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畢業(yè)設計 論文 任務書 機械設計制造及其自動化 1102 班 學生 劉志昂 畢業(yè)設計 論文 題目 小型產品 3D 設計 健身器材 畢業(yè)設計 論文 內容 健身器材的結構設計 材料的選定 底 座 支架 配重 滑輪 其他零件的設計 配合公差的設計 畢業(yè)設計 論文 專題部分 文獻綜述 健身器材的結構計算 材料選定的設計 配合公差的設計 起止時間 2015 3 1 2015 5 20 指導教師 年 月 日 畢業(yè)設計 論文 指導教師審閱意見表 專業(yè) 機械設計制造 及其自動化 班級 機制 1102 姓名 劉志昂 題目 小型產品 3D 設計 健身器材 本論文選題符合專業(yè)培養(yǎng)目標 難度適當 能夠達到綜合訓練 的目的 題目工作量較大 文獻資料收集詳實 立題指導思想明確 實 驗設計合理可行 寫作進度安排合理 能夠按照實驗計劃進行 并 達到預期結果 實驗數(shù)據真實合理 分析論證充分 結論正確 有 創(chuàng)新見解 論文格式正確 書寫規(guī)范 思路周密嚴謹 層次條理清晰 邏 輯性較強 文字表達流暢 各種數(shù)據 圖表齊備 規(guī)范 文獻引用 正確 科學性較強 學生綜合運用了所學知識解決實際問題 表明 該學生具有一定的理論基礎和科研能力 同意參加答辯 指 導 教 師 評 語 簽字 年 月 日 沈 陽 化 工 大 學 科 亞 學 院 本科生畢業(yè)設計成績考核評價表 答辯小組 年 月 日 畢業(yè)設計 名 稱 小型產品 3D 設計 健身器材 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班級 機制 1102 姓名 劉志昂 評價人 權重 評價點 得分 10 圖紙完備 整潔 設計說明書的撰寫質量 5 分析 計算 論證的綜合能力 5 能綜合運用所學知識和專業(yè)知識 獨立工作能力強 指導教師 5 畢業(yè)實習表現(xiàn) 進度表書寫情況 10 設計的有重大改進或獨特見解 有一定應用價值 5 設計的難度和工作量 結合本專業(yè)情況 5 計算 圖紙 公式 符號 單位是否符合工程設計規(guī)范 評閱人 5 說明書的條理性 語言 書寫 圖表水平 10 設計規(guī)格符合要求及答辯規(guī)范程度 10 答辯掛圖準備情況 10 答辯中思維敏捷 知識面寬厚程度 10 回答問題的正確性 有無錯誤 答辯小組 10 是否有創(chuàng)新意識 設計是否有新意 合計 分數(shù) 教師 評閱人和答辯小組按以上各條的相應評價點給出得分 合計總分數(shù) 在總成績分數(shù)中 90 100 分為優(yōu)秀 80 89 分為良好 70 79 為 中等 60 69 為及格 不足 60 分為不及格 列入本表右側成績欄中 注意 有嚴重抄襲現(xiàn)象的學生成績應定為不及格 有抄襲現(xiàn)象 但不嚴重的學生成績應降檔處理 指導教師 評閱人及答辯小組對 此應切實注意 如有不可解決的分歧 可交于院系答辯委員會裁定 成績 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 致 謝 1 摘要 本課題主要針對小型產品 3D 設計 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 生活追求的產品 通過對產品各部分材料的受力選取和各種加工方式的 分析和比較 最終設計出的一款健身產品 該課題從產品結構工藝性 各種材料的剛性精準度 鍛造 焊接都有詳細的設計 通過整個設計過 程表明 各種材料的選擇 同時對加工工藝進行分析 隨著社會的發(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 生活品質的追求 健康的追求 人們開始越來越關注自己的健康 因為 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 設計符合廣大人民需要 同時在此條件下常見的 人人能負擔得起的健 身器材具有廣闊的市場空間 但是現(xiàn)在市場上的設備大多是單一類型的 多功能組合健身器材 由于其市場價格 使設備到目前為止仍然不能進入 普通家庭 設計一個低價格 功能實用的健身器材是我設計的主題 應注 意避免像市場上單一設備利用率低的問題 同時滿足人民的需求 另外還 需要一個美麗 安全 耐用 容易維護 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進行實地考察 同時 在互聯(lián)網上收集數(shù)據 了解培訓師和用戶的經驗 調查他們的需求同時 總結了各個方面的需求 設計只有一個多功能健身機 本作品具有以下 特點 1 每個作品只能進行單人鍛煉 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 致 謝 2 2 使用方便 