举重椅设计说明书.doc

新余高等专科学校
`新余高等专科学校工程系
2008届毕业设计（设计说明书）

新余高等专科学校
毕业设计说明书

题 目：举重椅的设计和跳床弹簧的安装工具设计
系 部：
专 业：
班 级：
姓 名：
学 号：
指导老师：

2008年6月

举重椅设计说明书
一 概述：
举重椅是一个用来协助运动员来完成某项特定运动的工具,要使运动员舒服的,顺利的完成,就要求举重椅与运动员的身材相配合。所以设计举重椅应与人体的各部分尺寸联系在一起。设计中除考虑人体尺寸,还要注意部件的力学的性能和材料的机械性能。综合考虑,选择了50mm×50mm×t1.5mm和25.4mm×25.4mm×t1.5mm等2种方形钢管。部件与部件之间是通过焊接件、冲压件、螺栓等方式连接。
二 基本结构：
举重椅的主要部分有前脚、后脚、中间横梁、后脚横梁、坐垫和靠垫等。在实际应用中可根据具体功能去添加相应的辅件。这个设计中，设计了举重椅前脚勾辅件。
三 钢材（主架材料）：
前脚、后脚、中间横梁（主梁）和后脚横梁用的是50mm×50mm×t1.5mm的方形钢管，坐垫和靠垫钢架用的是25.4mm×25.4mm×t1.5mm的方形钢管。前脚垫钢板为50mm×150 mm×t4mm的方形钢板，后脚垫为50mm×50mm×180 mm的方形钢管。
四 标准件：
螺栓M10×70、螺母M10、垫圈M10
五 非标准件：
带螺纹的轴直径为12mm，配合的是外面带尼龙螺母直径为12mm，螺栓M10×18、用做插销螺栓螺母。
六 加工工艺：
部件的加工主要有冲孔加工、钢材切断加工、焊接等方法。对于一些与人接触的部件，根据实际情况需要倒角。
七 尺寸设计：
设计中的尺寸是由人体尺寸计算的。
计算的公式是：
最小功能尺寸＝相应百分数人体尺寸＋功能修正量
最佳功能尺寸＝最小功能尺寸＋心理修正量
＝相应百分数人体尺寸＋功能修正量＋心理修正量
(一)人体尺寸：人体尺寸百分数的选择，根据产品的功能，先分类选择所依据人体尺寸数据，再确定采用的百分数。依产品功能特性，将产品尺寸设计分为以下3类4种：
1.Ⅰ型产品尺寸设计（又称“双限植设计”）需要两个人体尺寸百分数作为尺寸上限值和下限值的依据者。
2.Ⅱ型产品尺寸设计（又称“单限值设计”），只需要一个人体尺寸百分数作为尺寸上限值或下限值的依据者。可以分为以下2种：（1）ⅡA型产品尺寸设计（又称“大尺寸设计”）只需要一个人体尺寸百分位数作为尺寸上限值的依据者。（2）ⅡB型产品尺寸设计（又称小尺寸设计”）只需要一个人体百分位数作为下限值的依据者。
3.Ⅲ型产品尺寸设计（又称“平均尺寸设计”）只需要第50百分位数的人体尺寸作为产品尺寸的依据者。人体的各部分的尺寸均参考《人机工程学》里的人体身高为1678mm的Ⅲ型产品尺寸。
(二)功能修正量：为保证实现产品功能，对作为产品设计依据的人体尺寸所作的尺寸修正量。功能修正量所包含3个方面的数据：穿着修正量、姿势修正量、操作修正量（即实现产品功能所需的修正量）。
(三)心理修正量：为了消除空间压抑感、恐惧感，或为了美观等心理因素而加的尺寸修正量。
八 前脚勾和主梁尺寸确定：
(一)前脚勾的尺寸:
视图如下:

3个圆为D=26.2mm、L=15mm的钢套，前面的为d1、上面的为d2、下面的为d3
主要尺寸：三个钢套的位置尺寸、挂勾的长度和位置尺寸。
D1钢套所在的钢管的长度为357mm，离顶端3mm与垂直方向的夹角为83度，用到的人体尺寸是小腿长Ⅲ型尺寸369mm，根据计算公式加上功能修正量-12mm算得。
D1、 D2及中心螺栓孔距离各自顶端为26mm，尺寸是综合了材料性能、冲孔加工、产品性能而选择的。D3所在的钢管长度是436mm，是由小腿长Ⅲ型尺寸369mm+功能修正量67mm而得。
挂勾的位置：中心到前端面的距离为61mm，中心到后端面的距离为59mm.
挂勾的尺寸:Φ25.4mm×L330mm×t3.5mm，挂勾上的铁圈尺寸：Φ26mm×Φ70mm×3t。长度尺寸=足长Ⅲ型尺寸44mm+功能尺寸286mm=330mm
(二)主梁的尺寸：
主梁的尺寸主要有长度尺寸和钢材尺寸
钢材尺寸:50mm×50mm×t1.5mm
长度尺寸: 用人体尺寸中的坐高Ⅲ型尺寸908mm+功能修正量-37mm=871mm 实际装配中主梁的两端要焊接两块50mm×115mm×t3mm的钢板用来连接前脚和后主梁
九 机械图纸 ：
设计中包括举重椅的正等轴测图、零件图、举重椅的装配图、辅件主视图。
1. 装配图:是按实际尺寸的10/66倍，以实体中靠垫为水平位置时的三视图绘制，图纸尺寸为A2，实际安装调试及使用时，靠垫有三个活动位置，与水平的夹角分别是：0度、20.9度、37.3度。因结构关系，只画各视图中实体的看得见部分，省略了被挡住部分。有些小部件表达不很清楚，可参照各部分零件图。
2. 零件图:包括前脚图、后脚图、坐垫图、靠垫图、中间横梁图和后脚横梁图。零件的图纸尺寸为A4，图纸均绘成三视图，结构和尺寸都表达的很清楚。
3. 辅件前脚勾图:以前脚勾和前脚的位置为平行时的主视图绘成，图纸尺寸为A3，总体表达得比较详细，但有6个钢套未表达清楚，图纸仅仅是个圆形，但实体是直径为26.2mm的圆形钢管，左右对称各3个，每个钢管上装配内孔为26mm的橡皮套。
十 举重椅样式
本设计中的样式为原始的、经典的样式。构造比较简单、安装和调试比较方便、性能比较稳定。
十二 跳床弹簧安装工具
跳床的弹簧长度为100mm,根据其长度，安装工具的长度300mm。安装工具的原理是杠杆原理设计成的，是由两个15mm×300mm×t4mm钢板构成，其中一端是由螺栓固定，在每个钢板上离螺栓中心130mm处都有一个钩子，钩子铁丝在钢板上绕了0.75匝后从钢板中心穿过后多出4mm后，扣住钢板使钩子固定，为了方便安装弹簧，钩子平面与钢板平行。另一端则由长度为100mm的橡皮套套在钢板上。钢板上的四个角均有倒角。

十三 参考文献：

1. 《工业设计人体工程》阮宝湘/郡祥华 编著
北京: 机械工业出版社 2005.05

2.《人因工程学》 丁玉兰 编著
上海：上海交通大学出版社，2004

3.《人机工程学》第三版 丁玉兰 编著
北京: 北京理工出版社, 2005

4.《画法几何及工程制图》王之煦/吴元骥 编著
杭州：浙江大学出版社，2002
5.《机械设计制造工艺》
6.实物图片资料