自力健身按摩椅的设计说明书2003版

编号（学号）：12074037

机械设计大赛作品说明书

（2012 届本科）

题目：自力健身按摩椅

学院：工程学院

专业：农业机械化及其自动化

姓名：张清伦李世强李金鹏刘瑶姜英蕾

指导教师：王丹阳

完成日期：2011 年9 月10 日

目录

摘要 (3)

作品内容简介 (3)

1 设计背景及意义 (3)

2 设计计算 (5)

3 工作原理 (7)

4 创新点及应用前景 (10)

参考文献 (11)

致谢 (12)

自力健身按摩椅的设计

设计者：张清伦，刘瑶，李世强，李金鹏，姜英蕾

（沈阳农业大学工程学院）

摘要

随着机械化的普及，将会需要更多的人办公，人坐着办公的时间越来越长，时间长了就会觉得腰酸背痛，而又没有时间好好休息一下，更没有时间去spa，为此，本文作者特利用机械原理和机械设计方法设计一种轻便型椅子(自力健身按摩椅)以解决这个问题。这款椅子适用于长期坐办公室的人们和宅男宅女等一切长期坐着工作的人们。在普通椅子上装上简单的机构，使得当他们腰酸背痛的时候，只需往椅子后一靠，脚一蹬就可以达到放松按摩、舒活筋骨的目的。关键词: 按摩椅节能环保设计链传动

作品内容简介

自力健身按摩椅是在普通椅子上加上一个自行车式的链传动机构，通过脚蹬脚踏板，把动力传到后面，椅子的背部设置一个凸轮机构，凸轮在椅背里的空间转动实现机械按摩。

1 设计背景及意义

随着人们自身水平的不断提高，人们对自身健康的关注度不断提高，按摩椅作为一种保健医疗器械，越来越受到消费者的欢迎。从家居设计的角度来讲，作为一种智能化休闲座椅，按摩椅除具有一般休闲座椅所具有的功能外还具有按摩功能。人工按摩能疏通经络，使气血循环，保持人体的阴阳平衡，所以按摩后能使肌肉放松，关节灵活，精神振奋，消除疲劳，对保持身体健康有重要作用。对正常人来讲人工按摩能增强人体的自然抗病能力，取得保健效果。按摩椅所具有的机械按摩方式相对于人工按摩来说既有相似之处又有其自身的特

点。以背部按摩为例，机械按摩采用特殊设计的按摩头或充气气垫，通过丝杆，气泵等机械机构带动多组电机运转，以实现敲击，拍打，揉捏等多种按摩动作。

另外最近一段时间，动感单车作为一种室内健身器材越来越受到人们的喜爱。和所有的有氧运动一样，动感单车也是在充分激活身体的运动细胞后，在消耗能量的同时达到减脂的目的。在以腿部为中心的锻炼过程中，臀部、腰部、背部、手臂的肌肉都能得到充分的锻炼，同时还能够增强你的心肺功能。

目前虽然已经存在了比较高档的按摩椅，但是它体积较大，在办公室放不下，成本较高，而且耗电量也不小，违背了企业的利益最大化，也不符合节能环保设计。所以自力健身按摩椅的设计是绝对有必要的。

我们设计的自力健身按摩椅就是集按摩椅与动感单车于一身的多功能器械。

自力健身按摩椅不需用电，通过一些简单的传动装置将人踏脚蹬的力作为按摩椅的动力达到按摩健身两不误的目的。自力健身按摩椅的造价低廉，我们查看了一些市场上已有的按摩椅，价格在2000~15000之间，自力健身按摩椅在价格上有明显的优势。自力健身椅不仅价格低廉，而且能为用户省去一笔电费。就拿松下EP-MA10K C R按摩椅为例我们来算一笔账，它的功率是120瓦，按每天用20分钟，一年用300天，使用寿命10年，电费不涨价按0.49元一度计算，电费这一项将用去58.8元。而且自力健身按摩椅还相当于一辆健身用的动感单车，我们自己在家就能达到锻炼身体的作用，省去去健身房的麻烦，而我们因此为身体储备的健康储蓄是金钱无法衡量的无价之宝。

