多功能折疊電動自行車創(chuàng)新設(shè)計研究

./專業(yè)綜合實(shí)踐〔報告〕題目：多功能折疊電動自行車創(chuàng)新設(shè)計研究作者：二級學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)__指導(dǎo)職稱：2019年1月8日.多功能折疊電動自行車創(chuàng)新設(shè)計研究摘要在眾多的交通工具中,無論科技如何創(chuàng)新技術(shù)如何進(jìn)步,自行車這一傳統(tǒng)的交通工具,從問世以來就從未被淘汰,尤其作為短途的交通工具是不可替代的。隨著交通工具種類的增多,人們的選擇增多,于是交通就出現(xiàn)了各式各樣的問題:交通堵塞、交通工具超負(fù)荷、汽車廢氣污染增多、車輛停放空間不足、自行車停車場更是少,造成了自行車容易亂停亂放并且加重了丟失現(xiàn)象。所以一款健康環(huán)保、便于攜帶并且可以保證出行效率的出行工具折疊電動自行車顯得尤為重要。本課題基于環(huán)保理念出發(fā)通過對折疊電動自行車產(chǎn)品功能進(jìn)行系統(tǒng)性研究,從折疊方式以與操作流程以與相關(guān)聯(lián)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析改進(jìn),攜帶和收納場景的形態(tài)考量,動力部分的科技創(chuàng)新探索,用戶騎行的舒適度等角度出發(fā),通過人機(jī)工程和設(shè)計心理學(xué)相關(guān)理論,改進(jìn)折疊方式和電動功能的設(shè)計,建構(gòu)一個能改善更多人生活以與交通環(huán)境的健康環(huán)保的新型折疊電動自行車。關(guān)鍵詞：健康環(huán)保,折疊方式,動力創(chuàng)新,生活狀態(tài),人機(jī)交互.目錄第一章緒論11.1課題研究背景11.2研究目的與意義21.3實(shí)踐主要內(nèi)容2第二章折疊電動自行車的概述32.1折疊電動自行車的結(jié)構(gòu)32.2折疊電動自行車的功能研究52.2.1折疊電動自行車的電池組位置設(shè)計與外觀分析52.2.2折疊電動自行車的折疊方式設(shè)計分析62.2.3常見的基本折扭結(jié)構(gòu)的分類82.2.4折疊電動自行車的傳動裝置82.3折疊電動自行車的材料112.4折疊電動自行車的設(shè)計案例11第三章折疊電動自行車的設(shè)計方案143.1設(shè)計定位過程143.1.1設(shè)計目標(biāo)143.1.2產(chǎn)品功能分析143.2設(shè)計方案探索143.3設(shè)計方案深化163.4產(chǎn)品設(shè)計展示圖與設(shè)計說明173.5本章小結(jié)19結(jié)論20參考文獻(xiàn)21.第一章緒論課題研究背景經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和人類文明的提高也伴隨著交通擁擠問題的出現(xiàn),并成為我國乃至全球都最難以根治的慢性疾病。交通擁堵不僅造成了居民生活的困擾,還降低了整個社會的工作效率。問題的顯現(xiàn)逐漸成為焦點(diǎn),人們健康環(huán)保意識隨之增強(qiáng),開始呼吁并踐行低碳交通。于是以電動力為主的電動自行車開始成為中短距離交通的主流,逐步占據(jù)了市場。相對于汽車和公共交通工具,電動自行車的靈活輕便和低碳環(huán)保使其越受歡迎,使用率逐年增高。然而由于城市化進(jìn)程的加快加之我國人口密度大的問題,車輛的停放成為一大難題,尤其對于自行車、電動自行車這一類短途交通工具的停車產(chǎn)所嚴(yán)重醫(yī)乏。導(dǎo)致亂停亂放的現(xiàn)象比比皆是,不僅對交通造成影響也導(dǎo)致偷盜現(xiàn)象開始猖撅,這一矛盾的惡化,使得折疊電動自行車這一輕便好攜帶的新興產(chǎn)物應(yīng)運(yùn)而生,更加滿足了輕、便、簡、捷的理念要求,實(shí)現(xiàn)了電動自行車質(zhì)的跨越。因此設(shè)計個性化、功能綜合化、自重輕量化、操縱方便化的可折疊電動自行車就顯得十分有必要。