项 目 名 称 ：家用多功能健身器材 承 担 单 位：河北科技师范学院 协 作 单 位 ： 项目 负责人 ：刘振 刘桂林 梁健 归口管理部门： 申请计划年度：2014 年 起 止 年 月 ：2014.05-2017.05 填 报 日 期 ：2014-5-1

　　地址 河北科技师范学院欧美学院机电科学与工程系 邮编 066600 第 E-mail 一 组织机构代码(或工商注册号) 承 法人代表 电话 担 项目负责人 刘振 刘桂林 梁健 电话 单 开户银行 帐号 位 开户名称 概 职工总数 人 技术人 人 中高级技术 人 况 员数 人员数 性质 规模 其它特征

　　多功能家居健身器械设计是本次的主题。此款多功能健身器械主要由腹部锻炼机 构、拉力机构、脚蹬机构和机架等组成，同时此款健身器械可在椅子与健身器械中相 互转换。此款健身器械还具有使用方便、占地面积小、成本低、适用性强的特点。 项 目 内 容 摘 要 特色

　　从所收集到的资料显示健身器材主要分为三大类。跳绳、哑铃等是比较单 一简单的健身器材，此类低档健身器性能单一，结构简单，但使用方便，而且

　　也是大多数消费者家中必备的健身器材。其次是中档健身器，如跑步机、健身 车等。这类健身器的结构比较复杂，某些性能也已达到较高水平，而且占地面 积较小。第三种是高档健身器，如多功能跑步机等。这类健身器具备跑步、划 船、蹬车、旋转腰部、俯卧撑等多种功能，价格比较昂贵，大多在千元甚万元 以上，且占地面积较大。 我们设计的这款多功能家用健身器材，拥有多功能和低价格，占地面积小 适合家庭使用。可以多人一同使用，增加家庭生活趣味，让运动融入生活。

　　一个国家的体育消费水平决定了该国的体育市场的发展程度。世界许多经济发达的国 家家庭的体育消费都十分可观。1994 年，英国家庭体育消费为 130 亿美元，意大利为 94 亿美元，西班牙为 81 亿美元，德国为 640 亿马克。1996 年法国家庭体育消费为 462 亿法 郎，占整个体育消费的 49%。相比之下我国的体育消费就很低了，据国家体育总局公布的 《2001 年中国群体体育现状调查报告》 ，我国城乡居民以家庭为单位全年体育消费平均为 397.42 元， 其中用于购买家庭健身器械平均为 92.09 元，表明我国家庭健身器械的市场消 费水平很低。 从一个国家的人口总数和家庭所拥有的健身器械的比例来看，美国人口 2.81 亿，其 跑步机一年的销量为 300 万台；韩国人口 4600 多万。2002 年跑步机销量为 100 万台；而 中国拥有 13 亿，跑步机一年的销量仅在 20 万台左右，目前跑步机在中国家庭的普及率仅 为 1%。虽然近年来，我国对于家庭健身器械的消费有所增长，但相比国外发达国家的家庭 拥有量，还有很大的距离。 从国际视角比较来看我国在体育产值，体育消费水平及体育产业吸纳就业人口比重三 个方面，与西方发达国家都存在较大的差距，这些问题直接或间接的反映了当前我国体育 市场整体上还处于起步和初级发展阶段，近你那来家庭健身器械的总销售额虽有增长，却 非常缓慢，同时也预示着家庭健身器械领域市场开拓的潜力巨大。 我国家庭健身器发展主要存在：有效需求不足，健身器械市场主体不成熟，家庭健身 器发展的市场机遇这些问题。 本次设计打破常规，多功能可以满足各种需求，使其具有很高的市场竞争力和存活力，从 而在健身器这一领域中占据重要位置。 随着世界城市经济的发展和人民生活水平的迅速提高，城市居民的健康意识逐渐增强， 健身也成为人们日常生活中的重要组成部分。然而在日常生活中难免有无法进行户外锻炼 的日子。坏天气，应酬太多，工作时间等等都让人们无法每天在户外进行必要的锻炼。健 身器的出现尤其是室内健身器材起到了足不出户也可锻炼身体的作用。无论天气如何恶 劣，无论白天黑夜只要拥有一台室内健身器便可以达到锻炼身体的目的。

　　[5] 濮良贵 纪名刚.机械设计.第七版[M].北京：高等教育出版社，2001.6 [6] 吴宗泽 罗圣国.机械设计课程设计手册[M].第二版.北京： 高等教育出版社，1999.6 [7] 凯德.精通 Pro/ENGINEER 中文野火版——基础入门篇.中国青年出版社 2007.3 [8] 孙靖民. 机械优化设计[M].北京，机械工业出版社.1999.5 [9] 吴宗泽. 机械设计实用手册[S]. 化学工业出版社, 1999 [10] 张福润. 机械制造基础[M]. 华中理工大学出版社, 1997 [11] 周开勤. 机械零件手册[S]. 高等教育出版社, 1994 [12] 王先逵. 机械制造工艺学[M]. 机械工业出版, 1995 [13]申永胜.机械原理教程.北京：清华大学出版社，2005 [14]张策.机械原理与机械设计.北京：机械工业出版社，2004 [15]华大年，华继宏，吕静平.连杆结构设计.上海：上海科技出版社，1995 [16]曾宗福.机械基础.北京：化学工业出版社，2002 [17]吴克坚，于晓红，钱瑞明.机械设计.北京:高等教育出版社，2003 [18]许德珠，朱起凡，吕烨.机械工程材料.北京：高等教育出版社，2001 [19]单辉祖.材料力学教程.北京：国防工业出版社，1982 [20]张鄂.现代设计理论与方法.北京：科学出版社，2007 [21]戚昌滋.机械现代化设计方法学.北京：中国建筑工业出版社，1987 [22]王令其,张思第.数控加工技术.北京：机械工业出版社，2007 [23]韩鸿鸾，刘德成.数控加工工艺.北京：中国电力出版社，2008 [24]徐正坦： 《关于价值工程的机械评价与配套方案研究》.2006 [25]赵松年，佟杰新，卢秀春.现代设计方法.北京：机械工业出版社，1999 [26]朱红雨.机械基础.北京：中国传媒大学出版社，2008

