高性价比重力式力量训练器械动力传动装置设计中的问题研究及优化策略

　　李翔

　　摘要：随着全民健身意识的增强，许多人开始认识到健身对改善身体素质的重要性。重力式力量训练器械是健身器材中的重要组成部分，但是由于其在设计中存在着一系列的问题，导致部分用户的训练效果不佳，有的甚至还可能有着安全隐患，造成用户受伤。本文在对重力式力量训练器械设计中存在的缺陷加以概述的基础上，分析了健身器材设计的原则，并探讨了相应的优化策略。

　　关键词：重力式力量训练器械;设计问题;优化策略;设计原则

　　重力式力量训练器械具有较高的性价比,在运动训练和大众健身中被广泛使用.然而,重力式力量训练器械还存在全载负荷、可利用惯性、肌肉疲劳和器械噪声等若干问题.这些问题的关键在器械的动力传动装置。运动器械质量与性能的好坏直接影响到用户的训练效果，这就要求设计师在设计过程中必须从结合运动特点、人体特点等因素，坚持从实际出发，设计出符合用户实际需求的运动器械，从而优化用户的训练效果，达到提升身体素质的目的。

　　一、重力式力量训练器械设计中存在的缺陷

　　(一)安全问题

　　有的重力式力量训练器械设计者只注意到了运行性能的好坏，而忽视了安全装置的配备。由于在器械使用的过程中不可避免的可能会出现手滑、失重等情况，一旦缺乏相应的安全装置来作为支撑与防护，就会导致使用者在运动过程中坠地、倒地，从而对身体造成伤害。除此之外，有的重力式力量训练器械制造厂家为了节约生产成本而偷工减料，所使用的制造材料质量不高，这就使得运动器械不具备较强的可靠性，进而引发安全隐患。

　　(二)惯性与起始力矩问题

　　重力式力量训练器械在使用过程中，由于机械的特性使然，必定会产生可利用惯性，从而导致训练者其肌肉较为薄弱的部分难以得到良好的训练效果。重力式力量训练器械的使用要点在于伸膝运动，随着伸膝运动速度的变化，会导致起始力矩出现改变，一旦起始力矩较大，就会导致关节在运动时使用者的肢体与器械的支架形成较大的角加速度，进而使得使用者爆发式用力。如果在使用者伸膝的下一关节角度范围中，起始力矩变小或者为0，使用者的肢体与器械的支架仍然可能转过该关节角度范围，就会因为可利用惯性过大而导致“空载现象”。