從自行車出現(xiàn)開始人們就在不斷地設(shè)計出更小更輕便占用空間更少的自行車,于是出現(xiàn)了折疊自行車,為了保證出行速度等需求出現(xiàn)了電動車,為了停放空間問題以與安全問題出現(xiàn)了折疊電動自行車,隨著人們的需求,自行車一直在不斷地變化著。當(dāng)前在發(fā)達(dá)國家尤其是歐美折疊電動自行車應(yīng)用很普遍,差不多每家每戶配備折疊電動自行車用于應(yīng)急或者休閑出游等。當(dāng)然在英國、荷蘭、德國這種有著很完整的地鐵交通系統(tǒng)的國家,折疊電動自行車也是很普遍的。所以根據(jù)上述調(diào)查發(fā)現(xiàn),我國這種正處在高速發(fā)展的國家,折疊電動自行車這一新興產(chǎn)業(yè)必將帶來更多的市場。研究目的與意義交通擁堵問題隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和人們生活水平的提高,成為了當(dāng)今世界乃至全球各城市所面臨的一個無法緩解的眼中問題,即使出現(xiàn)時間很久并且每天都在上演確實(shí)當(dāng)前無法調(diào)控的具有現(xiàn)實(shí)意義的問題。并且交通擁堵問題不僅僅是經(jīng)濟(jì)成本的問題,還對環(huán)境造成了雙重影響,社會的發(fā)展需要經(jīng)濟(jì)的推動,然而經(jīng)濟(jì)的前進(jìn)也需要環(huán)境資源的保障,于是交通擁堵問題成為了全球的焦點(diǎn),人們的環(huán)保和發(fā)展意識不斷加強(qiáng),于是折疊電動自行車這一環(huán)保健康的交通出行工具越發(fā)受到關(guān)注。在目前的折疊電動自行車市場中,琳瑯滿目有各式各樣的種類,但是市場上現(xiàn)有的折疊電動自行車大多存在許多不盡如人意的地方,同時在生活水平不斷提高的情況下,國內(nèi)居民對于折疊電動自行車提出更好的要求。所以設(shè)計一款符合中國國情并且適合該類特定人群使用的折疊電動自行車迫在眉睫。實(shí)踐主要內(nèi)容本次設(shè)計實(shí)踐的主要任務(wù)是對現(xiàn)有折疊電動自行車的創(chuàng)新設(shè)計研究。主要進(jìn)行折疊電動自行車總體布局設(shè)計、技術(shù)參數(shù)設(shè)計。其最終目的在于保證新型折疊電動自行車的工作性能,降低新型折疊電動自行車的研發(fā)成本。通過數(shù)控仿真等技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用,提高學(xué)生的實(shí)際操作能力,從而為將來的發(fā)展打下基礎(chǔ)。第二章折疊電動自行車的概述2.1折疊電動自行車的結(jié)構(gòu)折疊電動自行車的結(jié)構(gòu)研究思路可以從自行車結(jié)構(gòu)先入手分析,然后增加折疊和電動方面的結(jié)構(gòu)分析研究。圖2.1折疊自行車結(jié)構(gòu)1.導(dǎo)向系統(tǒng):用來控制行駛方向的部分,由車把、前叉、前軸、前輪等部件組成。2.驅(qū)動<傳動或行走>系統(tǒng):使自行車前進(jìn)的部分,由腳蹬、中軸、牙盤、曲柄、鏈條、飛輪、后軸、后輪等多種部件。除此之外,曲柄的運(yùn)用,加上鏈輪、鏈條、飛輪等多種部件讓自行車腳蹬的力能夠順利傳動起來。3.制動系統(tǒng):控制自行車速度的部分,它由車閘部件組成。4.車體部分:屬于自行車的骨架,包括車架、前叉、車把、鞍座和前叉合件等。5.行動部分:指的是前后車輪。具體包含有自行車前后軸部件、輻條、車圈以與輪胎。6.安全裝置:主要含有自行車制動器、車燈、車鈴和反射設(shè)備等。根據(jù)實(shí)際情況,還能夠添加支架、擋泥板、氣筒等多種附件,同時,一些配備有變速置的運(yùn)動車還安裝上變速控制器、前后撥鏈器等多個零部件。圖2.2自行車的物理學(xué)7.折疊車關(guān)節(jié):圖2.3折疊關(guān)節(jié)折疊關(guān)節(jié)是折疊車上最關(guān)鍵的部位,它承受來自各個方面的壓力,所以它一定要非常堅固,同時又要操作簡便,外觀有藝術(shù)美感、8.