畢業(yè)設(shè)計之電動車

1、上網(wǎng)兼職機會，免費注冊獨立商城，兼職月收入8000元以上，加盟網(wǎng)址：第一章 概述1.1設(shè)計的主要目的和意義此次設(shè)計的目的是掌握產(chǎn)品造型的設(shè)計，包括材料、尺寸的合理選擇，靈活運用制作技術(shù)、形態(tài)表達語言，根據(jù)人機工程學(xué)和美學(xué)來設(shè)計電動自行車的尺寸和顏色。根據(jù)同類型產(chǎn)品的類比和設(shè)計，力學(xué)分析，考慮人機工程學(xué)中的人體尺寸和人的舒適程度來綜合設(shè)計電動自行車的尺寸。設(shè)計的目的其實包括好幾個層面，第一，加工工藝的了解；第二，進一步提出不同材質(zhì)的優(yōu)化組合課題；第三，探究材料與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能的有機聯(lián)系；第四，熟悉產(chǎn)品結(jié)構(gòu)連接件的運用；第五，產(chǎn)品形態(tài)討論；第六，尋求產(chǎn)品設(shè)計制作的個性化等等。通過這半年的設(shè)計，我們

2、很好的復(fù)習(xí)了已經(jīng)學(xué)過的課程，并對部分材料的應(yīng)用有了一定了解，在顏色搭配上也有了一定的學(xué)習(xí)，而且能熟練操作制圖軟件和辦公軟件。對我們以后在工作上有很大的幫助。1.2國內(nèi)外電動自行車的發(fā)展情況1.2.1國外及我國臺灣地區(qū)電動自行車的發(fā)展情況 為創(chuàng)造市場需要，適合老弱婦孺各種年齡層騎乘自行車，國外廠商多年前即開始研制輔助驅(qū)動自行車并且在新電池和驅(qū)動機械馬達技術(shù)成熟發(fā)展之下，電動自行車應(yīng)運而生。海外發(fā)展較早的要數(shù)日本、奧利地、德國、臺灣等國家和地區(qū)，近幾年美國發(fā)展也比較快。國外的電動自行車主要是作為一種輕松代步及休閑健身工具。例如，在大型的停車場、超市和旅游區(qū)里使用。從1994到1999年6年時間中，

3、全球電動自行車數(shù)量，從3.6萬輛劇增1600萬輛，如按2%算，電動車需要量會在30萬輛以上。同時，東南亞、中東、印度增到50萬輛，而在2000年，僅日本就需要50萬輛?？傮w來說，電動自行車在全球的潛在市場很大，并呈上升趨勢。 日本電動車的生產(chǎn)及技術(shù)都占世界領(lǐng)先地位，商品化的電動自行車由日本雅馬哈公司率先于1994年推出，并隨著本田、三洋、松下等知名公司的參與，生產(chǎn)規(guī)模日益放大。但日本對電動自行車的使用管理上采取了嚴格限制，日本只許智能型電動自行車上路，并對智能型電動自行車的要求制定了很嚴格規(guī)定。具體有:在任何路況情況下，速度小于15km/h時，人力:電助力大于等于1，即電助力不允許大于人力，但

4、電助力接近于人力;在任何路況情況下，速度大于15km/h時，速度每增加1km/h，電助力下降1/9;速度小于等于24km/h時，整車電助動系統(tǒng)關(guān)閉;人力蹬踏開始后1秒鐘之內(nèi)，電助動系統(tǒng)按上述開始要求工作:人力蹬踏停止后l秒鐘之內(nèi)，整車電助動系統(tǒng)關(guān)閉;為了節(jié)約電能，智能型電助自行車停止運行一定時間(一般為3一5分鐘)后，整車處于休眠狀態(tài)。 臺灣因前些年對摩托車未加任何限制，以至達到500輛/千人的飽和程度，隨之帶來嚴重的交通混亂及污染，因此臺灣臺中成立的“電動自行車用鏗電池技術(shù)發(fā)展策略聯(lián)盟”制定了統(tǒng)一的電池標準。1.2.2我國電動自行車發(fā)展情況 我國電動車發(fā)展在九十年代前基本都依靠進口，如高爾夫

5、球車、游覽觀光車等。自九二年以來，我國有了自行研制和生產(chǎn)的電動車產(chǎn)品，通過近10年的發(fā)展，現(xiàn)已初步形成以江蘇益高電動車、山西美猴王電動車、廣州朗晴電動車、深圳飛豹電動車、濟南賽爾電動車、山東火云電動車、山東澳柯馬電動車、中國二汽電動車等一大批具有實力和規(guī)模的電動車生產(chǎn)廠家，現(xiàn)已在國內(nèi)市場推出的有:電動摩托車、電動游覽車、電動高爾夫球車、電動觀光車、電動汽車、電動載貨車、電動救援車、電動助行(代步)車、電動滑板車、電動自行車、家庭生活車等。從電動車產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品分類，可分為二類，即:四輪電動車和二輪電動車。從電動車的目標市場來分析，四輪電動車的目標市場為:火車站、倉庫、房地產(chǎn)會所、旅游景區(qū)、醫(yī)院、郵

6、局、公園、運動場所、大型工廠、大型商場、機場、碼頭及大賣場等。 我國的電動自行車發(fā)展始于上個世紀90年代末，1997年開始出現(xiàn)商業(yè)化，年銷量不足1萬輛，1998年為5.4萬輛，從2000年開始得到快速發(fā)展，據(jù)中國自行車協(xié)會統(tǒng)計，2004年全國銷量已突破750萬輛，歷年累計的銷量達到1500萬輛，自行車走向電動化已經(jīng)成為一個現(xiàn)實。雖然，有許多城市至今仍不肯承認電動自行車的交通地位，至今仍將其列為“禁止銷售”和“禁止上牌上路”的產(chǎn)品。但是，在我國的絕大多數(shù)城市和農(nóng)村，電動自行車已經(jīng)人們習(xí)慣的個人交通工具，己經(jīng)深深地溶入了社會生活之中。由于政策管理法規(guī)的滯后，一種被稱為“電動摩托車(電摩)”的電動車

7、從2003年開始浮出水面，取消了已經(jīng)成為擺設(shè)的人力騎行功能，電池容量擴大1.52倍，同時，全面采用摩托車的輪系、制動系統(tǒng)和減震系統(tǒng)，電機功率也提高1.52倍，最高時速接近40km/h。這種“電摩”一登場，就像是一個“壞小子”，每到一處立即引起一陣動蕩，強烈地沖擊著電動自行車的市場，特別是在中小城市和廣大農(nóng)村，它很快成為基層消費者喜歡的電動交通工具。受汽油漲價的推動，人們也切實體會出電動交通工具的節(jié)約，“電摩”大有取代“正宗摩托”的勢頭。據(jù)不完全統(tǒng)計，僅 2004年一年，這種“電摩”的總銷量達到了幾百萬輛。當然，它也不能再稱為電動自行車了，因其己不具備人力騎行功能，車輪系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、避震系統(tǒng)、

