自动跳绳机系统毕业设计Word下载.docx
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易操控性;
旋转机械
AutomaticRopeSkippingMachineSystemDesign
Abstract:
Skippingisasimple,easySportswhichhaslarge,rich,varieditems.respectedisthatithasahigherdegreeofcardiacfitnessvalue,knownas'
themostperfecthealthmovement'
.
Withthecontinuousimprovementofpeople'
slivingstandards,skippingmovementintheworldwithnewknowledgeandresearch,andmoreandmorepeoplechoosetoexerciseasthemainmeansofmovement.ThatiswhyIbelievethataninventioncanhelppeopleinday-to-daymovementofskippingahigherefficiencyandgreaterenjoymentofthemachineswillbeabletobeskippingropeskippingthemajorityofsportsfansloveandfavor.Thusitwillbegoodtopromotingtheskippingsportinmasssportsmovementofthedegreeofpopularity,andthereisgreatmeansforimproveingbodilyfunctionsandbasicphysicalfitness.
Keywords:
skippingexercise;
safety;
easymanipulation;
rotatingmachinery
5控制部分设计
5.1.压力传感器的选择.........................................................................16
5.2.主电机的控制电路.......................................................................................16
5.3.自动断电保护控制................................................................................17
5.4.控制面板设计...........................................................................................17
1前言
跳绳机的生产水平和科学技术含量在全世界范围内尚未得到明显的发展和提高,国内的发展水平和重视程度尤为低下,与国际发达国家尚有一定差距,无论是从科学技术含量上或是从对这个新鲜产品的重视和关注程度来讲,都是如此。
目前跳绳机主要分为单人跳绳机和多人跳绳机两种,前者主要用于个人和家庭,后者主要用于学校或健身中心等公共场合。
而就技术难度和科研创新方面来讲,多人跳绳机似乎更有挑战性,因为涉及到机械传动方面的知识和电学以及控制原理的知识综合应用的一个过程。
跳绳机在国内甚至国际上都还未打开属于它的市场来,所以现在也正是好时机打开这个市场,并且随着科学技术的不断发展和进步,相信跳绳机会越来越多地出现在群众的生活中。
跳绳运动内容丰富、形式多样,最令人推崇的是它具有很高的强心健身价值,欧美一些医学专家称跳绳为“最完美的健康运动”。
近年来,跳绳运动在世界各国有了全新的认识和研究,并得到了迅速发展,呈现出了组织化、规范化和普及化的特点。
随着人们生活水平的不断提高,跳绳运动在世界各国有了全新的认识和研究,并被越来越多的人选择作为锻炼身体的主要运动手段。
当今社会,基于科技的进步、经济的快速提升和经济文化的一体化,东西体育文化产生激烈的碰撞,民族传统文化在一定程度呈弱化与衰颓之势。
民族传统体育在学校体育中的应用也过于贫乏,既缺乏这方面的人才,也缺乏对这方面的科学研究。
即便一些民族传统体育受到视也多是以进军奥运会、全运会或其他形式的比赛为重点,着重开发它的竞技性,而忽视了其实用价值的开发,似乎是体育项目必须走向奥运会才是有价值的标志。
对跳绳运动的忽略也折射出我国体育教育及体育发展中的一个弊端:
一味追求奖牌效应,而对国民健身效应重视不够。
全民健身计划实施任务中要大力提倡推广喜闻乐见的、简单易行的群众体育健身方法,我国很多民间传统体育娱乐项目具有简单易行、强身健体的功效,这是一些西式体育项目所不能替代的。
从这种意义上说,跳绳运动等项目应该得到更多的重视和提倡,它必将大大有益于我国国民的身心健康。
而跳绳机的生产水平和科学技术含量在全世界范围内尚未得到明显的发展和提高,国内的发展水平和重视程度尤为低下,与国际发达国家尚有一定差距,无论是从科学技术含量上或是从对这个新鲜产品的重视和关注程度来讲,都是如此。
