毕业设计(论文)
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毕业设计(论文)
折叠型跑步机结构设计及CAE分析
THE STRUCTURE DESIGN OF TYPE FOLDING TREADMILL AND CAE ANALYSIS
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
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本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
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学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
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作者签名：日期：年月日
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注意事项
1.设计（论文）的内容包括：
1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）
2）原创性声明
3）中文摘要（300字左右）、关键词
4）外文摘要、关键词
5）目次页（附件不统一编入）
6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论
7）参考文献
8）致谢
9）附录（对论文支持必要时）
2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：
1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写
2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画
3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印
4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档
5.装订顺序
1）设计（论文）
2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师：（签名）单位：（盖章）
年月日
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）
评阅教师：（签名）单位：（盖章）
年月日
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩：□优□良□中□及格□不及格教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）
年月日
教学系意见：
系主任：（签名）
年月日
摘要
针对人们锻炼身体的特点，本文设计了新型的折叠型跑步机。此款跑步机包含的主要功能如下：可折叠、跑步、播放器、显示屏、里程表、心率仪、按摩、仰卧起坐。课题研究内容如下：
一：外形结构，设计了下支架、辅助支架、仰卧支架、基架、跑板、跑带、显示屏，基于ABS塑料耐用、防油等特点，显示屏选用ABS塑料。显示屏上功能比较齐全，由内部电子系统控制，可实现音频、视频播放，测里程、测心跳，并且具有高清显示屏。
二：传动设计，设计了多楔带、带轮、滚筒轴，选用了跑步机专用电动机。按照跑步机最大承重量和速度范围，确定跑步机所需功率和转速。
三：辅助机构，设计了按摩仪和仰卧起坐架。综合分析以往跑步机功能的单一和人们兴趣的不同等因素，在辅助支架上安装了辅助功能。
四：CAE关键零部件的分析，基于ANSYS软件对跑步机关键零件把手和跑板进行了静力学分析，获得了应力场和变形场结果，为结构设计提供了定量的验证依据。
本课题是在UG、CAD软件下，进行整体绘图设计、分析，为设计起到了很大的帮助。关键词跑步机；多功能；结构设计；CAE
Abstract
According to the characteristics of the people to exercise, in this paper, the design of new type folding treadmill. This treadmill includes main function is as follows: folding, running, player, display screen, odometer, the heart rate meter, massage, sit-ups. Research content is as follows:
A: appearance structure, design under the stents, auxiliary support, lie on your back, base frame, run, run, display, based on the characteristics of ABS plastic is durable, prevent oil, screen to choose ABS plastic. Display screen, with controlled by internal electronic system, which can realize the audio and video playback, measuring range, measuring the heart rate, and has a hd display.
Two: transmission design, design the wedge belt, belt wheel, roller shaft and choose the special-purpose motor running machine. According to the maximum bearing weight treadmill and speed range, determine power and speed for the treadmill.
Three: auxiliary mechanism, design the massager and sit-ups. Comprehensive analysis of previous treadmill function of single and factors such as differences in people's interest, installed in the auxiliary support auxiliary functions.
Four: CAE analysis of key parts, based on ANSYS software of key parts on the treadmill handles and run, has carried on the static analysis, obtained as a result, the stress field and deformation field provide a quantitative verification of the basis for structural design.
This topic is under the UG, CAD software, drawing design, the whole analysis, as the design has played a big help.
Keywords Treadmill Multi-function CAE UG
目录
摘要 (1)
Abstract........................................................................................................................................ I II 1 绪论 (1)