8、燈光系統(tǒng)己全面采用摩托車配置，外型也不像自行車。1.3本設(shè)計的主要任務(wù)本設(shè)計的主要任務(wù)：整車造型設(shè)計，零部件的選擇和計算依據(jù)，整車要符合人-機工程學(xué)，包括操作方便宜人，調(diào)節(jié)省力有效，照明適度，顯示清晰，造型美觀，色彩和諧，維護保養(yǎng)容易。第二章 人機工程學(xué)2.1人機工程學(xué)的研究內(nèi)容2.1.1人機工程學(xué)的定義 人機工程學(xué)是從20世紀50年代開始發(fā)展起來的一門新興的邊緣學(xué)科。在我國本學(xué)科處于初級階段，人機工程學(xué)研究的是人和機器的相互關(guān)系的合理方案，即人的直覺顯示、操作控制、人機系統(tǒng)設(shè)計和布置、作業(yè)系統(tǒng)的組合等進行有效的研究，其目的在于獲得高的效率及人在作業(yè)時感到安全和舒適。人機工程學(xué)是從人的生理和心

9、里出發(fā)，研究人、機、環(huán)境的相互關(guān)系和相互作用的規(guī)律，以優(yōu)化人-機-環(huán)境系統(tǒng)的一門學(xué)科。2.1.2人機工程學(xué)的基本概念 人機工程學(xué)作為一門新興學(xué)科，在他的自身發(fā)展過程中，有機的吸收和融合了各種相關(guān)學(xué)科的理論，不斷的完善了本學(xué)科的基本概念、理論體系、研究方法、技術(shù)標準和規(guī)范。為了準確的理解人機工程學(xué)的基本理論，掌握其在車輛工程領(lǐng)域的應(yīng)用下面對人機工程學(xué)的概念給出準確說明。 1.人機系統(tǒng) 機器是為人服務(wù)的，任何機器，設(shè)備和器具。都需要人來操縱、監(jiān)控和使用，即使是高度自動化的機器，在正常運行中不需要人來進行一般的操縱，機器的開動、監(jiān)視以及出現(xiàn)異常或特殊情況下，還是需要人來處理。人和機器相互作用、相互配

10、合和相互制約，才能共同完成規(guī)定的任務(wù)，實現(xiàn)預(yù)期的功能。將人與機器聯(lián)系起來，視為一個整體和系統(tǒng)，就稱為人機系統(tǒng)。人機系統(tǒng)處于一定的環(huán)境中，并與周圍環(huán)境發(fā)生相互作用。 廣義而言，人機系統(tǒng)就是指“人”與其他所對應(yīng)的“物”共處于一個時間及空間時所構(gòu)成的系統(tǒng)。人機系統(tǒng)中“人”指的是在所研究的系統(tǒng)中參與系統(tǒng)過程的人；”機”則泛指一切與人同處于同一環(huán)境中，并與人交換信息，物質(zhì)和能量，供人使用的物，“機”可以是機器，也可以是物品；“環(huán)境”指的是“人”、“機”、共處的、對人和機有直接或間接影響的周圍外部條件。在“人”“機”間的信息、物質(zhì)及能量的交換中，一般以人為主動，首先是人感受到機器及環(huán)境的作用于人的感覺器官

11、的信息，由體內(nèi)傳入神經(jīng)到達大腦皮層，在大腦分析器中經(jīng)過綜合、分析、判斷、最后做出決策，在由傳出神經(jīng)將決策信息傳入人的執(zhí)行器官，執(zhí)行器官的動作向機器發(fā)出人的指揮命令或伴隨著操作向機器傳遞能量，機器接受操作信息或操作能量后，將按照自己的規(guī)律做出相應(yīng)的調(diào)整或輸出，并將其工作和運行的情況用一定的狀況表示出來，在反作用于人，整個系統(tǒng)將這樣的循環(huán)過程中實現(xiàn)人所希望的功能。2.人機界面 人機系統(tǒng)中，“人”“機”之間能夠相互施加影響，實現(xiàn)相互作用的區(qū)域，稱為人機界面。人通過感覺器官接受外部的信息、物質(zhì)和能量，又通過人的執(zhí)行器官向外界傳遞人發(fā)出的信息，物理和能量。因此，機器及環(huán)境中參加者兩個過程的一切領(lǐng)域?qū)儆谌?/p>

12、機界面。 接于人機界面的性質(zhì)，可將人機界面分為以下三種： 第一類控制系統(tǒng)人機界面 如汽車駕駛系統(tǒng)，飛機駕駛系統(tǒng)等。這類人機界面的特點是通過顯示器（主要是視覺和聽覺顯示器）將機器的運轉(zhuǎn)信息傳遞給人，人通過機器上的操作裝置對機器傳達控制指令，使機器按人所規(guī)定的狀態(tài)運行。 第二類直接作用型人機界面如座椅、家具、服飾、手動工具等。這類人機界面的特點是“人”“機”直接相互作用，要求“機”適合人體的形態(tài)、尺寸及操作能力，使人在使用時用力適當，感覺舒坦、操作方便和安全可靠。 第三類間接作用型人機界面如照明、震動、噪聲、小環(huán)境氣等。這類人機界面的特點是“機”的輸出通過對環(huán)境的影響，間接作用于人的心理，心理過程

13、，從而影響人的舒適、健康和生命安全。 上述分類只是為了說明人機界面的特點，各類之間并不是毫不相關(guān)的，在實際人機系統(tǒng)中，往往兼有各種人機界面，且相互之間相互影響。例如在汽車的駕駛室的人機系統(tǒng)中。顯示控制系統(tǒng)屬于第一類人機界面，座椅扶手等屬于第二類人機界面，而室內(nèi)的溫度、噪聲、震動等屬于第三類人機界面。座椅、震動、噪聲會影響人對控制系統(tǒng)的操縱能力，而錯誤的控制裝置設(shè)計又會使人的作業(yè)條件惡化，甚至影響行車安全?？梢?，人機界面之間有著非常復(fù)雜的關(guān)系。3人機關(guān)系 人機關(guān)系的基本原則可以歸納為以下兩個方面： （1）機宜人 使機器的系統(tǒng)盡量滿足使用者的體質(zhì)、心理、生理、智力、審美以及社會價值觀念等素質(zhì)因素的

14、條件的要求，包括：信息顯示即便于接受又易于做出判斷：控制系統(tǒng)的尺寸、力度、位置、結(jié)構(gòu)、形式、均適合操作者的需要；工具、用品、器具得心應(yīng)手，能充分發(fā)揮使用效率；人所處的工作環(huán)境舒適安全，有利于身心健康，能充分發(fā)揮人的功能。 （2）人適機 機器的結(jié)構(gòu)有其自身的規(guī)律，操作環(huán)境或生活環(huán)境也因各種因素而受到某種限制，如經(jīng)濟上的可行性，技術(shù)上的可能性，機器本身性能要求的條件等。為了適應(yīng)環(huán)境，往往要求對人因素予以限制和訓(xùn)練，盡量發(fā)揮人的可塑性特點，讓人去適應(yīng)機器的要求，以保證人機系統(tǒng)有最優(yōu)效能。機宜人是有條件的，人適機也是有限制的，在人機系統(tǒng)中，人機之間有著相互依存、相互影響、相互制約的關(guān)系。因此，盡管系統(tǒng)