使用方便能夠滿足用戶順利操作和鍛煉調節(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 性價比高 6 結構緊湊 拼裝設計 便于包裝 運輸 因為我在學校學習的基礎不夠 知識水平有限 所以很難避免在設 計有很多的不足 我請求老師給予寶貴的改正意見 關鍵詞 3D 設計 功能實用 健身器材 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 致 謝 3 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 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 致 謝 4 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 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 致 謝 5 目 錄 前 言 1 第一章 現(xiàn)今體育健身器械的特點及方案的確定 1 1 1 方案的確定與分析 1 1 2 設計要求 2 1 3 整體結構 2 第二章 單人多功能健身機的設計過程 4 2 1 設計材料的選定 4 2 2 底座的設計 5 2 3 支架的設計 6 2 4 配重的設計 7 2 5 滑輪的設計 9 2 6 其他零件的設計 11 2 7 標準件的選定 11 2 8 配合公差的設計 12 2 9 裝配 12 第三章 設計總結 14 參考文獻 15 致 謝 16 沈陽化工大學科亞學院 畢業(yè)設計 論文 答辯成績評定 沈陽化工大學科亞學院畢業(yè)設計 論文 答辯委員會于 年 月 日 審查了 機械設計制造及其自動 專業(yè) 劉志昂 的畢業(yè)設 計 論文 設計 論文 題目 小型產品 3D 設計 健身器材 設計 論文 專題部分 文獻綜述 健身器材的結構計算 材料選定的設計 配合公差的設計 設計 論文 共 頁 設計圖紙 張 指導教師 評 閱 人 畢業(yè)設計 論文 答辯委員會意見 成績 學院答辯委員會 主任委員 簽章 年 月 日 畢業(yè)設計 論文 答辯記錄 專業(yè)班級 機制 1102 學 號 311202313 姓 名 劉志昂 答辯內容記錄 記錄人 沈 陽 化 工 大 學 科 亞 學 院 本 科 畢 業(yè) 論 文 題 目 小型產品的 3D 設計 健身器材 專 業(yè) 機械制造及其自動化 班 級 1102 學生姓名 劉志昂 指導教師 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)設計 論文 任務書 機械制造及其自動化 1102 班 學生 劉志昂 畢業(yè)設計 論文 題目 小型產品 3D 設計 健身器材 畢業(yè)設計 論文 內容 健身器材的結構設計 材料的選定 底 座 支架 配重 滑輪 其他零件的設計 配合公差的設計 畢業(yè)設計 論文 專題部分 文獻綜述 健身器材的結構計算 材料選定的設計 配合公差的設計 起止時間 2015 3 1 2015 5 20 指導教師 年 月 日 摘要 本課題主要針對小型產品 3D 設計 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 生活追求的產品 通過對產品各部分材料的受力選取和各種加工方式的 分析和比較 最終設計出的一款健身產品 該課題從產品結構工藝性 各種材料的剛性精準度 鍛造 焊接都有詳細的設計 通過整個設計過 程表明 各種材料的選擇 同時對加工工藝進行分析 隨著社會的發(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 生活品質的追求 健康的追求 人們開始越來越關注自己的健康 因為 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 設計符合廣大人民需要 同時在此條件下常見的 人人能負擔得起的健 身器材具有廣闊的市場空間 但是現(xiàn)在市場上的設備大多是單一類型的 多功能組合健身器材 由于其市場價格 使設備到目前為止仍然不能進入 普通家庭 設計一個低價格 功能實用的健身器材是我設計的主題 應注 意避免像市場上單一設備利用率低的問題 同時滿足人民的需求 另外還 需要一個美麗 安全 耐用 容易維護 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進行實地考察 同時 在互聯(lián)網上收集數(shù)據 了解培訓師和用戶的經驗 調查他們的需求同時 總結了各個方面的需求 設計只有一個多功能健身機 本作品具有以下 特點 1 每個作品只能進行單人鍛煉 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 性價比高 6 結構緊湊 拼裝設計 便于包裝 運輸 因為我在學校學習的基礎不夠 知識水平有限 所以很難避免在設 計有很多的不足 我請求老師給予寶貴的改正意見 關鍵詞 3D 設計 