蛋殼形便攜自行車設(shè)計(jì)說明書.docx

1、蛋殼形便攜自行車設(shè)計(jì)說明書學(xué)校：隱去設(shè)計(jì)人員：隱去指導(dǎo)老師：隱去(6)車輪直徑：150mm。3. 1. 2主要尺寸計(jì)算我們自定義大鏈輪轉(zhuǎn)速:n2 = 30 r/ min傳動(dòng)功率為：P = O.3KW根據(jù)折疊自行車尺寸的大小取小鏈輪齒數(shù)：Z, =17自定義傳動(dòng)比：1 = 3則大鏈輪齒數(shù)為：Z2 =/*Z, =3*17=51初定中心距取：a = 30P則鏈節(jié)數(shù)：&= + 2紜（全土工2 p 2丸 。17 + 51 COp 51-17, p2 p 2勿 30/7104.98?。号c=105 滾子鏈的主要尺寸:滾子外徑:r max=5mm銷軸直徑:zmax=2mm內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬:氣 min =內(nèi)鏈節(jié)外寬：2

2、 max = 9mm鏈輪基本尺寸:分度圓直徑:其中小鏈輪分度圓直徑為：=- = - = 23.055sin sinZ17大鏈輪分度圓直徑為：,p10 八勿=一= i = 16244 心 sin sinz 51齒頂圓直徑：da=d + 1.25p-dr其中小鏈輪為:4 = 4 +1.25 -=23.05 + 1.25*10- 7.9 = 28 mm大鏈輪為：da2 = % +1 25 p - dr =162.44 + 1.25*10-7.9 = 167 mm 齒根圓直徑：d,f = d - dr其中小鏈輪為：dfi = d、一 d, = 23.05 -7.9 = 15.15mm大鏈輪為：d 門d

3、2 dr 162.44 7.9 = 154.54 mmK p 2 * f） 2額定功率郵渚=lt = k = 360.36W（其中邕=1.2平穩(wěn)載荷，kz= r穌=1） 小鏈輪轉(zhuǎn)速：4=90r/min鏈節(jié)距：由 0.36/fW ztj = in =90r/min由教材圖14.17得出選08A號滾子鏈?。簆 = 0rnm確定實(shí)際中心距：中心距：華。5-+ （105_衛(wèi)4）2-8乂（空旦尸2 V 22q 350.83mm 取=350mm 作用軸上載荷：鏈速：=忠矗=9艾二況）=龍55所仆有效拉力:1000P1000x030.255= 1176.47N軸上載荷:= 1.2x1.2x1176.47=

4、1694.12N3. 2前件與前架設(shè)計(jì)前件與前架采用釵鏈連接，由滑銷來固定如圖3. 2所示?；N由彈簧壓著，處于前件滑 槽下端，這樣是為了保證自行車在行駛過程中滑銷不會(huì)隨意亂動(dòng)，且折疊時(shí)也比較方便，只 用將滑銷向上拉起，滑銷就可以沿著滑道滑到后面一個(gè)鎖扣了。3. 2前件與前架結(jié)構(gòu)變化圖3. 3前架與中架設(shè)計(jì)前架與中架是整車中的主要結(jié)構(gòu)件，其承受所有的重兼，為了保證其有足夠的強(qiáng)度，設(shè) 計(jì)時(shí)將其截面設(shè)計(jì)為橢圓型，這樣可以保證其在豎直方向上的強(qiáng)度如圖3. 3與3. 4所示。前 架與中架配合時(shí)采用Z字型配合，這種配合比直接兩個(gè)橢圓面配合精度要高。圖3. 3前架圖3. 4中架前架與中架由車架銷鎖定，車架

5、銷末端裝有彈簧，一般情況下，車架銷受彈簧彈力作用處在中架末端，使用時(shí)只需將車架銷向后拉如圖3. 5所示。然后將前架與中架合上，車架銷 自動(dòng)鎖上，使用簡單便捷。車架銷向后拉，然后圖3. 5前架與中架連接一般情況下車架銷不受力或受力較小如圖3. 6所示，力主要作用與前架與中架的結(jié)合面。車架銷的作用是保證前架與中架不會(huì)因?yàn)樾旭傔^程中的顛簸導(dǎo)致前后架分離。重力重力受力面如圖3. 6下車架3. 4后架與座椅支架設(shè)計(jì)由于本款自行車總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是將所有零件折疊后集中在下部，所以座椅部分也需要折 疊，但折疊的方式不同于以往的，并不是將座椅完全壓到底部，而是壓縮一半，然后座椅以 餃鏈的形式與中架連接。如圖3.