15、是以人為主，但機宜人和人適機之間卻有著辨證關(guān)系。依據(jù)機的客觀要求，人適機是學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的問題，這里說的是學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，即包括專門的訓(xùn)練，也包括平時培養(yǎng)的習(xí)慣。反之，人們在長期的生活和勞動中形成的操作習(xí)慣。反之，人們在長期的生活和勞動中形成的操作習(xí)慣又會成為機宜人的條件，制約機器控制系統(tǒng)的設(shè)計。 人機系統(tǒng)中的機宜人和人適機是相對的，首先是機宜人的程度問題，即機能滿足人的程度，人的因素中某些方面可以量化，可以提供基本的圉值的均值，但也有很多因素難以準確量化，如情緒、審美心理、社會價值觀等，而且這些因素又是隨著時代的進步而變化的，何況人的許多因素也會因為因時、因人、因年齡不同而變化，即使是同樣的機器，系

16、統(tǒng)的可靠性也因人的因素而變化。其次是機宜人的條件問題，機器也在不斷發(fā)展，總的來說，機宜人的程度不斷提高。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人機系統(tǒng)越來越強大，自動化程度也越來越高，控制系統(tǒng)越來越智能化，人與機器的的關(guān)系由人直接與機器共同參與生產(chǎn)工程轉(zhuǎn)變?yōu)槿诉h離生產(chǎn)過程，由人直接控制機器，變?yōu)槿伺c機器對話，人機界面逐漸由體力型轉(zhuǎn)變?yōu)樾睦硇?，對操作者的文化程度、診斷與決策能力的要求越來越高，。 實際上，任何一個人機系統(tǒng)要盡量做到機宜人，也要設(shè)計到人適機。調(diào)整這種人機相互匹配關(guān)系最根本的制約條件就是人的可能性與人的可靠性。研究人的可能性是為了在人機功能分配中，使人的負荷控制在人的正常閾值范圍之內(nèi)。研究人的可靠性市

17、為了在人機系統(tǒng)中，充分考慮到人的生產(chǎn)失誤時，在確保人身的安全前提下，不致影響系統(tǒng)的功能。2.1.3人機工程學(xué)的研究對象人機工程學(xué)的研究對象是人-機-環(huán)境系統(tǒng)，簡稱人機系統(tǒng)。人機工程學(xué)要研究人-機-環(huán)境系統(tǒng)各部分的總體屬性，以及人機環(huán)境的相互關(guān)系的規(guī)律。2.1.4人機工程學(xué)的研究內(nèi)容 人機工程學(xué)是一門綜合性的邊緣學(xué)科，其基礎(chǔ)理論涉及到許多學(xué)科。屬于有關(guān)技術(shù)工程學(xué)科有著密切的關(guān)系外，還有人體解剖學(xué)、人體測量學(xué)、勞動衛(wèi)生學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、安全工程學(xué)、行為科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、技術(shù)審美等有設(shè)密切的聯(lián)系。人機工程學(xué)的應(yīng)用范圍十分廣泛，從日常用品到工程建筑，從大型機具到高科技產(chǎn)品，從家庭活動到工業(yè)系統(tǒng)，各個方

18、面都在運用人機工程學(xué)的原理和方法，解決人機環(huán)境之間的相互關(guān)系和系統(tǒng)的優(yōu)化問題。人機系統(tǒng)的構(gòu)成，可以分為人、機、環(huán)境三個子系統(tǒng)。對三個字系統(tǒng)的研究，各自獨立為一門學(xué)科，即人的科學(xué)、科學(xué)工程科學(xué)及環(huán)境科學(xué)。這三個子系統(tǒng)中兩兩相互交織，又構(gòu)成三個交叉系統(tǒng)，如圖2-1所示 人人-機人-環(huán)境人-機-環(huán)境機機-環(huán)境環(huán)境 圖2-1人-機-環(huán)境系統(tǒng)的構(gòu)成示意圖 根據(jù)系統(tǒng)學(xué)的第一定律，系統(tǒng)的整體屬性不等于部分屬性之和，其具體情況取決于系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)協(xié)同作用的程度，因此，對人機工程學(xué)而言，即需要對人機環(huán)境每個部分的屬性進行深入的研究，又需要對人機環(huán)境系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)及其屬性進行研究，以達到整體優(yōu)化的目的。 總

19、體上，人機工程學(xué)由以下兩個學(xué)術(shù)研究方向構(gòu)成； （1）研究和試驗 確定工程設(shè)計所必須知道的有關(guān)人的特性具體特征參數(shù)。 （2）應(yīng)用和工程 設(shè)計宜人化的用品、工具、機器、環(huán)境程序、工作任務(wù)等。1人的特性的研究 人是人機系統(tǒng)中最重要的、最活躍的環(huán)節(jié)，同時也是最難控制的環(huán)節(jié)。對人的特性的研究，是人機工程學(xué)的基礎(chǔ)。人的特性研究可大體歸納為以下九個方面。 (1)人體尺寸及人體測量技術(shù) 人體尺寸包括靜態(tài)尺寸和動態(tài)尺寸。研究人體尺寸及人體測量技術(shù)的基礎(chǔ)學(xué)科是人體測量學(xué)。 (2)人體的力學(xué)性能 人體力學(xué)性能包括人在各種狀況下，其質(zhì)量特性、質(zhì)心位置、肢體運動速度、人的體力和耐力等參數(shù)的變化規(guī)律。研究人體力學(xué)性能的基

20、礎(chǔ)學(xué)科是人體生物力學(xué) (3)人的勞動生理能力 人的勞動生理功能包括人的體力負荷、腦力負荷、人體反應(yīng)及疲勞機制等內(nèi)容。研究人的勞動生理功能的基礎(chǔ)學(xué)科是勞動生理學(xué)。 (4)勞動中人的心理過程 主要研究勞動中人的心理調(diào)節(jié)特點、心里反射的機制、心理負荷及疲勞的心理機制等內(nèi)容。研究勞動中人的心理過程的基礎(chǔ)學(xué)科是勞動心理學(xué)。 (5)人的信息傳遞功能 主要研究人對信息的接受、傳遞、存儲、加工和輸出的能力及其機制，為系統(tǒng)的系統(tǒng)編碼、信息顯示及控制裝置的設(shè)計提供依據(jù)。研究人的信息傳遞能力的基礎(chǔ)學(xué)科是工程心理學(xué)。 (6)人的可靠性 主要研究人在正常情況下產(chǎn)生失誤的可能性，為系統(tǒng)的可靠性設(shè)計提供依據(jù)。對人的可靠性的