1.1跑步机国内外的发展前景 (1)
1.2本课题的研究内容 (1)
2 总体方案设计 (5)
2.1跑步机的结构组成和工作原理 (5)
2.2跑步机的多功能性 (6)
2.2方案确定 (6)
3 传动机构的设计与计算........................................................................... 错误！未定义书签。
3.1传动带的选择和参数的确定............................................................. 错误！未定义书签。
3.2带轮材料结构和尺寸选择................................................................. 错误！未定义书签。
3.3电动机的选型..................................................................................... 错误！未定义书签。
3.4散热扇的设计..................................................................................... 错误！未定义书签。
3.5前后滚筒的设计................................................................................. 错误！未定义书签。
3.6滚筒轴的设计..................................................................................... 错误！未定义书签。
3.7轴承的设计......................................................................................... 错误！未定义书签。
3.8轴强度校核......................................................................................... 错误！未定义书签。
4 外型结构设计........................................................................................... 错误！未定义书签。
4.1 基架的设计........................................................................................ 错误！未定义书签。
4.2支架的设计......................................................................................... 错误！未定义书签。
4.3扶手和显示板的设计......................................................................... 错误！未定义书签。
4.4防护罩的设计..................................................................................... 错误！未定义书签。
5 传动结构的设计....................................................................................... 错误！未定义书签。
5.1跑板的设计......................................................................................... 错误！未定义书签。
5.2减震系统的设计................................................................................. 错误！未定义书签。
5.3传动带的设计..................................................................................... 错误！未定义书签。
5.4跑步带的设计..................................................................................... 错误！未定义书签。
5.5液压杆的设计..................................................................................... 错误！未定义书签。
6 辅助机构的设计 (7)
6.1按摩仪的设计 (7)
6.2仰卧起坐架的设计 (9)
7 折叠型跑步机关键零部件的CAE分析 (10)
8 跑步机的使用维护和保养 (16)
8.1跑台润滑油的添加 (16)
8.2使用注意事项 (17)
致谢 (18)
参考文献 (18)
1 绪论
1.1跑步机国内外的发展前景
随着市场经济的发展和深入，健康问题和健身问题越来越深入人心，生活节奏加快了，工作压力加大了，空闲时间就月来越少，为了跟上社会的节奏，人么都恨不得吃饭都在工作，随之而来的就是各种疾病，高血压，高血脂，高血糖，腰间盘突出，心脏病，这些疾病都被人们成为富贵病，因为它们大都出现在城市白领身上。吃完饭没有足够的运动，就坐在电脑旁，办公桌前开始工作，久而久之身体机能下降，免疫力下降，疾病就随之而来。那么，我们怎么通过运动来增加免疫力，强壮体格呢？这个问题越来越受到重视。
跑步机起源于欧美国家,由于工业在欧美首先发展起来,所以机械化运作也逐渐发达,起初跑步机的发明只是给人使用,现在随着应用领域的扩大,为了有效的训练一些动物的跑步速度,比如警犬,还专门设计了犬类专用跑步机。然而在中国，跑步机的发展历史并不是很长，前后时间才有20年，由于它的价格相对一些简单的运动器材来说还是比较昂贵的，所以跑步机还并不普及。但是跑步机虽然在中国发展的时间并不长，但是已经更新了四代，发展的速度还是比较惊人的，由机械式，到电子式，再到数码式，它的功能越来越齐全，操作也越来越人性化。随着跑步机的普及，价格也没有以前那么高了，信心不久的将来跑步机会惠及每一个家庭。
跑步能达到全身锻炼的效果，相当于站在一个减肥振动机上，全身肌肉都会随着你的跑步节奏速度颤动，好比给肌肉按摩。科学研究表明，任何生物体只有动起来才不会腐朽，越用越灵活，同样对于身体也是，任何机能，只有多加锻炼才会更加健康。老年人由于身体机能的下降，都会得骨质疏松病，经常跑步会降低骨质疏松的速度，减缓骨骼的老化。处在成长发育期的青少年，因为骨骼发育比较快，容易缺钙，也容易得骨质疏松病，经常跑步能锻炼骨骼，让骨头与骨头之间精密结合，健康发育，身体更强壮，防止骨科疾病。
跑步机不仅解决了运动的问题，还有健康问题，所以是一个很好的运动器材。跑步机在中国的发展历史相对比较短，但是发展速度还是比较迅速，是城市白领人士和健身房的主要健身器材。跑步机种类很多，折叠式和非折叠式，电动式和机械式。每一种跑步机都有自身的特点和适应人群，希望运动成为全民运动，不会因为价格的因素而成为我们的障碍，现把跑步机分类列表1-1所示。以及折叠型和多功能型跑步机见图1-1和图1-2所示。
1.2本课题的研究内容
本课题的设计内容主要从零部件到整体的设计，从零件的测绘，到整体的组装，再到性能的分析。设计过程中会用到很多辅助软件，这些软件可以帮助你更好，更快的完成设计。
研究方法有好多种，可以到市场调研，观察看市场上目前跑步机都是什么类型的，每种类型都有什么特点，每个特点都能实现什么功能，及时的做好总结。也可以通过上网收集资料，参考一下国外都有哪些先进的技术。在完成基本功能的同时，实现在原有基础上进行创新，无论是功能上还是外形结构上，怎样让顾客更愿意接受。
表1-1
分类电动跑步机机械跑步机多功能跑步机
特点电动式跑步的优点是
比较省力。而且对于
