體育器材設(shè)計

前言

　　當(dāng)今世界，體育運動已成為最廣泛的群眾性活動，成為人們生活中不可缺少的組成部分。伴隨體育運動的發(fā)展，體育器材也越來越凸顯其重要地位和作用。新技術(shù)的迅速發(fā)展以及電子技術(shù)、空間技術(shù)以及聲、光技術(shù)等在體育器材上的應(yīng)用，為體育運動的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。高科技的融入，使各項體育運動如虎添翼。體育器材凝聚著人類的智慧，激發(fā)著人們的巨大潛能，它給人們帶來健康體魄的同時也帶來愉悅、歡樂的精神享受?！　】v觀體育器材絢麗多姿又變化無窮的歷史，未來將會蘊含更高的科技成果，體育競賽不再單單是拼體力、拼技術(shù)，也是高科技的較量?！耙揽靠茖W(xué)技術(shù)，開發(fā)體育用品”、“加大科技含量，提高體育運動水平”將是我國體育運動普及與提高的基礎(chǔ)?！　◇w育器材設(shè)計是一門綜合性學(xué)科，它包括產(chǎn)品設(shè)計的相關(guān)理論和方法。本書是根據(jù)工程實用要求、教學(xué)體系安排，并參照有關(guān)資料，撰寫了體育器材設(shè)計相關(guān)內(nèi)容。主要包括：體育器材概述、人體工程學(xué)基礎(chǔ)、體育器材中的人機工程學(xué)、體育器材機械運動方案設(shè)計、體育器材機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、體育器材控制系統(tǒng)設(shè)計、體育器材材料選擇和體育器材設(shè)計實例。

內(nèi)容概要

全書共分6章，主要內(nèi)容包括：體育器材概述；人體工程學(xué)基礎(chǔ)理論及應(yīng)用；體育器材設(shè)計中的人機工程學(xué)應(yīng)用；體育器材機械運動方案設(shè)計與分析；體育器材的材料選擇；體育器材設(shè)計實例?！　”緯瓤晒氖麦w育器材設(shè)計的師生閱讀使用，也可供從事相關(guān)專業(yè)的現(xiàn)場生產(chǎn)制造部門、技術(shù)人員及體育愛好者參考。