21、研究是人機工程學(xué)特有研究方向之一。 (7)人員選拔和訓(xùn)練 研究人的及本素質(zhì)的測試與評價、人員的選拔和訓(xùn)練等。 (8)人的動作時間研究 研究人的操作動作，尋求改善作業(yè)的途徑，進行人的操縱動作的合理設(shè)計。 (9)人體模型 研究人的數(shù)學(xué)模型、物理仿真模型、人體模板等。 2機的特性的研究 機的因素有很多，在此主要對機械、電氣系統(tǒng)進行歸納，在一定程度上也有普遍代表性。這方面的基礎(chǔ)學(xué)科主要有機械、電子、電器、儀表、材料、建筑等工程技術(shù)學(xué)科。 機的特性的研究內(nèi)容可概括為以下五個方面。 信息傳達技術(shù) 包括儀表顯示、聲音信息傳達、觸覺信息傳達、圖形符號傳達、編碼方法等。 操縱控制技術(shù) 包括操縱裝置、控制裝置、控

22、制系統(tǒng)、鍵盤技術(shù)等。 安全保障技術(shù) 包括冗余性系統(tǒng)、機器保險裝置、防止人的操作失誤及失職的設(shè)施、事故預(yù)警預(yù)防方法、救援方法、安全保護措施、機器的放錯設(shè)計等。 動力仿真技術(shù) 包括受控對象的動力學(xué)建模、數(shù)學(xué)仿真技術(shù)、物理仿真技術(shù)等。 宜人化技術(shù) 主要是改善人的舒適性及使用方便性技術(shù)，如振動機噪聲的控制和隔離，座椅及用具的宜人化設(shè)計等。3環(huán)境特性研究 環(huán)境是十分廣泛的概念，包括生產(chǎn)環(huán)境、生活環(huán)境、室內(nèi)環(huán)境、室外環(huán)境、自然環(huán)境、人造環(huán)境等。概括起來，可以將環(huán)境歸納為兩種形式；一是空間形式，即占有一定空間，包圍在人的周圍，給人以影響；另一種是實踐形式，它在人的活動過程中發(fā)生、發(fā)展和變化，并給人以影響。這

23、兩種形式在某些情況下可隨客觀條件的變化而相互轉(zhuǎn)化。有時可用延長作業(yè)時間的方法來彌補作業(yè)空間的不足；反正，也可以用作業(yè)時間的緊迫。 環(huán)境特性的研究內(nèi)容可歸納為以下五點：（1） 作業(yè)空間 如場地、廠房、機器布局、作業(yè)線布置、道路及交通、緊急脫險方法等。（2） 物理環(huán)境 包括噪聲、震動、照明、溫度、氣壓、輻射等各種物理條件。 （3） 化學(xué)環(huán)境 包括有毒物質(zhì)、化學(xué)性有害氣體及水質(zhì)污染等。（4） 生物環(huán)境 包括細菌污染及原微生物污染。（5） 美學(xué)環(huán)境 如造型、色彩、背景、音樂等。4人-機關(guān)系的研究（1） 人機系統(tǒng)功能分配 研究系統(tǒng)中人的功能與機的功能之間的聯(lián)系和制約條件，研究人機之間的功能分配方法。（2

24、） 人機界面優(yōu)化匹配、人機界面優(yōu)化設(shè)計等方法。（3） 人機系統(tǒng)特性協(xié)調(diào) 研究機器的工作特性對操作之的身體、心理、文化素質(zhì)以及專業(yè)技術(shù)的要求，研究人的職業(yè)適應(yīng)性、事故傾向性等。（4） 人機系統(tǒng)的可靠性 研究人機系統(tǒng)的可靠性設(shè)計和評價方法。（5） 人機系統(tǒng)安全性 研究人機系統(tǒng)的安全性標準、評價方法、設(shè)計參數(shù)、以及典型安全防護技術(shù)等問題。5人-機-環(huán)境系統(tǒng)總體性能的研究 研究人-機-環(huán)境系統(tǒng)的基本目的是為了獲得系統(tǒng)的最優(yōu)效果，即整個系統(tǒng)具有高的功效、高的安全性，對人有高的舒適度及很好的生命保障功能。最優(yōu)效果可概括為“安全、健康、舒適、高效”八個字。 人-機-環(huán)境系統(tǒng)總體性能的研究內(nèi)容包括；系統(tǒng)總體性

25、能的分析、評價：數(shù)學(xué)模型的建立：仿真技術(shù)的應(yīng)用；優(yōu)化設(shè)計方法等。 綜上所述，人機學(xué)的主要研究內(nèi)容可以概括為： 機器系統(tǒng)中直接有人操作或使用的部件，應(yīng)設(shè)計成便于操作者有效使用，以保證人機系統(tǒng)的工作效能達到最優(yōu)。 從保證人的安全、健康和舒適和高工作效率出發(fā)，提出環(huán)境控制和安全保護裝置的設(shè)計要求。 人機系統(tǒng)總體設(shè)計的最優(yōu)化。2.2人機工程學(xué)的發(fā)展史 自人類社會開始，就有了原始的人機關(guān)系人與器物的關(guān)系。原始人狩獵用的棍棒、石塊或投槍，其尺寸、重量總是與人的體能相適應(yīng)。大約兩千四百多年以前的戰(zhàn)國時期，我國就出現(xiàn)了第一部科技匯編名著考工記，它的歷史與科學(xué)價值遠文中外。 第一次產(chǎn)業(yè)革命時期以蒸汽機的廣泛使用

26、為標志，以機器為主題的工廠取代了以手工勞動為主體的手工工廠。生產(chǎn)技術(shù)發(fā)生了根本變化，從手工進入了機械時代，這一時期，法國在紡織業(yè)機械上使用了穿孔卡片進行程序控制和英國設(shè)計蒸汽機的調(diào)速器為代表，開始實現(xiàn)自動控制和調(diào)節(jié)。于此相適應(yīng)，人機工程學(xué)開始由經(jīng)驗逐步上升為科學(xué)。德國學(xué)者進行了著名的肌肉疲勞試驗，他通過測量流經(jīng)人體的微電流的變化對人體的勞動疲勞進行研究，該項研究可以說是科學(xué)人機工程學(xué)的開端。 第二次產(chǎn)業(yè)革命時期，以內(nèi)燃機賀電冬季的廣泛應(yīng)用為標志，生產(chǎn)技術(shù)從機械時代進入電氣時代。美國學(xué)者進行了慕名的鐵鍬鏟沒作業(yè)的實驗研究，從人機工程學(xué)的角度找出了鐵鍬的最優(yōu)設(shè)計及鏟運松散顆粒材料是每一鏟最適宜的重

27、量。 以電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用為標志為主要標志的第三次產(chǎn)業(yè)革命開始以來，隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，工程技術(shù)設(shè)計中與人的因素有關(guān)的問題越來越多，人機協(xié)調(diào)問題顯得越來越中藥，從而促進人機工程學(xué)的研究和應(yīng)用得到廣泛而迅速發(fā)展。 人機工程學(xué)強調(diào)產(chǎn)品的“宜人性”，強調(diào)適合人的解剖、心理、生理條件，歸根結(jié)底，可以回歸為兩個極樸素的要求；第一，看到它，馬上知道他是做什么用的；第二，比較容易弄清楚該怎么用。這兩項要求是關(guān)于產(chǎn)品的“認知”問題，現(xiàn)在已經(jīng)成了專門的研究方向，叫做“產(chǎn)品語言學(xué)”。其實從古代到近代機械科技的年代，產(chǎn)品的功能特征一般是很直觀的，并不存在多少突出的認知問題。但是進入電子科技年代以來，情況發(fā)生了比較大

