毕业设计报告(论文)
报告(论文)题目： 划船机的设计
毕业设计(论文)开题报告
本文所研究的主要对象是划船机，划船机又名划船器、划船健身器，是一种在陆地上模拟划船运动的健身装置，划船机的出现使划船运动从水上搬到了陆地上，解决了只能在水上进行划船运动的问题，大大推动了划船运动的发展，并且由于划船机的独特造型和功能，其渐渐地成为了健身大众的新宠，在市场上受到了人们的青睐，成为了全球最受欢迎的十大健身器材之一。本文对划船运动的运动形式、划船机的研究现状、划船机发展过程、以及发展过程中所面临的问题进行了一系列系统的研究。在此研究的基础上，设计出了一款新型划船健身装置，该划船健身装置既可以形象模拟划船运动，又可以实现划船过程中划船机的移动，同时还可以改变划船机移动过程中的方向，本设计的划船机，不但可以当做一款健身器材，还可以用于日常较近距离交通工具，所以本设计增加了划船运动的趣味性，将会促进划船运动的推广与普及，吸收更多的健身爱好者投身于划船运动之中。
关键词：划船机 划船运动 新型划船健身装置
The main point this article tries to research is Rowing machine ,it has two other names,Machine for rowing and Rowing machine for exercise,This is an exercise machine simulating rowing motion on the land.The appearance of rowing machine transmits the rowing motion to the land from the water,which makes the problem that we could only exercise in rowing motion on the water resolved and promotes the development of rowing motion.Because of its unique shape and function, Rowing motion has attracted a large amount of people who participate in exercise not only in the exercise field but also in the exercise market,and it has become one of the most popular ten exercises.This article carried out a series of researcher on the movements forms of rowing motion,the present situation of research in rowing machine,the developments of rowing machine and the problems in the development process of rowing machine.On the basis of this research ,a new rowing machine exercise device was born,not only could it simulates the rowing motion vividly ,but also it could moves in the rowing motion and it could changes the directions of the moving of rowing machine.In addition,this rowing machine could be used as a device for exercise and also could be used as a daily vehicle.So this design could increase the increase the interest of rowing motion, promote the popularization of rowing motion and absorb more exercise enthusiasts to joining in rowing motion.