　　（一）主要实施内容 1、产品系统调查和分析，分析使用者对家用健身器材的功能、颜色、外形等的要求。 2、查阅文献资料，调查研究国内家用健身器材现状，根据我国国情，研究出一种适合 我国家庭应用的健身器材。 3、根据（1、2）内容，初步确定健身器材的多种功能与结构。 4、计算机制图，创建三维模型，生成工程图为以后的生产做准备。 5、在上述实验研究取得成果后，试制样机。 6、实验研究使用者体重和运动量对健身器材的影响，进一步改进样机的机构和各种工 艺要求，改进定型。 (二）工艺技术路线 在设计中要做到理论与实际相结合,不能顾此失彼,实际指导、验证指导、理论指导相 结合。设计的技术路线) 用检索方法进行中外文献资料收集，尽可能多的掌握关于这个题目的知识，包括发 表过的论文,各种机械手册的有关介绍等； 2) 进行查阅资料、实地调查相结合,通过课题组讨论，最终确定家用多功能健身器材 的机理,为整套设备的设计和研制打下基础； 3) 确定设计方案原理,进行理论设计、计算等。 4) 用虚拟样机的驱动建模技术，设计出所需的样机的零件图和部件图，并对整机进行 装配设计。 5）对样机进行相应的分析计算和运动学、动力学分析。 本课题结合家用健身器材工艺要求，详细分析其原理，从而研究出一种适合我国家庭 所用的健身器材，并将设备投入使用。

　　(三）创新点 多功能：这款健身器通过该项装置实现七大功能：腹部锻炼、胸部锻炼、拉力锻炼、 腿部锻炼、背部锻炼、腰部锻炼、肩部锻炼。躺在长椅上，可以锻炼腹肌：坐在长椅上， 双手拉动手柄，可以锻炼肩部和背部力量。坐在长椅上，双脚蹬在脚蹬上，可以锻炼腿部 肌肉。真正做到了老少皆宜，健身器的背靠和坐垫让中老年人更加舒适地锻炼，而坐姿推 胸、坐姿推肩锻炼很受青年人青睐。 家用：在享受家庭生活的同时进行潜意识锻炼，能够减少心理疲劳，我们通过努力也 会将其外形融入更多的家庭元素。 （四）技术关键 多种功能的健身器材相互结合，多人同时使用的机械强度。

　　克服功能单一，结构复杂，使用空间大，价格较高的缺点，提高使用效果，价格合理 （1000 元以下） ，占地小（2 平米） ，噪音低，使用寿命长（30 年） 。集多种功能于一身， 缩小占地面积，用一台机器达到多台机器的锻炼效果，增强人们的体质，给千家万户带来 健康。

　　1、2015.1～2015.9：产品系统调查和分析，分析使用者对家用健身器材的功能、颜色、外 形等的要求。 2、2015.9～2016.1：查阅文献资料，调查研究国内家用健身器材现状，根据我国国情，研 究出一种适合我国家庭应用的健身器材。 3、2016.1～2016.7：初步确定健身器材的多种功能与结构。 4、2016.7～2017.7：实验研究使用者体重和运动量对健身器材的影响，进一步改进样机的 机构和各种工艺要求。 5、2017.7～2018.1：计算机制图，创建三维模型，生成工程图。试制样机，改进定型。

　　本项目的参加人员主要从事各种工程机械的的研究工作，主要研究人员曾主持和参研 过机械健身器材的研制，取得一定成果。课题组人员学科广、学历高，科研力量较为雄厚。 主要研究生产了《单人锻炼器材》 、就《家用锻炼器材》等。 目前，本课题的研究工作已完成资料查询和相关文献收集工作；初步制定了实验研究 方案；已具备深入研究的基本条件。 项目承担单位和合作单位具有进行实验研究的实验室，有进行样机试制的技术条件， 有进行生产实验的相关企业。

　　1 一、经费支出 2 1、设备费 3 4 5 （1）购置设备费 （2）试制设备费 （3）设备改造与租赁费

　　6 2、材料费 7 3、测试化验加工费 8 4、燃料动力费 9 5、差旅费 10 6、会议费 11 7、国际合作与交流费 12

　　13 9、劳务费 14 10、专家咨询费 15 11、管理费 16 12、 17 13、 18 二、经费来源 20 2、自筹经费来源 21 22 23 （1）其他财政拨款 （2）单位自有货币资金 （3）其他资金

　　序 号 姓名 性 别 年 龄 职称 学历 学位 现从事专业 单位名称 分工 项目负责人 总体方案设计 样机设计与制作

　　本课题立题依据充分，研究出一种适合我国家庭多功能健身器材，以实现在家中锻炼，生 活与健身同在。解决了当前郭明健身中急待解决的问题。研究方法科学，技术路线可行， 技术经济指标合理，研究成果应用前景看好。课题组成员具有丰富的教学和科研经验，并 有前期工作基础，同意申报。学院会给予全力支持。