功能實用 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及方案的確定 1 1 1 方案的確定與分析 1 1 2 設計要求 2 1 3 整體結構 2 第二章 單人多功能健身機的設計過程 4 2 1 設計材料的選定 4 2 2 底座的設計 5 2 3 支架的設計 6 2 4 配重的設計 7 2 5 滑輪的設計 9 2 6 其他零件的設計 11 2 7 標準件的選定 11 2 8 配合公差的設計 12 2 9 裝配 12 第三章 設計總結 14 參考文獻 15 致 謝 16 前言 畢業(yè)設計是高等工科院校培養(yǎng)計劃中最重要的實踐環(huán)節(jié)之一 能夠綜合運用所 學知識 本次畢業(yè)設計的課題是小型 3D 設計 健身器材 可以對機械制造設計有 一個綜合的了解 機械制造設計是當今社會發(fā)展的重要工業(yè)之一 制造業(yè)始于二十世紀三十年代 由于各種工業(yè)發(fā)展都離不開這一技術 應用十分廣泛 成為各行各業(yè)不可缺少的技 術之一 由于各種工藝的不斷開發(fā)與應用 加上新興技術的不斷成熟與完善 極大 地促進了各行各業(yè)的開發(fā)與制造 我國 3D 設計發(fā)展迅速 特別是近二十年來 應用 越來越廣泛 各種生產制造都離不開 我國的 3D 設計技術急需發(fā)展 盡管近幾年該 技術發(fā)展迅速 同時隨著生產率的提高對 3D 設計的要求也越來越高 經過對當前 3D 設計的了解 我開始著手畢業(yè)設計 題目是小型產品的 3D 設計 健身器材 材料為鋼材 板材 鋼管 強度和韌度足夠 加工工藝成熟 產品貼 近生活 結合各種加工工藝 以 3D 設計為引導 對產品的安全性 成本的控制 材 料的運用 對其他產品的生產設計都能有所理解 本作品具有以下特點 1 每個作品只能進行單人鍛煉 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 性價比高 6 結構緊湊 拼裝設計 便于包裝 運輸 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章 現(xiàn)今體育健身器械的特點及方案的確定 0 第一章 現(xiàn)今體育健身器械的特點及方案的確定 1 1 方案的確定與分析 體育健身器材創(chuàng)新設計是一個貼近生活實際的主題 我為了確定方案做了很多市 場調查 并在網上收集了許多相關的信息 此外 我還采訪了許多教練和健身愛好者 最后在老師指導下 我仔細考慮后確定了最終設計思路 因為大多數(shù)的設備在目前市 場上功能很多很復雜 一些產品的甚至含有 18 種功能 許多功能被閑置 而且由于設 計的復雜性 工作經常出現(xiàn)故障 維修困難 隨著人民生活水平的提高 越來越多的人 意識到公眾的健康 在學校 社區(qū)開設了一些健身房 但由于中國人民的消費水平仍不 能滿足每個人到健身房消費 健身設備雖然超出了普通民眾的消費水平 但仍然比去 健身房更能負擔得起 相比較也更方便 因為他們沒有足夠的時間去健身房 而健身設 備他們是負擔得起 由此可見 健身器材是有足夠多的消費人群的 同時 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 所以我在設計時明確定 義了自己的設計方向 要求結構緊湊 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使人更舒 適 方便 在功能上也進行了優(yōu)化選擇 刪除一些不常用的功能 提高設備利用率 節(jié) 省資源 滿足人們的健身需求 我設計了一個多功能的健身器材 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 根據我的調查 現(xiàn)在人們主要鍛煉的方向為鍛煉胸部 肱二頭肌 三 頭肌 腿部肌肉 所以我設計了一個多功能健身機 它可以提供三種類型的鍛煉 鍛煉 腿部 胸部 和手臂的拉桿運動 三個功能集成 將使設備整體協(xié)調 看起來相對美 觀 運動機構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 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章 現(xiàn)今體育健身器械的特點及方案的確定 1 健身器材 3D 效果圖 1 2 設計要求 根據健身器械的要求 作品應滿足一下要求 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 鍛煉量可調節(jié) 每級五 kg 操作方便 4 相對市場上的健身器材 設計更合理 生產制造也更方便 5 外型美觀 采用拼裝結構 便于包裝運輸 6 利用合理的選材 保證足夠穩(wěn)定的受力的同時 降低成本 控制在 2000 元之內 1 3 整體結構 健身機的組成結構 1 底座 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章 