创意设计实习报告.doc

2010年9月14日 ` 多功能划船健身器设计报告 设计人： 武晓攀（组长） 许洪韬 徐胜 温广旭 闫玮骥 指导老师： 许良琼 计算机三维造型创意设计实习报告 作品名称：多功能划船健身器。 前期策划。 经过小组成员的实际调研，观看各种健身器材之后觉得，划船器是一种设计经典，结构看似简单但又包含连杆机构的机械，难度适合，所以决定做划船器，并在此基础上有所改进。 作品功能 可以实现坐拉，仰卧起坐，俯卧撑等多项功能于一身，而且节约空间。 作品图片 机构运动简图 总体设计思路及其过程 机座与地面的链接 地面与地面的链接采取的是膨胀螺栓，应为安装机架的底座与生产机械的厂家没什么关系，所以不可能在铺设地面时不可能事先固定好一般的螺栓，等待有机会去装这个器材。而用膨胀螺栓十分的方便，只需在安装位置打合适的孔，即可安装。 2、机构各构件之间的交链接：因为各个连杆以及从动件只是在平面内的转动，所以采用铰接。只有6、7号杆件之间是平动所以用移动副约束。铰接部位是机构活动的主要部位，所以如何铰接十分重要。使用滚动轴承当然是十分理想的，但是成本太高。滚动轴承只用于哪些活动量十分大而频繁的地方，这里随时机构运动的主要部位但是用美次使用者都体力有限，只是转动几十个来回，用公东轴承是在是大材小用。 那能不能直接用一个圆柱销来链接呢？这样显然摩擦太大，不实用。我们用如下图的结构来进行铰接。下图是铰接出的断面图总过切断了五个零件。 其转动作用的主要是里面的耐磨橡胶圈，因为连杆式铸造的，所以内壁粗糙，不能直接与橡皮圈配合。双头螺柱也不行，套粗糙，很容易将橡胶圈磨损，自身也会磨损。所以在橡胶圈两侧有精度等级较高为6级的钢圈。钢圈与内壁，螺栓都是过盈配合为,固定在其上。橡胶圈与外钢圈也是过盈配合，与内钢圈是过渡配合。在转动过程中式橡皮圈在转动，期内表面与内钢圈外表面发生摩擦，应加些润滑油。 3、结构尺寸的确定。 由于该机构是一个运动链，所以结构尺寸不合时刻能打不到理想的运动，所以将机构置于极限位置，从而根据目测，经验和实地调研来确定尺寸，从而实现想要的运动。 4、平稳运动的确保。 在第一个极限位置也就是起始位置，作为架是落在手柄架上的，这样对两个零件的磨损都比较大，而且在机构回落的过程中会产生运动的突变，震动很大，有较大的加速度，锻炼人员会受到大的反冲力，很不舒服。我们在作为架合适位置装了一个橡胶垫，这个问题就解决了。 由于交接处的回转副都是周转副，所以如果用力过猛，就可能在通过最高点，再带地上，所以需要在机架的适位置制作一个档杆，在运动到达最高点前，挡住手柄架，是运动达到另一个极限位置。 5、空间的节约 为了节约空间，在制作俯卧撑架时做了三个圆孔，这样在不需要做俯卧撑是可以讲架子退回作为架里。需要时抽出，而且多个圆孔用销定位以后，可以有不同的长度，以满足不同身高的使用者的要求。 6、零件的确定 主体构件都是铸造而成，为空心管。其上有些细小的结构，都是焊接到主体上。在建模过程中我们把这些细小结构与主体作为一个零件，这虽然与实际不符，但是建模的过程变得简单，也有利于装配。 通过以上的分析我们的到了一张所有零件的列表，如上图一示 建模与生成工程图过程 通过零件的确定来分配任务 人员 分工 武晓攀（组长） 座位架，座位垫，两个橡皮垫，M4螺钉，垫片4 温广旭 机座，M10膨胀螺栓，两个橡皮垫 许洪韬 手柄架，1号手柄套，2号连杆 徐胜 俯卧撑架，M10圆柱销，2号手柄套，3号连杆 闫玮骥 2号连杆，M10双头螺柱，M10垫片，内钢圈，外钢圈，塑料防锈套 生成过程 温广旭承担部分 1.基架的设计： 1多功能划船健身器是安装在地面上的户外健身机械，基架正是健身器与地面相连接的机构，在整个机构中起到固定与支撑的作用。综合考量健身器的使用环境和基架的受力特征，基架的材料选用铸铁，基架的主体由三根空心的方型铸铁焊接而成，主体形状呈工字型。 2基架与地面以膨胀螺栓连接，因此在基架下方焊接四块耳板，在上面做四个螺孔，以方便膨胀螺栓与地面的连接。为加强耳板，在耳板两侧各焊接两块筋板，因此共有八块筋板。基架与健身器的主体通过三根连杆连接在一起，故而在基架两侧焊接六块耳板，每侧三块，耳板与基架之间也以焊接的方式连接。 基架的各部件均以铸造的工艺生产，之后加以适当的热处理工艺以达到理想的力学性能。由于健身器将安装在户外，因此为防止基架生锈影响使用寿命，基架的表面可涂上油漆。 2.基架的建模： 基架以方形结构为主，且对称，因此建模过程并不复杂。本次设计使用Pro/E 4.0野火版。在建模过程中主要使用到了拉伸，镜像等基本操作和筋