28、的變化，如今充滿市場的各種電子產(chǎn)品，幾乎全是大大小小的方盒子，如隨身聽、微波爐、洗衣機等?？平?、工業(yè)、醫(yī)療機械、類似情況更是比比皆是。產(chǎn)品的形象，失去了和他功能之間的聯(lián)系，這顯然不符合人們期望賦予物質(zhì)產(chǎn)品多一些精神價值的要求。產(chǎn)品的使用方法也存在同樣的狀況；大量的電子產(chǎn)品，其操作差不多都是按鈕，一些產(chǎn)品上一排排的按鈕常使人不知所措，有些產(chǎn)品的按鈕如果按錯，還會引起事故。人機工程學(xué)家認為，應(yīng)及時喚起設(shè)計界，、工業(yè)界對產(chǎn)品認知問題的警覺?！爱a(chǎn)品語言學(xué)”的研究目前正方興未艾，將是人機工程學(xué)今后發(fā)展的重要方向之一。2.3機器設(shè)計中的人體因素在機器設(shè)計中特別是機動車輛設(shè)計中，著重考慮的人體因素大致可分為

29、以下五個方面；（1） 人體做作業(yè)負荷的耐受性 機器運轉(zhuǎn)及其工作環(huán)境條件對操作者造成的體力和精神上的負擔(dān)，叫做作業(yè)負荷。人體對作業(yè)符合的耐受性是機器設(shè)計中必須考慮的因素。機器的操作及機器的運轉(zhuǎn)所造成的環(huán)境因素，都必須合理控制，使之適合人的生理和心理特征，至少要為人體所能忍受，力爭處于人體舒適范圍以內(nèi)。（2） 人體尺寸 人體尺寸的靜態(tài)和動態(tài)測量數(shù)據(jù)，是合理設(shè)計操作者的作業(yè)空間、操作姿勢、操縱機構(gòu)及操作座椅的基礎(chǔ)。只有充分考慮人體尺寸的設(shè)計，才能使操作者工作時處于舒適的狀態(tài)和適宜的環(huán)境之中，達到能量消耗最少，疲勞程度最低和工作效率最高的目標。（3） 人體的生物力學(xué)特性 設(shè)計適合于操作者使用的操縱機構(gòu)

30、，確定合理的操縱力、操縱速率、操縱位移、操縱節(jié)拍和操縱準確度等，都必須以人的生物力學(xué)特性為依據(jù)，方能實現(xiàn)人機關(guān)系的優(yōu)化匹配。（4） 人的感知響應(yīng)特性 人的感知響應(yīng)過程實質(zhì)是信息向人體的輸入、傳遞和人對信息的分析、處理并作出響應(yīng)的過程，是人-機-環(huán)境的中心環(huán)節(jié)。它關(guān)系到人與機器的安全、人的健康和舒適、操縱質(zhì)量及作業(yè)效率等一系列問題，是機器設(shè)計所必需考慮的重要因素。（5） 人的適宜勞動姿勢 操縱著在工作中保持舒適、自然和方便操縱的勞動姿勢，將有利于身體健康、有助于減輕疲勞、提高工作質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。因此，機械設(shè)計時必須首先確定操縱著的工作姿勢和體位，然后按照使人體保持最適宜的勞動姿勢要求，合理設(shè)計

31、機器系統(tǒng)及其有關(guān)部件。第三章 車體部分 車體部分是整車的主體部分，既是全部零件的安裝主體，又是決定整車騎行性能的關(guān)鍵部分。其主要包括車架、前叉、車把三個部分。3.1車架結(jié)構(gòu)形式與安裝尺寸 車架時電動自行車各零部件安裝依附的主體部件，車架的結(jié)構(gòu)決定了自行車的類型，也是人們選購電動自行車的重要依據(jù)。3.1.1 車架結(jié)構(gòu)形式選擇剛性車架，結(jié)構(gòu)類型為U形，車架結(jié)構(gòu)如圖3-1所示 圖3-1 U形剛性車架3.1.2車架的安裝尺寸車架與其他零部件相配合部位的配合尺寸都有嚴格的規(guī)定如圖3-2所示，A、B、C、D四個部位尺寸都必須符合標準要求。圖3-2 車架結(jié)構(gòu)配合尺寸標準1前管，2上接頭，3后接頭，4立叉，5

32、后平叉，6中接頭，7下管，8下接頭，9立管 (1)前管車架前管尺寸如圖3-3所示圖3-3前管尺寸 (2)中接頭 車架中接頭尺寸如圖3-4所示圖3-4 中接頭尺寸 (3) 平叉開檔 平叉開檔尺寸如圖3-5所示圖3-5 平叉開檔尺寸 (4)后平叉接片開口選擇后開口式， 后平叉后開口式尺寸如圖3-6所示圖3-6 后開口尺寸(5)后接頭、立管孔 車架后接頭、立管孔尺寸如圖3-7如圖3-7 立管孔尺寸3.2車架前叉結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇電動自行車和自行車的用途不同，結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化，但有一個共同的要求：騎行輕快。自行車要求騎行輕快，盡可能減少騎行者的體能消耗。而電動自行車同樣要求騎行輕快，并要達到兩個目的：減少蹬踏

33、騎行時的體能消耗；在電動或助動騎行時盡可能減少蓄電池電量的消耗，延長一次充電后的續(xù)駛里程。因此，不論電動自行車還是自行車，對車體性能設(shè)計的要求是一致的。電動自行車與自行車，車架與前叉設(shè)計總體結(jié)構(gòu)及各項參數(shù)的選擇基本相似。整車設(shè)計應(yīng)該重點考慮：立管傾斜角與立管高度；前管傾斜角；前叉翹度。3.2.1立管傾斜角（A）立管與夾角的大小決定于人體在自行車上騎坐的位置（重心的位置）,該角度越大立管就越向前傾斜，導(dǎo)致人體重心就越向前移,在腳蹬著力點相同的情況下，就使騎車人感覺輕快省力。具體分析如圖3-8所示： 圖3-8立管角度分析 當立管傾斜角由A增加到A1時，即立管1向前傾斜至立管2的位置，如此時保持對腳

34、蹬的踏蹬力大小不變，從圖9中可以看出，由于立管位置的變化，就使得兩個不同位置所產(chǎn)生的合力方向發(fā)生變化，即合力F與P。隨之，每個合力所分解的垂直分力和水平分力的大小都在變化。 其受力大小變化如下; (1)立管1和立管2對腳蹬的合力F=P。 (2)立管1產(chǎn)生的合力分解的垂直分力為F1；分解的水平分力F2。 (3)立管2產(chǎn)生的合力分解的垂直分力為P1+F1;分解的水平分力為P2。 (4)立管1所產(chǎn)生的水平分力F2>P2。 (5)立管2所產(chǎn)生的垂直分力P1+F1>F1。 下面對以上內(nèi)容小結(jié)如下： (1)隨著立管傾斜角的加大，人體重心前移，垂直分力加大，有利于人體力量的發(fā)揮，騎行時會感到輕松

