多功能家用健身器材 PAGE PAGE 46 多功能家用健身器材 多功能家用健身器材  摘 要 随着世界城市经济的发展和人民生活水平的迅速提高，城市居民的健康意识逐渐增强，健身成为人们日常生活中的重要组成部分。然而，传统的户外健身受限于多种因素，坏天气、户外公共健身器材的减少、工作时间密集等等使得人们无法每天在户外进行必要的锻炼。因此越来越多的人选择室内健身，越来越多的室内健身器材被居民购买。最初的室内健身器材受限于创新的不成熟和家庭经济的问题，大多为小型器材，如：哑铃、弹力球、拉力绳、扭腰盘。虽然价格便宜却有着单一功能健身效果不明显的缺点。随着近些年这一领域的不断创新及人们经济水平的提升，人们更多的开始购买大型功能型的家用健身器材，以求科学健身及满足全身锻炼。但占地空间大、消费资金多又成为不得不考虑的因素。对于一些男性女性都有健身需求的家庭，此问题尤为严重。因家庭中男女体质不一，健身目的不一，需求不一，固所喜爱的家用健身器材也有所区别。本文主要利用Triz的方法来分析当前家用健身器材所存在的问题，解决问题的主要矛盾，提出改善问题的可能方案。在此基础上进行创新设计，设计出一款多功能家用健身器材。 关键词：TRIZ，家用，健身器材 ，多功能。 注：本设计（论文）题目来源于教师的国家级（或部级、省级、厅级、市级、校级、企业）科研项目，项目编号为： 。 Abstract With the development of the worlds urban economy and the rapid improvement of peoples living standards, the health awareness of urban residents has gradually increased, and fitness has become an important part of peoples daily life. However, the traditional outdoor fitness is limited by many factors, such as bad weather, the reduction of outdoor public fitness equipment, intensive working hours and so on, which make it impossible for people to do necessary exercises outdoors every day. Therefore, more and more people choose indoor fitness, and more and more indoor fitness equipment are purchased by residents. The original indoor fitness equipment is limited by the problems of immature innovation and family economy. Most of them are small equipment, such as dumbbells, elastic balls, tension ropes and waist twisting plates. Although the price is cheap, it has the disadvantage that the fitness effect of single function is not obvious[1]. With the continuous innovation in this field and the improvement of peoples economic level in recent years, more and more people begin to buy large-scale functional household fitness equipment in order to keep fit scientifically and satisfy the whole body exercise. However, large floor space and large consumption funds have become factors that have to be considered. This problem is especially serious for some families where both men and women have fitness needs. Because men and