随着人们生活水平和生活质量的提高,人们对跳绳机的要求也是越来越高,并有越来越多的人喜欢功能强大,娱乐性强的跳绳机器,这必将是一块很具有潜力的市场。
相信在这块领域多下点工夫,肯定可以有所作为。
2方案设计
2.1基本功能
自动跳绳机的基本功能就是实现机械装置自动抡绳,是以多人跳绳为目的的一项健身娱乐装备,可以广泛在居民小区、公园、学校、城市休闲广场等地方使用,代替多人跳绳的人力抡绳,满足人们健身娱乐的需要,将运动健身和娱乐融合在一起,在运动中得以锻炼。
将跳绳系于跳绳机上,通过给电机供电,在控制部分的控制下执行机构完成相同的抡绳动作。
结构包括驱动电机,传动,制动,控制等,实现了安全实用的多人跳绳需要。
(图2-1为一种自动跳绳机使用现场)
2.2设计参数及相关要求
a.多人跳绳时的一般甩绳甩速为:
30r/min~120r/min;
b.多人跳绳的一般甩绳高度为800mm~1600mm;
c.多人齐跳时要需要有比较稳定的甩速;
d.当有人拌绳时甩绳必需在产生危险之前停止甩动。
2.3方案设计比较
2.3.1方案一
方案1主要由主动轮、电动机、传动带轮、V带、挡圈、常闭控制开关、轴承、传动轴、左摩擦离合器、右摩擦离合器、摇臂、弹簧、电机调速器、机架等构成。
图1自动跳绳机使用
Fig.1Automaticropeskippingmachineuse
工作原理为:
它以交流调速电机为动力,通过传动带向轴杆传递力矩,同时带轮改变传动比,达到需要转速,再由轴杆上离合器向摇臂传递力矩并使摇臂转动,通过使用调速电机与电机调速器,可以实现对跳绳转速调节,从动端的摇臂通过绳子跟随主动端的摇臂同时转动,摇臂规格一致,即抡绳高度一致,这样实现两头同时等高抡动的功能。
它还装置了在踩绳或拌住时的安全保护机构。
也设置了满足甩绳大、小力矩的平稳甩动的机构,它实现了自动甩绳,不会使手臂酸痛,适应了不同人群的甩绳速度的需求。
以下图为列简单介绍其结构功能:
(图2方案1结构图)
它由主机架
(1)、电动机及调速器
(2)、小带轮(3)、V带(4)、大带轮(5)、传动轴(6)、轴承座(7)、摩擦离合器(8)、圆螺母(9)、常闭控制开关(10)、弹簧(11)、传动套管(12)、摇臂(13)、辅助机架(14)、辅助旋转机构(15)组成。
各部件的连接关系为:
电动机及调速器
(2)固定于主机架
(1),小带轮(3)安装与调速电动机上,通过V带(4)与大带轮(5)连接传动。
大带轮(5)固定于传动轴(6)轴端,传动轴(6)上有轴承座(7)、摩擦离合器(8),传动套管(12)一端连接摩擦离合器(8),上有圆螺母(9)、弹簧(11),摇臂(13)连接于传动套管(12)。
常闭控制开关(10)固定于主机架
(1)上。
辅助旋转机构(15)固定于辅助机架(14)上。
图2方案1结构图
Fig.2ThefirstSchemestructurediagram
2.3.2方案二
方案2是由一个主动机构和一个随动机构共同组成。
主动机构主要包含:
调速电动机,带传动结构,齿轮减速器,摇臂,绳子弹性搭扣以及底座组成。
随动机构主要有随动摇臂,旋转轴接都,底座组成。
当启动可以自由调速的电动机时,电动机输出轴通过键连接将转动通过带传动传递给齿轮减速机构,齿轮减速机构进一步对转速进行减速,之后将转动传递给末端工作轴,末端工作轴通过螺纹连接使扭矩传递给摇臂。
主动端摇臂上将连接一个用于系绳子的弹性搭扣,可以实现了拌绳时绳子自动脱离的功能,结构相对复杂。
从动端的摇臂通过绳子跟随主动端的摇臂同时甩动,并且甩绳高度一致,这样实现两头同时甩动的功能。
而两边各自用来支撑和满足甩绳高度的大底座在机器不用的时候可以存放拆卸下来的零部件。
方案的整体效果结构简图如下:
(图3方案2结构图)
它由主机架
(1)、调速电动机
(2)、小带轮(3)、V带(4)、大带轮(5)、齿轮减速器(6)、摇臂(7)、弹性搭扣(8)、从动摇臂(9)、辅助旋转机构(10)、辅助机架(110)组成。
图3方案2结构图
Fig.3ThesecondSchemestructurediagram
电动机
(2)固定于主机架
(1),小带轮(3)安装与调速电动机上,通过V带(4)与大带轮(5)连接传动。
大带轮(5)固定于齿轮减速器(6)输入端,齿轮减速器(6)输出端连接摇臂(7),摇臂(7)上有弹性搭扣(8)。
2.3.3结构方案的选择
通过对上述两种设计方案的分析和比较,结合设计要求,最终选择第一种方案作为最后的设计方案。
具体分析如下:
(1)传动结构分析:
方案2由于传动结构复杂,尤其采用了齿轮减速器,零部件采用较为繁多,设计过程较为繁琐,方案1采用电机调速器直接对电机调速,只用一级的带传动结构,传动结构简单明了;
(2)机架结构分析:
方案1主机架采用焊接件,结构简单制造方便,取材简单;
而方案2为铸件箱体,虽然可以存放零部件,但是箱体体型庞大,给铸造加工及运输带来很大麻烦,整个设备看起来比较笨重。
(3)经济分析:
方案2相比方案1在成本上增加了不少,主要来自于减速器成本、机架铸造成本增加,方案1为焊接结构件,为标准的型材,取材容易,耗
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