水的預(yù)定轉(zhuǎn)速就是我們首先需要解決的問題。解決思路：在自行車和洗衣機(jī)之間通過一個增速裝置，使其達(dá)到預(yù)定的轉(zhuǎn)速。解決方法：在自行車和洗衣機(jī)之間通過二級鏈傳動以及二級齒輪傳動來控制傳動比，使得最終達(dá)到預(yù)定的脫水速度。 <

6、;/p><p><b>　　1.2 轉(zhuǎn)向問題 </b></p><p>　　無論是自行車的轉(zhuǎn)動還是變速箱的轉(zhuǎn)動，都是在豎直平面內(nèi)進(jìn)行的，而洗衣機(jī)脫水桶的轉(zhuǎn)動是在水平平面內(nèi)進(jìn)行的。轉(zhuǎn)動平面不同，則導(dǎo)致轉(zhuǎn)動的不連續(xù)性，無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)的動力傳遞。這便是需要解決的另一主要問題。解決思路：在變速箱和洗衣機(jī)之間加以換向裝置。解決方法：在變速箱和洗衣機(jī)之間添加一對錐形齒輪，通過錐齒輪傳動

7、將豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換到水平平面內(nèi)。 </p><p>　　2 健身脫水一體機(jī)的總體方案設(shè)計 </p><p>　　2.1 傳動比以及傳動零件的設(shè)計 </p><p>　　2.1.1 傳動比的設(shè)計 </p><p>　　本課題的傳動是鏈傳動與齒輪傳動的結(jié)合。主要分為四級鏈傳動以及減速箱的二級齒輪傳動。傳動比的設(shè)計如下表1所示： </p&

8、gt;<p>　　2.1.2 鏈輪的設(shè)計 </p><p>　　根據(jù)鏈輪的轉(zhuǎn)速以及在轉(zhuǎn)動工程中所要承受的轉(zhuǎn)矩的作用，綜合分析，本課題的鏈輪選擇型號為06B和08A的鏈輪。鏈輪的式樣如圖1所示。 </p><p>　　鏈輪的具體參數(shù)如表2所示。 </p><p>　　2.1.3 鏈條的設(shè)計 </p><p>　　在自行車部分使用的

9、鏈條，其作用主要是實(shí)現(xiàn)動力從外界的輸入功能，根據(jù)要求選用06B型單排鏈條，其單節(jié)鏈如圖2所示，參數(shù)如表3所示。而在與洗衣機(jī)相連的部分，作用主要是實(shí)現(xiàn)動力的輸出功能，根據(jù)要求選用08A型單排鏈條，其單節(jié)鏈如圖3所示，參數(shù)如表3所示。 </p><p>　　2.1.4 錐齒輪的設(shè)計 </p><p>　　用于轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)動方向的錐齒輪，根據(jù)需要選擇GB/T 12369-1990標(biāo)準(zhǔn)的模數(shù)m=3，齒數(shù)

10、z=45的一對錐齒輪，如下圖4所示。 </p><p>　　2.1.5 整體支架結(jié)構(gòu)設(shè)計 </p><p>　　支架是通過自行車改裝而來的，在改裝過程中，將自行車的前后輪拆下，大鏈輪拆下?lián)Q上設(shè)計所需要的鏈輪。將拆好的自行車支架焊接成所需要的支架。主體部分長度1600mm，寬度600mm。同時焊接一個承載變速箱的支架，支架長度900mm，寬度275mm，同時在此支架上裝有6根螺栓用于安裝變速

11、箱，螺栓選用M20，螺紋長度40mm。 </p><p>　　2.2 傳動系統(tǒng)設(shè)計 </p><p>　　經(jīng)過設(shè)想與分析，設(shè)計了如下圖5所示的整體的傳動機(jī)械原理圖。 </p><p>　　從上圖可以看出，本文所介紹的健身脫水一體機(jī)主要是由健身自行車、洗衣機(jī)以及變速箱三部分組成。健身自行車是動力源，而變速箱的主要作用是對轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換，最終達(dá)到可以使洗衣機(jī)正

12、常運(yùn)轉(zhuǎn)的目的。在傳動原理圖確定的情況下，初步確定健身脫水一體機(jī)的結(jié)構(gòu)簡圖如下圖6所示。 </p><p>　　2.3 三維總裝圖 </p><p>　　為了能夠更加清晰的表述本課題的構(gòu)思，運(yùn)用PROE三維軟件進(jìn)行繪制三維圖，并進(jìn)行仿真。具體細(xì)節(jié)如下圖7所示。 </p><p><b>　　3 結(jié)束語 </b></p><p&

13、gt;　　本課題運(yùn)用二級鏈傳動以及二級變速箱實(shí)現(xiàn)了速度的增加，以達(dá)到脫水的目的，又通過一對錐齒輪傳動實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)動由豎直平面到水平平面的轉(zhuǎn)換。 </p><p>　　本課題運(yùn)用鏈傳動與齒輪傳動，巧妙地將自行車與洗衣機(jī)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了健身、洗衣、節(jié)能等多種功能。在經(jīng)過市場調(diào)研與分析之后，驗(yàn)證其具有較大的實(shí)用價值與市場應(yīng)用前景。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b&

14、gt;</p><p>　　[1]秦大同，謝里陽.現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計手冊[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2011：13-98-13-132. </p><p>　　[2]機(jī)械設(shè)計實(shí)用手冊編委會.機(jī)械設(shè)計使用手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2009：962-975. </p><p>　　[3]鄭安賓，金健，朱成竹.基于人體運(yùn)動仿真的自行車結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J].機(jī)械制造，2012（6）. &