現(xiàn)今體育健身器械的特點及方案的確定 2 2 立柱 3 支架 4 操縱機構 5 上部支架 6 配重 7 導向機構 8 配件 以上是本器材的幾個重要部分 在生產制造中可以進行細節(jié)的改變 包括各種 零件的組裝 還有因不同產地的一下材料限制的改變 結合考慮現(xiàn)在市場上的健身器械 很多單人使用的健身器材 但由于一些生產廠 家為了降低成本 而降低產品的強度要求 因此一旦產品出現(xiàn)破損 會帶來維修困難 和使用時間降低的問題 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 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 單人多功能健身機的設計過程 3 第二章 單人多功能健身機的設計過程 想把一款實用的并且大眾能接受的健身產品設計并生產出來很不容易 需要做 好大量的市場調研 調研產品針對的消費人群的需求 并且根據其切身實際的需求 設計出貼近人心的產品 設計好該產品的設計規(guī)劃 畫出前期設計圖 拿出看得見 的效果展示 并且反復的修正 選擇材料 進行制造 并且檢驗質量 可以看得出 來 一款優(yōu)秀的健身產品的成型是一個長久而艱巨的任務 并且還要考慮 如何讓 人們接受它 提高他在消費人群心中的性價比 2 1 設計材料的選定 選擇合適的材料是重中之重 他是這款產品質量的保證 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間 根據不同的場 合又要對制造材料進行選擇 不能有一點大意 選擇過于優(yōu)秀的制造材料又會增加 它的成本 加工時的難度也會增加 產品材料的強度和硬度的影響 針對健身產品 本身來考慮 很多要選擇板材和興才進行焊接 這就要求它需要有足夠好的焊接性 能 來進行材料的選擇 這款產品要經過考慮在滿足它的性能的前提下選購其配用 產品 以此來降低它的成本 為此我對市場上的鋼材進行了調研 1 空心方管 標記分別為 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 屈服強度 235MP 3 板材都為 Q235 4 通過調研發(fā)現(xiàn) 很多健身器材在選擇配重時 會選擇 HT105 鑄造 但結合到 實際情況 鑄鐵相對脆弱 使用中會發(fā)生裂開的情況 所以我選擇改變我所涉及的 產品的配重方法 我選擇用 30mm 厚的冷軋鋼板 材料標記為 235 6918QGBT 利用鋼板氣割后加工的方式得到 這樣可以有一個很大的優(yōu)勢 就是可以提高 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 單人多功能健身機的設計過程 4 產品的韌性 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 按設計形狀進行加工 再刷漆覆蓋 成功地利用了低成本的廢料 節(jié)省成本 的同時利于環(huán)境發(fā)展 其它仍然使用 30mm 厚的鋼板 5 選擇導管的時候 因為它對精度的要求要高一些 例如 直線精度過低會影 響機械運動 使用不方便 表面不能刷漆 運動時會接觸到配種 產生摩擦 掉漆 不美觀還會造成生銹 因此在這里選擇了不銹鋼管 材料牌號為 1Cr18Ni9 表面烤 漆 7 因為配重在器械運動中會有噪音產生 我通過一個簡單的辦法 并且會 使他的維修更方便 就是在配重的下方做出四個相互對稱的圓孔 安裝進 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 詳見下圖 2 2 底座的設計 設計它的底座對于產品很重要 他是這款產品性能的關鍵 是產品的支架 配重 立柱還有導向裝置都是在此基礎上安裝的 高強度是他的重要要求 保 證結實的同時還要保證在焊接中不能有差錯 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 因為選擇的材料都屬于低碳鋼 這就保證了其良好的焊接性 使設計的要求得 到保證 加工都是以型材焊接 可以降低公差的影響 可以在生產的時候校準 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 單人多功能健身機的設計過程 5 檢驗 其他部分和底座進行安裝 可以進行焊接 不過會產生運輸時的麻煩 所以我選擇螺栓連接來進行其他部分連接 在計設底座的時候 他的承受能力也要考慮到 因為右立柱 支架 導向 裝置 及上支架配重等都要安裝在他身上 會安裝的合理對稱 因此它的受力 不會很復雜 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人的重量遠小于這個數(shù) 量 所以可以說明它是安全的 還要承受他兩邊的拉力 不過這個力較小 螺 栓可以承受 底座設計成方形 可以使它更穩(wěn)重安全 在運輸上也更加方便 2 3 支架的設計 設計支架的時候 之家對于本產品很重要 