健身車車體結構應力分析

Stress Analysis on Exercise Bicycle Structure

潘衍耀(Yen-Yao Pan)

指導教授 ： 孫書煌

崑山科技大學/工程學院/機械工程研究所/碩士(2008年)

摘要

本研究係以健身車為主要研究主體，尋找相關學術期刊、論文及專
利公報，依據主體結構加以分析，並探討其中之優缺點，作為後續新
型健身車機設計研發的參考方向。
本研究所採用之器材主體為腳部踩踏運動與座椅連桿運動，使用者
能夠利用簡單的機構操作，便可使用腳部不同運動方式之運動健身器
材。內容著重於分析先前之相關設計，並以修改先前產品之缺點、提
高結構利用率、占用最少的空間為前提之下，提出融合各項優點之新
型健身車設計。
本研究以SolidWorks 繪圖軟體繪製所設計之健身車3D 零件與3D
組合件，並驗證此設計方向之可行性；再利用COSMOSMotion 模組進
行運動模擬來驗證健身車之作動受力情形是否符合預期；接著使用
COSMOSWorks 模組來進行應力分析，以測試所設計之運動器材在各種
模式下是否具有一定的安全性，利用以上流程完成一連串之健身車設
計研發過程，並順利設計出一具競爭力之運動器材。

關鍵字

機架 ； 連桿運動 ； 健身車

並列摘要

This research focus on the healthy body vehicle. By searching in
academic publications, patent bulletin, also by dynamic and strength
analysis, some design guides are expected to be established to be the
references for the future developments.
The main body of the healthy body vehicle used in this study includes
paddle driving motion and chair link motion. By simple operation,
several different modes of motion can be achieved on this healthy body
vehicle. In this study, after the analysis of previous design, an advantage
modification is proposed based on the considerations on utility rate of
material and space occupation.
3D parts and the assembly are first established in Solidworks.
COSMOSMotion module then is used in motion simulation and dynamic
analysis. Loading on each part of the healthy body vehicle can be
obtained from the analysis. These data are useful in judging the vehicle is
safe or not. After dynamic analysis, FEM analysis is followed by
COSMOSWorks module. Stress and factor of safety (FOS) of each part
of the healthy body vehicle also can be obtained to conform all parts are
safe. Following the analysis procedure, design can be optimized.

並列關鍵字

frame ； link motion ； healthy body vehicle

參考文獻

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