women in the family have different constitutions, different fitness purposes and different needs, their favorite household fitness equipment is also different. To this end, the subject proposes to design a family multi-functional fitness equipment to adapt to the market and meet the different fitness requirements of men and women[2]. This paper mainly uses Triz method to analyze the problems existing in the current household fitness equipment, to solve the main contradictions of the problems, and to propose possible solutions to improve the problems. On this basis, innovative design was carried out to design a multifunctional household fitness equipmen Key words: TRIZ, household, multifunctional, male and female  目录 TOC \o 1-3 \h \u 1 绪论 8 1.1 课题背景及目的 8 1.2 国内家庭健身发展的研究 8 1.3 国外家庭健身器材发展趋势 9 1.4 题目研究方法 10 2 TRIZ理论求解 11 2.1 TRIZ概述 11 2.2 问题描述 12 2.3 问题分析 13 2.3.1 组件分析 13 2.3.2 相互作用分析 15 2.4 矛盾问题求解 16 2.4.1技术矛盾分析与求解 16 2.4.2物理矛盾分析与求解 20 2.5方案评价 22 2.5.1方案列表说明 22 2.5.2方案评价与决策 22 3 跑步机的整体设计 24 3.1 外形结构设计 24 3.1.1基架的设计 24 3.1.2机盖设计 24 3.2 电动机类型和参数的选择 25 3.2.1电动机类型和功率选择? 25 3.2.2电动机的技术参数选择? 26 3.2.3电动机的保护 27 3.3 传动机构的选择? 27 3.3.1带的选择 28 3.3.2多楔带带轮的要求? 28 3.4 轴和滚筒的设计 28 3.4.1轴的结构设计? 28 3.4.2轴的强度校核? 29 3.4.3轴承的选择和计算? 30 3.4.4滚筒的结构设计? 30 3.5 跑步板及跑步带设计 31 3.5.1跑步板的设计? 31 3.5.2跑步带? 32 3.5.3跑步带调整 32 3.6扶手及电子显示器 33 3.6.1扶手 34 3.6.2电子显示器的设计 34 3.7 避震系统的设计 35 4 史密斯架的整体设计 36 4.1 总体结构 36 4.1.1机架的结构及尺寸设计 36 4.1.2滑轨及杠铃杆的结构及尺寸设计 37 4.1.3底座的结构及尺寸设计 38 4.2创新设计 39 4.2.1多向引体向上杆 39 4.2.2 奥杆转体 40 4.2.3双杠支撑杆 40 5 拟划船机运动机构的设计 42 5.1滑轨部分 42 5.2阻力部分 43 6 结论 44 参考文献 45 致谢 46  1 绪论 1.1 课题背景及目的 随着现代城市化的不断发展，健身事业也渐渐呈现出新的姿态，进入快速发展的新阶段。由于城市化建设的越来越频繁，户外健身娱乐场所的空间急剧减少；同时，随着生活节奏的快速，人们的生活压力也急剧增大，缺乏锻炼导致一些健康问题日益严重。因此，室内健身成为当今的热门行业，越来越多的人加入室内健身运动的行列，进行各种各样的健身活动，导致室内健身器材的应用也更加广泛。然而，现有的家用健身器材一般都功能单一，结构简单，只能对单一部位进行锻炼，满足不了健身者对多方面健身的要求。为此，该课题提出设计一部家庭用多功能健身器，以适应市场需求。 1.2 国内家庭健身发展的研究 20世纪80年代之后，伴随着我国市场经济的快速发展和居民生活水平的提高，尤其是人们对于文化、精神、娱乐方面的需求变得越来越强烈，居民于健身的也愈发强烈。同时由于飞速发展带来的生活压力也越来越大，一些居民很早的出现亚健康状态。因此他们急需解决现在的健康状况，健身就是最好的方式之一。但是在当今紧张的时代节奏下，由于工作时间的关系他们只有在闲暇的时间段可以健身。