6、7所示座椅由部件1固定，中架與后架在3處結(jié)合，然后由 部件2固定。中架與后架成一定的角度，增加了自行車的檢定性，避免了中架受力過大會(huì)折 彎的可能性。12圖3. 7后架與座椅支架設(shè)計(jì)3. 5車把結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的自行車車把是不可折疊的，有了折疊自行車之后，不僅車身的折疊方式有多種,而且自行車的車把也可以折疊，最開始的折疊方法都是將車把主干折疊如圖3. 8所示。圖3. 8車把不可折疊的自行車這種折疊方式折疊時(shí)要將車把調(diào)整到與輪胎平行。展開時(shí)又要將車把重新對齊，這樣容 易導(dǎo)致車把沒有對正而在后期騎行時(shí)不方便?；谶@種自行車的改進(jìn)，后來將車把旋轉(zhuǎn)的角 度固定在兩個(gè)彈簧銷上，騎行時(shí)固定在一個(gè)銷上，折疊時(shí)固定

7、在另一個(gè)銷上。本設(shè)計(jì)的車把在騷直方向上一般不用折疊，但在水平方向上將把手進(jìn)行折疊如圖3. 9所示。是車把把手的各個(gè)功能槽，把手展開時(shí)，圖中1與4, 2與5,3與7對應(yīng)結(jié)合。把手由 彈簧的彈力向下拉。圖3. 9可以折疊的車把結(jié)構(gòu)3. 6車殼設(shè)計(jì)車殼是本次設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，車殼設(shè)計(jì)成不需要時(shí)可以隨意拆卸。自行車折疊后集中在車殼 的下部，上部空出足夠的空間來存儲(chǔ)物品如圖3. 10所示。展開時(shí)如需存放物品也可將擋板 拉起，可以當(dāng)車簍用，而且比一般的車簍空間要大的多。擋板采用滑塊加定位銷固定，方便 使用。圖3. 10車殼及擋板結(jié)構(gòu)固定3. 7車門設(shè)計(jì)本折疊自行車將折疊與購物車結(jié)合，為了方便存儲(chǔ)物品，必須有個(gè)門

8、。而我們設(shè)計(jì)的車 殼是個(gè)橢圓形的外觀，無法用傳統(tǒng)的鉉鏈?zhǔn)介T軸，通過日常生活的觀察，門軸的靈感來自窗戶如圖3. 11所示。圖3. 11車門結(jié)構(gòu)現(xiàn)在許多小區(qū)里的窗戶都采用的這樣的方式，不過他們是將滑塊固定，然后2處裝有滑 塊，窗戶打開時(shí)窗戶就剛好在中間。而我們的不需要自行車的門開到中間，只需要將1處向 外移動(dòng)一點(diǎn)點(diǎn)，避免1處與車殼發(fā)生干涉。所以我們將2處固定，由滑塊來移動(dòng)，而且這樣 設(shè)計(jì)還有點(diǎn)好處，就是滑塊處的自鎖能力較好，不必當(dāng)心車門打開時(shí)由于騎行的阻力將門 合上了。第四章主要零部件的有限元分析木設(shè)計(jì)小組通過Autodesk Inventor Professional三維CAI）軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)三