脚后部肌肉的损害也
比较小，因为整个的
跑步带是由点带动，
在准备跑步之前调节
好速度，只要人在跑
带上跟着速度跑就可
以，不需要用力。这
种跑步机跑起来更持
久，但是是一种被动
的跑步，如果稍加不
注意，跟不上节奏，
也有可能发生意外，
这是一个比较大的缺
点。有待改进，如果
上面加一个传感器，
能够检测到人的运
动，如果人动机器才
会正常运转，人一旦
不动了，速度就会降
下来，这样就会降低
事故的发生率。这款跑步机对于电动
式跑步机来说截然相
反，它的速度完全靠
跑步者自己掌握，运
动者动跑带才会动，
跑步者不动，跑带就
会停止运动，优点是
安全，因为它的速度
根本就不会很快，而
且随意启动和停止。
缺点就是显而易见的
了，速度靠跑步者自
己来决定，也就是说
你用多大的劲才会有
多大的速度，不使劲
就没有速度，这样容
易让使用者产生疲劳
和厌倦，使运动不能
持久，而且要使带运
动起来需要很大的力
度，对于脚上的肌腱
来说是一种很大的伤
害，因为每一步都需
要很大的力才能使带
正常的运转，要有很
大的速度基本上也是
不可能的了。相应地
价格也会很低。
多功能跑步机顾名思
义，就是这款跑步机
不仅具有跑步的功
能，而且融合了多种
功能于一体，比如仰
卧起坐，全身按摩，
扭腰盘，哑铃，跳绳
等，可以实现全身上
下每一个部位的运
动，腿部，腰部，颈
部，肩膀，相比前面
两款来说功能更齐
全，设计更人性化，
对于不同的人群来说
都能起到一个很好的
锻炼效果。并且现在
多功能还不仅仅是体
现运动方式的增多
上，更方便的是，可
以折叠，这对于笨重
的跑步机来说，又是
一次飞跃，对于城市
中，家里面积小的用
户来说，就是一种很
大的方便，并且折叠
结构是液压装置，整
个下降和上升过程都
很轻松，在跑步机下
方还有橡胶滚轮，轻
松方便随处移动。相
应的价格也会有所提
高，但是功能可以选
择，适合什么功能就
购买带有什么功能的
跑步机，这样也不会
造成功能的浪费。
图1-1折叠型
图1-2 多功能型
2 总体方案设计
2.1跑步机的结构组成和工作原理
跑步机的主要结构是电动机、液压升降马达、跑步带、跑步板、滚筒、减震系统、折叠机构、支架、基架、按摩仪、仰卧起坐架和显示板等。跑步机的整体结构是通过螺栓连接而成，一方面是便于运输，另一方面是便于拆装，当不使用时可以拆卸收起来，再者当跑步机内部出现问题时，可以把外部拆下来，便于内部的维修。跑步机的支架包括上支架和下支架。上支架和下支架的二维图纸见附录二和附录三。上支架由扶手和电子显示屏组成，扶手用于支撑，当运动者在跑步发生意外时，扶手可以支撑人的全部重量，因此要对扶手进行应力分析，这一块将在后面CAE分析章节中详细讲解。电子显示屏上功能很多，包括音频，视频，开关，心率仪，物品放置处等。下支架和基架通过螺栓安装在一起，下支架主要起到支撑跑步机下部整个机构，并且下支架和基架之间还有伸缩弹簧，可以缓解跑步运动时引起的振动。基架的二维图纸见附录四在跑步机前端还有电动机，跑步机所使用的电动机是跑步机专用电动机，因为跑步机整体空间的有限，所以专用电动机的体积相对于普通电动机的体积会比较小一些。电动机轴上还安装有散热扇和主动轮。多楔带一端安装在主动轮上，一端安装在从动轮上，从动轮安装在滚筒轴上。跑步机有两个滚筒轴，分别在跑板的两端，传感器安装在滚筒轴上，可以测量电动机的转速，根据滚筒轴的直径，再加上跑步时间可以测量跑板里程数。跑步皮带通过跑板绕装在滚筒上。跑步板由特殊材料制作而成，具有弹性，而且柔韧，减少冲击，具体的介绍将在下面的章节中详细说明。跑步板和基架之间装有六个减震弹柱，使运动更平稳，噪声更小。液压折叠机构装在基架和跑步板之间，放下时不会突然降落，会有5秒钟的缓冲时间，有效的减少了意外的发生。同时在支架前端的辅助支架上安装有按摩仪和仰卧起坐架，实现跑步机的多功能性。跑步机的整体外观结构如图2-1 ，二维图纸见附录一。
跑步机的工作原理就是人在与自身的运动方向相反的跑带上进行跑和走的训练，现在的跑步机模拟陆地行走和跑步，也可以模拟爬山运动，但是跑步机的跑步带由于运动方向和我们后脚的运动方向相同，并且有弹性，所以能减少对腿关节和脚踝的伤害，防止肌肉拉伤。
根据不同年龄层次或者爱好的不同，本课题设计的跑步机在以往跑步机的基础上增加一些辅助健身器材，满足不同的需要，比如哑铃，扭腰盘，仰卧起坐，按摩仪等。为了不造成功能的浪费，同时也是保证价格能普遍接受，所以选择仰
卧起坐和按摩仪，一个动，一个静。
图2-1 跑步机
2.2跑步机的多功能性
为防止跑步机在运动时出现意外,所以跑步机不会突然速度变为零,会有一个阶梯速度,这是通过仪表盘上的触摸开关实现的,通过触摸开关引出一个带有夹子的长绳，一端接触触屏仪，一端夹在跑步者的衣服上，当跑步者发生意外摔倒时，会拉动夹子，使开关脱离，停止转动，防止意外发生。
总里程记录，在跑步机底座的滚筒上安装计数器，通过计算滚筒的直径以及转的圈数来换算跑步的距离。
仪表盘不仅能调节时速，还能听音乐，测心率，实现健康运动。
跑步机不仅可以实现跑步功能，还可以实现许多辅助运动，比如仰卧起坐、按摩、扭腰、哑铃等全身运动。但是一款跑步机功能不宜太多，因为运动的有限，所以为了不让资源浪费，也考虑到生产成本这一方面，在此设计的跑步机只加入了仰卧起坐和按摩仪的辅助功能，老少皆宜，既实用，又能实现有效的利用。并且按摩仪可以拿掉，如果在购买时不需要这个功能，可以无需购买。
2.2方案确定
在深入了解了跑步机的整体结构和基本功能之后，根据本课题对所设计的跑步机的要求，长：宽：高比例131.6cm×68.7cm×124.3cm；最大承重量90Kg，速度0.8-12km/h，可以确定整个跑步机的大小，根据承重量和速度，选择电动机和传动系统，确定前端预留出的距离，以方便安装，然后设计跑板，随后确定跑带，显示屏和辅助支架可以设计完主要机构之后再根据主要尺寸和配合设计、安装。
6 辅助机构的设计
6.1按摩仪的设计
为了解决跑步机功能单一的问题，再者是满足一个家庭不同人群的需要和达到全面的锻炼，在跑步机的基础上，增加了按摩仪的功能。按摩仪能按摩腰部、腿部、颈部、胳膊，缓解酸痛，同时运动强度不大，特别适合长期坐在办公室的上班族，还有腿脚不方便的老人。按摩仪的整体结构见图6-1所示
图6-1按摩仪
按摩仪的上部是一个椭球形，两边是一个凸起，用于安放按摩带，下部是一个卡槽，卡在辅助支架上。按摩仪上部的结构比较复杂，首先画出草图如图6-2所示，然后用回转命令，具体参数见图6-3所示。
图6-2草图图6-3回转命令
下部的草图形状如图6-4所示，通过拉伸命令，具体数据见图6-5所示
多功能跑步机设计毕业论文 目录 第一章绪论 (1) 第二章总体方案设计 (2) 2.1基本功能设计 (2) 2.2构造设计 (2) 2.3功能原理的确定和多功能的介绍 (3) 2.4小结 (3) 第三章传动结构及参数设计 (4) 3.1电动机类型功率选择 (4) 3.2电动机技术参数................................ 错误!未定义书签。 3.3传动机构设计步骤及参数选择 (5) 3.4多楔带带轮材料结构和尺寸选择 (9) 3.5带传动的紧装置的选择 (9) 3.6小结 (10) 第四章外型结构和滚筒设计 (11) 4.1机架的设计 (11) 4.2支架的设计 (13) 4.3机罩 (15) 4.4轴的设计和轴承选择 (16) 4.5轴结构的设计 (17) 4.6强度计算 (18) 4.7滚筒要求 (19) 第五章跑步板及跑步带设计 (21) 5.1跑步板 (21) 5.2跑步带 (22) 5.3跑带调整 (22) 5.4跑台润滑油的填加 (24) 5.5小结 (25) 第六章多功能设计 (26)
6.1避震系统的设计 (26) 6.2扭腰盘的设计.................................. 错误!未定义书签。 6.3连接结构设计 (27) 6.4旋转结构设计.................................. 错误!未定义书签。 6.5仰卧起坐架设计 (28) 6.6小结 (29) 第七章结论与展望 (30) 致 (31) 参考文献 (31)