除了以上的特点外，自力健身按摩椅还具有可拆装的优点。不需要健身按摩时可将上面的机械部分拆下来，这时自力健身按摩椅就是一个轻便，舒适的

普通椅子，需要时安上据迅速变身为自力健身按摩椅。此设计方便了椅子的搬运也能节约椅子的占用空间。

2 设计计算

链传动计算

1）、选用滚子链传动，传动比i=1，人蹬脚踏板所耗功率P=0.5kw ，转速n=40r/min

2）、假设链速v<2m/s ，选择链轮齿数z 1=z 2=23,初选中心距a 0；初选a 0=40p ，链节数L p ;

L p =2 a 0/p+（z 1+z 2）/2 =80p/p+60 =140(节) 3）、传动功率

工作情况系数K A =1.0；链轮齿数系数K z =1.23；采用单排链，K p =1。 P 0>=P c =K A P/K z K p =123.15.01÷÷?=0.41（kw ） 4）、确定链节距p

根据P 0>=0.41（kw ）、n=40r/min ，选用12A 单排滚子链，p=19.05mm 5）、实际中心距

????

????

?

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-+

+-

=-+-)2()

2

(1282

1)2

(42

2

2

1πz z z z L z z L p p a p =0)2

23

23140[(405.19)

2

23

23140(2

+++-+-

=1114mm

6)、验算链速 V=n z 1 p/60*1000 =0.29m/s 与原假设相符 7)、链传动示意图如图1：

8）、链轮结构图 ： 分度圆直径 z

p

d 180sin

=140 2 相对位置

1）两链轮的相对位置如图2：

2）靠背处链轮，齿轮和凸轮的相对位置如图3：

3）齿轮的啮合情况如图4：

3 工作原理

人坐立的时候背靠住后椅背，脚蹬脚踏板（图6），

前链轮开始转动，通过链传动把动力传动后面的链轮（图7），

后面的链轮转动通过链传动带动椅背上的链轮，链轮与齿轮和凸轮同轴（图3），由链轮转动，齿轮和凸轮也同步转动，凸轮转动（图8）实现机械按摩。

椅背曲线根据人体背部结构设计。与凸轮接触的是由弹性的材料，人靠在椅背上达到按摩的效果，同时脚蹬脚踏板起到运动的作用。工作原理简图5：

4 创新点及应用前景

1自力健身按摩椅造价低廉，与市场上已有的价位在2000—10000元的按摩椅相比具有明显的价格上的优势

2自力健身按摩椅以脚蹬踏板的力为动力通过简单的机构传动转化为按摩的力，无需电力等其他资源，节约电力财力，安全环保。

3 自力健身按摩椅集按摩椅与动感单车于一身，达到按摩健身两不误，无需去健身房，在家或者办公地点就能进行既能减脂瘦身又能增强心肺功能的有氧运动。

4自力健身按摩椅使用简单并且能够脚蹬脚踏板的快慢来控制按摩的频率。

5自力健身按摩椅具有可拆装的优点。不需要健身按摩时可将上面的机械部分拆下来，这时自力健身按摩椅就是一个轻便，舒适的普通椅子，需要时安上据迅速变身为自力健身按摩椅。此设计方便了椅子的搬运也能节约椅子的占用空间。

参考文献

[1]魏文军,英武,张云文.机械原理[M].北京:中国农业大学出版社,2005.

[2]秦少军,曹彦.AutoCAD2007基础版[M].北京:化学工业出版社,2007.

[3]张祖立.机械设计[M].北京:中国农业出版,2004.

[4]周静卿,张淑娟,赵凤芹.机械制图与计算机绘图[M].北京:中国农业大学出版社,2007.

[5]黄靖远,高志,陈祝林.机械设计学[M].机械工业出版社.2000.

[6]应锦春.现代设计方法[M].机械工业出版社.2007.

[7] 王金武,周福君,孔晓玲等.互换性与测量技术[M].中国农业出版社.2003.

致谢

本说明书是在导师王丹阳老师的悉心指导下完成的。感谢王老师和帮助我们的同学，在我们进行设计过程中，给了我们很大的帮助。在王老师的建议下我们不断完善我们的设计，让它更实用，更方便。在设计过程中，我们把课堂上学到的知识运用到了实际设计中，如机械原理，机械设计等方方面面。通过我们学到的知识和我们的创意改变我们的生活，让我们的生活更便捷，舒适和健康。同时我们也切身体会到创新来之不易，它不仅需要奇思妙想更要有严谨的工作态度和锲而不舍的精神。希望我们的设计能够真真切切的方便我们的生活。