9、維實(shí)體的 建模。Inventor產(chǎn)品提供了一組全面的設(shè)計(jì)工具，支持三維設(shè)計(jì)和各種文檔、管路設(shè)計(jì)和 驗(yàn)證設(shè)計(jì)。Inventor不僅包含數(shù)據(jù)管理軟件、AutoCAD Mechanical的二維工程圖和局部詳 圖，還在此基礎(chǔ)上加入與真正的DWG兼容的三維設(shè)計(jì)。Inventor提供的專家系統(tǒng)能以最快 捷的方式生成制造用工程圖，從而加速了從草圖到成品的過程。4. 1前架的有限元分析結(jié)果前架與中架是我們的主要受力件，其強(qiáng)度要滿足一定的要求。我們通過Inventor的應(yīng)力 分析功能對前架進(jìn)行分析。通過查數(shù)據(jù)得，一般成年男性體重在50公斤至80公斤，而女性 的體重要比男性的輕，如圖4.1所示女子標(biāo)準(zhǔn)體重對照表

10、 公斤，匪米（參考）年齡1身 高15215616016216416616817017217619464749505152545657602146474950515254565760234647495051525456576025464849505153555657612747485051525355565861294749515253545658596231484951525354565859623348505152535557585963354950525253555759606337495153535456596061643950525353555759606165415152545455

11、5759616265男子標(biāo)準(zhǔn)體重對照表（公斤，厘米）年齡I身高15215616016416817217618018418819505252545658616467702151535455576062656972235253555658606366707325525455575961636771742752545557596164677174295355565759616467717431535556586062656872753354565758606365687275355456575961636669737637555658596163666973763955575860616466707

12、4774155575860626467707477我們?nèi)hm=80kg g=10N/kgG=mg 得G=80*10=800N將數(shù)據(jù)代入inventor的應(yīng)力分析中,如圖4. 1所示,將1固定，對2處施加800N的力,范圍內(nèi)，最大應(yīng)力值為195. 8MP,應(yīng)力值在材料的屈服值范圍之內(nèi)。g1IM給出前架的材料為不銹鋼，得出分析結(jié)果為位移變量，最大位移變量為0.7439顧。在允許圖4. 1前架的有限元分析4. 2中架的應(yīng)力分析中架是整輛自行車的核心，它與前架、后架、座椅都有連接，其強(qiáng)度要求能滿足三者的 需求。我們給出中架的材料為不銹鋼，先固定中架的后端如圖4. 2所示，為了滿足強(qiáng)度的要 求，對前端

13、給出1000N的力進(jìn)行應(yīng)力分析。得出的分析結(jié)果為最大的位移為0. 003659mm。 然后我們將中架的前端固定，再對后端給出1000N的力進(jìn)行分析。分析結(jié)果如圖4. 2所示。圖4. 2中架的有限元分析蛋殼形便攜自行車摘要：環(huán)保健身成為品質(zhì)生活的重要組成部分，越來越多的人不愛開車愛騎車。自行車的停 放展示了現(xiàn)代都市的文明程度，隨意停放有礙市容，集中停放又受到場地制約。針對這一問 題本小組設(shè)計(jì)了一種蛋殼形便攜自行車，該車和購物車合為一體。購物時(shí)折疊拖行，可當(dāng)購 物車用，購物后展開騎行，該設(shè)計(jì)可以減少超市自行車的停放量，可以減少超市購物車的使 用量。便攜式自行車折疊后可以節(jié)約普通自行車五分之四的空間

14、，且停放美觀。本設(shè)計(jì)低碳 環(huán)保，可以緩解城市交通擁擠，適宜在大城市推廣使用。關(guān)鍵詞：便攜，自行車，購物，低碳環(huán)保第五章運(yùn)動(dòng)仿真計(jì)算機(jī)運(yùn)動(dòng)仿真是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的方法，很多制造企業(yè)由于成立不久，沒有足夠的設(shè) 計(jì)力量，或者沒有足夠的人手進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),但是卻又經(jīng)常遇到用戶提出的新產(chǎn)品開發(fā)要求, 研制周期短，采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式，時(shí)間上根本不允許，而且生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間長，成本高。但 是，如果利用三維動(dòng)畫技術(shù)，首先對新產(chǎn)品進(jìn)行功能和結(jié)構(gòu)模擬，也方便進(jìn)行論證和交流改 進(jìn)，確認(rèn)設(shè)計(jì)方案后可迅速轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)圖紙，逆推式的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，大大增強(qiáng)了企業(yè)的市場應(yīng) 變能力。通過虛擬技術(shù)可使設(shè)備處于全局運(yùn)行狀態(tài)，可任意剖切，觀察局部運(yùn)