第一章绪论 生命在于运动，健康源于运动。跑步是目前非常流行的一种有氧健身运动，它在医学界和体育界享有高度评价，它是保持一个人身心健康最有效、最科学的健身方式。 近年来，健康越来越成为人们关注的焦点，健身器材产业随之蓬勃发展，跑步机的出现，一方面满足了人们在室进行跑步锻炼的需要：另一方面由于省去了蹬伸动作比在陆地上多跑1/3的路程，能量消耗也大于陆地训练。此外户外跑步条件的不断被缩减，城市污染的逐渐严重，汽车尾气排放于大街小巷，使我们生活的环境中越来越缺少鸟语花香和清新空气，又由于运动场地还未普及，我们对于户外跑步的兴趣越来越少。因此家中备置跑步机，或者到健身房锻炼成为了一种时尚。 跑步机，它分为机械式跑步机和电动跑步机。年龄较大的人员可以选择机械型跑步机，它是一种主动式的跑步方式，跑步的快慢由自己掌握，使用者可根据自身状况进行散步、慢跑或快跑。年轻人可以选择电动跑步机，它是一种被动式的跑步方式，根据自身体能首先设定跑步速度，强行训练者按此速度进行跑步。 机械跑步机是依靠跑步者脚与跑步带的摩擦力带动来运行的，简单的说电动跑步机是依靠电机带动跑步带运行。电动跑步机是健身房及家庭较高档的器材，它通过电机带动跑带使人以不同的速度被动地跑步或走动。由于被动地形成跑和走，从动作外形上看，几乎与普通在地面上跑或走一样，但从人体用力上看，在电动跑步机上跑、走比普通跑、走省去了一个蹬伸动作。正是这一点使每一个在电动跑步机上走跑的人感到十分轻松自如，可使人比普通跑步多跑1/3左右的路程，能量消耗也比普通走、跑为多。另外，由于电动跑步机上的电子辅助装备功能非常多，可体验不同的跑步环境，如平地跑、上坡跑、丘陵跑、变速跑等，您可根据您的锻炼目的进行选择。 一台多功能跑步机是由跑步机、划船器、卧式健身车、立式健身车、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，多功能跑步机有一定缺陷。 因此，本次对多功能跑步机进行重新设计，本设计先通过预估后进行强度计算进行校核，通过大量的计算和校核，设计出既牢固、简洁又合理美观的部传动结构和外部基架结构的设计，并对多功能设计的结构也做了一定的设计，尽量弥补一些传统跑步机所存在的缺陷。
目录 第一部分设计原始资料 0 第二部分结构构件选型 0 一、梁柱截面的确定 0 二、横向框架的布置 (1) 三、横向框架的跨度和柱高 (2) 第三部分横向框架内力计算 (2) 一、风荷载作用下的横向框架(KJ-14)内力计算 (2) 三、竖向恒载作用下的横向框架(KJ-14)内力计算 (10) 四、竖向活载作用下的横向框架(KJ-14)内力计算 (21) 第四部分梁、柱的内力组合 (28) 一、梁的内力组合 (28) 二、柱的内力组合 (30) 第五部分梁、柱的截面设计 (34) 一、梁的配筋计算 (34) 二、柱的配筋计算 (35) 第六部分楼板计算 (38) 第七部分楼梯设计 (40) 第一节楼梯斜板设计 (40) 第二节平台板设计 (41) 第三节楼梯梁设计 (41) 第八部分基础设计 (43) 第一节地基承载力设计值和基础材料 (43) 第二节独立基础计算 (43) 参考文献 (48) 致谢 (49)
第一部分 设计原始资料 建筑设计图纸：共三套建筑图分别为：某办公楼全套建筑图：某五层框架结构。 1．规模：所选结构据为框架结构，建筑设计工作已完成。总楼层为地上3~5层。各层的层高及各层的建筑面积、门窗标高详见建筑施工图。 2．防火要求：建筑物属二级防火标准。 3．结构形式：钢筋混凝土框架结构。填充墙厚度详分组名单。 4．气象、水文、地质资料： （1）主导风向：夏季东南风、冬秋季西北风。基本风压值W 0详分组名单。 （2）建筑物地处某市中心，不考虑雪荷载和灰荷载作用。 （3）自然地面-10m 以下可见地下水。 （4）地质资料：地质持力层为粘土，孔隙比为e=0.8，液性指数I 1=0.90，场地覆盖层为1.0 M ，场地土壤属Ⅱ类场地土。地基承载力详表一。 （5）抗震设防：该建筑物为一般建筑物，建设位置位于6度设防区，按构造进行抗震设防。 （6）建筑设计图纸附后，要求在已完成的建筑设计基础上进行结构设计。 第二部分 结构构件选型 一、梁柱截面的确定 1、横向框架梁 (1)、截面高度h 框架梁的高度可按照高跨比来确定，即梁高h=)8 1 ~121(L 。 h=)81~121( L 1=)8 1 ~121(×9200＝767~1150mm 取h=750mm (2)、截面宽度 b=)2 1~3 1(h=)2 1~3 1(×750＝250~375mm 取b=250mm 2、纵向连系梁 (1)、截面高度 h=11( ~)1218L 1=11 (~)1218×3600＝300~200mm 取h=300mm (2)、截面宽度
毕业设计 建筑设计 1.前言 如今，钢结构建筑在人们的生活中被广泛应用；钢结构的高层建筑、大型厂房、大跨度桥梁、造型复杂的新式建筑物等如雨后春笋般的出现在世界各地，这足以表明钢结构的发展趋势和美好的未来。 钢结构建筑相比于混凝土结构在环保、节能、高效等方面具有明显优势，且具有材料强度高、重量轻、材质均匀、塑性韧性好、结构可靠性高、制作安装机械化程度高、抗震性能良好、工期短、工业化程度高、外形多样美观等优点，并符合可持续发展的要求。目前，国内大约每年有上千万平米的钢结构建筑竣工，国外也有大量钢结构制造商进入中国，市场竞争日趋激烈，为此通过该项设计，达到能够理论联系实际地将学到的专业理论做一次全面的应用目的。 毕业设计是这大学四年来对所学土木工程知识的一次系统的、全面的考察和总结，是大学重要的总结性教育。通过做毕业设计，使我对钢结构的学习和研究更为的深入，深化了我对土木工程专业知识的认知和理解。在做毕设的过程中通过查阅各种文献资料、规范案例，不仅拓展了我的知识面，也培养了我独立思考、查阅资料的能力。 2.设计概况 本工程为青岛市华原纺织厂职工宿舍楼，采用钢结构框架支撑体系，共5层，各层层高均为3.5m，采用造型时尚的四坡屋顶，建筑结构总高度为19.7（加屋顶），每层建筑面积约为619.92㎡，总建筑面积3099.6㎡，维护结构采用ALC板（150mm）；本建筑设计采用横向8跨，9根柱；纵向2跨，3根柱的柱网布置；室内外高差为0.45m，建筑主要功能为集体居住。 总平面图见图2-1。 图2-1 总平面布置图 3.设计条件
3.1 工程地质条件 （1）拟建场地地型平坦，自然地表标高36.0m 。 （2）地基基础方案分析：宜采用天然地基，全风化角砾岩、强风化角 砾岩或中风化角砾岩为地基持力层，建议采用-1.0m ～-3.0m 柱下独立基 础；其中全风化角砾岩，土层平均厚度 2.1m ，地基承载力特征值 kPa ak f 220 ，可 作为天然地基持力层。 （3）抗震设防烈度为6度，拟建场地土类型为中硬场地土，场地类别为 Ⅱ类。 3.2 气象条件 （1）降水。平均年降雨量777.4mm ，年最大降雨量1225.2mm ；雨量集中期： 7月中旬至8月中旬，月最大降雨量140.4mm ；基本雪压：0.6kN/㎡。 （2）主导风向：夏季为东南风，冬季为西北风；基本风压：0.6kN/㎡。 3.3 楼面基本荷载 荷载一组。恒载：5.0kN/㎡，活载：2.0kN/㎡。 荷载二组。恒载：5.5kN/㎡，活载：2.0kN/㎡。 3.4 其他技术条件 建筑等级：耐久等级、耐火等级均为Ⅱ级，采光等级为Ⅲ级。 4 设计方案 4.1.1柱网布置 本方案采用横向3排柱形式，共两跨且不对称；纵向9排柱，柱距分 两种，即3.6m 和7.2m ，纵向柱网对称布置。该方案主要采用大柱距且3 排两跨的柱网，充分节约钢材以及发挥钢结构宜于应用到大跨度的优点； 并且结构形式简单，计算简图简单，受力分析简便，合理可行。（柱网布置 见图4-1-1）。 图4-1-1 结构柱网布置图 4.1.2 建筑结构形式分析选定 多层钢结构房屋的体系有纯框架体系、框架支撑—-支撑体系、框架剪力墙体系、
页脚内容1 《钢结构设计原理》 三. 连接 3.8 试设计如图所示的对接连接（直缝或斜缝）。轴力拉力设计值N=1500kN ，钢材Q345-A ，焊条E50型，手工焊，焊缝质量三级。 解： 三级焊缝 查附表1.3：2w t N/mm 265=f ，2w v N/mm 180=f 不采用引弧板：m m 4801025002w =?-=-=t b l 3 2w 2t w 150010312.5N/mm 265N/mm 48010 N f l t σ?===>=?，不可。 改用斜对接焊缝： 方法一：按规范取θ=56°，斜缝长度： m m 58320)829.0/500(20)56sin /500(2)sin /(w =-=-?=-='t b l θ 32w 2t w sin 1500100.829213N/mm 265N/mm 58310 N f l t θσ??===<='? 32w 2w cos 1500100.559144N/mm 180N/mm 58310 v N f l t θτ??==≈<='? 设计满足要求。 方法二：以θ作为未知数求解所需的最小斜缝长度。此时设置引弧板求解方便些。 3.9 条件同习题3.8，受静力荷载，试设计加盖板的对接连接。
