室內陀螺康復健身器的研制

郭 甦，王米君，陳曹陽，熊莉莉，杜 毅，王 昶，嚴 翀

(湖北省中山醫院，武漢430033)

室內陀螺康復健身器的研制

郭 甦，王米君，陳曹陽，熊莉莉，杜 毅，王 昶，嚴 翀

(湖北省中山醫院，武漢430033)

目的：設計一種室內陀螺康復健身器，解決傳統康復健身運動方式與日益縮小的公共空地之間的矛盾，在室內或只需邊角空地即可實現鍛煉目的。方法：設計包括機械陀螺、中心軸裝置、從中心軸裝置外套筒上伸出的三條機械陀螺支臂、底座及鞭擊器。結果：機械陀螺及中心軸裝置使用向心球軸承和推力球軸承及相應零部件合理配置,配以專用鞭擊器,機械陀螺在鞭擊下除自身高速旋轉外，還圍繞中心軸裝置作一定角度的公轉。結論：室內陀螺康復健身器可進入醫療康復治療室及現代家庭或安放在公共邊角空地，亦可與其他體育鍛煉器材安放在同一場地，更可作為全民健身運動器材進入大眾社會生活。

陀螺；康復健身器；室內

陀螺運動是我國古老的民間運動，是一種全身有氧運動，運動時通過手，手臂帶動身體各關節及附屬肌肉群的協調運動，對于改善人體的反應能力，改善人體心肺功能，防止骨質疏松等隨年齡増長而出現的各種病癥，均有良好的康復作用。

傳統的陀螺運動，都需要一個較寬闊平整的場地，本設計著力解決傳統康復健身運動方式與日益縮小的公共空地之間的矛盾，將陀螺運動引入室內或只需邊角空地即可實現鍛煉目的的一種室內陀螺康復健身器。

1 結構設計

1.1 機械陀螺本體

本體上安裝中心軸裝置支架，中心軸裝置安裝在中心軸裝置支架上，中心軸裝置外套筒伸出三條機械陀螺支臂，每一機械陀螺支臂末端連接機械陀螺支臂架，機械陀螺安裝在機械陀螺支臂架上，三條機械陀螺支臂之間夾角為120°，機械陀螺由機械陀螺外套筒套在機械陀螺軸外面，兩者之間空位安裝兩個機械陀螺向心球軸承于機械陀螺軸上，由機械陀螺向心球軸承限位套筒及機械陀螺軸凸起共同限位，在機械陀螺外套筒底部安裝機械陀螺推力球軸承，固定在機械陀螺推力球軸承固位凹槽內，機械陀螺上蓋板由上蓋板固定螺絲安裝在機械陀螺外套筒上端，整體由機械陀螺緊固螺帽安裝在機械陀螺支臂架上，中心軸裝置由中心軸裝置外套筒套在中心軸裝置主軸外面，兩者之間空位安裝兩個中心軸裝置向心球軸承于中心軸裝置主軸上，由中心軸裝置向心球軸承限位套筒限位，中心軸裝置外套筒底部安裝中心軸裝置推力球軸承，固定在中心軸裝置推力球軸承固位凹槽內，中心軸裝置上蓋罩由上蓋罩固定螺絲安裝在中心軸裝置外套筒上端，整體由中心軸裝置緊固螺帽安裝在中心軸裝置支架及底座上；

1.2 機械陀螺鞭擊器

鞭擊器手柄部分刻有防滑條紋，下端連接鞭擊器繩結安裝螺紋套筒，以安裝鞭擊器繩結，鞭擊器繩由鞭擊器繩結安裝螺紋套筒末端伸出。

1.3 附圖說明與附圖序號

1.3.1 附圖序號

1.機械陀螺，2.機械陀螺支臂，3.中心軸裝置，4.底座，5.鞭擊器手柄，6.鞭擊器繩結安裝螺紋套筒，7.鞭擊器繩，8.鞭擊器繩結，9.機械陀螺向心球軸承，10.機械陀螺推力球軸承，11.機械陀螺推力球軸承固位凹槽，12.機械陀螺軸，13.機械陀螺緊固螺帽，14.機械陀螺向心球軸承限位套筒，15.機械陀螺軸向心球軸承限位凸起，16.機械陀螺外套筒，17.機械陀螺支臂架，18.機械陀螺上蓋板，19.機械陀螺上蓋板緊固螺絲，20.中心軸裝置向心球軸承，21.中心軸裝置推力球軸承，22.中心軸裝置主軸，23.中心軸裝置緊固螺帽，24.中心軸裝置向心球軸承限位套筒，25.中心軸裝置支架，26.中心軸裝置推力球軸承固位凹槽，27.中心軸裝置上蓋罩，28.中心軸裝置上蓋罩緊固螺絲，29.中心軸裝置外套筒，30. 機械陀螺外套筒半園形包繞條。