15、動(dòng)配合、功能 工況等。當(dāng)設(shè)備機(jī)構(gòu)運(yùn)行時(shí)，其等效執(zhí)行機(jī)構(gòu)是此時(shí)的研究觀察重點(diǎn)。三維虛擬技術(shù)可針對 性觀察，屏蔽非工作環(huán)節(jié)，將該工況的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)配合、等效液壓電器回路、信號傳感與邏輯 伺服控制一覽無余。5.1仿真運(yùn)動(dòng)的步驟在INVENTOR軟件平臺上進(jìn)行零件的仿真運(yùn)動(dòng)時(shí)要做好以下2步。1）零件建模，并利用特征技術(shù)完成零件初步的三維立體模型。2）虛擬裝配，所有零件的三維實(shí)體模型建好后就可以開始虛擬裝配，裝配先把零件裝 配成小部件，而后由部件裝啊成整機(jī)?？蛇M(jìn)超市的便攜白行車裝時(shí)過程： 先打開一個(gè)文件作為作為裝配文件，然后將所有零件依次導(dǎo)入文件中。 裝配自行車時(shí)，選擇配對條件以裝配件的邊和面為基準(zhǔn)，按配對

16、條件進(jìn)行裝配。 將自行車子裝配圖導(dǎo)入裝配文件中，按照同樣方法將其裝在車架上。按上述步驟裝配的自行車如圖5-1所示5.1可進(jìn)超市便攜自行車的虛擬裝配5. 2仿真運(yùn)動(dòng)設(shè)置及結(jié)果進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析前，首先進(jìn)入運(yùn)動(dòng)分析模塊，創(chuàng)建個(gè)新的分析方案，彈出運(yùn)動(dòng)預(yù)設(shè)置對 話框，從對話框中選擇或輸入模型所需要的參數(shù)，如角度單位、對象的顏色、單位列表等, 并設(shè)定分析環(huán)境，以便指定分析問題的類型。對于自行車進(jìn)行分析時(shí)，在參數(shù)預(yù)設(shè)置中，默 認(rèn)長度單位為度，時(shí)間單位為s,力的單位為N,重力加速度為一9810mm/s2,方向沿Z軸 的負(fù)方向。(1) 創(chuàng)建機(jī)構(gòu)對象在機(jī)構(gòu)應(yīng)用中，機(jī)構(gòu)由機(jī)構(gòu)對象組成。要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)機(jī)構(gòu)對象，包括 創(chuàng)建組成

17、該機(jī)構(gòu)的各構(gòu)件(連桿)、運(yùn)動(dòng)副、標(biāo)記等。若需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，則應(yīng)為各構(gòu) 件膩予質(zhì)量特性，并在機(jī)構(gòu)中添加相應(yīng)的載荷對象。其創(chuàng)建過程如下： 創(chuàng)建構(gòu)件：在機(jī)構(gòu)中，機(jī)架總是存在的，不需要?jiǎng)?chuàng)建。由自行車的結(jié)構(gòu)可知，巾于自 行車軸承與機(jī)架相連，我們可將其視為一體定義為一個(gè)構(gòu)件。通過釵鏈相連，并通過連接銷 同軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，餃鏈及其上連接螺栓可視為一個(gè)構(gòu)件。 創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副：運(yùn)動(dòng)副是用來定義兩構(gòu)件間的連接方式。 創(chuàng)建標(biāo)記：為了了解構(gòu)件上的某點(diǎn)的機(jī)構(gòu)分析結(jié)果，如某點(diǎn)的位移、速度、加速度等, 可以在該構(gòu)件的相應(yīng)點(diǎn)處創(chuàng)建一個(gè)標(biāo)記。通過標(biāo)記可獲得構(gòu)件上標(biāo)記所在位置的機(jī)構(gòu)分析結(jié) 果。 創(chuàng)建載荷：在機(jī)構(gòu)的任意兩個(gè)構(gòu)件之間均可

