機(jī)械原理課程設(shè)計多功能搖擺式健身自行車

1、機(jī)械原理課程設(shè)計說明書設(shè)計題目 多功能搖擺式健身自行車目錄課程設(shè)計題目 ：多功能搖擺式健身自行車摘要········································2一 緒論·

2、;···································2（一） 自行車的背景與需求············

3、83;··2（二） 搖擺式多功能健身優(yōu)點·············3（三） 市場分析·························3二 設(shè)計方案的確定····

4、;·····················3（一） 主要技術(shù)要求·····················3（二） 設(shè)計過程····

5、83;····················4<1>設(shè)計原型······················4<2>結(jié)構(gòu)分析···

6、;···················5<3>設(shè)計的改進(jìn)····················6三 課程設(shè)計個人總結(jié) ······&#

7、183;···············6 四 參考文獻(xiàn)·······························7摘要 人類初始，狩獵以

8、取犧牲，采摘而得天賜。運動是人類生存的前提，只是在社會發(fā)展，私有制出現(xiàn)，而后才有了“勞心者治人，勞力者治于人”的現(xiàn)象。在現(xiàn)今社會中，生活節(jié)奏越來越快，幾乎所有人都在為工作忙碌奔波，忽視了運動的重要性，身體素質(zhì)越來越差，隨著社會的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)們明的發(fā)展，城市交通狀況越來越差，污染與能源消耗越來越重，自行車作為一種包含了交通代步、鍛煉身體、越野旅游、運動比賽以及少量貨物運送工具，越來越來越受到人們的青睞。騎自行車不僅簡捷、方便、安全，而且是一種鍛煉身體的好方法。在中國，貧富差距相差懸殊，道路建設(shè)也不夠完善，而自行車價格相對便宜，存放與使用方便，維修保養(yǎng)簡單，符合人們多種方面的要求。因此，自行車在某些

9、地區(qū)還是一種比較普遍的代步工具。但是單一的自行車功能使得它并沒有被更多的人接受，設(shè)計者的工作就是要設(shè)計出適合人們使用，滿足使用者要求的產(chǎn)品，順應(yīng)時代的發(fā)展。因此折疊自行車的設(shè)計成為設(shè)計者的又一挑戰(zhàn)。我們大膽的將健身自行車與折疊自行車巧妙結(jié)合，從而能夠設(shè)計出一臺具有劃時代意義的折疊自行車。關(guān)鍵詞:折疊；自行車；健身；設(shè)計；機(jī)構(gòu)；體積。一 緒論（一）、自行車的背景與需求自行車發(fā)明至今已有200多年的歷史。今天，自行車作為交通代步、鍛煉身體、越野旅游、運動比賽以及少量貨物運送工具，已遍及到世界的每個角落。由于自行車是依靠人體自身的驅(qū)動力和騎車技能而行駛的，因此控制靈活方便，能快速地對駕駛者的操作做出

10、反應(yīng)，速度直接由人腳部運動直接控制，雖然原始，但卻更可以貼近人們的生活。據(jù)近幾年來得研究表明，騎自行車和跑步、游泳一樣，是一種非常有效的健身方法和最能改善人們心肺功能的耐力性鍛煉。騎自行車還能夠減少空氣污染與噪聲污染，保護(hù)了人們賴以生存的環(huán)境。自行車鍛煉的好處是不限時間，不限速度。騎自行車不但可以減肥，而且還可以使身材均勻。由于自行車運動是需要大量氧氣的運動，所以還可以強(qiáng)化心臟功能。同還能防止高血壓，有時比藥物更有效。踩自行車壓縮血管，使得血液循環(huán)加速，大腦攝入更多的氧氣，再加入吸入大量新鮮空氣，會覺得腦筋更清楚。騎在車上你會感覺十分自由且暢快無比。它不再只是一種代步工具，更是愉悅心靈的方式。

11、由此看出，自行車的需求依然很高。（二）、搖擺式多功能健身自行車優(yōu)點多功能健身自行車特征是：1、 駕馭自如：依據(jù)人體力學(xué)而設(shè)計的折疊自行車，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。2、 多種實用功能隨意切換，出門代步，居家鍛煉。3、 快速折疊:折疊與打開時均無需工具，整個過程只需十幾秒鐘而已。4、保持時尚：折疊車外形靚麗，做工精美，絕對是時尚一族的頂好裝備。5、健身環(huán)保：騎自行車不僅是最好的有氧運動之一，也是身體力行的環(huán)保途徑之一。（三）、市場分析現(xiàn)在的市場上存在著各種各樣的折疊自行車，或者健身自行車，廠家們也在爭先地推出其嶄新的產(chǎn)品，為求能夠吸引更多消費者的注意力，增加銷售

12、量。但是在這些款式中，大部分自行車的折疊機(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，沒有居家鍛煉功能，沒什么設(shè)計能真正做到真正意義上的改進(jìn)。因此，搖擺健身自行車已經(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首先考慮搖擺健身自行車，所以，現(xiàn)在人們對購買選擇自行車的要求已經(jīng)不僅僅局限于使用舒適，還包括外形、結(jié)構(gòu)、功能和存放空間等等，所以只是簡單的改變一些小部件，改變顏色和材料等得改進(jìn)已經(jīng)不存在著什么明顯的優(yōu)勢。如何能把鍛煉功能，代步工具相結(jié)合成為了開發(fā)者的挑戰(zhàn)。二設(shè)計方案的確定（一）、主要技術(shù)要求1、采用現(xiàn)代設(shè)計方法完成各部分的設(shè)計；2、使用該設(shè)備能實現(xiàn)展開