这就促进了我国家庭健身器材的发展，在国外这种健身方式早已普及。我国家庭健身器材发展十分迅速，最常见的器材主要包括：跑步机、动感单车、力量训练等器械。健身器材的发展极大地推动了我国家庭健身的健康发展。 在健身群体中，男性相较于女性，更早地投入到健身行业当中，是因为男性作为大多数家庭的顶梁柱，承受着更多的压力，在工作之余将运动作为一种放松娱乐方式。而女性因为既要工作，还要照顾家庭，身心比较疲惫，还因为经济观念较强，空闲时间较少等一系列因素影响了她们对体育健身意识和体育消费的参与。直到近年，在新生活，新观念的形势下，女性开始更加注重自身体质的增强和体型的保养，对健康和美都有了新的追求，将健身当作一种时尚，成为新时代下，又一庞大的健身群体。据调查统计，当今家庭健身群体中，男性健身的目的多为增肌塑性，锻炼各部位肌肉，追求力量美和强健体魄。运动方式以无氧运动为主，有氧运动为辅，训练强度大，其中综合力量健身器中的史密斯杠铃深蹲架成为当代男性最为喜爱的健身器材。这种器材占地不大，价格适中，训练强度可通过增减杠铃片调节，兼具安全装置，可锻炼手臂、、腿部肌肉，是一款适合男性全面健身的运动器材。而女性健身的目的多为减肥减脂保持体型，不追求肌肉锻炼，主要为塑造体型美感。运动方式以有氧运动为主，极少数女性会加入无氧运动，训练强度较小，其中跑步机成为当代女性最为喜爱的健身器材。这种器材占地不大，可折叠，便于存放，具有调速功能和电子显示屏，在健身之余不失乐趣，符合当今女性审美和时尚要求。当然，当今男女健身者都不单单进行无氧或者有氧运动。如男性在以综合力量健身器材进行无氧运动时会加入跑步这类有氧运动。女性在以跑步机进行有氧运动时，会加入划船动作训练这类无氧运动。 在男女都有健身需求的家庭中，要满足所有人的健身需求，需购买上述的多种健身器材，不仅需要消费更多的经济，更重要的是在当今这个寸土寸金的时代，住房面积本就节约，健身器材放置家中所占地的面积成为人们不得不考虑的重要因素。 因此本课题旨在设计一款家用健身器材，应满足以下几点要求：第一，具备多种健身功能；第二，同时适用于男性健身者和女性健身者；第三，占地面积合理优化。 1.3 国外家庭健身器材发展趋势 当前健身器材在国外发达国家，具有以下发展趋势： (1)家用健身器材领先产品依然是健身单车，曾经在1996年这款产品需求量远远大于市场生产量。有关专家预测在未来的几年，此项产品仍会是最受欢迎的健身器材。更受消费者青睐的是具有折叠功能，占用空间少的健身车。在国外已有一家健身器材公司设计出双人款健身单车。 (2)家用健身器材中最简单也是家庭最佳选择的产品是电动跑步机，预测在接下来几年将会继续增长销量。 (3)近些年的家用健身器材宠儿是爬梯器， 爬梯器运动方式与健身单车同属有氧运动，深受广大家庭健身者的喜爱。一些专家分析这项产品还将具有更大的发展空间。 (4)滑雪器在接下来几年时间里将持续供应。在美国，1992至1993年间滑雪器的产品销量额超过3.5亿美元，在此之后的一段时间内出现了短暂下滑。但一些专家分析得出，目前进行滑雪器运动的人超过800万，所以这款产品仍将会持续供应一段时间。 (5)“全身体能健身器”兼具健身车、登梯器和滑雪器三种器材于一身，这种器材在使用时可以进行走路、跑步、登梯、滑行等腿部动作练习，一机多能K1体育3915官网入口。 (6)健身器材大多配备有心率检测器，近些年，这种配备装置将逐渐由心率所替代。目前，在家用健身器材市场上，已经生产出装配有心率的健身单车、跑步机、登梯器。 (7)过去几年在健身房的一款产品——斜躺式健身车，目前已经设计出适用于家庭的低价位机型，它考虑到家庭健身者的需求，比一般的立式健身车运动时更加舒适，同时将车座改为靠椅，可以让健身者运动更长时间，健身效果也更显著。 (8)力量健身器如举重机、杠铃架等为了吸引身材较小的女性健身者，一些健身器材生产方目前已经设计出相应机型，且兼具调节重量功能和安全装置。 1.4 题目研究方法 本文主要通过对现有家用健身器材进行分析评价，综合现有器材的优点，合理利用TRIZ创新理论方法得出较为实用的设计方案。同时利用Solidworks软件对设计产品进行建模，并对器材的机械结构进行结构分析和参数选择，选择合适材料，精准校核，最终得出完整的设计方案。  2 TRIZ理论求解 2.1TRIZ概述 TRIZ(Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch)就是“发明问题解决理论”的俄语缩写，是由前苏联发明家阿奇舒勒在1946年创立的，因而阿奇舒勒被尊称为TRIZ理论之父。TRIZ理论被公认为是使人聪明

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