18、添加載荷。載荷用于模擬零件間的彈性聯(lián) 結(jié)、彈簧、阻尼元件，沖力、控制力等。力和扭矩不會(huì)影響機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，僅用于運(yùn)動(dòng)分析中 的作用力或反作用力，旦作用力的大小可通過圖形功能等多種方式來觀察。在創(chuàng)建構(gòu)件、運(yùn)動(dòng)副、標(biāo)記及相關(guān)的載荷對象等機(jī)構(gòu)對象后，利用工具條對機(jī)構(gòu)進(jìn)行分 析。當(dāng)對機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力分析時(shí)，則必須賦予構(gòu)件質(zhì)量特性；若不需對機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力分析，可 省去載荷對象的定義部分。機(jī)構(gòu)模塊可用多種方式輸出機(jī)構(gòu)分析結(jié)果，輸出動(dòng)態(tài)仿真的圖像 文件，輸出機(jī)構(gòu)的分析數(shù)據(jù)文件，用線圖表示機(jī)構(gòu)的分析結(jié)果以及用電子表格輸出機(jī)構(gòu)的分 析結(jié)果等，在每種輸出方式中可輸出各類數(shù)據(jù)。5.2把手仿真運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)條件 flY2： 45de

19、g加深度畫I aaa I匚職消5.3車門運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)條件如圖5-2所示為自行車把手的驅(qū)動(dòng)條件，在這種條件下把手就會(huì)按照給定的時(shí)間位移運(yùn) 動(dòng)。如圖5-3所示為車門運(yùn)動(dòng)的1 摳動(dòng)條件，橫坐標(biāo)為時(shí)間，縱坐標(biāo)為角度，表示車門按照時(shí) 間的變化轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度。參考文獻(xiàn)1Autodesk Inventor Professional 2010 從入門到精通2陳憲春，朱志偉，陳淑紅.折疊自行車設(shè)計(jì)研究J.包裝工程，2007 (08)3蔣旻昱，折疊自行車設(shè)計(jì)探討J.包裝工程，2010 (10)4謝進(jìn)，萬朝燕，杜立杰主編M.機(jī)械原理.北京：高等教育出版社，20045邱宣懷等編著.機(jī)械設(shè)計(jì)國.北京：高等教育出版社，200

20、96盧耀祖等.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)M.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，20047中國輕工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編一一自行車卷(第二版)M機(jī)械工業(yè)出版社2007年版8機(jī)械工業(yè)手冊：金屬材料(第6版)M機(jī)械工業(yè)出版社2003年版致謝很高興我們把全國數(shù)字化設(shè)計(jì)比賽與畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合起來做。通過競賽進(jìn)一步培養(yǎng)我們的 創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、綜合設(shè)計(jì)能力和團(tuán)隊(duì)精神，畢業(yè)設(shè)計(jì)可以體現(xiàn)出我們在校期間的學(xué)習(xí)程度。 從而對我們所學(xué)專業(yè)知識做出有根據(jù)的肯定。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對我們這些年來在學(xué)校所學(xué)知識的 總結(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)可以充分體現(xiàn)出我們在大學(xué)期間的學(xué)習(xí)程度，從而對我們所學(xué)專業(yè)知識 做出很有根據(jù)的評價(jià)。從我們小組拿到畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的第一天開始，*老師就經(jīng)常幻我們講

21、解畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè) 計(jì)步驟，利用課余為我們進(jìn)行有針對的輔導(dǎo)，在我們的設(shè)計(jì)過程中始終擔(dān)當(dāng)著照明燈的角色， 為我們圓滿的完成任務(wù)奠定了良好的基礎(chǔ)。我們以前所接觸的只是課本上的知識，對機(jī)構(gòu)的 整體化設(shè)計(jì)只有側(cè)面的了解。但是同過這次鍛煉，我們才全方位的懂得了什么是機(jī)械設(shè)計(jì)， 從而更加了解了我們的專業(yè)。剛開始設(shè)計(jì)的時(shí)候，覺得東西太多太難，不知道從什么地方下 手，對一些設(shè)計(jì)的步驟根本不知道怎么安排，怎么設(shè)計(jì)。李老師約我們詳細(xì)講解了關(guān)于自行 車的工作目的，教導(dǎo)我們應(yīng)從目的要求著手，順藤摸瓜，理清思路，由目的找到需要的動(dòng)作， 由動(dòng)作找到完成它的構(gòu)件，由多個(gè)構(gòu)件最終整合成所需要的機(jī)構(gòu)，一步步扎實(shí)的得到結(jié)果。在設(shè)計(jì)期