它能讓使用它的人用起來更舒適 同時還要考慮到它的外觀 這也是要考慮到的地方 還要中和市場調研的結果 做出性人化的設計 滿足使用者的不同要求 它在產品設計中很重要 包括座 椅的舒適性 實用性 還要滿足大部分人的身體結構 詳見圖紙 效果圖如下 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 單人多功能健身機的設計過程 6 支架 3D 效果圖 通過冷彎方管焊接的方法對支架進行加工 滑輪夾座安裝在支架上 打磨表面并 進行檢驗 表面烤漆 設計運動支架的時候 安裝了很多方便手扶的位置 這樣做 可以使產品有更多的優(yōu)點 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 可以保證產品的安全性 讓這款產品更安全 更舒適 將 他的實用性美觀性都得到了提高 設計的主要數(shù)據 總高度 2000mm 總長度 1700mm 座高 450mm 能正滿足大部分的鍛煉者 設計滑輪裝配的過程中 仍然使用冷彎方鋼用于滑輪的安裝 標記 為235 6918QGBT 將底板和支架進行焊死 是產品安全性在一次提高 運動中的晃動也可以減少 將一根水平的桿焊接在指甲上 是讓手動桿可以運動到極限位置 見上方效果圖 設 計之家的部分 2 4 配重的設計 還有一個很重要的地方就是產品的配重 我們通過調研結果對產品提出了幾個 要求 1 使用者在使用該產品時 配種會因為機械運動 隨鍛煉著產生運動并且 造成與其他部位的撞擊 所以 在為產品的配種進行設計的時候 我們了解到 其 他產品都是通過 對這一部分 用橡膠 進行包裹 來處理的 我們發(fā)現(xiàn)了這樣做 的一個缺陷 就是會造成產品成本的提高 尤其針對我們這款產品而言 并且它更 容易損壞 不方便后期的維修 因為橡膠很容易老化變形 并且承受不了過大的撞 擊 這也使產品更容易損壞 橡膠損壞后 之前的問題又隨之出現(xiàn) 這也就是這款 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 單人多功能健身機的設計過程 7 產品的整體壽命被減少 噪音對于使用者來說也會有很大的麻煩 維修時又會成為 阻礙 使用者使用時 他在滑竿上上下運動 設計時滑桿選用 1Cr18Ni9 不銹鋼管材 它的價格很貴 為了降低不必要的成本 又能保護他的滑桿 所以我們又對配種的 孔進行了加工 2 很多廠商在制作配重時大多會選則五公斤的配重 又了解到使用者使用 的鍛煉范圍不會超過六十五公斤 也就是說是十三塊配重 結合我們的產品來講 這個數(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品 3 在前期的調研中 了解到大多數(shù)此類產品的損壞 都是因為選擇的材料 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 的特點就是韌性的不夠 比較脆弱 據計算 配重的厚度只有 30mm 并且在配重的 中心開了一條深 12mm 的槽 這也就是他們容易損壞的根本原因 也就是這種產品 的損壞的主要原因之一 面對這種情況 我們在設計中對此進行了改善 1 考慮到后期維修中會遇到的的問題 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 20 深 12 的孔 利用高度為 17 的橡皮圓柱安裝于 這些孔中 順利的解決了該產品的維修養(yǎng)護難題 效果圖 此為第一塊配重 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 單人多功能健身機的設計過程 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 配重會因為運動 損壞滑桿 我考慮到 將長度 適中的塑料管 將其加熱到適當溫度 把導管內部翻出來 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 板材的強度足夠適 用于本產品 韌性也能達到要求 對于配種的設計過程中 我認真的做了第一塊配重的設計 配重重最上方的那 一塊 因為配重是要被吊桿吊起來的 便通過一銷將其相互連接 也就是吊桿與 配種的連接關系 我選擇用螺釘在配重中找到一準確位置 來防止吊桿的過度旋轉 讓使用者在使用中能夠更方便的選擇所需的配重 見圖中兩側的通孔配合那個導桿 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管相同 在設計生產配重的過程當中 可以利用氣割的方法 割掉相應尺寸的一部分 對其表面進行打磨后 用銑床將相應的地方銑平 按之前提到的選擇用廢棄的鋼材 由于它的表面會很粗糙 在下料時 就要留夠足夠的余料 之后對其鉆孔 倒角之 后在進行噴砂處理 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 滑輪的設計 在對滑輪進行設計的時候 我再次要做下說明他在這款產品中的主要作用 他 