多功能跑步機(jī)設(shè)計(jì)

朱成實(shí)?徐千千?吉璐璐

傳統(tǒng)跑步機(jī)存在的缺點(diǎn)比較多，很多人群不適宜使用，例如患有膝關(guān)節(jié)炎、骨肌腱炎、脊椎軟骨突出、踝關(guān)節(jié)扭傷、以及足底筋膜炎的人群。因?yàn)檫@些人群在跑步運(yùn)動(dòng)中很容易加重扭傷的情形或者加速膝關(guān)節(jié)老化。而多功能跑步機(jī)比傳統(tǒng)的跑步機(jī)有明顯的優(yōu)勢(shì)，在訓(xùn)練中能減輕對(duì)關(guān)節(jié)的沖擊，避免運(yùn)動(dòng)中受到傷害。跑步時(shí)手腳模仿著跑步的動(dòng)作順著跑帶的方向開(kāi)始跑步，跑步過(guò)程中保持后腳跟先著地，全身不停地前后揮動(dòng)，是全身肌肉都能得到很好的鍛煉。因?yàn)槟_步的移動(dòng)方向與跑帶的運(yùn)動(dòng)方向是相同的，所以跑起來(lái)會(huì)感覺(jué)全身輕松舒服，因此設(shè)計(jì)出更完美的跑步機(jī)具有著非常大的意義。

多功能電動(dòng)跑步機(jī)又稱(chēng)為電動(dòng)跑臺(tái)，在多年來(lái)無(wú)論是在國(guó)內(nèi)甚至是國(guó)際，都是種非常流行的健身器材，被得到了廣泛的使用。電機(jī)帶動(dòng)跑帶開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，鍛煉者會(huì)被動(dòng)地進(jìn)行跑步或者走動(dòng)，鍛煉者還可以選擇電動(dòng)跑步機(jī)上的一些特殊功能來(lái)選擇跑步的環(huán)境，例如平地跑、丘陵跑、變速跑、上坡跑等選擇自己適合的運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行鍛煉。鍛煉者開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，跑步機(jī)能夠顯示出跑步時(shí)的速度、心率、節(jié)拍、距離、時(shí)間等指標(biāo)，運(yùn)動(dòng)者可以根據(jù)自身的情況選擇鍛煉的強(qiáng)度。

多功能跑步機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

跑步機(jī)的作用實(shí)質(zhì)就提供一條運(yùn)動(dòng)的跑道，運(yùn)動(dòng)著的跑動(dòng)方向正好與跑道的方向相反，但速度是相同的，這樣運(yùn)動(dòng)著就可以在原地實(shí)現(xiàn)跑步運(yùn)動(dòng)了。跑步機(jī)的驅(qū)動(dòng)使用的是直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，直流電動(dòng)機(jī)通過(guò)半導(dǎo)體功率器件，使用脈沖寬度控制（PWM）方式實(shí)現(xiàn)調(diào)速。

跑步機(jī)的主要結(jié)構(gòu)由五部分組成，其中包括機(jī)架、可調(diào)電源、電動(dòng)機(jī)、跑步皮帶、儀表控制盤(pán)，多功能跑步機(jī)的特征和普通跑步機(jī)的特征存在了明顯的不同，主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上。多功能跑步機(jī)框架部分和支架部分建立了連接，前軸和后軸的位置也變化了，一般安裝在框架的兩端，滾筒也有所不同，利用軸套套在了前后軸上。多功能跑步機(jī)的支撐板安裝在皮帶下，框架的前端還安裝了電機(jī)和可調(diào)節(jié)電源，電動(dòng)機(jī)上使用了控制傳感器，在制動(dòng)盤(pán)上的皮帶輪裝有速度傳感器，皮帶的調(diào)節(jié)螺栓和電動(dòng)機(jī)外殼的孔進(jìn)行連接，另一端在框架前端的孔板上進(jìn)行連接，支架的頂端裝有跑步機(jī)的扶手，而扶手架上裝有儀表控制盤(pán)。多功能跑步機(jī)的傳動(dòng)方式為一級(jí)傳動(dòng)，屬于帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，為了增加跑步機(jī)的多功能性，在跑步機(jī)上設(shè)計(jì)了扭腰盤(pán)和仰臥起做結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)在市場(chǎng)上主要有兩種跑步機(jī)，一種是傳統(tǒng)跑步機(jī)，一種是電動(dòng)跑步機(jī)，傳統(tǒng)跑步機(jī)一般是被動(dòng)式的，在我國(guó)八十年代，便開(kāi)始通外國(guó)引進(jìn)跑步機(jī)。跑步機(jī)的動(dòng)力來(lái)源主要來(lái)自于身體動(dòng)力，跑步機(jī)通過(guò)人體推動(dòng)而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)力來(lái)源主要是來(lái)源于身體推動(dòng)。表面上跑步機(jī)看來(lái)會(huì)消耗人體的很多能量，但是他給身體也會(huì)帶來(lái)很大的傷害，這種傷害比傳統(tǒng)的自然運(yùn)動(dòng)要多。

跑步機(jī)多功能設(shè)計(jì)

做仰臥起做對(duì)人體的新陳代謝有很大的幫助，并且可以提高肺活量，提高免疫力。因此，該多功能跑步機(jī)上設(shè)計(jì)了一種仰臥起坐結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，和跑步機(jī)配合，可以起到強(qiáng)化胸部，使跑步機(jī)不在是一種枯燥的工具。該機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)固性好，對(duì)整體結(jié)構(gòu)不會(huì)帶來(lái)絲毫的影響。

多功能跑步機(jī)上還設(shè)計(jì)了一種扭腰盤(pán)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠鍛煉腰部，也可以對(duì)腳踢進(jìn)行按摩，腳底按摩器可以產(chǎn)生足療的作用，通過(guò)電磁波傳到人體內(nèi)，在人體的細(xì)胞里產(chǎn)生二次電流，可以及時(shí)的排除脂肪和毒素，對(duì)血液循環(huán)有很好的作用，可以起到鍛煉體魄和強(qiáng)身健體的作用。

小結(jié)

本文設(shè)計(jì)的多功能跑步機(jī)，多功能主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一個(gè)是結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，一個(gè)是在跑步機(jī)上增加了附屬結(jié)構(gòu)，增加了扭腰盤(pán)和仰臥起度結(jié)構(gòu)，這兩種結(jié)構(gòu)不僅可以增加跑步機(jī)的功能，使跑步機(jī)不再是一種枯燥的器械，也可以提高身體鍛煉的準(zhǔn)確性，提高鍛煉的全面性，是一種非常好的機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，對(duì)現(xiàn)代化生活具有重要的意義。

（作者單位：沈陽(yáng)化工大學(xué)）

基金項(xiàng)目：2014遼寧省教育廳科學(xué)研究一般項(xiàng)目（人文社會(huì)科學(xué)研究）項(xiàng)目編號(hào)：W2014069