22、間，我們勤思考、善動(dòng)手，從多個(gè)方面俄煉了自己的專業(yè)能力。遇到不懂的問 題時(shí)，*老師都能細(xì)心的幫助我們。我們小組組員也定期討論，互相幫助，互相學(xué)習(xí)，有 效的鍛煉了我們的團(tuán)隊(duì)合作精神。在一次有一次的頭腦風(fēng)暴中，我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)越來越有進(jìn) 步了。這次比奏和畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合是我們出校門之前最重要的一次綜合演習(xí)，是我們大學(xué)4年學(xué) 以致用的最好表達(dá)。相信我們通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，以后也一定會(huì)在工作崗位中更好的發(fā)揮本 領(lǐng)。再次感謝*老師，是您反復(fù)耐心的教導(dǎo)，讓我們的專業(yè)水平越來越高，讓我們在出校 門之前更好地增強(qiáng)了我們的本領(lǐng)。也感謝我們小組的同學(xué)們，是你們給了我很多好的思路和 想法，從而能把畢業(yè)設(shè)計(jì)越做越好。在此感謝

23、全國大學(xué)生機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)組委會(huì)給我們一個(gè)展現(xiàn)自我的平臺！第一章前言3第二章蛋殼形便攜自行車方案設(shè)計(jì)62.1對現(xiàn)有折疊自行車的分析62.2購物車式自行車設(shè)計(jì)方案確定7第三章主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)93.1主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算93.2前件與前架的連接設(shè)計(jì) 133.3前架與中架的連接設(shè)計(jì)143.4后架與座椅支架設(shè)計(jì)153.5車把結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)163.6車殼設(shè)計(jì)173.7車門設(shè)計(jì)18第四章主要零部件有限元分析 184.1前架的有限元分析184.2中架的有限元分析19第五章運(yùn)動(dòng)仿真205.1仿真運(yùn)動(dòng)的步驟205.2仿真設(shè)置及結(jié)果21參考文獻(xiàn) 22致謝23第一章前言1.1自行車的發(fā)展過程簡介據(jù)史料記載,最早的實(shí)物自行車是

24、1791年法國人西拉夫克發(fā)明的在玩具馬車上裝兩個(gè)輪 子的“玩具馬”。因無驅(qū)動(dòng)裝置，坐墊較低，騎車人兩腳著地，用腳蹬地前進(jìn)。1818德國的德拉伊斯首創(chuàng)了前輪可以轉(zhuǎn)向的自行車。他用2個(gè)木輪、1個(gè)鞍座和1個(gè)控 制前輪的車把制成1輛木輪車，人坐在車上，用兩腳蹬地，驅(qū)動(dòng)木輪運(yùn)動(dòng)。1839年蘇格蘭鐵匠麥克米蘭把自行車由木質(zhì)結(jié)構(gòu)改為金屬結(jié)構(gòu)，輪子做成前輪小后輪 大，在前輪處有腳蹬，通過曲柄使后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，騎車人用兩腳踩動(dòng)兩根長桿車子就向前行進(jìn)， 騎車人的腳真正離開了地面。1863年法國馬車店老板米喬克斯在前輪上安裝了腳蹬。1870年法國的古里門為自行車裝 上了鋼幺幺輻條，采用加大前輪，以鏈條傳動(dòng)后輪的結(jié)構(gòu)。18

