康 健，王曉磊，海那爾·也爾不拉提，馬 杰

（遼寧工業(yè)大學 機械工程與自動化學院，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 機械工程與自動化學院，遼寧 錦州121001）

提出了一種應用于健身的娛樂器械，將競爭、合作和娛樂引入其中，在鍛煉身體的同時增加運動的趣味性，集健身、娛樂為一體的健身器械。介紹了該器械的總體機械結(jié)構(gòu)方案與工作原理。實驗證明，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，適用于多種場合。

娛樂器械；健身；差速

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

1 趣味娛樂健身器械結(jié)構(gòu)簡介

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。主動鏈輪、從動鏈輪、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。所述主動鏈輪、從動鏈輪、腳蹬、車架、鏈條1、每個個數(shù)是兩個。兩個從動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。實物圖如圖2所示。

圖1 結(jié)構(gòu)簡圖

圖2 整體實物圖

2 作品的工作原理

兩個人分別坐在車架上，各自往前蹬動腳蹬，通過鏈條將自行車上的鏈輪分別和固定在差速器兩個輸出軸上的齒輪相連，從而帶動兩輸入軸的轉(zhuǎn)動，由兩方蹬的快慢來決定固定在差速器輸入軸上的齒輪的轉(zhuǎn)動方向。在差速器下方有一軸，軸的中部和一端固定兩個齒輪，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，與之嚙合的是一個大錐齒輪，改變了傳動的方向，下方有一個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)動最終帶動最下方的直齒輪轉(zhuǎn)動，直齒輪轉(zhuǎn)動的時候繞著與其嚙合大齒輪旋轉(zhuǎn)，并帶動圓盤的轉(zhuǎn)動。當左輸入齒輪的速度小于右輸入齒輪的速度時，通過差速器將運動傳遞給差速器輸出軸，從上往下看差速器輸出軸逆時針旋轉(zhuǎn)，帶動中心齒輪順時針旋轉(zhuǎn)（從上往下看），通過星齒輪帶動轉(zhuǎn)盤順時針旋轉(zhuǎn)。如果兩個人的速度差越大，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速越大，此時兩人屬于競爭狀態(tài)。反之，當右輸入齒輪的速度小于左輸入齒輪的速度時，運動通過差速器傳遞給輸出軸，由上向下看差速器輸出軸順時針旋轉(zhuǎn)，帶動中心齒輪順時針旋轉(zhuǎn)（從上往下看），通過星齒輪帶動轉(zhuǎn)盤順時針旋轉(zhuǎn)。如果兩個人的速度差越大，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速越大，此時兩人也屬于競爭關(guān)系。如果兩個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)的速度就會加速順時針旋轉(zhuǎn)（從上往下看），轉(zhuǎn)盤順時針旋轉(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)的速度就會加速逆時針旋轉(zhuǎn)（從上往下看），轉(zhuǎn)盤逆時針旋轉(zhuǎn)也越快。此時二人屬于合作狀態(tài)。

3 結(jié)束語

本器械適用于多種場合，如健身館、健身廣場、游樂場、室內(nèi)以及各種供人們健身娛樂的場所。該器械結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，娛樂性極強，裝配工藝性好，并且有合理的價格使大多數(shù)人都能負擔得起。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)自身的實際情況調(diào)節(jié)，若兩人的身體強度差距較大，兩邊可以調(diào)成不同阻力，以保證競爭的公平。本器械放在家中可以隨時拆裝，本身占地也小，讓人們可以在家中健身，既節(jié)省了大量的時間和金錢，同時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，有非常好的推廣價值和廣大的市場。

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

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

[3]周開勤編著.機械零件手冊第五版[M].北京：高等教育出版社，2001.7.

[4]成大先主編.機械設計手冊（單行本）機械傳動[M].北京：化學工業(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：機械電子工程；王曉磊（1979-），男，遼寧錦州人，副教授，研究方向：自動控制。