Keywords: Rowing machine Rowing motion new rowing machine exercise device
1.1.2 划船机研究现状......................................................................2
1.1.3 划船机研究方向......................................................................4
1.3 设计思路...............................................................................................5
1.3.1 本设计灵感来源......................................................................6
1.3.2 本设计总体思路......................................................................6
2.1.1 人体的平均尺寸..................................................................7
2.1.2 本设计结构简图..................................................................8
2.1.3 本设计运动简图..................................................................8
2.1.4 本设计传动原理..................................................................9
2.2 极限位置.............................................................................................10
2.2.1 推桨阶段极限位置................................................................11
2.2.2 拉桨阶段极限位置................................................................11
2.3 设计尺寸.............................................................................................11
2.3.1 机体零件设计尺寸................................................................12
2.3.2 其他零件设计尺寸................................................................12
2.3.3 链与链轮设计尺寸................................................................16
2.3.4 本设计最终装配图................................................................19
第3章 其他方案.........................................................................................20
3.1 备选方案...........................................................................................20
3.2 改进方案...........................................................................................20
划船机，又名划船器，是一种模拟划船运动的健身装置，划船机将划船运动从水上搬到了陆地，从而打破了“无水不划船”的僵局。划船运动可以使上肢、下肢、腰腹部、背部肌肉完成完整的收缩与伸展运动，达到全身肌肉的锻炼效果，又由于划船机的独特功能和构造，其渐渐地成为了健身大众的新宠，在市场上受到了人们的喜爱，名列于全球最受欢迎的十大健身器材。划船运动从水上搬到了陆地上以后，划船机结构样式不断更新，这些结构已经可以越来越精确的模拟划船运动，但是现有的划船健身装置不论是家用、健身房用、还是大众健身广场上的，都是固定的，使用该类健身装置健身只能在固定的场合才能进行。针对此种问题，需要设计出新型的划船健身装置，以增加划船运动的趣味性，促进划船运动的推广和普及，于是本课题应运而生。
（1）若以推桨阶段为动力阶段：
入水阶段：上肢已将握把拉至胸前，大臂与小臂呈一定角度，躯干适度后仰，下肢两腿完全蹬直，并与滑轨呈一定角度。
推桨阶段：肩部放松，手臂用力前推，握把被向前推动，船桨向后拨水，船则向前划动，躯干适度前倾，待躯干到达前倾前倾极限位置，手臂呈伸直状态时缓慢屈膝。
出水阶段：手臂保持伸直，肩部保持放松，躯干保持前倾，适度屈膝，大腿小腿呈一定角度。
拉桨阶段：上肢将握把拉向胸前，躯干从前倾状态逐步向后仰状态过渡，下肢逐渐蹬直。
（2）若以拉桨阶段为动力阶段：
入水阶段：手臂保持伸直，肩部保持放松，躯干保持前倾，适度曲膝，大腿与小腿呈一定角度。
拉桨阶段：上肢将握把向后拉，船桨向前拨水，船向则后划动，躯干在拉桨过程中逐步后仰，下肢缓慢蹬直。
出水阶段：上肢已将握把拉至胸前，大臂与小臂呈一定角度，躯干适度后仰，下肢两腿完全蹬直，并与滑轨呈一定角度。
推桨阶段：肩部放松，手臂用力前推，握把被向前推动，躯干适度前倾，待躯干到达前倾前倾极限位置，手臂呈伸直状态时缓慢屈膝。
总结：两个不同动力阶段的划船方式的区别为：推桨阶段为动力阶段时人正对前进方向，桨向后拨水，船相对水面向前运动；以拉桨阶段为动力阶段时人背对前进方向，桨向前拨水，船相对水面向后运动。
（1）重力划船机：所采用的结构为四杆机构，在一定程度上模仿了划船运动的动作要领，将划船运动从水上搬到了陆地，使用过程中存在较强烈冲击且运动过程中负荷不可以调节，因此该类划船机既不适合老年人使用，也不适合体重较大的但肌肉力量较小的人使用。另一缺点为笨重，常用螺栓螺母固定在地面上。
图1-1 重力划船机
（2）摇摆划船机：较有效地模仿了划船运动的动作要领，座椅在划船运动中可以随身体前后滑动，消除了冲击。调节轨道与地面夹角可以调节自身体重在轨道上的分力，拉杆在摆杆上的位置可以调节，通过调节轨道与地面倾角和拉杆在摆杆上位置调节划船运动过程中的负荷，该划船机的缺点是体积较大，会占用较大的室内空间。
图1-2 摇摆划船机
（3）拉杆划船机：将摇摆划船机的两摇杆简化为带横杆的拉杆，结构因此大大简化，坐垫在轨道上可以往返滑动，因此能更有效地模拟划船运动，滑轨与地面的倾角可调，从而也可调节人体自重在滑轨上的分力，拉杆为液压杆，拉杆在摇杆上的位置也可调节，通过调节拉杆在摇杆上的位置以及滑轨与地面倾角可以方便地调节划船运动中的负载，结构更为简单，使用更加方便，对室内空间的占用大大减少。
图1-3 拉式划船机
（4）磁阻划船机：用拉绳和握把取代拉杆，轨道与地面有一定倾角，座位可滑动，通过调节风箱磁阻调节运动过程中拉力，通过调节轨道倾角调节体重在轨道上分力，且轨道可折叠，减少了对空间的占用，其造型新颖，外观独特，吸引了大批健身爱好者前来尝试，但是相比其他划船机其价格相对较高。
图1-4 磁阻划船机
（5）水阻划船机：水阻划船机是新出现的一种划船机，使用时通过短时间内利用水的阻力和飞轮转速的变化来锻炼几乎全身的肌肉，对腿部、腰部、上肢、胸部、背部肌肉增强有更明显的作用，打造真实划水的视觉、声音和感觉效果，让模拟划水运动的体验更为逼真。
图1-5 水阻划船机
（1）研究划船运动前后人们生理特征的变化情况，如心率、血乳酸、血尿指数、血液中的含氧量等等，研究的主要目的是寻求实用、有效的生化指标，以对人们的健身锻炼进行科学的指导。
（2）研究从事于划船运动的运动员的运动情况，如划船运动次数、划船运动持续时间、划船运动时间间隔等等，研究目的是帮助划船运动员在划船比赛中取得好成绩。
（3）研究划船健身装置的结构与功能，以实现划船健身装置结构、外观的改进与创新，达到扩大健身效果和健身范围和吸引更多健身爱好者的目的，促进划船运动的推广与普及。