2 工作原理

2.1 傳動原理

三個機械陀螺與中心軸裝置基本結構類同，由軸、向心球軸承、推力球軸承、外套筒及限套筒等零部件組成。軸固定安裝在支臂架上和中心軸裝置支架及底座上，外套筒內有兩個向心球軸承由限位零部件安裝在外套筒與軸之間，機械陀螺和中心軸裝置旋轉時其向心球軸承外圈所產生的徑向載荷圴勻地分布在兩個軸承上傳導于軸上；外套筒底部安裝推力球軸承，以承載陀螺的軸向載荷并傳導于支臂架及底座上。兩種軸承的合理配置，使機械陀螺能高速穩定持續旋轉，滿足鍛煉的需要。

2.2 驅動原理

室內陀螺康復健身器配備專用機械陀螺鞭擊器，其手柄部分表面刻有防滑條紋，以増強把握力；鞭擊器下端連接繩結安裝螺紋套筒，以方便更換鞭擊器繩部分；鞭擊器繩為柔軟的細麻繩或牛皮繩等具有一定摩擦力的材料，鞭擊器繩從螺紋安裝套筒末端伸出。使用機械陀螺鞭擊器鞭擊機械陀螺，機械陀螺除自身會高速旋轉外，還會圍繞中心軸裝置作一定角度的公轉，符合地球與太陽的關系，而打陀螺可延年益壽，合天時順人意，與我國傳統文化中天人合一的理念相契合。鍛煉者既可以順時針方向運動繼續抽打已旋轉的機械陀螺，亦可以逆時針方向抽打另一靜止的機械陀螺；既可以在運動中抽打三支機械陀螺也可以在運動中只抽打一只機械陀螺；運動方式多樣，可2至3人同時進行鍛煉，寓運動于娛樂。

3 總結

室內陀螺康復健身器所使用的材料以金屬為主，使用部分工程塑料，可按各年齡段制造不同的規格，也可選擇一個適合主流人群的規格。在實施中可以配合聲光電増加娛樂性，配合各種裝飾彩板達到悅目的效果。室內陀螺康復健身器可進入醫療康復治療室及現代家庭或安放在公共邊角空地，亦可與其他體育鍛煉器材安放在同一場地。由于機械陀螺安裝于機械陀螺支臂架上，連接于機械陀螺支臂末端,圍繞中心軸裝置作園周運動，所以不會妨礙他人，也不占用公共活動場所。在室內鍛煉時，不受天氣、氣溫、季節的影響，可在臨床和日常生活中推廣應用，更可作為全民健身運動器材進入大眾社會生活。

[1]秦煒棋,周創.論陀螺運動的歷史演變及其發展現狀. 河池學院學報,2011,31(2):97-101.

[2]秦海生.陀螺運動發展研究.體育文化導刊,2011(5):89-92.

[3]李靜文.陀螺運動的健身娛樂價值研究.科技信息,2011(28):279-280.

[4]周麗蓉.淺探陀螺運動對中老年心境狀態及心理健康的影響.鄭州牧業工程高等?？茖W校學報,2012, 32(1):74-75.

[5]陳強.從陀螺運動的演變歷程看民族傳統體育的現代化.武漢體育學院學報,2011, 45(5):58-60.

Design and application of indoor gyro rehabilitation exercise equipment

GUO Su, WANG Mi-jun, CHEN Caoyang, XIONG Li-li, DU Yi, WANG Chang,YAN Chong

(Hubei Zhongshan Hospital, Wuhan, 430033, China)

Objective：To design a kind of indoor gyro rehabilitation exercise equipment, which can solve the contradiction between the increasingly narrow public spaces and the traditional way of rehabilitation exercise, the indoor or only marginal clearing exercise can be realized. Methods The equipment including mechanical gyro, center shaft device, three mechanical gyro arm from the outer sleeve of the central axis device, base and whip machine. Results With a dedicated whip and the centripetal ball bearings and thrust ball bearing and the rational allocation of corresponding parts mechanical gyro not only has its high-speed rotation, but has a certain angle around the center shaft device. Conclusion The indoor gyro rehabilitation equipment can be used in medical rehabilitation therapy and modern home or in public edge space, as a national fitness sports equipment of the people, can also be placed with other sports equipment mounted on the same site.

Gyro; Rehabilitation equipment; Indoor

2013-12-07

TH789

A

1002-2376(2014)04-0022-02