35、省力。(2)在立管長度不變的情況下，隨著立管傾斜角的加大，前、后輪距加大。(3)由于人體重心前移，人體雙臂的支撐力加大，騎行的穩(wěn)定度也隨之下降。從上述看立管傾斜角的大小對騎行有很大影響，但立管傾斜角度的加大是有限度的。不同類型的自行車，應(yīng)采用不同的角度對于電動自行車，由于車身重、速度快，以使用普通型自行車的角度（角度在62°63.5°）為宜，取63°。3.2.2立管高度的選擇 立管高度（也稱立管長度）的選擇與不同類型車、人腿的長度和曲柄的長度有關(guān)。原則是：在騎行腳踏時，一條腿處于基本伸直狀態(tài)（稍有彎曲，留有余地），而另一大腿與小腿處于基本垂直狀態(tài)，這樣設(shè)置伸直的腿

36、可以得到放松，而另一條腿正處于踏蹬最有力的狀態(tài)。立管長度可以應(yīng)用公式進行初步計算，即：立管長度=腿長×0.65。 對于電動自行車立管長度的設(shè)計，考慮到騎行過程大部分時間時電動騎行或助力騎行，只有在蓄電池電力不足的情況下才會完全依靠腳踏騎行。因此立管長度在上述計算的基礎(chǔ)上適當減短，以最大可能做到騎行的舒適和騎行的安全。 立管長度=1×0.65=0.65m 取立管長度為0.6m。3.2.3前叉傾斜角度與前叉翹度 如圖3-9所示，車把鎖緊在前叉立管中，前叉通過軸承安裝在車架前管中，前叉將隨同車把的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，因此它們同處于一個中心線。圖3-9 前管傾角與翹度 前叉翹度是指前叉立管

37、軸線(即車把管軸線)至前叉嘴中心的垂直距離。 (1)前管傾斜角(車把軸線與地面角度)的選擇方法。圖3-10中所示的是GB 3565-2005自行車安全要求推薦的數(shù)據(jù)。從圖中可看出，在車把軸線與前車輪軸心對地面垂直線有一個交點，該交點只要在標注的允許范圍內(nèi)就可以滿足要求。這個允許范圍是從地面量起的，不小于車輪半徑的15%，不大于車輪半徑的60%。例:根據(jù)所用車輪直徑為660mm，按兩個百分數(shù)計算出下限為50mm，上限為198mm。如果選擇的角度與車輪中心對地的垂線交點，經(jīng)從地面測量其值為150mm，在50mm和198mm之間，因此就可以確定角度選擇合理。但車把中心線的位置又決定于前叉的翹度。圖3

38、-10 傾角選擇圖(2)前叉翹度。前叉翹度是指前叉腿中心與前叉嘴的垂直距離。 圖3-11顯示出兩種不通翹度的前叉：前叉1、前叉2。圖3-11傾角選擇分析 設(shè):前叉1和前叉2使用的車架前管傾斜角相同。 前叉1翹度為0，即前叉立管與前叉嘴在同一中心線;前叉2翹度為X，即前叉立管與前叉嘴不在同一中心線，其垂直距離為X。 兩個不同翹度的前叉作用在前車輪軸上的合力P1=P2 從圖中可以看出:前叉1翹度為零，合力P1分解為垂直分力F1+G1和水平分力F2。前叉2翹度為X,合力P2分解為垂直分力G1和水平分力G2。 小結(jié)。前叉1翹度為0，合力P1產(chǎn)生的垂直分力F1+G1大于P2產(chǎn)生的垂直分力G1。前叉2翹度

39、為X，合力P2產(chǎn)生的水平分力G2大于P1產(chǎn)生的水平分力F2。 翹度大小各有不同的特點。翹度加大可使騎行輕快。因為翹度加大，水平分力加大，加大了向前行走的力量，這樣就會使騎行人感到輕快省力和舒適。 翹度加大后前叉轉(zhuǎn)動遲鈍。從圖3-11中可看出，車把轉(zhuǎn)動時，由于有翹度，就使得車把旋轉(zhuǎn)中心與前輪旋轉(zhuǎn)中心有一段距離L(與翹度相等)，這段距離就是前輪轉(zhuǎn)動力臂。要使前輪轉(zhuǎn)向，就得在轉(zhuǎn)動車把時，加大旋轉(zhuǎn)力矩克服由于翹度產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩帶來的阻力，因而造成翹度加大后使人感到前叉轉(zhuǎn)動遲鈍，但相反能使車把操縱更加穩(wěn)定。 從上述分析看，前叉翹度加大有利有弊，這就要求我們根據(jù)不同車型、不同用途做到總體安排。這里列舉兩個

40、翹度選擇極限尺寸的車型:雜技車和人力三輪車。前者翹度為0，就是要其操作的靈敏度，在表演過程中可隨意地使前輪旋轉(zhuǎn)360°。而后者翹度最大，就是為騎行省力而且還要使三輪車行走平穩(wěn)。 根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計資料介紹一組數(shù)據(jù)。 前管傾角:普通車在65°70°；輕便車在66°72°；競賽車在73°74°。 前叉翹度:普通車75°90°；輕便車64°80°；競賽車40°50°。 從以上統(tǒng)計資料數(shù)據(jù)看有如下特點。 前叉傾角隨著對車型騎行操縱的靈敏程度要求越高，傾角值隨之加大。 前叉翹度隨著

41、對車型騎行操縱的靈敏程度要求越高，翹度值隨之減小。 對于電動自行車前管傾角和前叉翹度可在普通車的范圍中選用，取前管傾角為70°,前叉角度為80°。3.3蓄電池安裝位置蓄電池在車體上的安裝，需要考慮多方面的因素。關(guān)鍵是蓄電池安裝位置對整車重心的影響，這是騎行穩(wěn)定、保證騎行者騎行安全的重要因素。其次，根據(jù)所選擇的蓄電池類型進行最佳的排列組合，使其適合在狹小的空間安裝。這是電動自行車車架與自行車車架設(shè)計的最大不同點。由于蓄電池重量與體積都較大，所以選擇蓄電池安裝在車架立管與后輪之間，這樣設(shè)置重心降低且與騎車人的重心基本重合，使騎行的穩(wěn)定性得到進一步的改善，但這種設(shè)置增加了中軸與后