（1）家用划船机：摇摆划船机、拉式划船机，因其价格中等又可较为精确的模拟划船运动，是中等收入家庭常用的健身器械；水阻划船机、磁阻划船机，价格相对较高，但能更为形象的模拟划船运动，是较高收入又追求生活质量家庭的不错健身选择。
（2）健身房用划船机：磁阻划船机，磁阻划船机价格较高，但其样式新颖，造型独特；水阻划船机，打造出了真实划水的视觉听觉与感觉体验，可更形象的模拟划船运动，所以这两种划船机是健身房用来吸引健身大众的不错选择。
（3）健身广场用划船机：重力划船机，较为笨重，成本低廉，常用螺栓螺母固定在地面上，虽然健身广场上的划船机造型有不同样式，但大多均为重力式，虽然也出现了摇摆式划船机，但造型原理与家用摇摆式划船机均有很大不同。
水上划船运动是在划艇上进行的，是可以自由移动的，而且方向是可以灵活变换的，划船机的出现使划船运动从水上搬到了陆地，打破了空间的限制，虽然划船机结构样式不断创新，已经可以越来越精确地模拟划船运动，但是划船机一般都是固定在固定位置的，长时间在固定的场所进行固定的运动是极其乏味的，使用空间的限制会阻碍划船运动的推广与普及，因此本课题研究的最终目的是设计出一款新型划船健身装置，可以在模拟划船运动的同时自由移动，并可灵活变换前进方向，打破只能在固定场所进行划船运动的限制，以增加划船运动的趣味性，促进划船运动的推广与普及。
本文研究的主要内容是设计一款新型的可移动的划船机，解决现有的划船机只能在固定位置使用的问题，能够形象模拟划船运动，且该结构要能灵活改变移动方向，以增加划船运动的趣味性，吸引更多的健身爱好者投身于划船运动,促进划船运动的推广与普及。
本设计的灵感来源于水上自行车，水上自行车是自行车基础上的改良结构，气囊冲入足量空气使该结构浮于水面上，脚蹬踏板，通过链传动带动后轮，后轮设计成了扇叶型，扇叶部分没入水中，扇叶拨水实现水上自行车的划动。该结构特意设计成双座位结构，以增加该项目的趣味性，方向的变换是通过一人蹬车另一人不蹬实现的，只有一人蹬车时该结构会向不蹬车一人的方向转动，双人灵活配合方可实现该结构在水面上的灵活移动。旅游季节，该项目是海边一道靓丽的风景，吸引了大批游客，情侣们更是对其情有独钟。水上自行车结构见图1-7。
图1-7 水上自行车
1.3.2 本设计整体思路：
水阻划船机与磁阻划船机均为拉绳式结构，重力式划船机、摇摆式划船机、拉杆式划船机均为连杆结构，但重力式划船机过于笨重，摇摆式划船机结构过于复杂，只有拉杆式划船机结构既简单又可形象模拟划船运动。因此本设计在拉杆式划船机原理的基础上通过结构的改进与综合，运用摇杆滑块机构并运用链传动模拟划船运动。
2.1 设计简图：
因为本设计中零件大多数为杆件，因此运用结构简图与运动简图描述本设计结构和运动原理，比较简单形象，更容易被人理解。
2.1.1 人体的平均尺寸：
本设计所根据的标准是国内人体平均尺寸，人体平均尺寸见表2-1，根据该尺寸标准来设计这一款新型的可移动划船机，划船运动过程中使用者处于两个极限位置时人体结构简图见图2-5，依据人体平均尺寸和极限位置时人体形态，以及两个极限位置之间的距离关系，得到了本设计的结构简图。
图2-1 划船运动极限位置人体简图
表2-1 人体各部位平均尺寸
2.1.2本设计结构简图：
依据划船运动时两个极限位置的人体形态和人体平均尺寸参数，得到了本设计的结构简图，如图2-1。使用该机构时，人坐在坐垫上，脚蹬脚踏杆，手扶车把横杆，因坐垫固定于座架上，固将随坐架一起滑动，手推车把横杆，车把竖杆绕其与斜杆连接点在一定角度内转动，该角度范围可由上肢控制，并通过拉杆带动座架在座杆上左右移动，座杆两侧有凹槽，凹槽的两个端点用来限定座架移动时左右极限位置，坐杆特意设计呈与水平面呈一定角度的状态，以让使用者的重力在坐杆方向上有一定分力，以此模拟划船运动过程中推桨阶段的水阻力。
图2-2 结构简图
2.1.3 本设计运动简图：
本设计的主要结构为摇杆滑块结构，该结构由车把竖杆、拉杆以及座架构成，其运动简图见图2-2，其中摇杆在一定角度范围内作往复摆动，使用该划船机时摇杆摆动的角度范围可由使用者上肢滑动范围控制，坐杆与水平面呈一定角度，可以让划船机使用者的自身体重沿着座杆方向上有一定分力，以此来形象模拟划船运动过程中推桨阶段的阻力，因为划船运动过程拉桨阶段躯干部分会有适度后仰，达到极限位置时后仰角度达到最大，所以在设计时，后支撑杆向车把方向有一定倾斜角度，用来防止后仰时人体重心超过后轮中心，以增加划船运动过程中的使用安全系数。
图2-3 机构运动简图
2.1.4 本设计传动原理：
