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研究生:郭正宇
研究生(外文):Kuo,Cheng-Yu
論文名稱:高齡者公園阻力式體適能器材之研發
論文名稱(外文):Establish of elderly fitness equipments with resistance in neighborhood park
指導教授:戴子堯戴子堯引用關係
指導教授(外文):Tai,Tzu-Yao
學位類別:碩士
校院名稱:南台科技大學
系所名稱:機械工程系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:102
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:128
中文關鍵詞:肌力強化阻力式運動器材水壓阻尼器凸輪傳動機構運動器材力學模擬
外文關鍵詞:Muscles strengthening exerciseresistance training equipmenthydraulic damperscam mechanismsports equipment mechanical simulation
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本論文之研究,旨於設計一套符合戶外使用之阻力式運動器材,其目標族群為高齡族群或室外公共運動器材使用者,藉由居家附近使用健身器材有效的進行肌力的強化訓練。
  本研究設計之器材阻力來源選用液壓阻尼器,將常見的阻尼油替換為水,避免阻流液體洩漏對環境造成之危害,在傳動機構方面,採用確動平盤凸輪帶動阻尼器活塞上下移動,在液壓缸旁側設有兩組節流閥與單向閥,調整阻尼器伸拉側的阻力大小,並探討器材作動時液壓系統阻尼力與操作頻率、阻力段數、凸輪揚程之關係等,得知2Hz操作頻率相較於1Hz時,阻尼力之提升約呈速度比值之平方倍成長,若於同頻率操作情況下,阻力閥段數0/4段之阻尼效果較其他段數明顯,但仍低於速度對阻尼力改變之影響,此外從研究中發現,於設定條件下推得上、下肢器材分別可提供4.591kg及6.3kg之最大訓練阻力,且液壓缸壓縮行程階段之訓練阻力,皆優於液壓缸拉伸階段,因此訓練應以液壓缸壓縮階段、肌群向心收縮訓練為主,並盡可能加快操作速度,以達成更好的訓練效果,在器材強度之部分,利用Solidworks simulation力學模擬軟體,求得模型於不同負載條件下之模擬結果,於上肢運動器材部分發現,當桿件厚度太薄,加上設有貫穿孔,會降低桿件強度,於貫穿孔周圍有最大應力集中情況,且於1568N施力時達破壞之程度,而下肢運動器材模擬之結果,皆於安全範圍內,顯示器材之安全符合預期。
The equipment is designed specifically for seniors with ease of access and less resistance than traditional outdoor exercise equipment, with the focus instead on mobility, aerobic exercise and socializing. The study highlighted the value of providing local facilities that give older adults more opportunities for exercise and socialization, in order to promote their health and wellbeing.

The hydraulic damper resistance sources employed to replace the common damping oil in water to avoid blocking fluid leaks caused harm to the environment. The transmission mechanism of really moving flat plate cam driven damper piston moves up and down flanking the hydraulic cylinder with a two-way throttle valve to adjust the resistance of the damper side thrust size and to explore the equipment hydraulic actuation system damping force when the operating frequency is the number of segments resistance. The relationship between the cam lift 2Hz and the operating frequency 1Hz, the enhancement of the damping force of approximately a square of the ratio of the growth rate. At the operating conditions at the same frequency, the resistance of valve section 0/4 section of the damping effect than other segments obvious still lower than the rate on the damping force of change, in addition, from the study found that in setting conditions pushdown get upper and lower limbs were available 4.591kg equipment and 6.3kg of maximum resistance training and the stage of the compression stroke hydraulic cylinder resistance training, hydraulic cylinders are better than stretching stage. Therefore, training should cylinder compression phase, the heart muscle contraction based training and to quicken the speed of operation in order to achieve a better training effect. The parts of the equipment intensity used Solidworks simulation mechanics simulation software and modeled for different load conditions of the simulation results in upper part of exercise equipment found that when the thickness of thin rods with a through-hole will reduce the strength of the lever. The through hole is surrounded by maximum stress concentration and at 1568N force reached the extent of damage while the lower limb movement equipment simulation results are carried out in a safe range, indicating the safety equipment in line with expectations.
摘要
Abstract
致謝
目次
圖目錄
表目錄
符號表
第一章 緒論
1.1前言
1.2文獻回顧
1.2.1健身器材的發展
1.2.2健身器材相關研究
1.2.3高齡族對於健身器材的需求及原因探討
第二章 現有產品分析
2.1產品定義
2.2專利檢索
2.3現有之專利分析
第三章 理論分析
3.1阻尼器之定義
3.2液壓阻尼力形成原理
第四章 設計及實驗流程
4.1實驗流程
4.2設計流程
4.3問題定義
4.4概念設計
4.5運動設計
4.6器材模型繪製及結構強度模擬
4.7器材分析及實體組立
4.7.1力學分析方式
4.7.2器材作動分析
第五章 器材之力學模擬結果與討論
5.1器材之力學模擬
5.2上肢器材重要零件之力學模擬
5.3上肢器材組合件力學模擬
5.4下肢器材重要零件之力學模擬
5.5下肢器材組合件力學模擬
5.6器材作動及性能分析
第六章 結論
第七章 未來研究與展望
參考文獻
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