書籍目錄

1　體育器材概述　1.1體育器材基本概念　　1.1.1　體育器材的含義和作用　　1.1.2　體育器材的分類　　1.1.3　體育器材的基本術(shù)語　1.2　體育器材的發(fā)展?fàn)顩r　　1.2.1　體育器材與奧林匹克　　1.2.2　我國體育器材市場分析　　1.2.3　體育器材的發(fā)展趨勢　1.3　體育器材設(shè)計基本方法和步驟　　1.3.1　選題階段　　1.3.2　方案設(shè)計階段　　1.3.3　技術(shù)設(shè)計階段　　1.3.4　施工制造階段　1.4　常見體育器材簡介　　1.4.1　健身車　　1.4.2　跑步機　　1.4.3　健騎機　　1.4.4　漫步機　　1.4.5　劃船器　　1.4.6　夾胸機　　1.4.7　蹬腿機　　1.4.8　綜合訓(xùn)練器2　體育器材設(shè)計中的人體工程學(xué)應(yīng)用　2.1　運動解剖學(xué)基礎(chǔ)理論及應(yīng)用　　2.1.1　解剖學(xué)定位術(shù)語及應(yīng)用　　2.1.2　運動系統(tǒng)的機能及其特征　2.2　運動生理學(xué)基礎(chǔ)理論及應(yīng)用　　2.2.1　骨骼肌的收縮形式　　2.2.2　肉力量訓(xùn)練的原則和方法　　2.2.3　體育運動的生理功能　　2.2.4　運動生理學(xué)知識在體育器材設(shè)計中的應(yīng)用　2.3　體育器材的人體工程學(xué)分析　　2.3.1　運動解剖學(xué)方面　　2.3.2　運動生理學(xué)方面　　2.3.3　其他方面　　2.3.4　人體工程學(xué)在體育器材設(shè)計中的應(yīng)用3　體育器材設(shè)計的人機工程學(xué)應(yīng)用　3.1　體育器材設(shè)計與人機工程學(xué)關(guān)系　　3.1.1　人機工程學(xué)概述　　3.1.2　體育儀器器材中的人機工程學(xué)應(yīng)用現(xiàn)狀　　3.1.3　體育儀器器材中的人一機.環(huán)境系統(tǒng)分析　　3.1.4　人機工程學(xué)研究的主要內(nèi)容　　3.1.5　體育儀器器材中的人機工程學(xué)的發(fā)展趨勢　3.2　體育儀器器材中人體特性的研究　　3.2.1　人體測量基本知識　　3.2.2　人體尺寸數(shù)據(jù)的應(yīng)用方法　　3.2.3　體育器材功能尺寸的設(shè)計　　3.2.4　人的特性研究　3.3　體育器材設(shè)計中應(yīng)注意的人機工程學(xué)　　3.3.1　機界面的設(shè)計　　3.3.2　顯示裝置的設(shè)計　　3.3.3　操縱裝置設(shè)計　　3.3.4　事故分析與安全設(shè)計　　3.3.5　人機系統(tǒng)的總體設(shè)計　3.4　基于人機工程學(xué)體育器材設(shè)計的實例分析　　3.4.1　三維人體模型的建立　　3.4.2　網(wǎng)球輪椅的三維設(shè)計　　3.4.3　網(wǎng)球輪椅設(shè)計中的人機工程評價4　體育器材機械運動方案設(shè)計　4.1　體育器材機械運動方案設(shè)計　　4.1.1　體育器材機械的基本組成要素　　4.1.2　設(shè)計體育器材的一般程序　　4.1.3　體育器材機械運動方案設(shè)計的主要步驟　　4.1.4　機構(gòu)選型　　4.1.5　組合機構(gòu)的組成　　4.1.6　體育器材機械運動方案設(shè)計舉例　4.2　體育器材的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計　　4.2.1　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計　　4.2.2　零件在軸上的定位　　4.2.3　轉(zhuǎn)軸的強度計算　4.3體　育器材的控制系統(tǒng)設(shè)計　　4.3.1　自動控制技術(shù)中的基本控制方式　　4.3.2　傳感器　　4.3.3　單片機控制系統(tǒng)　　4.3.4　液壓控制系統(tǒng)5　體育器材的材料選擇　5.1　體育器材的失效與失效分析　　5.1.1　失效的分類　　5.1.2　失效的基本因素　5.2　體育器材的失效形式　　5.2.1　變形失效　　5.2.2　斷裂失效　　5.2.3　磨損失效　　5.2.4　腐蝕失效　5.3　體育器材選材的一般原則　　5.3.1　使用性能原則　　5.3.2　工藝性能原則　　5.3.3　經(jīng)濟性原則　5.4　體育器材不同失效形式選材分析　　5.4.1　