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 單人多功能健身機的設計過程 9 在這款產品中主要是作為鋼繩的導向 并且使他們的摩擦得以減少 因為它不會在 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產品中發(fā)揮作用 并且 足夠安全穩(wěn)定 因為他不會承受高于此的力 并且一般的材料都不會低于這個受力 所以可以忽略這里的強度問題 又因為在使用過程中 他始終是在此作旋轉運動 因此在設計的過程中我在此處設計了一處軸承 他會與滑輪夾坐產生配合 三者相 互關系 這樣就解決了它的中心孔的易磨損的問題 同時能減少它在使用中因旋轉 而產生的摩擦 這也就延長了它的壽命 保證運作的安全和要求 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 通過把上邊的兩個部分組裝在一起就可以完成這部分的組裝 這種設計在大規(guī) 模的生產中能夠大大的提高生產效率 并且間接的降低制造成本 在生產過正中可 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 選擇的材料能夠最大程度的保證材料所要求的足夠的強度 并且節(jié)約了材料的 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 單人多功能健身機的設計過程 10 使用 對其進行加工時也會更加簡單快捷方便 能夠降低制造的成本和時間 準確 度也會因加工而有所提高 制造過程中效率會大大提高 針對小規(guī)模生產時會有不 合適的地方 因為小規(guī)模生產磨具的費用成本就占了很大比重 生產過程中的大體 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 對未來 的生產制造有了很大的幫助 在設計鋼絲繩的過程中 通過查閱機械設計手冊就可以了解到 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 通過查閱機械設計手冊 我們將鋼絲繩的抗拉 鋼 絲 繩 的 斷 面 面 積繩 毛 面 積 強度選為 167MP 取安全系數(shù)值為 6 級 k 0 82 0 46 代入公式的 c 0 110 通過查 閱機械設計手冊 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 其他零件的設計 在設計其他部分的時候 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 標準件的選定 在產品的組裝生產中還會使用大量的標準件 本產品的生產過程中使用了比如 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 單人多功能健身機的設計過程 11 螺絲 螺母 墊圈等 1 立柱與底座的聯(lián)結采用 m30 的螺栓 下面校核它的強度 其中在實際中 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 不然會松動滑落 造成危險或者產品的損壞 根 據機械設計手冊進行選擇即可 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 由于都不會承受太大的力 對于強度要求 精確 度要求都不會太高 只要市場上有合適的就可以 2 8 配合公差的設計 還有個部分組成連接的地方需要注意的 對產品的整體有很大的影響 連接組合 的適配 這些都會影響產品成型后是否平穩(wěn)安全 是否運動順暢使用順利 包括噪 音磨損產品壽命的影響 都是對產品是否使用安全的影響因素 所以各部分各產品 部件的公差就相當重要 在這里要進行下說明 剪輯配合要運用在有摩擦 使用中會纏上運動的地方 由于該產品屬于健身器材 對精度的要求并不會很高 在組合中要流出大量的間隙保證彼此的配合 保證產品 在使用中更安全順利 外觀整體性更好 不會產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 其中有運動關系的地方一律采用間隙配合 主要是因為力量型的健身器械運動精 度要求不是很高 在周圍聯(lián)結出采用大間隙配合 保證鍛煉過程中阻力小 減少對 銷的摩擦 且便于裝配 2 9 裝配 因為本產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 焊接時要 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 單人多功能健身機的設計過程 12 注意準確的 材料的使用率高 不會廢棄過多 組裝生產中有很多麻煩 管材的制 作中如果公差不合適會使產品的準確度就 產品質量降低 所以在裝配過程中要很 注意 對裝配人的要求很嚴格 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 