使用本结构模拟划船运动时，人坐于座垫上，拉桨阶段时上肢向后拉动车把横杆，车把竖杆便会推动拉杆，拉杆带动坐架沿坐杆方向向后滑动，同时双脚蹬脚蹬杆带动链轮转动，链轮通过链带动后轮转动，到达拉桨阶段极限位置时，上肢大臂近乎与躯干贴合，下肢蹬直大腿小腿近似呈一条直线，继续划船运动进入推桨阶段，上肢推动车把横杆向前移动，车把竖杆便拉动拉杆，拉杆带动坐架沿坐杆方向向前滑动，双脚分别勾住左右踏杆上套环，下肢由蹬踏运动变为回勾运动，双脚勾动踏环继续运动，整个过程中脚部运动先为蹬踏运动后变为回勾运动，目的是保证链轮的连续回转运动，从而保持前进过程中动力的持续性，保证该移动划船机移动的持续性，后轮为主动轮，前轮为从动轮。通过车把的左右摇动实现该结构前进方向的灵活变换，应用轮结构保证运动过程的平稳性，加入轮胎结构以削弱运动过程中的震动，运动过程中脚部前半周与后半周的运动范围见图2-4。
图2-4 运动过程简图
2.2 运动过程极限位置：
划船运动的运动过程有两个主要阶段，即推桨阶段和回桨阶段，出水阶段为推桨阶段的极限位置，入水阶段为回桨阶段的极限位置，因在前进过程中需要使用者正对前进方向，所以本设计采用以推桨阶段为动力阶段划船运动形式进行设计，因此推桨阶段成为划船运动的动力提供阶段，此过程上肢用力向前推桨，桨拨动水面，水面给船的反作用力推动船向前滑动。回桨阶段为划船运动的动力准备阶段，在推桨阶段结束，桨出水面后，上肢向后拉桨，桨的拨水端移动到最前方，为下一次推桨阶段做准备。
2.2.1 运动过程极限位置1：
小臂向内拉动车把横杆向着躯干方向移动，车把竖杆推动拉杆向右下方向移动，下肢用力蹬脚踏杆，到达极限位置时大臂近乎与躯干贴合，躯干呈适度后仰状态，座架移动到右下极限位置，大腿与小腿近乎呈一条直线，脚踏杆移动到左下极限位置，此过程模拟划船运动回桨阶段，极限位置1人体形态与划船机运动形态见图2-5。
图2-5 极限位置1
2.2.2 运动过程极限位置2：
上肢向外推动车把横杆，车把竖杆拖动拉杆向左上方向移动，躯干从适度后仰状态向适度前倾状态过渡，脚部拖动脚踏杆从左下极限位置向右上极限位置过渡，到达极限位置时，大臂小臂近乎呈一条直线状态，躯干适度前倾或呈竖直状态，大腿近乎与坐杆平行，大腿与小腿呈一定角度，脚踏杆运动到右上极限位置。此过程模拟划船运动推桨阶段，极限位置2划船机运动形态与人体形态见图2-6。
图2-6 极限位置2
图2-3与图2-4中的虚线为人体结构简图，虚线靠近中间位置的点在图2-3中表示大腿小腿连接处关节，在图2-4中表示大臂小臂连接处关节。
2.3 设计尺寸：
由于不同国家的人之间人体尺寸有很大差异，同一国家不同区域的人人体尺寸也有很大不同，所以在进行划船机设计时不可能满足所有消费者的需求，只能仿照一般健身器材的标准将划船机设计成大众型的，所以本设计过程参考了国内的平均人体尺寸。
2.3.1 机身零件尺寸设计：
依据划船运动过程中人体结构简图，以及划船运动过程中出水阶段与入水阶段的两个极限位置，绘制出了划船机总体样式，并得到各主要部分的尺寸，总体样式见图2-3和图2-4，各部分名称已在图2-1中详细列出，各部分尺寸见下表：
表2-2 划船机主要零件尺寸
2.3.2 其他零件尺寸设计:
（1）座杆的设计：
坐杆的设计如图2-5所示，坐杆的作用：两端分别与中支撑杆和后支撑杆连接，并相对水平面有一定倾角，以使得人体重力在坐杆方向有一定分力；安装坐架并使坐架沿杆方向滑动。所以座杆两侧面设计有凹槽，用来固定坐架并实现坐架在坐杆上的滑动，凹槽的长度由划船运动过程中推桨阶段和拉桨阶段两个极限位置之间的距离决定，前端两个螺纹孔用来实现坐杆与中支撑杆的连接，后端螺纹孔用来完成坐杆与后支撑杆的连接，坐杆中部的凹槽用来防止拉杆拖动座架运动过程中拉杆与坐杆相撞，同时可限制拉杆向两侧运动，使其只能沿车把竖杆拖动其时的方向前后滑动。
图2-5 座杆的设计
（2）座架的设计：
坐架结构见图2-6，其作用为固定座位，与座杆配合，并与拉杆形成连接。座架上端设计的两个凸台，用来安放座位，凸台中部设计两个半圆形的凸起结构，用来将座架固定在坐杆凹槽内，实现座架沿座杆方向的往复滑动，座架下端有两个小孔，用来安装固定拉杆的螺栓螺母，坐架垫板的长度是由人臀部的平均宽度决定的。
图2-6 坐架的设计
（3）中后连接件的设计：
