康 健，王曉磊，海那爾·也爾不拉提，馬 杰

（遼寧工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院，遼寧 錦州121001）

多功能趣味健身器

康 健，王曉磊，海那爾·也爾不拉提，馬 杰

（遼寧工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院，遼寧 錦州121001）

提出了一種應(yīng)用于健身的娛樂(lè)器械，將競(jìng)爭(zhēng)、合作和娛樂(lè)引入其中，在鍛煉身體的同時(shí)增加運(yùn)動(dòng)的趣味性，集健身、娛樂(lè)為一體的健身器械。介紹了該器械的總體機(jī)械結(jié)構(gòu)方案與工作原理。實(shí)驗(yàn)證明，該器械適用于兩人鍛煉身體，并且有一定的趣味性，成本低廉，適用于多種場(chǎng)合。

娛樂(lè)器械；健身；差速

隨著社會(huì)快節(jié)奏的發(fā)展，居民收入水平的提高，人民健康意識(shí)的增強(qiáng)以及消費(fèi)行為的改變，健康已經(jīng)成為許多人關(guān)心的話題，由此，眾多的健身場(chǎng)所油然而生，許多人紛紛走進(jìn)健身館去鍛煉身體。在此過(guò)程中，有很多的健身者都會(huì)覺(jué)得單調(diào)乏味，這在一定程度上影響了人們對(duì)健身的積極性。健身娛樂(lè)在我國(guó)具有悠久的歷史，所以尋求一種有趣味可互動(dòng)的娛樂(lè)健身就顯得尤為重要。這項(xiàng)工作是讓人們可以從健身得到快樂(lè)，身體和心理可以同時(shí)滿足。

1 趣味娛樂(lè)健身器械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，本作品包括鏈條、右輸入軸、差速器、轉(zhuǎn)盤蓋、大齒輪、連接座、大階梯齒輪、大錐齒輪、小錐齒輪、小階梯齒輪、左輸入軸、差速器齒輪。主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪、腳蹬、鏈條1、分別安裝在車架上。車架、差速器3固定在轉(zhuǎn)盤蓋4上。所述主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪、腳蹬、車架、鏈條1、每個(gè)個(gè)數(shù)是兩個(gè)。兩個(gè)從動(dòng)鏈輪分別固定在右輸入軸2、左輸入軸11上。差速器齒輪12與小階梯齒輪10嚙合，小階梯齒輪10與小錐齒輪9固定在一個(gè)軸上，大錐齒輪8與小錐齒輪9嚙合，大錐齒輪8與大階梯齒輪7固定在一個(gè)軸上，大階梯齒輪7與固定在地底連接座6上的大齒輪5嚙合。實(shí)物圖如圖2所示。

圖1 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

圖2 整體實(shí)物圖

2 作品的工作原理

兩個(gè)人分別坐在車架上，各自往前蹬動(dòng)腳蹬，通過(guò)鏈條將自行車上的鏈輪分別和固定在差速器兩個(gè)輸出軸上的齒輪相連，從而帶動(dòng)兩輸入軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，由兩方蹬的快慢來(lái)決定固定在差速器輸入軸上的齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。在差速器下方有一軸，軸的中部和一端固定兩個(gè)齒輪，中間的齒輪和差速器上的齒輪嚙合，一端的齒輪是小錐齒輪，與之嚙合的是一個(gè)大錐齒輪，改變了傳動(dòng)的方向，下方有一個(gè)直齒輪和大錐齒輪固定在軸的兩端，軸固定于圓盤之上，下方的直齒輪與圓盤底下的大齒輪嚙合，差速器輸入軸上的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)最終帶動(dòng)最下方的直齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，直齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候繞著與其嚙合大齒輪旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)左輸入齒輪的速度小于右輸入齒輪的速度時(shí)，通過(guò)差速器將運(yùn)動(dòng)傳遞給差速器輸出軸，從上往下看差速器輸出軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)中心齒輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（從上往下看），通過(guò)星齒輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。如果兩個(gè)人的速度差越大，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速越大，此時(shí)兩人屬于競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)。反之，當(dāng)右輸入齒輪的速度小于左輸入齒輪的速度時(shí)，運(yùn)動(dòng)通過(guò)差速器傳遞給輸出軸，由上向下看差速器輸出軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)中心齒輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（從上往下看），通過(guò)星齒輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。如果兩個(gè)人的速度差越大，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速越大，此時(shí)兩人也屬于競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。如果兩個(gè)健身者中左邊的超后蹬，右邊的超前蹬，差速器輸出軸旋轉(zhuǎn)的速度就會(huì)加速順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（從上往下看），轉(zhuǎn)盤順時(shí)針旋轉(zhuǎn)也越快；若左邊的超前蹬，右邊的朝后蹬，差速器輸出軸旋轉(zhuǎn)的速度就會(huì)加速逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（從上往下看），轉(zhuǎn)盤逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)也越快。此時(shí)二人屬于合作狀態(tài)。

3 結(jié)束語(yǔ)

本器械適用于多種場(chǎng)合，如健身館、健身廣場(chǎng)、游樂(lè)場(chǎng)、室內(nèi)以及各種供人們健身娛樂(lè)的場(chǎng)所。該器械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小，娛樂(lè)性極強(qiáng)，裝配工藝性好，并且有合理的價(jià)格使大多數(shù)人都能負(fù)擔(dān)得起。車上有阻尼裝置可以調(diào)節(jié)阻力的大小，人們可以根據(jù)自身的實(shí)際情況調(diào)節(jié)，若兩人的身體強(qiáng)度差距較大，兩邊可以調(diào)成不同阻力，以保證競(jìng)爭(zhēng)的公平。本器械放在家中可以隨時(shí)拆裝，本身占地也小，讓人們可以在家中健身，既節(jié)省了大量的時(shí)間和金錢，同時(shí)在家中和家人以及朋友一起健身。本器械適合各年齡段健身者，有非常好的推廣價(jià)值和廣大的市場(chǎng)。

[1]郭衛(wèi)東主編.機(jī)械原理第二版[M].北京：科學(xué)出版社，2010.6.

[2][日]秀太郎.世界機(jī)械發(fā)展史[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1986.08.

[3]周開(kāi)勤編著.機(jī)械零件手冊(cè)第五版[M].北京：高等教育出版社，2001.7.

[4]成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（單行本）機(jī)械傳動(dòng)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.

Multi-functional Interest Machines

KANG Jian，WANG Xiao-lei，Haina-er·yeerbulati，MA Jie
（College of Mechanical Engineer and Automation，Liaoning University of Technology ，Jinzhou 121000，China）

Put forward a kind of applied to fitness entertainment equipment，Introducing competition，cooperation，and entertainment，when exercising the movement is made more interesting ，which can achieve the goal of the combination of fitness and entertainment.The overall mechanical structure and working principle of the instrument are introduced.Experiments show that the instrument is suitable for two people to exercise，and have some fun，low cost，suitable for various occasions.

entertainment devices；fitness；differential

R161.1

A

1672-545X（2017）08-0264-02

2017-05-03

康 健（1993－），男，云南昭通人，本科在讀，研究方向：機(jī)械電子工程；王曉磊（1979-），男，遼寧錦州人，副教授，研究方向：自動(dòng)控制。