42、輪的中心距，為不降低后平叉、立叉的剛度，就需要對后平叉、立叉進行強化處理。3.4前叉前叉部件是整車重要的組成部分。它支撐著前輪，具有轉(zhuǎn)向的功能，可以保持騎行平穩(wěn)。3.4.1前叉結(jié)構(gòu) 由于電動自行車行駛速度較快，所以選擇普通型減震前叉。普通型減震前叉結(jié)構(gòu)如圖3-12所示。其中，前叉立管、前叉肩及左、右內(nèi)套筒等4個零件，通過焊接形成整體;左、右外套筒及過橋3個零件通過焊接，將左、右外套筒連接形成整體。圖3-12 普通型減震前叉1前叉立管，2一前叉肩，3一防塵套，4一內(nèi)套筒，5-滑套，6一外套筒，7一上彈簧座，8一壓縮彈簧，9螺釘，10下彈簧座，11一螺母，12一叉腳，13一過橋 普通型減震前叉工作

43、原理。當前輪在行駛中受到地面顛簸或沖擊時，前輪便推動兩個外套筒向上移動，通過與外套筒焊接在一起的螺母11和下彈簧座10將彈簧壓縮，吸收了部分顛簸和沖擊能量，因而緩和了顛簸和沖擊；反之，當前車輪所受沖擊力消失而下落時，彈簧伸長釋放能量，通過這樣的往復(fù)過程，減弱了人體對地面顛簸或沖擊帶來的震動。3.4.2前叉尺寸 前叉尺寸如圖3-13所示：圖3-13 前叉尺寸3.5車把車把與前叉組合一體成為電動自行車的轉(zhuǎn)向機構(gòu)，同時車把還是支撐騎車人體雙臂，保持騎行穩(wěn)定的重要部分。3.5.1 車把車把結(jié)構(gòu)及尺寸如圖3-14所示：圖3-14 車把結(jié)構(gòu)及尺寸1把橫管，2車把中心墊圈，3車把中心螺母，4把芯絲桿，5把立

44、管，6把套，7把接頭車把的把橫管與把立管是通過把接頭，用螺釘、螺母緊固形成一體的。把橫管在把立管上的安裝角度可以任意調(diào)整，且把橫管的品種結(jié)構(gòu)形式繁多，可以根據(jù)車型或用戶需要進行配置。3.5.2車把中心螺釘車把中心螺釘結(jié)構(gòu)如圖3-15所示：圖3-15 車把中心螺釘3.5.3車把中心螺母車把中心螺母結(jié)構(gòu)如圖3-16所示：圖3-16 錐形中心螺第4章 車輪部分4.1輪輞輪輞是將騎車人的蹬踏運動轉(zhuǎn)變?yōu)樽孕熊囆凶叩年P(guān)鍵零件。輪輞的規(guī)格和樣式繁多，但是最根本的原則是輪輞要和輪胎配套使用。因此，輪輞與輪胎的配合接口尺寸必須是統(tǒng)一的，并要符合國家標準。選擇鋁合金鉤邊輪輞，鋁合金強度高于鋼材，鋁合金比重為2.7

45、g/ cm3，鋁合金用于自行車可大大的降低自行車的重量。鉤邊輪輞截面如圖4-1所示：圖4-1 鉤邊輪輞截面4.2前后軸在自行車的傳統(tǒng)系統(tǒng)中，前、后軸是前、后車輪的支撐和旋轉(zhuǎn)中心，其結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、運轉(zhuǎn)動狀況對自行車的騎行感受有重要的影響。4.2.1前軸前軸結(jié)構(gòu)及尺寸如圖4-2所示： 圖4-2 前軸1螺母，2墊圈，3軸擋，4花盤，5軸管，6軸棍，7軸碗，8球架，9防塵蓋，10螺母 前軸結(jié)構(gòu)：軸身由左右花盤和軸管3件過盈配合而成；軸承由裝配在左右花盤中的軸碗、球架、軸擋，通過軸棍與軸身組合，形成一套完整的前軸。同時，通過軸棍兩端的螺母和墊圈，將前軸安裝緊固在前叉上。4.2.2后軸后軸選擇永磁直流輪轂電

46、動機后軸。其結(jié)構(gòu)如圖4-3所圖4-3 永磁直流輪轂電動機后軸永磁直流輪毅電動機后軸，是電動自行車專用后軸，它是將直流電動機與自行車后軸有機地結(jié)合在一起，形成輪毅電動機，直接安裝在電動自行車上即可以腳踏騎行，接通電源后，就可以實現(xiàn)電動騎行的目的。第五章 驅(qū)動部分電動自行車除電力驅(qū)動外，必須要有腳踏驅(qū)動系統(tǒng)。腳踏驅(qū)動系統(tǒng)是一套典型的鏈傳動機械裝置。騎車人以雙腳踩踏腳蹬使曲柄和鏈輪作回轉(zhuǎn)運動，由鏈輪經(jīng)鏈條傳遞到后軸的飛輪從而帶動車輪旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動電動自行車前行。驅(qū)動系統(tǒng)包括：腳蹬、曲柄與鏈輪、鏈條、飛輪。5.1腳蹬腳蹬是電動自行車驅(qū)動系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)，騎行者用雙腳踩踏腳蹬，驅(qū)動自行車前進。腳蹬選擇整體腳蹬

47、，其結(jié)構(gòu)如圖5-1所示：圖5-1整體腳蹬1腳蹬框架，2左、右腳蹬軸，3腳蹬碗，4防塵蓋，5螺母，6腳蹬墊圈，7腳蹬擋，84鋼球，9反射器，10防塵圈整體腳蹬以腳蹬框架代替了組合型腳蹬由內(nèi)板、外板、腳蹬皮和橡皮軸，組成腳踩面。腳蹬的旋轉(zhuǎn)部分與組合型腳蹬相仿，但兩端的腳蹬碗以過盈配合壓入到腳蹬框架內(nèi)，減少了支撐腳蹬碗的腳蹬管。整體腳蹬結(jié)構(gòu)簡單，腳蹬框架一次注塑成型，可以有多種形式，因而適于多品種生產(chǎn)。腳蹬與曲柄裝配的螺紋為M14×1.25。左腳蹬為左螺紋，用L表示;右腳蹬為右螺紋，用R表示。5.2中軸曲柄與鏈輪左曲柄、右曲柄、鏈輪與中軸四件組成一套曲柄軸，通過這套機構(gòu)可以將騎行人的上下蹬

48、踏動作轉(zhuǎn)換為鏈輪的旋轉(zhuǎn)運動。5.2.1中軸組件中軸是安裝在車架中接頭內(nèi)，用于連接左、右曲柄的轉(zhuǎn)到部件，是組成曲柄機構(gòu)的零件之一。中軸結(jié)構(gòu)如圖5-2所示：圖5-2 中軸1右中軸碗，2鋼球，3中軸棍，4左中軸碗，5中軸鎖母，6中軸螺母，7曲柄蓋5.2.2曲柄鏈輪曲柄、鏈輪是傳動系統(tǒng)中關(guān)鍵的零部件，不同類型的自行車功能不同，相應(yīng)對曲柄鏈輪的要求不同。不同的曲柄長度和鏈輪齒數(shù)，不僅影響自行車騎行速度，也將對騎行人的體能消耗程度有重要影響。曲柄結(jié)構(gòu)如圖5-3所示：圖5-3 曲柄曲柄長度為：165mm。鏈輪如圖5-4所示圖5-4 鏈輪及尺寸鏈輪齒數(shù)為：44 節(jié)圓直徑為：178.02mm齒根圓直徑為：170