中后连接件见图2-6，其作用为安装斜杆、中轴、后杆、中部支撑杆，该连接件最重要作用是用来安装中轴，中轴上将安装脚蹬件和齿盘。上部凸台用来安装斜杆，斜杆将用来固定车把竖杆，使车把竖杆只能沿划船运动时上肢拉动或推动车把的方向运动，该连接件中部轴肩处用来固定中部支撑杆，中部支撑杆的另一端将固定在座杆有两个螺纹孔的一段，右侧的两个凸台用来安装后杆，后杆的另一端用来安装和固定后轮。
图2-7 中后连接件的设计
（3）前中连接件的设计：
前中连接件的作用是连接车把竖杆与斜杆，并使车把竖杆可以在一定范围内摇动，该摇动范围由划船运动过程中使用者上肢控制。该结构主要由三部分组成，第一部分用紧固件固定在车把竖杆上，第二部分用来连接第一部分和第三部分，并能够绕第一部分轴在一定角度范围内往复摆动，第三部分上钻有螺纹孔，用来与斜杆相连接，为更直观表现该部分结构，图中所需螺母并未安装。
车把竖杆与拉杆连接处也使用该连接结构，因拉杆与斜杆作用与尺寸的差异，该连接结构用于车把竖杆与拉杆连接处时第三部分上的螺纹孔的尺寸有所调整，斜杆起主要连接作用，故用在斜杆上连接件第三部分的螺纹孔尺寸较大，拉杆上连接件第三部分螺纹孔尺寸较小。
图2-8 前中连接件的设计
（4）踏杆与套环的设计：
链轮的持续回转运动动力由两部分运动供给，脚部前半周的蹬踏运动与后半周的回勾运动，因此与脚部相连处设计有两个结构，踏杆和套环，分别用于前后半周的蹬踏与回勾运动。踏杆与曲柄连接处的螺纹需要注意，使用者使用该划船时，左脚处踏杆相对于曲柄有顺时针方向转动的趋势，故该处采用右旋螺纹，左脚处踏杆相对于曲柄有逆时针方向转动的趋势，故该处采用左旋螺纹，以保证划船运动过程中踏杆相对于曲柄不会松动。曲柄与中轴处螺纹连接与该处螺纹连接不同，左侧曲柄相对于有中轴逆时针转动的趋势，故该处采用左旋螺纹，右侧曲柄相对于中轴有顺时针转动的趋势，故该处采用右旋螺纹。图中踏杆左端有2mm厚的部分比踏杆其他部分直径稍大，作用是防止套环从踏杆上滑落。
图2-9 踏杆与套环的设计
2.3.3 链轮与链的设计：
本设计有两个主要传动结构，分别是车把竖杆、拉杆、坐架组成的摇杆滑块机构和链轮、链组成的链传动机构。
链传动分为滚子链传动与齿形链传动，本文采用滚子链传动，滚子链由内链板1、外链板2、销轴3、套筒4、滚子5五部分组成，内链板与套筒之间、外链板与销轴之间为过盈配合，滚子与套筒之间、套筒与销轴之间为间隙配合，滚子套在套筒上，可灵活转动，链结构如下图：
图2-10 传动链结构图
假设使用者与本划船机总重为100 kg，轮胎与地面动摩擦因数μ为0.7，划船机前进速度为10 km/h,划船运动一个周期耗时1.6s，故链轮转速为37.5 r/min，为计算方便本设计采用主动轮与从动轮传动比i为1，参考链轮推荐齿数与自行车链轮齿数，链轮齿数取38。
链所传递的功率：
单排链计算功率：
式中，KA为工况系数，平稳运转情况下为1.0，KZ为主动链轮齿数系数，链轮齿数38时为0.62，KP多拍链系数，本设计采用单排链传动,计算后得Pca为1.92kw,根据链轮转速与当量的单排链计算功率，查表得链型号为12A，再查表得链节距为19.05mm，链轮中心距离一般a0=（30-50）p，依据参照本设计后杆长度，链轮中心距初选34p，依据下式：
链设计应避免使用过渡链接，故应将计算出的链节数圆整，圆整后为106，平均链速的计算依据下式：
依据上式计算结果，平均链速为0.45m/s，依据链速，查图得润滑方式为定期人工润滑，链传动作用在轴上的压轴力的计算依据下式：
Fe为有效圆周力，KFP为压轴力系数，水平传动时为1.15，有效圆周力依据下式计算：
经上式计算得到有效圆周力为686N，压轴力为789N。
依据以上计算结果知本设计需采用12A系列滚子链，规格和参数如下表所示，表中数据以mm为单位：
表2-3 滚子链规格和主要参数
链轮的基本参数是配用链条的节距P，套筒的最大外径d1，排距Pt，链轮齿数，主要尺寸计算公式如下：
分度圆直径：
齿顶圆直径：
齿根圆直径：
齿高：
依据上述公式，滚子链主要尺寸计算如下表所示：
表2-4 滚子链链轮主要尺寸
依据链参数和链轮参数之间的关系，通过公式也可得出滚子链链轮的轴向齿廓尺寸，各尺寸数据如下表所示：
表2-5 滚子链链轮轴向齿廓尺寸
2.3.4 本设计最终装配图：
用solidworks软件画出本设计各部分零件图并组装，最终完成了本设计内容，本设计设计成品图见图2-10，因最终设计出的结构外形类似自行车，同时又可较精确地模拟划船运动，所以作者送给该划船健身装置一个形象的名字——划船自行车。依据本设计运动原理，还运用solidworks软件做出了本设计三维运动视频。