页脚内容 2 解：依题意设计加盖板的对接连接，采用角焊缝连接。 查附表1.3：2w f N/m m 200=f 试选盖板钢材Q345-A ，E50型焊条，手工焊。设盖板宽b =460mm ，为保证盖板与连接件等强，两块盖板截面面积之和应不小于构件截面面积。所需盖板厚度： 1250010 5.4mm 22460 A t b ?≥==?，取t 2=6mm 由于被连接板件较薄t =10mm ，仅用两侧缝连接，盖板宽b 不宜大于190，要保证与母材等强，则盖板厚则不小于14mm 。所以此盖板连接不宜仅用两侧缝连接，先采用三面围焊。 1) 确定焊脚尺寸 最大焊脚尺寸：t h t ==m ax m m 6f ，mm 最小焊脚尺寸：7.4105.15.1min f =?==t h mm 取焊脚尺寸h f =6mm 2）焊接设计： 正面角焊缝承担的轴心拉力设计值： N 94281620022.146067.027.02w f f f 3=?????=?=f b h N β 侧面角焊缝承担的轴心拉力设计值： N 557184942816101500331=-?=-=N N N 所需每条侧面角焊缝的实际长度（受力的一侧有4条侧缝）： mm 172620067.045571847.04f w f f 1f w =+???=+?=+=h f h N h l l 取侧面焊缝实际长度175mm L=175×2+10(盖板距离)=360mm 。
电子信息工程学院 毕业设计开题报告智能跑步机控制系统的设计 学生姓名：刘茂龙 专业：电子信息工程 班级：94020102 学号：2009040201050 指导教师：曹阳 2013 年3 月
开题报告 一、选题的依据和意义 伴随着社会的发展与进步，人们的生活水平的提高，越来越多的的人喜欢在业余时间进行锻炼，跑步机使人们的业余生活得能够更加充实并且有益身心健康，跑步机控制系统的设计也作为跑步机的核心，设计应用数电、模电、单片机及接口技术、C51的编程等知识，可谓知识面含量非常广，但因现代的微电子技术、计算机技术和嵌入式微控制器技术等的飞速发展，让我们做出各种类型跑步机成为可能。目前各大城市都有很多家健身中心，不可或缺的跑步机也引领着时代的脚步。所以智能跑步机控制系统的设计也随着广大用户的需求而变得越发重要，跑步机的设计也在不断地改进和完善。 基于单片机跑步机控制系统主要在于单片机的应用。单片机又名嵌入式微控制器（Embedded Microcontroller），明显的优势就是可以嵌入到各种仪器、设备中，实现的是对象的智能化控制，这一点是巨型机和网络不可能做到的。其目前的发展趋势主要是CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。 开发此项目可以使用户更好的体验跑步机的更多更实际的功能，通过这次毕业课题的设计，一方面，巩固了我们所学的知识，检验理论运用于实践的能力，同时能够对我所学知识进行一次全面的总结。另一方面，通过大量资料的查阅，使我对跑步机工作原理有了更深入的了解，有助于提高我独立分析问题和解决问题能力，而且还提高我们综合运用知识的能力和改善了我们的知识结构，为以后的工作积累了一定的经验。 二、选题研究的基本内容 要求基于单片机设计一个跑步机控制系统。该跑步机以单片机作为核心部件产生逻辑控制及信号，能够显示跑步者跑步的时间，跑步者消耗的热量，跑步者跑步的速度跑步机坡度可调的功能。通过软件编程，易于实现功能的扩展。 1、设计跑步机能够显示跑步的总时间。 2、设计跑步机能够显示跑步者跑步的速度。 3、设计实现跑步机速度与坡度可以调节。 4、设计跑步机显示跑步者累计消耗的热量。 5、逐步完成各部分电路的设计。 6、完成软件编程。 7、完成硬件电路的仿真及硬件调试等主要任务。
姓名：王凌昊学号：班级：工设10-2 教师：李春梅成绩： 课题名称：多功能组合健身器的研制 课题分析：一种多功能组合健身器，属于健身器材。它由基架和6种运动机构组合而成。基架由6根立柱和底管构成正六面体形。运动机构有单杠、爬梯、爬绳、吊环、吊杠和爬网。爬网由横梁、竖向绳索、横向绳索及连接扣组成。它功能多、价格低、宜于推广。结实耐用，免维护，使用方便。适于户内外尤其是户外使用，功能价格比高。它可广泛应用于机关、学校、军营、居民小区等场所中，特别适于配置在健身路径中。学科范围：物理、设计、人机工程学。检索工具类型：事实型、专利型。年代范围：2000-2004。馆内合适的所有可利用的数据库名称：中国专利数据库、百度文库、、中国科技成果数据库（万方）、中国科技文献数据库（万方） ......。 检索过程：
检索体会：检索像这样的不常见的东西，就不能像平常一样出入全称，应该用关键字进行检索，这样就能保证检索的结果包含你想要的内容了。如果各个数据库中没有你想要的检索结果，那么网络也是一个不错的选择。 二、论文缩写 多功能组合健身器 工设10-2 王凌昊 摘要 家庭多功能健身器应用广泛。现有的健身器一般都采用单一功能，对人体单一部位进行锻炼，而对那些要求全身得到锻炼的适应能力比较差，直接影响了生产企业的经济效益。为此，该课题提出设计一部家庭用多功能健身器，以适应市场需求。 本文主要对家庭多功能健身器从实际工作需求着手，针对现在产品中存在着规模大功能少等缺点，旨在实现家庭化，多功能化，为本项目市场化、产业化运营奠定了基础。 为此，本文主要进行了如下研究工作： 介绍了家庭多功能健身器的基本特征，指出了家庭多功能健身器的主要内容和难点，综述了家庭多功能健身器研究现状，论证了家庭多功能健身器市场化的必要性和重要意义。 介绍了家庭多功能健身器的构成，工作原理。 通过优化家庭多功能健身器设置方案，合理选材，合理设计家庭多功能健身器的工作流程及各级传动比的分配，设计开发新一代多功能健身器装置。 该健身器适用于家庭室内使用，价格低，功能多。
总结范本：_________建筑结构毕业设计总结 姓名：______________________ 单位：______________________ 日期：______年_____月_____日 第1 页共7 页
建筑结构毕业设计总结 四年的大学生活即将结束，通过这四年对建筑结构的学习，培养了我们每个人独立做建筑结构设计的基本能力。不知不觉毕业设计即将结束，这半年的时光令人难忘随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声，经过几周的奋战，并在老师的指导和同学的帮助下我成功的完成了这次设计课题—扬州某办公楼框架结构图实训和施工组织设计。回想起来做毕业设计的整个过程，颇有心得，其中有苦也有甜！经过两个多月的学习和设计，我通过自己动手看懂图纸和熟悉03G101图，梁柱钢筋分离和钢筋加密区的计算等，这是对我能力的一种提升。 毕业设计是学生在学习阶段的最后一个环节，是对所学基础知识和专业知识的一种综合应用，是一种综合的再学习、再提高的过程，这一过程对学生的学习能力和独立工作能力也是一个培养，同时毕业设计的水平也反映了本科教育的综合水平，因此学校十分重视毕业设计这一环节，加强了对毕业设计工作的指导和动员教育。 在老师和同学的指导帮助下我成功地完成了这次的设计课题——扬州市某办公楼框架结构设计。根据任务书上的进程安排，自己按时准确的完成了毕业设计。在毕业设计前期，我温习了各门相关课本，有《结构力学》、《钢筋混凝土》、《建筑结构抗震设计》、《基础设计》、《房屋建筑学》等，并自己借阅了相关设计规范。在毕业设计中，我们先进行了建筑设计，x老师主要负责我们对建筑设计的指导和建筑图的批改，老师严格要求每个人，直到图形符合规范要求做到美观和实用。接着是结构设计，结构设计主要由x老师负责，x老师认真负责，每个星期至少和学生见两次面，在我遇到不会时，老师总是认真细心的讲解给我们大 第 2 页共 7 页
