四肢联动卧式健身车的结构设计与仿真分析

作     者：石森 邢家麒 SHI Sen;XING Jiaqi

作者机构：郑州财税金融职业学院河南郑州450048 郑州大学机械与动力工程学院河南郑州450001 

基　　金：河南省社科联课题(SKL-2017-2044) 河南省社科联课题(SKL-2020-2352) 河南省重点研发与推广专项(科技攻关)项目(202102110113) 

出 版 物：《机械设计》 (Journal of Machine Design)

年 卷 期：2024年第41卷第4期

页      码：140-146页

摘      要：为了提高健身车的锻炼效果,文中设计了一种四肢联动卧式健身车,并通过解析法建立了其运动方程,一方面获得脚踏点J与扶手点S的轨迹,并据此确定各杆件的最优长度,另一方面获得点J与点S的速度与加速度,并通过运动仿真进行验证,从而确保健身车的运动平稳性;另外,在一个运动周期内对健身车进行静力学仿真,从而确保满足强度要求;最后,对机架、扶手连杆进行模态仿真,从而避免共振。结果表明:点J与点S的轨迹、速度和加速度的解析值和仿真值吻合,验证了运动方程的准确性;当l_(1)=180 mm,l_(2)=300 mm,l_(0)=600 mm时,点J与点S的轨迹最优,其速度和加速度的波动也较小;在一个运动周期内,当θ_(1)=-35°或145°时脚踏板所受应力最大,为了保证此时最大应力小于屈服强度,轴A直径须不小于15 mm;机架与扶手连杆的前4阶固有频率均高于健身车的工作频率,因此,不会发生共振。

主 题 词：四肢联动 卧式健身车 运动特性 最大应力 仿真分析 

学科分类：08[工学] 0822[工学-核工程类] 

D　O　I：10.13841/j.cnki.jxsj.2024.04.016

馆 藏 号：203127607...