图2-11 本设计最终装配图
第3章 其他方案
因划船运动运动的运动形式有两种，一种为以推桨阶段为动力阶段，另一种为以拉桨阶段为动力阶段，本设计原始方案采用以推桨阶段为动力阶段，主要锻炼上肢，故本设计存在另外一种设计形式，即以拉桨阶段为动力阶段，主要锻炼下肢。
3.1 备选方案：
本设计原始设计方案为以推桨阶段为拨水阶段，在此设计方案下，坐杆与中支撑杆相连端高于坐杆与后支撑杆相连端，人体重力沿坐杆方向的分力用于模拟推桨阶段拨水过程水的阻力，故推桨阶段阻力大于拉桨阶段，该阻力主要靠上肢推动车把带动拉杆拖动坐架运动克服，运动过程一个动作循环为：上肢推车把，下肢勾套环，完成推桨阶段；上肢拉车把，下肢蹬踏杆完成拉桨阶段。
本设计备选方案为以拉桨阶段为拨水阶段，此设计方案下坐杆与中支撑杆相连端低于坐杆与后支撑杆相连端，人体重力沿坐杆方向的分力用于模拟拉桨阶段拨水过程中水的阻力，故拉桨阶段阻力大于推桨阶段，该阻力主要由下肢蹬踏杆克服，运动过程的一个动作循环为：上肢拉车把，下肢蹬踏杆，完成拉桨阶段；上肢推车把，下肢勾套环，完成推桨阶段。
该方案下，拉杆会阻碍人体在坐杆上的滑动，因此可除去拉杆结构，为了能让座架位置与车把位置相协调，可在脚蹬曲柄合适与坐架之间添加适度长度的摇杆构成曲柄摇杆机构，曲柄的转动带动摇杆，摇杆便会拖动坐架在坐杆上的往复运动。因取消拉杆结构，拉杆在坐杆底部槽内滑动又有限制车把前后摆动方向的作用，故此种方案的缺点是划船运动过程中上肢需要施加额外的力的作用防止车把沿与前进方向相垂直的左右方向的摆动。
3.2 改进方案：
本设计运动过程为通过脚蹬踏杆和脚勾套环实现曲柄的连续回转，带动大链轮转动，通过链传动带动小链轮进而带动后轮转动，小链轮固定在后轴上，后轴结构如下图所示：
图2-12 后轴
后轴右端的方向凸台用来安装和固定小链轮，后轮处以此结构实现整体传动的优势是结构简单，劣势是只要后轮转动，小链轮就会跟着转动，当整个划船机结构运动速度到达一定程度时，脚部曲柄已无需继续作回转运动，保持不动即可，但是因后轮还在继续转动，必会通过整个链传动继续带动曲柄作回转运动，这是不必要的，针对此问题，本设计的改进方案诞生了，该改进方案主要针对后轮处结构进行改进，以实现链传动的单向传动。
常用的实现单向传动的机构为棘轮机构，棘轮机构有外接棘轮机构和内接棘轮机构，本设计采用内接棘轮机构，所添加的内接棘轮机构机构如下图所示，该结构主要由三部分组成：棘轮外圈、棘轮内圈和棘爪，当棘轮外圈相对棘轮内圈逆时针转动时，棘轮外圈可顺利实现转动，若棘轮外圈相对棘轮内圈顺时针转动，在小弹簧作用下棘爪会卡在棘轮外圈凹槽内，使其不能相对棘轮内圈逆时针转动，通过在后轮处安装此结构可实现后轮相对后轴的单向转动。加入此结构后，当本划船机到达一定移动速时，即使曲柄保持不动即大链轮、小链轮、链均保持不动，后轮仍然可保持相对后轴的顺时针转动。
图2-13 内接棘轮机构
应用该结构于后轮处时，可将棘轮外圈固定在后轮上，棘轮内圈固定在后轴上，二者通过键连接实现传动。
致 谢
大学四年的求学生活即将在这个骄阳似火的六月步入尾声，然而这对于我们的人生来说却仅仅是新的征程的开始，毕业设计的顺利完成，将会为我们毕业的尾声画上圆满的句号。
在用时将近两个月的时间里，我终于完成了我的毕业设计，在完成毕业设计的整个过程中我遇到了无数的困难和障碍，如划船机整体结构的设计、划船机仿真动画的制作、链与链轮尺寸的计算等一系列的问题，这多亏了我的毕业设计导师刘卫老师不厌其烦的讲解与指导。而且在开题报告完成阶段，因为时间与考研复试时间的冲突，刘卫老师给了我很大的宽容和理解，并且还耐心地为我辅导考研的复试科目机械原理与机械设计，因此复试的专业课笔试我才能顺利通过，在此我特向刘卫老师表示衷心的感谢。
同时，我也要感谢本论文所引用的各位学者的专著，如果没有这些学者的研究的启发与帮助的话，我根本不能顺利地完成本论文的最终写作，之所以能够顺利完成本设计，完全是因为我站在他们的肩膀上，在此我也要特别感谢我的同学和朋友们，他们在我的毕业设计完成过程中给予我许多有用的素材，并且在论文排版与撰写过程中也提供了许多重要的帮助。
由于本人学历有限，能力有限，对所学知识灵活运用的程度还不够高，论文中难免有不足之处，恳请各位老师、同学批评指正。
[1]孙亮坡，孔建益，桂慧．一种新型节能划船健身器的设计与制造[J]．机械设计与制造，2011(3)：32-34.