目录 第一部分编制综合说明 (3) 1、工程概况 (3) 2、现场施工平面布置 (3) 3、编制依据 (4) 第二部分施工方案 (5) 1、施工顺序与流向 (5) 2、地基基础工程施工方案 (5) 2.1地基基础的施工流向 (5) 2.2基坑降水 (5) 2.3基础混凝土要求 (5) 2.4施工机械配备 (6) 2.5土方外运及渣土垃圾处置措施 (6) 3、地下一层结构和上部主体工程施工方案 (6) 3.1测量方案 (6) 3.2模板工程 (7) 3.3钢结构工程 (8) 3.4混凝土工程 (11) 3.5砌块工程 (13) 3.6上部结构屋面防水施工 (13) 3.7脚手架工程 (14) 4、装饰工程施工方案 (14)
4.1施工步骤 (14) 4.2装饰施工 (15) 5、质量保证措施 (16) 6、安全保证措施 (19) 7、文明施工 (20) 第三部分施工进度计划编制 (20) 1、基础工程 (20) 2、主体工程双代号网络图 (22) 第四部分施工平面布置图 (22) 第五部分鸣谢 (24) 第一部分编制综合说明 1.工程概况 本工程为一钢结构工业厂房，该厂房平面外轮廓总长为48m、总宽为30m，层高4.2m,厂房分上下两层，总建筑面积1440m2，其中，在厂房的南、北、西各有两个
入口，由坡道进入厂内，厂房四周有散水。建筑结构安全等级为二级，计算结构可靠度采用的设计基准期为50年，建筑设计使用年限50年。建筑类别属于三类；耐火等级为二级；设计抗震烈度为8度；屋面防水等级Ⅲ级。 主要建设内容：本工程为一钢结构工业厂房。地上一层，主要采用双坡门式轻型钢架结构，采用独立柱基础。 本工程为一般工业建筑物，主结构采用双坡门式刚架轻型钢结构。1、采用轻型彩色型钢板作为维护材料，以焊接H型钢变截面钢架作为承重体系。2屋盖体系--C 型钢檀条及十字交叉圆钢支撑组成的屋面横向水平支撑。柱系统--柱为H型焊接实腹柱。地上标准层高为0.000m，截面框架柱主要有是500×500，上部结构主要墙体厚有:300mm、200mm、100mm。上部结构主要楼板厚分别为100mm和120mm。 基础类型--钢下架采用C20钢筋混凝土独立基础，墙下采用C15毛石混凝土条形基础。 厂房采用一般标准装饰,具体施工做法详见装饰施工。 2、现场施工平面布置 2.1临建项目安排 为保证施工场地周围区域的宁静、卫生，使用围墙与周围环境分隔开来，形成独立的施工场地。根据场地特点，施工现场设办公室、会议室及材料、工具堆放场等。 办公室及会议室等办公用房采用彩板房或者帐篷。钢筋加工区、木工加工区各两个与材料堆放场地均用40厚砼硬化,主路采用100厚C20混凝土硬化。 2.2 主要施工机械的选择： 在砼框架结构施工阶段，因工期短，用钢量大，钢筋工、木工均配备两套机械，汽车砼输送泵一台（30米），履带式塔吊2台，其它详见施工机械设备计划表。
多功能跑步机的毕业设 计论文 目录 第一章绪论 (1) 第二章总体方案设计 (2) 2.1基本功能设计 (2) 2.2构造设计 (2) 2.3功能原理的确定和多功能的介绍 (3) 2.4小结 (4) 第三章传动结构及参数设计 (5) 3.1电动机类型功率选择 (5) 3.2电动机技术参数 (6) 3.3传动机构设计步骤及参数选择 (7) 3.4多楔带带轮材料结构和尺寸选择 (10) 3.5带传动的紧装置的选择 (11) 3.6小结 (12) 第四章外型结构和滚筒设计 (13) 4.1机架的设计 (13) 4.2支架的设计 (15) 4.3机罩 (17) 4.4轴的设计和轴承选择 (18) 4.5轴结构的设计 (20) 4.6强度计算 (20) 4.7滚筒要求 (21) 第五章跑步板及跑步带设计 (23) 5.1跑步板 (23) 5.2跑步带 (23)
5.3跑带调整 (24) 5.4跑台润滑油的填加 (25) 5.5小结 (26) 第六章多功能设计 (27) 6.1避震系统的设计 (27) 6.2扭腰盘的设计 (28) 6.3连接结构设计 (29) 6.4旋转结构设计 (30) 6.5仰卧起坐架设计 (31) 6.6小结 (32) 第七章结论与展望 (33) 致谢 (34) 参考文献 (35)
第一章绪论 生命在于运动，健康源于运动。跑步是目前非常流行的一种有氧健身运动，它在医学界和体育界享有高度评价，它是保持一个人身心健康最有效、最科学的健身方式。 近年来，健康越来越成为人们关注的焦点，健身器材产业随之蓬勃发展，跑步机的出现，一方面满足了人们在室进行跑步锻炼的需要：另一方面由于省去了蹬伸动作比在陆地上多跑1/3的路程，能量消耗也大于陆地训练。此外户外跑步条件的不断被缩减，城市污染的逐渐严重，汽车尾气排放于大街小巷，使我们生活的环境中越来越缺少鸟语花香和清新空气，又由于运动场地还未普及，我们对于户外跑步的兴趣越来越少。因此家中备置跑步机，或者到健身房锻炼成为了一种时尚。 跑步机，它分为机械式跑步机和电动跑步机。年龄较大的人员可以选择机械型跑步机，它是一种主动式的跑步方式，跑步的快慢由自己掌握，使用者可根据自身状况进行散步、慢跑或快跑。年轻人可以选择电动跑步机，它是一种被动式的跑步方式，根据自身体能首先设定跑步速度，强行训练者按此速度进行跑步。 机械跑步机是依靠跑步者脚与跑步带的摩擦力带动来运行的，简单的说电动跑步机是依靠电机带动跑步带运行。电动跑步机是健身房及家庭较高档的器材，它通过电机带动跑带使人以不同的速度被动地跑步或走动。由于被动地形成跑和走，从动作外形上看，几乎与普通在地面上跑或走一样，但从人体用力上看，在电动跑步机上跑、走比普通跑、走省去了一个蹬伸动作。正是这一点使每一个在电动跑步机上走跑的人感到十分轻松自如，可使人比普通跑步多跑1/3左右的路程，能量消耗也比普通走、跑为多。另外，由于电动跑步机上的电子辅助装备功能非常多，可体验不同的跑步环境，如平地跑、上坡跑、丘陵跑、变速跑等，您可根据您的锻炼目的进行选择。 一台多功能跑步机是由跑步机、划船器、卧式健身车、立式健身车、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，多功能跑步机有一定缺陷。 因此，本次对多功能跑步机进行重新设计，本设计先通过预估后进行强度计算进行校核，通过大量的计算和校核，设计出既牢固、简洁又合理美观的部传动结构和外部基架结构的设计，并对多功能设计的结构也做了一定的设计，尽量弥补一些传统跑步机所存在的缺陷。
潍坊学院本科毕业设计（论文） 目录 目录 (Ⅰ) 摘要及关键词 (1) Abstract and Keywords (2) 前言 (3) 1、结构设计基本资料 (4) 1.1 工程概况 (4) 1.2 设计基本条件 (4) 1.3 本次毕业设计主要内容 (6) 2、结构选型与初步设计 (7) 2.1 设计资料 (7) 2.2 网架形式及几何尺寸 (7) 2.3 网架结构上的作用 (9) 2.3.1静荷载 (9) 2.3.2活荷载 (9) 2.3.3地震作用 (10) 2.3.4荷载组合 (10) 3、结构设计与验算 (11) 3.1 檩条设计 (11) 3.2 网架内力计算与截面选择 (18) 3.3 网架结构的杆件验算 (20) 3.3.1 上弦杆验算 (20) 3.3.2 下弦杆验算 (21) 3.3.3 腹杆验算 (23) 3.4 焊接球节点设计 (24) 3.5 柱脚设计 (27) 3.6 钢柱设计与验算 (29) 3.7钢筋混凝土独立基础设计 (32) 3.8网架变形验算 (39)
潍坊学院本科毕业设计（论文） 结束语 (41) 参考文献 (43) 附录（文献翻译） (44) 谢辞 (49)
摘要及关键词 摘要本次毕业设计为合肥地区加油站钢结构设计，此次设计主要进行的是结构设计部分。本次设计过程主要分为三个阶段： 首先，根据设计任务书对本次设计的要求，通过查阅资料和相关规范确定出结构设计的基本信息，其中包括荷载信息、工程地质条件等。 然后，根据设计信息和功能要求进行结构选型并利用空间结构分析设计软件MST2008进行初步设计。本次设计主体结构形式采用正放四角锥网架结构，节点形式采用焊接球节点，支撑形式采用四根钢柱下弦支撑，基础形式采用柱下混凝土独立基础。 最后，通过查阅相关规范和案例进行檩条、节点、支座等部分的设计，并通过整理分析得出的数据，进行了杆件、结构位移等的相关验算，最终确定了安全、可行、经济的结构模式。 关键词结构设计，网架结构，构件验算
