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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:施欣杰
研究生(外文):Hsin- Chien Shih
論文名稱:避震跑步機研究
論文名稱(外文):Study of the Treadmill with Suspension System
指導教授:邱顯俊邱顯俊引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:機械工程學系所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:80
中文關鍵詞:避震跑步機設計法則ADAMS
外文關鍵詞:Anti-shock TreadmillDesign RuleADAMS
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跑步機是一種受歡迎的室內運動器材,作動原理在於模擬跑步運動所設計之機器,具備提升心肺功能、增加肌耐力、瘦身等全面性的運動功效,使用者可以在室內達到運動效果,不用受到外在氣候與場地之影響。由於跑步運動具備許多優點,因此有值得設計發展的空間。
本論文目的在於針對避震跑步機進行改良設計,首先參考各種不同設計法則,進行整合,再依循所整理之設計法則進行避震跑步機之設計,利用有規律之思考邏輯來循續漸進,縮短研發時程。
最後將Solid Works繪圖軟體所建立之避震跑步機3D模組匯入電腦軟體ADAMS進行分析,針對避震跑步機避震系統之阻尼係數、彈性係數、與衝擊能量間之關係加以討論。
The treadmill designed for people to run and jog on is one of the most popular indoor exercise equipment. By training on treadmills, this indoor exercise can improve health status, such as the endurance of heart and lung, the strength of muscles and losing weight, without the influence by weather condition or place. The treadmill is worth to develop owing to those health-progressed advantages of running and jogging.
The purpose of this thesis is to improve the anti-shock performance of the treadmill. First, different design criteria are studied then integrated to form a systematic design rule for treadmill’s design. By doing so, a logistic design process can be used to improve the performance of anti-shock treadmill in an efficient way. And then the verification of the treadmill design is processed by with 3D models creation and the conflict check of composing relationship.
The anti-shock performance of treadmill designed according to the design rule is analyzed by using SolidWorks CAD software to build 3D model and ADMAS software to simulate mechanism dynamic motion to study the relationships among the damping coefficient, the elastic coefficient and the energy of the impact.
摘要…………………………………………I
Abstract……………………………………Ⅱ
目錄…………………………………………Ⅲ
表目錄………………………………………Ⅳ
圖目錄………………………………………Ⅶ
第一章 緒論………………………………1
1.1 前言……………………………1
1.2 文獻回顧………………………2
1.3 研究動機與目的……………………3
1.4 研究方法……………………………4
1.5 論文架構………………………5
第二章 相關理論……………………… 6
2.1 跑步機分析……………………6
2.1.1 驅動方式分析…………8
2.1.2 坡度調整方式分析………………9
2.1.3 折收方式分析……………………10
2.1.4 跑步機類型分析…………………11
2.2 設計法…………………………12
2.2.1 創意與設計……………12
2.2.2 設計程序…………………………15
2.2.3 設計法則…………………………21
2.3 跑步運動對於人體足部之衝擊……25
第三章 避震跑步機設計……………… 26
3.1 避震跑步機設計設計限制條件之建立………26
3.2 避震跑步機設計概念產生與概念設計……………29
3.2.1 概念產生…………………………………………29
3.2.2 概念選擇………………………………… 30
3.2.3 概念設計…………………………………………32
3.3 避震跑步機設計之具體化設計……………………38
3.3.1 跑步機關鍵模組之建立…………………………38
3.3.2 跑步機組合………………………………………41
第四章 避震跑步機電腦輔助分析…………………… 46
4.1 建立各零件間運動拘束條件與主要參數……47
4.1.1 電腦模擬流程與運動拘束條件…………………47
4.1.2 設定材料參數……………………………………49
4.1.3 設定彈性係數與阻尼值…………………………50
4.1.4 設定荷重參數………………………………51
4.2 機構模擬運算結果分析……………………………52
4.2.1 加速度大小與彈性係數及阻尼值間之關係……53
4.2.2 避震器最大變形量與彈性係數及阻尼值間之關係……54
4.2.3 避震器緩衝量與彈性係數及阻尼值間之關係…………55
4.2.4 緩衝效益分析……………………………………………60
4.2.5 避震系統參數選擇………………………………………63
4.2.6 跑步板連續動態分析……………………………………65
4.3 機構改良效益比較…………………………………………66
4.3.1 傳統前置避震型態跑步機與本文設計避震跑步機之避震效益比較……………………………………………………………… 67
4.3.2 機械架構比較……………………………………………69
4.3.3 避震系統接點端受力分析………………………………70
4.3.3.1 傳統前置避震型態跑步機避震系統接點端受力分析………………………………………………………………… 71
4.3.3.2 本文設計避震跑步機接點端受力分析………………74
4.3.3.3 避震系統接點端效益分析……………………………76
第五章 結論與建議…………………………………………… 77
5.1 結論…………………………………………………………77
5.2 未來建議……………………………………………………78
參考文獻………………………………………………………… 79
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