[2]刘志鹏，米磊磊，张淑娟．基于人机工程学的划船器设计及运动仿真[J]．机械设计与制造，2008(2)：30-33．
[3]谭元英．健身划船器的人机工程学分析与研究[D]．太原：太原理工大学．2012．
[4]谭元英，康瑛石，吴凤林．浅谈健身划船器中对人的因素分析与研究[J]．机械管理开发，2012(3)：22-24．
[5]赵昕怡，金召．浅析机械机构创新在体育活动中的应用[J]．城市建设理论研究．2014（14）
[6]汪俊亮，赵学健，苗永．一种多功能家用机械的设计与仿真分析[J]．机械制造．2012(6)：11-13．
[7]沈松平，王祖平．划船运动员的疲劳与恢复[J]．运动生理·生化·医学，2009(3)：32-35．
[8]项英华．人类工效学[M]．北京：北京理工大学出版社，2008．
[9]孔淑珍.对青少年划船运动员ECG特点及最大有氧能力相关性的探讨[J].运动医学.2006(5).
[10]刘建红. 应用尿过氧化脂质水平评价划船运动员机能状况的研究[D].湖南：湖南师范大学.2003.
[11]Kazuto Miyawaki,Yuuma Watanabe.Evaluation of the rowing machine with pressure of seat and sole[D].Nagoya,Japan:Nagoya University.
[12]Takehiro Iwami,Kazuto Miyawaki,Kazuya Santo,Yoichi Shimada and Mineyoshi Sato.Development of Rowing Machine for Elderly People[M].Journal of Life Support,2009(2):21-24.
[13]Cabinet Office,Government of Japan,“Annual Report on the Aging Society”,2011.
[14]M.Murayama“Aerobic exercise of health science”Asakura Publishing Co.,Ltd,1991.
[15]bkurihara “Base of the sports medicine”Asakura publishing Co.,Ltd,pp.122-123,1993.
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作 者 签 名： 日 期：
指导教师签名： 日 期：
使用授权说明
本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名： 日 期：
学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名： 日期： 年 月 日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名： 日期： 年 月 日
导师签名： 日期： 年 月 日
指导教师评阅书
评阅教师评阅书
教研室（或答辩小组）及教学系意见
学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者（本人签名）： 年 月 日
学位论文出版授权书
本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》(以下简称“章程”)，愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入CNKI《中国知识资源总库》，在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益。
论文密级：
□公开 □保密（___年__月至__年__月）(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)
作者签名：_______ 导师签名：_______
_______年_____月_____日 _______年_____月_____日
独 创 声 明
本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:
二〇一〇年九月二十日
毕业设计（论文）使用授权声明
本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。
本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。
（保密论文在解密后遵守此规定）
作者签名:
二〇一〇年九月二十日
致 谢
时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。
首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。
首先，我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。
其次，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。
另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。
最后，我要感谢我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。
四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。
回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。
学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。
在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。
最后，我要特别感谢我的导师赵达睿老师、和研究生助教熊伟丽老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢。
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