按构造要求确定焊角高h f 为 h fmin =1.5t =1.5?10=4.74mm mm t h fmsx 77.51==,取h f =6mm 取盖板截面为260?6mm 2,则端缝承载力为 w t f e f B h b N ???=21 查表1－4得f w t =160 N/mm 2
则 kN N 8.42631616022.167.026021=?????= 接缝一侧一条焊缝需要长度 ()mm f h N N L w t f W 57516067.0410975.40955057.043 1=+????-=+???-= 取L W =60mm.则盖板全长为： mm L L W 130********=+?=+?= 3-3．图3-73所示焊接工形截面梁，在腹板上设置一条工厂对接焊缝，梁拼接处承受内力为m kN M ?=2500，钢材为Q235钢，焊条为E43型，手工焊，二级质量标准，试验算拼接焊缝强度。（提示：剪力V 可假定全部由腹板承担，弯矩按刚度比分配，即M I I M w w = ） 解：查得2/215mm N f w t =，2/215mm N f w c =，2/125mm N f w v = 计算焊缝截面特征值 () 4237393605953601440006124021200.1121 cm I =+=???+??= 431440001200.112 1 cm I w =??= 21201120cm A w =?= 验算正应力 m kN M I I M w w ?=?== 9.486739360 1440002500
2 24 6/215/9.202600/10144000109.486mm N mm N W M w w w <=??==σ满足 验算剪应力 222 3 /125/7.411012010500mm N mm N A V w w <=??==τ满足 验算折算应力 222222/2362151.1/4.2157.4139.2023mm N mm N w w =?<=?+=+τσ 满足要求 3-4．图3-74所示一柱间支撑与柱的连接节点，支撑杆承受轴拉力设计值 kN N 300=，用2L80×6角钢做成，钢材均为Q235钢，焊条为E43型，手工焊。 (1) 支撑与节点板采用角焊缝相连，焊脚尺寸见图，试确定焊缝长度。 (2) 节点板与端板用两条角焊缝相连，试演算该连接焊缝强度。 解：查附表1-4得2/160mm N f w f = (1) 采用两边围焊，肢背、肢尖的受力为 kN N K N 2103007.011=?=?= kN N K N 903003.022=?=?= 据题设焊脚高度为 mm h f 81=，mm h f 62= 计算肢背、肢尖所需焊缝长度为
毕业设计总结 为期十三周的毕业设计即将结束，在老师的指导下我独立完成 了门式刚加轻型钢结构单层工业厂房建筑、结构施工图的设计。通过这段时期的学习，我对整个钢结构门式钢架单层工业厂房的设计有了一个较为全面的理解，毕业设计作为大学教育的最后一个环节，也是最重要的实践教学环节，既是所学理论知识巩固深化的过程，也是理论与实践相结合的过程。 毕业设计的目的是培养我们的独立学习能力和综合运用所学知 识和技能，分析与解决工程实际问题的能力，使我们受到工程技术 和科学技术的基本训练以及工程技术人员所必需的综合训练，建立 扎实的工程专业理论和实践能力，并相应地提高其他相关的能力， 如调查研究、理论分析、设计计算、绘图、试验、技术经济分析、 撰写论文和说明书等。在设计中进一步加强工程制图、理论分析、 结构设计、计算机应用、文献检索和外语阅读等方面的能力，毕业 设计还使我进一步熟悉和掌握道路设计的方法和步骤，从中掌握了 建筑平立面设计，结构上的檩条、墙梁、抗风柱、吊车梁、牛腿、刚架、节点、基础、支撑等设计，以及CAD、天正制图BIM建模等技术。 经过此次毕业设计，我掌握了工程设计的基本程序和方法，具有调查研究、中外文献检索、阅读、翻译的能力。依据使用功能要求、经济技术指标、工程地质和水文地质等条件，具有综合运用专业理论与知识分析、解决实际问题的能力。能够设计与制定工程和试验方案，
选择、安装、调试、测试仪器设备，计算并处理工程数据，具有定性、定量相结合的独立研究与论证实际问题能力。掌握施工图纸和试验图形的绘制方法，具有逻辑思维与形象思维相结合的文字及口头表达的能力，包括使用计算机的能力。具有设计、施工中对各种因素进行权衡、决策的能力和创新意识。能对研究结果进行综合分析和解释，得出有效结论，并应用于工程实践。能够利用现代技术、资源和工具对复杂工程问题进行模拟与预测，并对结果的有效性和局限性进行分析。能够适应行业发展，具有主动提出问题、跟踪土木工程专业学科前沿的能力 毕业设计的经历对我日后的工作、学习将会起到很大的帮助。 通过毕业设计，我获益匪浅，使我初步形成经济、环境、市场、管 理等大工程意识，培养实事求是、谦虚谨慎的科学态度和刻苦钻 研、勇于创新的科学精神。提高了我综合分析解决问题的能力、搜 集和查阅相关工程资料的能力、组织管理和社交能力，使我在独立 工作能力方面上一个新的台阶。
2011年课程考试复习题及参考答案 钢结构设计原理 一、填空题： 1.钢结构计算的两种极限状态是和。 2.提高钢梁整体稳定性的有效途径是和。 3.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 4.钢材的破坏形式有和。 5.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用的方法来保证，而腹板的局部稳定则 常采用的方法来解决。 6.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 7.角焊缝的计算长度不得小于 40 ，也不得小于 8hf ；侧面角焊缝承受静载时，其 计算长度不宜大于 60hf 。 8.轴心受压构件的稳定系数φ与、和有关。 9.钢结构的连接方法有、和。 10.影响钢材疲劳的主要因素有、和。 11.从形状看，纯弯曲的弯矩图为，均布荷载的弯矩图为，跨中 央一个集中荷载的弯矩图为。 12.轴心压杆可能的屈曲形式有、和。 13.钢结构设计的基本原则是、、 和。 14.按焊缝和截面形式不同，直角焊缝可分为、、 和等。 15.对于轴心受力构件，型钢截面可分为和；组合截面可分为 和。 16.影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、 和。 1.承载能力极限状态，正常使用极限状态 2.加强受压翼缘，减少侧向支承点间的距离（或增加侧向支承点） 3.螺栓材质，螺栓有效面积 4.塑性破坏，脆性破坏 5.限制宽厚比，设置加劲肋 6.性能等级，螺栓直径
7.8h f，40mm，60 h f 8.钢号，截面类型，长细比 9.焊接连接，铆钉连接，螺栓连接 10.应力集中，应力幅（对焊接结构）或应力比（对非焊接结构），应力循环次数 11.矩形，抛物线，三角形 12.弯曲屈曲，扭转屈曲，弯扭屈曲 13.技术先进，经济合理，安全适用，确保质量 14.普通缝，平坡缝，深熔缝，凹面缝 15.热轧型钢，冷弯薄壁型钢，实腹式组合截面，格构式组合截面 16.荷载类型，荷载作用点位置，梁的截面形式，侧向支承点的位置和距离，梁端支承条件 二、问答题： 1.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？ 2.焊缝可能存在哪些缺陷？ 3.简述钢梁在最大刚度平面内受荷载作用而丧失整体稳定的现象及影响钢梁整体稳定的主要因素。 4.建筑钢材有哪些主要机械性能指标？分别由什么试验确定？ 5.什么是钢材的疲劳？ 6.选用钢材通常应考虑哪些因素？ 7.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？ 8.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？ 9.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形式有何不同？ 10.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比？ 11.轴心压杆有哪些屈曲形式？ 12.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？ 13.在抗剪连接中，普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接的传力方式和破坏形式有何不同？ 14.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？ 15.对接焊缝的构造有哪些要求？ 16.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影 响？减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？ 17.什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么？提高钢梁整体稳定的有效措施 是什么？ 18.角焊缝的计算假定是什么？角焊缝有哪些主要构造要求？ 19.螺栓的排列有哪些构造要求？ 20.什么叫钢梁丧失局部稳定？怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定？