彈性畸變失效的選材分析　　5.4.2　塑性畸變失效的選材分析　　5.4.3　疲勞失效的選材分析　　5.4.4　其他失效的選材分析　5.5　典型體育器材的材料選擇及工藝設(shè)計　　5.5.1　撐桿材料　　5.5.2　運動中防護材料　　5.5.3　自行車材料　　5.5.4　登山用材料　　5.5.5　滑雪板用材料　5.6　體育器材中的表面工程　　5.6.1　高爾夫球桿表面摩擦力的控制　　5.6.2　賽車中鈦部件耐磨性能的提高6　體育器材設(shè)計實例　6.1　康復(fù)輪椅的設(shè)計　　6.1.1　康復(fù)輪椅的發(fā)展概況　　6.1.2　康復(fù)輪椅設(shè)計中的人體工程學(xué)　　6.1.3　康復(fù)輪椅設(shè)計中的人機工程學(xué)　　6.1.4　康復(fù)輪椅的總體設(shè)計　　6.1.5　康復(fù)輪椅的計算分析　　6.1.6　康復(fù)輪椅的模擬仿真　6.2　低拉機的設(shè)計　　6.2.1　低拉機的發(fā)展概況　　6.2.2　使用低拉機的動作分析　　6.2.3　低拉機的結(jié)構(gòu)設(shè)計　　6.2.4　低拉機的計算校核　6.3　橢圓機的設(shè)計　　6.3.1　橢圓機簡介　　6.3.2　橢圓機設(shè)計要求　　6.3.3　人體尺寸的選擇　　6.3.4　橢圓機的結(jié)構(gòu)設(shè)計　　6.3.5　橢圓機的線型色彩設(shè)計　6.4　電動跑步機的設(shè)計　　6.4.1　跑步機的發(fā)展　　6.4.2　電動跑步機的結(jié)構(gòu)設(shè)計　　6.4.3　電動跑步機的材質(zhì)設(shè)計　　6.4.4　電動跑步機的線型色彩設(shè)計　　6.4.5　電動跑步機控制系統(tǒng)設(shè)計　　6.4.6　電動跑步機心率測量系統(tǒng)設(shè)計　6.5　乒乓球自動發(fā)球機的設(shè)計　　6.5.1　乒乓球發(fā)球機的發(fā)展　　6.5.2　乒乓球發(fā)球機機械結(jié)構(gòu)設(shè)計　　6.5.3　乒乓球發(fā)球機工作原理　　6.5.4　乒乓球的運動分析及數(shù)學(xué)模型參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　?。?）錘煉意志，陶冶性格。器材健身的妙處，還在于能夠增強鍛煉者的意志和陶冶情操。健身運動之所以深受人們的喜愛，恰恰在于它能使人的內(nèi)在美與外在美和諧一致，從而達(dá)到一種理想境界。器材健身集體育與美育為一體，鍛煉者在感受苦與累、成功與失敗、亢奮和抑制的過程中，也經(jīng)歷著性格的陶冶和美的洗禮。　　騎在健騎機上，隨著身體上下起伏和手握與腳蹬位置的變換，你會感到仿佛置身于茫茫草原，正馴服著一匹脫韁野馬。當(dāng)你在健身車上感到腿力疲軟時，如果想象自己正行進(jìn)在花紅草綠的田間或?qū)⒁诌_(dá)目的地時，情緒就會得到松弛，力量就會倍增。當(dāng)你看到自己在運動中表現(xiàn)出來的優(yōu)美姿態(tài)，看到自己發(fā)達(dá)的肌肉和勻稱的形體隨著運動的節(jié)律起伏時，難道不是一種力和美的享受嗎？如此獲得的各種美感，將會使人對美的理解更深刻、更豐富。實踐告訴人們，在鍛煉中獲得的自身活力的愉悅，比單純從物質(zhì)享受中獲得的愉悅更有魅力?！　體育器材的比賽作用　　體育器材與運動員緊密相關(guān)。在某種程度上講，運動員離不開體育器材，即使是最簡單的跑步，運動員也要受服裝、跑鞋等因素影響。體育器材的這種影響包括：　　第一，高水平、高質(zhì)量的競賽器材直接影響運動員的成績和表現(xiàn)。例如，自行車的流線型設(shè)計，會大大減小人一車系統(tǒng)的空氣阻力，進(jìn)而提高成績；舊冰鞋使踝關(guān)節(jié)僵硬不能動，不僅減小了蹬冰力，而且容易使運動員受傷?！翱死恕北剐c冰刀之間設(shè)計成開合運動，可使滑冰成績提高一大步，又減小損傷概率；體操器材材質(zhì)（主要是在彈性方面）的改善，都會使體操運動員的成績得以提高；各種球的物理性質(zhì)包括重量、大小、硬度、表面粗糙度、材料質(zhì)地等都對球的運動軌跡帶來直接影響等等，舉不勝舉。雖然各個國際單項運動聯(lián)合會對競賽用器材、裝備有特定規(guī)則，但是先進(jìn)的、更高質(zhì)量的器材始終不斷地取代舊規(guī)則規(guī)定的器材。 　　……

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