郭 甦，王米君，陈曹阳，熊莉莉，杜 毅，王 昶，严 翀

(湖北省中山医院，武汉430033)

室内陀螺康复健身器的研制

郭 甦，王米君，陈曹阳，熊莉莉，杜 毅，王 昶，严 翀

(湖北省中山医院，武汉430033)

目的：设计一种室内陀螺康复健身器，解决传统康复健身运动方式与日益缩小的公共空地之间的矛盾，在室內或只需边角空地即可实现锻炼目的。方法：设计包括机械陀螺、中心轴装置、从中心轴装置外套筒上伸出的三条机械陀螺支臂、底座及鞭击器。结果：机械陀螺及中心轴装置使用向心球轴承和推力球轴承及相应零部件合理配置,配以专用鞭击器,机械陀螺在鞭击下除自身高速旋转外，还围绕中心轴装置作一定角度的公转。结论：室內陀螺康复健身器可进入医疗康复治疗室及现代家庭或安放在公共边角空地，亦可与其他体育锻炼器材安放在同一场地，更可作为全民健身运动器材进入大众社会生活。

陀螺；康复健身器；室内

陀螺运动是我国古老的民间运动，是一种全身有氧运动，运动时通过手，手臂带动身体各关节及附属肌肉群的协调运动，对于改善人体的反应能力，改善人体心肺功能，防止骨质疏松等随年龄増长而出现的各种病症，均有良好的康复作用。

传统的陀螺运动，都需要一个较宽阔平整的场地，本设计着力解决传统康复健身运动方式与日益缩小的公共空地之间的矛盾，将陀螺运动引入室內或只需边角空地即可实现鍛炼目的的一种室内陀螺康复健身器。

1 结构设计

1.1 机械陀螺本体

本体上安装中心轴装置支架，中心轴装置安装在中心轴装置支架上，中心轴装置外套筒伸出三条机械陀螺支臂，每一机械陀螺支臂末端连接机械陀螺支臂架，机械陀螺安装在机械陀螺支臂架上，三条机械陀螺支臂之间夹角为120°，机械陀螺由机械陀螺外套筒套在机械陀螺轴外面，两者之间空位安装两个机械陀螺向心球轴承于机械陀螺轴上，由机械陀螺向心球轴承限位套筒及机械陀螺轴凸起共同限位，在机械陀螺外套筒底部安装机械陀螺推力球轴承，固定在机械陀螺推力球轴承固位凹槽内，机械陀螺上盖板由上盖板固定螺丝安装在机械陀螺外套筒上端，整体由机械陀螺紧固螺帽安装在机械陀螺支臂架上，中心轴装置由中心轴装置外套筒套在中心轴装置主轴外面，两者之间空位安装两个中心轴装置向心球轴承于中心轴装置主轴上，由中心轴装置向心球轴承限位套筒限位，中心轴装置外套筒底部安装中心轴装置推力球轴承，固定在中心轴装置推力球轴承固位凹槽内，中心轴装置上盖罩由上盖罩固定螺丝安装在中心轴装置外套筒上端，整体由中心轴装置紧固螺帽安装在中心轴装置支架及底座上；

1.2 机械陀螺鞭击器

鞭击器手柄部分刻有防滑条纹，下端连接鞭击器绳结安装螺纹套筒，以安装鞭击器绳结，鞭击器绳由鞭击器绳结安装螺纹套筒末端伸出。

1.3 附图说明与附图序号

1.3.1 附图序号

1.机械陀螺，2.机械陀螺支臂，3.中心轴装置，4.底座，5.鞭击器手柄，6.鞭击器绳结安装螺纹套筒，7.鞭击器绳，8.鞭击器绳结，9.机械陀螺向心球轴承，10.机械陀螺推力球轴承，11.机械陀螺推力球轴承固位凹槽，12.机械陀螺轴，13.机械陀螺紧固螺帽，14.机械陀螺向心球轴承限位套筒，15.机械陀螺轴向心球轴承限位凸起，16.机械陀螺外套筒，17.机械陀螺支臂架，18.机械陀螺上盖板，19.机械陀螺上盖板紧固螺丝，20.中心轴装置向心球轴承，21.中心轴装置推力球轴承，22.中心轴装置主轴，23.中心轴装置紧固螺帽，24.中心轴装置向心球轴承限位套筒，25.中心轴装置支架，26.中心轴装置推力球轴承固位凹槽，27.中心轴装置上盖罩，28.中心轴装置上盖罩紧固螺丝，29.中心轴装置外套筒，30. 机械陀螺外套筒半园形包绕条。