25、74年英國人勞森造出1輛和今天形式大致相同的自行車，在車上開始裝上鏈輪和鏈條, 用后輪驅(qū)動(dòng)車子前進(jìn)，成為安全自行車，但前輪仍比后輪大，鞍座較低。英國機(jī)械師斯塔雷，在白行車上安裝上前又和剎車，首次使用橡膠作車輪，改進(jìn)了白行 車的很多結(jié)構(gòu)，同時(shí)改造了很多生產(chǎn)自行車的機(jī)器，為自行車的大量生產(chǎn)創(chuàng)造了條件，被后 人稱為自行車工業(yè)之父。1885年蘇格蘭的鄧洛普研制將充氣輪胎用于自行車，使自行車減震性能大大增強(qiáng)，讓騎 車的人騎行舒適度更為提高。再加上管材結(jié)構(gòu)，配上車鈴、支架、車燈等部件，前后輪改為 一樣大，到19世紀(jì)末自行車結(jié)構(gòu)就基本完善了。經(jīng)過將機(jī)械工業(yè)技術(shù)發(fā)展的成果運(yùn)用于自 行車的設(shè)計(jì)制造的努力，自行車

26、開始通過批量生產(chǎn)走進(jìn)普通人的生活，成為人們生活中方便、 快捷的交通工具。1.2傳統(tǒng)自行車的缺點(diǎn)傳統(tǒng)自行車作為短途代步工具具備其他交通工具不可替代的功能，但是傳統(tǒng)自行車的體 積過大，停放不方便，且占用面積大，不利于在外停放和家中停放?，F(xiàn)在的城市交通擁擠、 存車面積明顯不足、自行車停車場所缺乏、占用人行道停車情況嚴(yán)重且自行車被盜現(xiàn)象也十 分嚴(yán)重。因此設(shè)計(jì)一種占地面積小、輕便、防盜、時(shí)尚的可折疊自行車就顯得十分有必要。 1.3折疊自行車的前景和優(yōu)點(diǎn)（1）前景折疊自行車是20世紀(jì)30年代在歐洲起源于軍事用途并伴隨著轎車的普及和城市人口的 增多而發(fā)展起來的，近些年由于采用各種新材料、新技術(shù)及結(jié)構(gòu)創(chuàng)新從而

27、使之體積更小、重 量更輕、強(qiáng)度更大、更結(jié)實(shí)耐用。目前折疊自行車主要集中在歐美等發(fā)達(dá)國家。在這些國家，很多私人轎車都配備折疊自 行車，以備應(yīng)急和休閑之用。根據(jù)發(fā)達(dá)國家發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)，正處在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和轎車開始大 量進(jìn)入家庭階段的我國，自行車行業(yè)產(chǎn)業(yè)即將迎來更大的發(fā)展機(jī)遇，而折疊自行車的獨(dú)特優(yōu) 點(diǎn)符合國情，其發(fā)展空間將有很大的優(yōu)勢。自行車的發(fā)展方向是設(shè)計(jì)個(gè)性化、功能綜合化、自重輕量化、操縱方便化、款式多樣化, 自行車系列產(chǎn)品將得到更迅速的發(fā)展，并形成高中低多檔次格局，尤其折疊自行車是我國最 具潛力取得世界領(lǐng)先水平的產(chǎn)品。目前已經(jīng)有折疊自行車使用單列向心球軸承、腹板結(jié)構(gòu)及獨(dú)創(chuàng)的711齒分體小飛輪， 解

28、決了小自行車受傳動(dòng)比限制的技術(shù)難題，使小自行車不但體積小、重量輕而且速度快，十 分便于騎行、攜帶和存放。通過12英寸樣車在各種路況試騎后，速度與26英寸自行車相同， 騎行操控性、舒話性、安全性均非常令人滿意，完全可以滿足成人代步需要，整車質(zhì)量只有 59公斤，大大低于普通26英寸自行車，開發(fā)形成系列產(chǎn)品后，極具潛力。在城市部分取 代26英寸自行車，成為上班族、學(xué)生、有車族、老年人的時(shí)尚選擇，有若誘人的市場前景。（2）折疊自行車優(yōu)點(diǎn)：1）靈活攜帶：折疊式自行車比-般自行車要輕，折疊后其體積不到普通自行車的五分 之一，體積小，重量輕，提著上樓、上電梯、上公交、乘地鐵，都不費(fèi)勁，是公共交通的最 佳伴侶