49、.22mm 齒頂圓直徑為：182.02mm節(jié)距為：12.7mm5.3鏈條鏈條傳動是鏈輪與飛輪之間用鏈條作為撓性拉拽元件的一種嚙合傳動。它是自行車傳動系統(tǒng)中難以代替的部件之一，特別是在不同類型的山地自行車和公路自行車的變速部分，起著更為重要的作用。 圖5-5顯示了自行車鏈條結(jié)構(gòu)，它是由內(nèi)片、外片、銷軸、襯圈、滾子等構(gòu)成。銷軸與外片、襯圈與內(nèi)片分別采用過盈配合固定，滾子與襯圈為間隙配合。當鏈條進入嚙合或脫離嚙合時，滾子起著變滑動摩擦為滾動摩擦的作用，有利于減小摩擦和磨損。這是一個典型的套筒式滾子鏈。圖5-5 鏈條結(jié)構(gòu)1銷軸，2外片，3內(nèi)片，4襯圈，5滾子，6彈簧片，7接頭軸，8接頭片鏈條傳動的最大

50、特點如下。(1)蹬踏騎行中沒有滑動。(2)傳動尺寸比較緊湊，在有限空間可以得到較大速比。(3)傳動效率高。(4)能適應(yīng)不同環(huán)境使用的要求。(5)使用壽命長。5.4飛輪飛輪是自行車在騎行中，將人力蹬踏動作轉(zhuǎn)換為自行車前進機構(gòu)的重要組成部分。為減少騎行人的體能消耗，一般自行車飛輪的設(shè)計均有單向的間歇機構(gòu)，即騎行蹬踏時自行車前進，當停止蹬踏，自行車體靠慣性仍然可以繼續(xù)前進，緩解了人體消耗。同時還可利用這個特點，可以選擇最有利的蹬踏位置。飛輪的結(jié)構(gòu)如圖5-6所示：圖5-6 飛輪結(jié)構(gòu)1外套，2平檔，3芯子，4千斤簧，5千斤，6芯子墊圈，7絲擋產(chǎn)生間歇動作的機構(gòu)主要由外套內(nèi)圓的棘齒、和安裝在芯子上的千斤、

51、千斤簧組成，如圖5-7所示。圖5-7 千斤嚙合飛輪芯子通過內(nèi)螺紋與后軸身緊固，當鏈條帶動飛輪外套順時針旋轉(zhuǎn)時，外套內(nèi)圓的棘齒就推動千斤(連同芯子)同時順時針旋轉(zhuǎn)，進而推動后輪轉(zhuǎn)動。當停止蹬踏，外套停止轉(zhuǎn)動，自行車依靠慣性前進時，芯子和千斤仍然在順時針轉(zhuǎn)動，但此時在外套棘齒斜面的作用下將千斤壓入到芯子的千斤槽內(nèi)，千斤失去作用。每過一個棘齒要壓入千斤一次，同時發(fā)出千斤與外套的碰撞聲。外套繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，千斤在千斤簧的張力下與外套棘齒底部接觸，繼續(xù)與外套同步順時針方向旋轉(zhuǎn)。這是一個典型的單動式棘輪機構(gòu)，最大特點是結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)角大小隨意。飛輪安裝尺寸如圖5-8所示：圖5-8 安裝尺寸 E尺寸為飛輪安裝在后

52、軸身上的位置尺寸，該尺寸是保證飛輪傳動中心與鏈輪傳動中心相對位置的重要尺寸。第六章 制動部分制動系統(tǒng)時保障自行車騎行安全的重要部分，特別是對電動自行車表現(xiàn)得更為明顯。因此，對其制動系統(tǒng)提出了更高的要求。車閘在自行車或電動自行車上的安裝要求和制動性能，都有共同的要求：1 每輛自行車應(yīng)裝有兩個制動系統(tǒng)：一個制動前輪，一個制動后輪。2 閘把位置在前，我國的電動自行車是前閘在右，后閘在左。3 把車閘安裝到車架、前叉或車把上時，所用的螺釘應(yīng)有合適的鎖緊防松裝置，如防松墊圈、防松螺母等。4緊繩螺釘不應(yīng)割壞鋼繩絲股。5鋼繩尾端應(yīng)裝有一個能承受20N拉脫力的尾套，以便于防護。6 制動器所用閘皮不允許含有石棉材

53、料。6.1抱閘 自行車抱閘是一種作用于自行車后軸身的制動器，見圖6-1。它在發(fā)揮制動器作用地同時，有效地保證了輪輛無磨損，延長了輪惘使用壽命;具有制動效率高，裝配簡單等優(yōu)點。由于它只適于安裝在后輪，因此，常與鉗形閘或普通前閘配套使用。其制動力的傳動方式鋼繩式和桿式兩種，目前采用較多的是鋼繩式 圖6-1抱閘1后閘把，2鋼繩接頭，3后閘把支架，4支架夾環(huán)，5定位套，6鋼繩套，7鋼繩夾，8鋼繩，9鋼繩套管 如圖6-2所示，閘盤通過中心的螺紋與后軸身緊固為一體，車輪轉(zhuǎn)動時閘盤同時轉(zhuǎn)動。閘盒緊固在后軸的軸棍上，并通過定位夾與車架后平叉定位和固定，以防止閘盒的轉(zhuǎn)動。當捏動閘把制動時，通過鋼繩拉動曲拐向前擺

54、動，曲拐另一端帶動閘皮、閘帶組合件向下移動，逐漸觸及閘盤，致使車輪減速或停止轉(zhuǎn)動。圖6-2 抱閘制動結(jié)構(gòu)1閘盒，2閘盤，3閘皮，4閘帶，5曲拐，6定位夾，7調(diào)節(jié)螺釘，8托架，9壓簧，10緊繩螺釘，11扭簧6.2漲閘 自行車漲閘既是軸類部件，又是閘類部件。在整車中發(fā)揮前后軸和制動器作用的同時，有效地保證了輪輞的無磨損，延長了輪輞的使用壽命。前漲閘結(jié)構(gòu)如圖6-3、圖6-4所示： 圖6-3前漲閘1前閘把，2鋼繩上接頭，3前閘把支架，4定位套，5鋼繩護套，6支架夾，7鋼繩下接頭，8鋼繩，9止帽，10鎖母，11調(diào)節(jié)螺釘，12鋼繩套圖6-4前漲閘結(jié)構(gòu)1拉簧，2閘片支承軸，3外漲閘片，4內(nèi)漲閘片，5漲閘皮，6前閘支扳，7前支板夾，8鎖母，9軸擋，10防塵蓋，11軸碗，12前軸棍，13前軸殼，14套管，15前閘搖臂， 16左軸擋，17調(diào)整墊圈，18前閘盒蓋，19鋼繩管定位螺釘，20滑塊，21偏心軸當捏動閘把時，通過鋼繩拉動前搖臂擺動一個角度，從