2 工作原理

2.1 传动原理

三个机械陀螺与中心轴装置基本结构类同，由轴、向心球轴承、推力球轴承、外套筒及限套筒等零部件组成。轴固定安装在支臂架上和中心轴装置支架及底座上，外套筒內有两个向心球轴承由限位零部件安装在外套筒与轴之间，机械陀螺和中心轴装置旋转时其向心球轴承外圈所产生的径向载荷圴匀地分布在两个轴承上传导于轴上；外套筒底部安装推力球轴承，以承载陀螺的轴向载荷并传导于支臂架及底座上。两种轴承的合理配置，使机械陀螺能高速稳定持续旋转，满足鍛炼的需要。

2.2 驱动原理

室內陀螺康复健身器配备专用机械陀螺鞭击器，其手柄部分表面刻有防滑条纹，以増强把握力；鞭击器下端连接绳结安装螺纹套筒，以方便更换鞭击器绳部分；鞭击器绳为柔软的细麻绳或牛皮绳等具有一定摩擦力的材料，鞭击器绳从螺纹安装套筒末端伸出。使用机械陀螺鞭击器鞭击机械陀螺，机械陀螺除自身会高速旋转外，还会围绕中心轴装置作一定角度的公转，符合地球与太阳的关系，而打陀螺可延年益寿，合天时顺人意，与我国传统文化中天人合一的理念相契合。鍛炼者既可以顺时针方向运动继续抽打已旋转的机械陀螺，亦可以逆时针方向抽打另一静止的机械陀螺；既可以在运动中抽打三支机械陀螺也可以在运动中只抽打一只机械陀螺；运动方式多样，可2至3人同时进行鍛炼，寓运动于娱乐。

3 总结

室內陀螺康复健身器所使用的材料以金属为主，使用部分工程塑料，可按各年龄段制造不同的规格，也可选择一个适合主流人群的规格。在实施中可以配合声光电増加娱乐性，配合各种装饰彩板达到悦目的效果。室內陀螺康复健身器可进入医疗康复治疗室及现代家庭或安放在公共边角空地，亦可与其他体育锻炼器材安放在同一场地。由于机械陀螺安装于机械陀螺支臂架上，连接于机械陀螺支臂末端,围绕中心轴装置作园周运动，所以不会妨碍他人，也不占用公共活动场所。在室內锻炼时，不受天气、气温、季节的影响，可在临床和日常生活中推广应用，更可作为全民健身运动器材进入大众社会生活。

[1]秦炜棋,周创.论陀螺运动的历史演变及其发展现状. 河池学院学报,2011,31(2):97-101.

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[3]李静文.陀螺运动的健身娱乐价值研究.科技信息,2011(28):279-280.

[4]周丽蓉.浅探陀螺运动对中老年心境状态及心理健康的影响.郑州牧业工程高等专科学校学报,2012, 32(1):74-75.

[5]陈强.从陀螺运动的演变历程看民族传统体育的现代化.武汉体育学院学报,2011, 45(5):58-60.

Design and application of indoor gyro rehabilitation exercise equipment

GUO Su, WANG Mi-jun, CHEN Caoyang, XIONG Li-li, DU Yi, WANG Chang,YAN Chong

(Hubei Zhongshan Hospital, Wuhan, 430033, China)

Objective：To design a kind of indoor gyro rehabilitation exercise equipment, which can solve the contradiction between the increasingly narrow public spaces and the traditional way of rehabilitation exercise, the indoor or only marginal clearing exercise can be realized. Methods The equipment including mechanical gyro, center shaft device, three mechanical gyro arm from the outer sleeve of the central axis device, base and whip machine. Results With a dedicated whip and the centripetal ball bearings and thrust ball bearing and the rational allocation of corresponding parts mechanical gyro not only has its high-speed rotation, but has a certain angle around the center shaft device. Conclusion The indoor gyro rehabilitation equipment can be used in medical rehabilitation therapy and modern home or in public edge space, as a national fitness sports equipment of the people, can also be placed with other sports equipment mounted on the same site.

Gyro; Rehabilitation equipment; Indoor

2013-12-07

TH789

A

1002-2376(2014)04-0022-02