迷你椭圆机的结构优化设计与仿真分析

摘要

为了减小椭圆机的尺寸，方便其在各种场合使用，基于人因工程学原理，结合跑步时人体脚踝的运动轨迹，对迷你椭圆机的结构进行优化设计。通过解析分析得到了各组件参数对脚踝轨迹的影响规律，确定了各组件的最佳参数。并应用Solidworks2016对迷你椭圆机进行了运动和静应力仿真分析。结果表明：当r1=110mm、r2=412mm、r3=140mm时得到的椭圆轨迹最佳；脚踝点的位移、速度、加速度的解析和仿真的结果高度一致，验证了结构设计的合理性；该机构中最大应力处于曲柄轴上，最佳轴径为22mm，选用的材料满足强度要求，安全性能可靠。