動力部分電動就是是以電池作為能量驅(qū)動電力,然后通過控制器、電機(jī)等部件,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能使輪子轉(zhuǎn)動,通過控制電流大小來改變速度?？傮w結(jié)構(gòu)主要是:電機(jī),控制器,電池,充電器。圖2.4電動驅(qū)動原理充電器,可以當(dāng)做是為電池補(bǔ)充能量的設(shè)備。通常都是先經(jīng)過恒壓充電,使得充電的電流隨著電池電壓的升高而逐漸降低,電池電壓會上升到充電器的設(shè)定值?？刂破魇呛诵哪芰空{(diào)速部分,也是能量管理的核心,當(dāng)前的智能控制器可以對組件自測試。電機(jī)是將電池電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,驅(qū)動電動車輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的零件。一般較為常見的包括了刷有齒輪毅電機(jī)、有刷無齒輪毅電機(jī)、無刷有齒輪毅電機(jī)、側(cè)掛電機(jī)等多種類型。2.2折疊電動自行車的功能研究2.2.1折疊電動自行車的電池組位置設(shè)計與外觀分析研究電池組的位置對于是后續(xù)設(shè)計的基礎(chǔ),電池組的位置設(shè)計和外形受到工業(yè)技術(shù)發(fā)展和設(shè)計趨勢方向的影響。電池組的位置設(shè)計需要根據(jù)人機(jī)工程學(xué)以與環(huán)境和技術(shù)來進(jìn)行。以下是相關(guān)位置的分類:1.中置式關(guān)于電池的放置方式,最早的是采用中置式。實(shí)際上,其放置的角度大體上與座管走向相同,底部緊貼著自行車的后下叉,而頂部裝有拉扣,可以讓使用者不需要做大幅度彎腰姿勢的情況下將電池取出來,其在城市通勤車中普遍得到應(yīng)用。2.斜梁式斜梁式電池組設(shè)置的所具有的特點(diǎn)主要是把電池盒在連接件的幫助下粘貼在斜梁上方,實(shí)現(xiàn)了視覺創(chuàng)新的設(shè)計目的,而技術(shù)特征大體上與中置電池組一致,然而其重心較高,使得其穩(wěn)定性變低。3.菜籃式菜籃式電池組,其在外形上主要是由電池盒的外殼被厚實(shí)布料包裹上去,大體上像是書包樣式鉤掛在橫把上,讓使用者有一種柔和感。同時具有穩(wěn)定的安全性,可以全面對電池組進(jìn)行維護(hù)。4.后置式對于后置電池組的應(yīng)用,普遍在26英寸以上的自行車上使用。其主要是被平放在座位后架的下面部位,因?yàn)橛泻蠹芨叨鹊木窒扌?使其在樣式上具有固定性,視覺上不具備新穎性,所以基于外觀設(shè)計方面的思考,以便于實(shí)現(xiàn)與車身平衡的目的。圖2.5電池組位置2.2.2折疊電動自行車的折疊方式設(shè)計分析第一種:車架大梁折疊又可以叫做對折疊Y是最早也是目前應(yīng)用比較普遍的一種。。這種折疊方式在雖然可以縮小體積,并且結(jié)構(gòu)簡單成本較低,但不便于攜帶必需提行,不是最理想的方式。圖2.6車架大梁折疊式第二種:多部件折疊設(shè)計是比較新興的一種方式,這一方法的產(chǎn)生主要是由于材料的進(jìn)步,同時也是騎行體驗(yàn)的發(fā)展。第三種:前后叉折疊式設(shè)計,在國內(nèi)比較少見。主要是適用于尺寸較小的折疊電動自行車上,通過前輪往后后輪往前折疊,使得兩輪基本碰到一起。圖2.7前后叉折疊式第四種:嵌套合體折疊設(shè)計,顛覆早期的折疊的框架,將車架設(shè)計成嵌套結(jié)構(gòu),折疊過程極為車架這一嵌套結(jié)構(gòu)包裹其它部件,折疊后形成一個更規(guī)則的形狀。該折疊方法簡單有效,便于攜帶。但對電池有很高的需求。圖2,8嵌套合體折疊自行車2.2.3常見的基本折扭結(jié)構(gòu)的分類折疊電動自行車的設(shè)計中結(jié)構(gòu)的研究至關(guān)重要。折疊結(jié)構(gòu)是對運(yùn)動結(jié)構(gòu)的深化應(yīng)用,所以下面我們簡單地了解現(xiàn)有基本運(yùn)動結(jié)構(gòu)的分類和工作原理。。連桿機(jī)構(gòu)是由一個旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)和一個移動的結(jié)構(gòu)組成的平面運(yùn)動機(jī)構(gòu),連接整個機(jī)械部件。