目录 摘要 (Ⅰ) Abstract (Ⅱ) 1绪论 (1) 1.1研究的目的及意义 (1) 1.2 课题研究内容和目标 (1) 2 市场调研分析 (1) 2. 1 市场调研对象与方法 (1) 2. 2 跑步机知识 (2) 2. 3 针对某公司竞争对手的研究（乔山、BH、ICON、SPORTSART） (3) 2. 4 市场调研分析 (5) 2. 5 小结 (6) 3设计分析 (7) 3.1 表头设计分析 (7) 3.2 马达盖设计分析 (8) 3.3 整体方案展示 (9) 4 设计方案 (14) 5 设计效果图 (35) 6工程图样 (36) 7总结 (37) 参考文献 (38) 附录 (39) 致谢 (40)
摘要 在国际和国内的市场，电动跑步机已经成为了家庭和健身会所的主流，但是在造型和结构上已经千篇一律，其中很大的原因是材料的优化和工艺的复杂性会增加原料和模具的成本。针对这次设计实践，我准备从造型上进行突破尝试，对跑步机的结构和功能进行优化设计，探索和研究新型环保材料的灵活运用，在不增加或极少增加生产成本的基础上，更好的设计经济环保的新时代跑步机。 本设计主要完成了针对目标市场的消费人群设计一款具备上市能力和市场竞争力的中高阶家用跑步机的过程与结果。 设计结果表明：设计一款具备上市能力和市场竞争力的中高阶家用型跑步机必须认真进行市场调研分析与缜密的设计分析，最终才能达到量产和上市的目的。 本文的特色在于这是一篇完整的针对目标市场研究的需要量产的产品的文章，它记录了从调研分析到各个阶段的设计的详细过程。 关键词：量产；健身；环保；成本 I
Abstract（要改） In international and domestic market, electric treadmill has become a family and the mainstream fitness club, but in the shape and structure have been size-fits-all, much of the reason is that the optimization of materials and processes will increase the complexity of raw materials and mold cost. In response to the design practice, I am going to try modeling a breakthrough on the treadmill of the structure and function to optimize the design, exploration and research of new flexibility in the use of environmentally-friendly materials, little or no additional increase in production costs, based on more good design of a new era of environmentally friendly economic treadmill. Manual describes the main target market for the design of consumer groups with a listing of capabilities and market competitiveness of high-end home treadmill in the process and results. The results show that: Design a listing with the ability and the competitiveness of the market in high-end home-based treadmill must be carefully carried out market research analysis and careful design and analysis, and ultimately to achieve volume production and listing purposes. In this paper, the characteristics of integrity is that it is a target of the demand for market research products produced in the article, it records from the various stages of research analysis to the detailed process design. Key words:Production；Fitness；Environmental protection；cost II I
浅谈钢结构 现在，钢以一种或者形式逐渐成为全球应用最广泛的建筑材料。对于建筑构架，除了很特殊的工程之外，钢材几乎已经完全取代了木材，总的来说，对于桥梁和结构骨架，钢也逐渐代替了铸铁和炼铁。 最为现代最重要的建筑材料，钢是在19世纪被引入到建筑中的，钢实质上是铁和少量碳的合金，一直要通过费力的过程被制造，所以那时的钢仅仅被用在一些特殊用途，例如制造剑刃。1856年贝塞麦炼钢发发明以来，刚才能以低价大量获得。刚最显著的特点就是它的抗拉强度，也就是说，当作用在刚上的荷载小于其抗拉强度荷载时，刚不会失去它的强度，正如我们所看到的，而该荷载足以将其他材料都拉断。新的合金又进一步加强了钢的强度，与此同时，也消除了一些它的缺陷，比如疲劳破坏。 钢作为建筑材料有很多优点。在结构中使用的钢材成为低碳钢。与铸铁相比，它更有弹性。除非达到弹性极限，一旦巴赫在曲调，它就会恢复原状。即使荷载超出弹性和在很多，低碳钢也只是屈服，而不会直接断裂。然而铸铁虽然强度较高，却非常脆，如果超负荷，就会没有征兆的突然断裂。钢在拉力（拉伸）和压力作用下同样具有高强度这是钢优于以前其他结构金属以及砌砖工程、砖石结构、混凝土或木材等建筑材料的优点，这些材料虽然抗压，但却不抗拉。因此，钢筋被用于制造钢筋混凝土——混凝土抵抗压力，钢筋抵抗拉力。 在钢筋框架建筑中，用来支撑楼板和墙的水平梁也是靠竖向钢柱支撑，通常叫做支柱，除了最底层的楼板是靠地基支撑以外，整个结构的负荷都是通过支柱传送到地基上。平屋面的构造方式和楼板相同，而坡屋顶是靠中空的钢制个构架，又成为三角形桁架，或者钢制斜掾支撑。 一座建筑物的钢构架设计是从屋顶向下进行的。所有的荷载，不管是恒荷载还是活荷载（包括风荷载），都要按照连续水平面进行计算，直到每一根柱的荷载确定下来，并相应的对基础进行设计。利用这些信息，结构设计师算出整个结构需要的钢构件的规格、形状，以及连接细节。对于屋顶桁架和格构梁，设计师利用“三角剖分”的方法，因为三角形是唯一的固有刚度的结构。因此，格构框架几乎都是有一系列三角形组成。钢结构可以分成三大类：一是框架结构。其构件包括抗拉构件、梁构件、柱构件，以及压弯构件；二是壳体结构。其中主要是轴向应力；三是悬挂结构。其中轴向拉应力是最主要的受力体系。