29、。2）快速折疊：折疊與打開時(shí)均無需工具，整個(gè)過程只需十幾秒鐘而己。把手、坐墊無 須任何工具也可自由調(diào)整高低，男女老幼皆可乘騎。3）駕馭自如：依據(jù)人體力學(xué)而設(shè)計(jì)的折疊自行車，車輪不大，通過調(diào)整前后齒比，騎 行舒適快速省力，把手、坐墊高低均可調(diào)整。4）保持時(shí)尚：折疊車外形靚麗，做工精美，絕對是時(shí)尚族的頂好裝備。5）送禮佳品：價(jià)格、外觀、功能，都決定它是送禮的好選擇。6）健身環(huán)保：騎折疊自行車不僅是最好的有氧運(yùn)動(dòng)之一，也符合綠色出行的主題。第二章便攜式自行車方案設(shè)計(jì)2.1已有折疊自行車的分析現(xiàn)在的市場上存在著各種各樣的折疊自行車，廠家們也在爭先的推出新產(chǎn)品，為求能夠 吸引更多消費(fèi)者的注意力，增加銷售

30、量。但是在這些款式中，大部分折疊自行車的折疊機(jī)構(gòu) 都是千篇一律、大同小異的，多數(shù)都只不過在顏色和材料或者是小部件上有所區(qū)分，沒什么 設(shè)計(jì)能真正做到真正意義上的改進(jìn)。市場上大部分的折疊自行車雖然折疊后體積是比傳統(tǒng)自 行車小一點(diǎn)，但對于廣大用戶而言，市場上很多折疊自行車折疊后還是很難攜帶，盡管也有 一些折疊車品牌陸續(xù)推出了折疊車提包，但提包體積很大，非人力可以攜帶行走。因此，折疊自行車己經(jīng)成為自行車的一種發(fā)展優(yōu)勢，人們在選購自行車是都會(huì)首先考慮 折疊自行車，所以，現(xiàn)在人們對購買選擇自行車的要求己經(jīng)不僅僅局限于使用舒適，還包括 外形、結(jié)構(gòu)和存放空間等等，所以只是簡單的改變一些小部件，改變顏色和材料等

31、得改進(jìn)己 經(jīng)不存在著什么明顯的優(yōu)勢。如何能把折疊自行車折疊后的體積更小，折疊操作更方便、省 時(shí)、靈活，已經(jīng)成為廣大折疊自行車開發(fā)者的挑戰(zhàn)。自折疊自行車出現(xiàn)以來，人們嘗試了多種折疊方式，其中運(yùn)用最廣的折疊方式是將車架 大梁折疊，前后車輪能疊在一起，車把側(cè)放倒，座管壓到底，腳踏板折疊，車把折疊，如圖 2.1所示；這種折疊方式在折疊后體積確實(shí)縮小了，但外形不規(guī)則，必須提著行走，不便于 攜帶，收起、展開費(fèi)事，且折疊后沒有固定裝置，這種折疊方式僅適用于折疊后便于家中存 放。因此雖然技術(shù)較為成熟，但并不是理想的折疊式自行車。折疊方式影響著自行車的各項(xiàng)性能。一種設(shè)計(jì)方式被消費(fèi)者接受并被廠家廣泛采用也自 然會(huì)

32、成為行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，但是自折疊自行車出現(xiàn)以來，人們嘗試的多種折疊方式都有其局限性。圖2.1大梁折疊式自行車這種折疊方式是目前較為成熟的折疊方式，但這種折疊方式有較多不便之處，折疊較為復(fù)雜，且折疊后前后輪無固定裝置，導(dǎo)致前后輪容易分開，折疊后所占的空間比理論空間要大的多，且無提手之類的裝置。這種折疊自行車只適用于閑置的自行車在家中存放，折疊功能大大的降低了。另一種折疊自行車改變了傳統(tǒng)的折疊方式，是目前全球最小最輕的折疊自行車。自行車 僅重5. 5公斤，折疊后可以放入包中，如同把雨傘。這種折疊自行車的制造者是英國發(fā)明 家克萊夫辛克萊爵士，他曾在1970年發(fā)明當(dāng)時(shí)世界上最小的袖珍計(jì)算器。該自行車可以 承受的重昂:最高為112公斤，它的高度可以調(diào)節(jié)。而且它折疊和展開都比較