跑步机的设计

电动跑步机的设计

随着人们生活水平的提高，人们对身体健康越来越重视，加强体育锻炼。健身器材作为进行健身活动的重要工具之一，越来越受人们的喜爱。跑步是最方便、最简单的有氧健身锻炼方式，它可以促进人体血液循环，增强心肺功能，发展肌肉力量，在慢跑时更能消耗人体脂肪;在健身运动中，跑步最受人们的喜爱，跑步机成为人们最受欢迎的健身器材。从跑步机功能的角度出发，可分为单功能跑步机和多功能跑步机两类。

(1)单功能跑步机。单功能跑步机从结构上分为两类，一类是滚轮式跑步机，一类是平板式跑步机。滚轮式跑步机工作时噪声大，已被淘汰。平板式跑步机是由人主动在上面运动，所以使人感到与普通跑步一样。它的电子表可帮助训练者记录下时速、时间、心率、热量、节拍、距离等指标。使您随时了解自己的训练情况，进行有目的的调整。

(2)多功能跑步机。一台多功能跑步机由跑步机、划船器、卧式健身车、放松机、腰旋器等功能器材组合而成，以功能多、占地少而受到一些人的喜爱。它的锻炼方法同普通跑步机一样，但从健身器所应具备的使用舒服、方便，技术动作准确合理上看，多功能跑步机还有一定缺陷。

电动跑步机的设计应符合人体的尺寸，这是很容易理解的。但是由于受人的年龄、性别、种族、地区等因素的影响，人的身材大小各

不相同，那么该用哪一种身材的人作为跑步机设计的依据?在对人群进行统计性的人体尺寸侧量时，各种身材的人频数分布状态(出现率)用百分位数表示。在《中国成年人人体尺寸)(GB 10000-1988)中分别给出T不同年龄段第1, 5, 10,50, 90, 95, 99百分位的人体尺寸，在跑步机设计中，常用的是18一60岁年龄组的第5百分位数和第95百分位数，它考虑了绝大多数的使用者群体。

最早的跑步机是没有动力的普通跑步机，在这种跑步机上跑步，需要用力蹬踏跑步机来完成运动，跑步的姿势不够自然，运动难以协调，效果并不理想。而应用人机工程学设计的电动跑步机，人们在跑步时，感到轻松、自如，运动状态更贴近自然运动状态。跑步机主要由以下部分组成:底架、跑步带、电机、电机盖、立架、扶手以及电子显示器。

一、跑步带

跑步带是电动跑步机的一个重要部件，跑步带的性能好坏直接影响跑步机的质量，影响跑步效果。要求跑步带抗延展性好，使用寿命长，不易变形。因此跑步带可以采用双层PVC十单层胚布材料。跑步带的尺寸应满足跑步这一功能的需要，长度方向应让人能轻松迈开步伐，设计为1300mm;宽度应按照人体尺寸P9的肩宽来确定，加上余量，设计为450mm,

二、电机

电动跑步机在电机选用上应根据跑步机的应用场所来决定，家用的功率选小一点，而健身房的则选大一点。家用一般为1492W以上，

键身房的一般在2238W以上，这样会防止电机的功率小，产生小马拉大车的现象，造成电动跑步机不堪重负，容易损坏。

三、底架

底架主要由两边底管、跑步板和前后轴滚筒组成。底管的长度由跑步带的长度和马达的长度来确定，即1300 +400二1700mm。底管是承担人体重量和跑步时动载荷的主要零件，因此必须要有足够的刚度，保证人体站在跑步带上不变形，跑步时，不会发生颤动和振动，产生噪声。跑步带的下面是跑步板，为了减轻跑步时对人体的冲击，可在跑步板上装有缓冲橡胶垫。底架与地面之间使用高密橡胶垫，可减轻震动和噪声。电动跑步机的底架高度应该尽量降低，减少使用者(特别是老年使用者)使用时的危险性;电动跑步机前面带有调节高度的升降电机，可调节整个跑台的倾斜角度。

四、扶手

扶手的作用主要有两个:一是在跑步时，防止身体不稳定晃动而出现意外;二是不跑步时作双臂曲撑运动，锻炼上肢肌体。扶手的高度必须与运动者的身高相适应，扶手太高，作双臂曲撑运动时，感觉不安全;扶手太低，作双臂曲撑运动时必须缩着小腿。因此，扶手的高度一般按P9,的立姿肘高的尺寸进行设计。扶手的最大高度可由下式确定:

H=A+B+C=1096+200+25=1321(取1320)

式中，A为立姿肘高;B为底架高(包括底架本身高度和距地面高度);C为修正量。

上面确定的扶手高度是指最大高度。为了使大部分人感觉舒服，也可以考虑按P50的尺寸设计，这时扶手的高度应为1250mm.但同时将立柱结构设计成为可调节式的，调节范围为P5至P95。这样每个人可以按照自己需要的高度来调节扶手高度。

扶手的形状设计:有很多跑步机的扶手设计成直杆式，在跑步时，用手抓住杆部，由于扶手的高度高于人的肘部，所以臂部必须上举，会使肩、背及手部肌肉承受静负荷，时间长了，导致疲劳;同时手腕处于掌屈、背屈等别扭的状态时，就会产生腕部酸疼、握力减小，如长时间这样操作，会引起腕道综合症、腱鞘炎等。如果设计成弯曲的形状，那么跑步时，手抓住弯曲的部分，可以使手臂不必抬得太高，减少了抬臂产生的静肌负荷，同时，也让手腕顺直，腕关节处于正中的放松状态。扶手的材料一般采用圆管或椭圆管，它的大小应以人握着舒适为宜，直径为30一35 mm。采用发泡塑料做成的扶手套，可以提高使用者在抓握时的舒适感。

五、电子显示器的布臵

电子显示器的功能包括:跑步速度、跑步时间、跑步距离、心跳数和能量消耗数。这些功能都为跑步机的人性化设计提供了必要的保障。这些功能的实现部分采用了先进的智能传感器技术和数字信息技术，使该产品的设计表现出了智能美的技术要求。

使用视觉显示装臵，在于迅速、方便、准确地提供视觉信息，因此，电子显示器的布臵应根据人的视觉特点，按最佳观察方式进行，方能提高视觉认读效率和精度。显示器的位臵由在使用该器材时人眼

与显示装臵面板的距离决定。面板与人眼的最适当距离为650mm左右。显示器与水平面保持25一30度的倾角，使显示信息的面板尽可能与使用者的视线垂直，以保证获得最高的精度。

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