繩的長度受力運動中是否有影響 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 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 因為 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安裝 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 單人多功能健身機的設計過程 13 裝配圖 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章 設計總結 14 第三章 設計總結 以上是我的畢業(yè)設計 小型產品三 D 設計 健身器材 利用我在機械設計 制造及其自動化專業(yè)四年學習到的知識 以及指導老師邱國軍邱老師的勤苦教導 把我一開始的一個小小的想法 落實于實際 成文成圖 呈現(xiàn)在大家面前 在此過 程中 對老師的一次次拜訪學習 對于各種書籍文獻的一次次翻閱 并且付出行動 的各種實地考察 無數(shù)個思索努力地夜晚 都深藏在這一篇小小的論文之后 經過這一階段的努力 我的畢業(yè)設計終于告一段落 通過本次畢業(yè)設計過程中 遇到的種種難題 以及我面對這些難題 以及克服的過程 都是我今后學習成長的 重要經歷 對于我的畢業(yè)設計 相信還很不成熟 還有很多需要改正的地方 可以 說這是一個不成熟的 很幼稚的設計 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)設計不單單是一份報告 一張圖紙 一 次答辯 他是我大學生涯中 是我人生經歷中 很重要的一段歲月 感謝我能擁有 這樣的一段歲月 感謝我有機會來實現(xiàn)這樣的一份努力 感謝大學生活所呈現(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 都會有這一次的影子 畢 業(yè)設計結束了 人生還沒有結束 畢業(yè)論文做完了 成長還沒有做完 今天的結束 也是無數(shù)個明天的開始 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 參考文獻 15 參考文獻 1 吳宜勇 新編工程材料 M 哈爾濱工業(yè)大學出版社 2003 2 齊明 機械工材料 M 大連理工大學出版社 2011 3 楊可楨 機械設計基礎 M 高等教育出版社 2009 4 劉力 機械制圖 M 高等教育出版社 2008 5 中國紡織大學工程圖學教研室 畫法幾何與工程制圖 M 上海科學技術出版社 2010 6 成大先 機械設計手冊 M 化學工業(yè)出版社 2011 7 翁其金 沖壓工藝與沖模設計 M 機械工業(yè)出版社 2002 8 田寶善 劉永 中華人民共和國國家標準 M 中國標準出版社 2009 9 胡石玉 PRO ENGINEER 野火版 M 清華大學出版社 1997 10 徐萬林 體育教程 M 高等教育出版社 1995 11 劉金海 管材管件應用技術手冊 M 機械工業(yè)出版社 1996 12 曾正明 實用工程材料技術手冊 M 機械工業(yè)出版社 2005 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 致 謝 16 致 謝 感謝沈陽化工大學科亞學院帶給我的四年的學習時光 感謝指導老師邱國俊老 師對我畢業(yè)設計的指導 感謝四年來各位老師對我學習的指引 小型產品三 D 設 計 健身器材 利用我在機械設計制造及其自動化專業(yè)四年學習到的知識 以及 指導老師邱國軍邱老師的勤苦教導 把我一開始的一個小小的想法 落實于實際 成文成圖 呈現(xiàn)在大家面前 在此過程中 對老師的一次次拜訪學習 對于各種書 籍文獻的一次次翻閱 并且付出行動的各種實地考察 無數(shù)個思索努力地夜晚 都 深藏在這一篇小小的論文之后 經過這一階段的努力 我的畢業(yè)設計終于告一段落 通過本次畢業(yè)設計過程中 遇到的種種難題 以及我面對這些難題 以及克服的過程 都是我今后學習成長的 重要經歷 對于我的畢業(yè)設計 相信還很不成熟 還有很多需要改正的地方 可以 說這是一個不成熟的 很幼稚的設計 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)設計不單單是一份報告 一張圖紙 一 次答辯 他是我大學生涯中 是我人生經歷中 很重要的一段歲月 感謝我能擁有 這樣的一段歲月 感謝我有機會來實現(xiàn)這樣的一份努力 感謝大學生活所呈現(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 都會有這一次的影子 畢 業(yè)設計結束了 人生還沒有結束 畢業(yè)論文做完了 成長還沒有做完 今天的結束 也是無數(shù)個明天的開始 感謝各位指導老師的聆聽 感謝為我們辛勤努力著的學校全體老師 感謝沈陽 化工大學科亞學院