13、后安全正常行使，折疊后便于攜帶等功能，3、要求總體結(jié)構(gòu)尺寸最小化，關(guān)鍵零部件強(qiáng)度、剛度足夠；4、動作安全可靠，工作時運動平穩(wěn)；5、整體結(jié)構(gòu)布局優(yōu)化。6、主要技術(shù)參數(shù)最大展開尺寸：1784.67*690*1680.76傳動比：腳踏一圈與車輪轉(zhuǎn)動圈數(shù)之比，1:4最大承重：100kg 最高時速：40km/h 設(shè)計重量：9.5kg剎車線：1.5MM不銹鋼（固定螺釘設(shè)計，取消圓孔下部的螺紋，不銹鋼材料。強(qiáng)度增加一倍）。車輪直徑：550mm（二）、設(shè)計過程<1>設(shè)計原型 (a) 普通自行車，只具備交通運輸載具功能，如在家中只能閑置。(b) 擺動式健身車初稿，由于傳動比過大騎行是所需的力比較大，

14、在騎行時就可能把休閑代步變成一種超大負(fù)荷的運動，而且騎行方式不美觀。(c) 將（a）（b）兩種自行車相結(jié)合，既可作為健身器材游客作為交通工具，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。過偏心輪實現(xiàn)車座往復(fù)運動，機(jī)構(gòu)簡單，效果明顯。通過螺栓將車座固定即可實現(xiàn)代步、健身功能切換。 可折疊功能解決了占地面積大，防盜性差的缺點。資料顯示，當(dāng)車座處在不同的位置時，會鍛煉到人體的不同部位，根據(jù)機(jī)械原理知識，通過比較各種傳動機(jī)構(gòu)，最終確定通過連桿機(jī)構(gòu)實現(xiàn)車座的上下往復(fù)運動，這樣設(shè)計不僅結(jié)構(gòu)簡單，加工方 便，可以大大地降低成本，而且又不失實用性。<2>結(jié)構(gòu)分析1結(jié)構(gòu)分析：如附圖2-1所示，建立直角坐標(biāo)系。機(jī)構(gòu)中活動構(gòu)件為1、2、

15、3，即活動構(gòu)件數(shù)n=3。A、C、D、E處運動副為低副（3個轉(zhuǎn)動副，1個移動副），共4個，即Pl=4。則機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)為：F=3n-2Pl=3×9-2×5=1。2拆基本桿組：標(biāo)出原動件1，其轉(zhuǎn)角1，轉(zhuǎn)速為n1，如附圖2-2（a）所示；拆出級干組2-3，為RRP桿組，如附圖2-2（b）所示。由此可知，該機(jī)構(gòu)是由機(jī)架0、原動件1和一個級桿組組成的，故該機(jī)構(gòu)是級機(jī)構(gòu)。2.平面連桿機(jī)構(gòu)運動分析和動態(tài)靜力分析：3折疊功能目前市場上的折疊自行車的折疊形式主要有三種：第一種是左右折疊自行車，又稱對折疊，這是國內(nèi)外比較常見的折疊方式也是 發(fā)明最早的一種折疊方式，它是從自行車腳踏中央折疊，然后

16、前輪 和后輪并在一起；第二種是剪刀折疊自行車，又稱x折疊。在國內(nèi)比 較少見，它主要是從自行車中間去折疊，然后折疊過后自行車前輪 和后輪形成一條直線式i第三者是內(nèi)折疊自行車，又稱前后折疊。在 國內(nèi)這種折疊方式的自行車也比較少見，一般用于折疊電動車，這種折疊主要是后輪向前折疊，前輪向后輪折疊，前后輪并碰到一起， 兩個輪子基本上能接觸。 分析比較以上三種折疊方式，最終決定采用比較常見的第一種 折疊方式，具備折疊功能后，應(yīng)用此種設(shè)計的自行車的儲存空間就 大大地減小了?？紤]到由于現(xiàn)在停車場位置緊張，這樣的設(shè)計可以 方便用戶將自行車儲存在家里，與此同時，也可以克服自行車放在 室外防盜性差的缺點。<3

17、>設(shè)計的改進(jìn)由于兩個車輪之間的距離不能太小，否則會減少騎車者的舒適度，由車的高度所定，我們設(shè)計后支撐柱的傾斜角度比較大，加上要保證坐墊的高度，從而使坐墊放置比較前，所以腳踏板的位置也隨著后置。改進(jìn)的方法：加長坐墊的支撐柱，將坐墊的支撐支點往后移，也可以加長后支撐柱，減少后支撐柱的傾斜角度，盡量將坐墊后置，可以達(dá)到腳踏板前置的目的。三課程設(shè)計個人總結(jié)經(jīng)過這么多天的努力，我終于將機(jī)械原理課程設(shè)計做完了.在這次作業(yè)過程中,我遇到了許多困難，一遍又一遍的計算，一次又一次的修改這都暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足。盡管這次作業(yè)的時間是漫長的,過程是曲折的,但我的收獲還是很大的.不僅僅學(xué)習(xí)了自行車的基本結(jié)構(gòu)，對自行車構(gòu)造有了進(jìn)一步了解，也