凸輪機(jī)構(gòu)是由凸輪、從動件和一個框架組成的結(jié)構(gòu),凸輪是與相應(yīng)的輪廓曲線連接的活動部件,一般是勻速連續(xù)轉(zhuǎn)動和往復(fù)運(yùn)動和回轉(zhuǎn)運(yùn)動,通過旋轉(zhuǎn)的凸輪來使得驅(qū)動部分運(yùn)動。3.齒輪傳動機(jī)構(gòu)由一系列大、小齒輪傳動機(jī)構(gòu)和動力機(jī)構(gòu)組成了。變速器有它的第一個優(yōu)點(diǎn),就是它可以保證瞬時功率的傳輸率不變,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高效的傳輸。4.蝸桿傳動是機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單、結(jié)構(gòu)最常見的一種結(jié)構(gòu),它主要由蝸輪蝸桿組成,對于運(yùn)動和動力之間的空間交錯的傳遞是機(jī)械力的杠桿作用,它能使強(qiáng)度很小,并產(chǎn)生大量的功率。根據(jù)折疊結(jié)構(gòu)的功能,可以分為運(yùn)動形式工作的折疊結(jié)構(gòu):1.軸心式折疊結(jié)構(gòu)以一個或多個軸為中心軸的折疊結(jié)構(gòu),是最基本和最廣泛使用的折疊形式。同一軸折疊結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。2.平行式折疊結(jié)構(gòu)平行折疊結(jié)構(gòu)有兩種:一是"可擴(kuò)展",通過改變產(chǎn)品的長度變化；另一個是"旋轉(zhuǎn)型",產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是平行的,通過方向的旋轉(zhuǎn)變化。3.重疊式折疊結(jié)構(gòu)一些產(chǎn)品儲存和放置時,可以在產(chǎn)品自身的空間周圍相互匹配并且重疊在一起,進(jìn)而節(jié)省空間。4.套式折疊結(jié)構(gòu)是形態(tài)相同大小不一樣的物品組合,用大的來收納小的。5.卷式折疊結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)主要為軟質(zhì)材料,產(chǎn)品需要反復(fù)的開啟。2.2.4折疊電動自行車的傳動裝置自行車的驅(qū)動裝置有很多種類型。1.鏈傳動目前最為普遍的就是鏈傳動,當(dāng)然也是成本最低并且結(jié)構(gòu)最簡單的一種。將鏈條安裝在兩個鏈盤上,通過腳蹬中軸處的鏈盤,帶動后軸安裝的飛輪,從而使得后輪轉(zhuǎn)動。圖2.9鏈傳動2.齒輪傳動齒輪傳動是從汽車傳動軸中衍生出來的,同時在中軸、后輪軸中各自安裝上一大一小的兩套圓盤錐齒輪,共計裝上4個圓盤錐齒輪使其左右具有對稱性。傳動軸兩頭是兩個小的錐齒輪,和圓盤齒輪緊密結(jié)合。在腳蹬中軸讓小的圓盤齒輪開始轉(zhuǎn)動起來,同時引起咬合的錐齒輪開始運(yùn)轉(zhuǎn),而后使得傳動軸帶動后輪轉(zhuǎn)動。這是較為新的一種方式,并且少了鏈條的束縛沒有了鏈條脫落的可能,并且齒輪咬合精確,傳動比高。但是同時也帶來了要求比較高的問題,增加了成本,所以普與性不高。圖210齒輪傳動3.帶傳動從外觀一看便知是用皮帶取代鏈條,同時將鏈輪制作于齒輪相似,總體傳動也與齒輪間的傳動具有相似之處。運(yùn)用皮帶取代鏈條讓傳動具有輕便性,也減少了日常潤滑。圖2.11帶傳動2.3折疊電動自行車的材料1.鉻鑰鋼<Fe-Cr-M}>鉻鑰鋼主要是含有鉻和鉑的合金。鉻鉑鋼車架突出的長處有:第一,加工性能優(yōu)質(zhì);第二,沖擊的吸收性能強(qiáng);第三,可以設(shè)計成名種形狀。鉻鉑鋼車架的缺點(diǎn)；容易生銹；金屬的疲勞顯著。2.鋁合金<Al-1VLg-S1,Al-Zn-Mg-<Cu>>鋁合金車架的優(yōu)點(diǎn)：可以制作重量輕的車架；長期使用外觀基本不變,擺放在空氣中,其氧化速度較快,之后會變成輕薄的氧化膜。鋁合金車架的缺點(diǎn):彈性度低、剛性低。所以使用較厚實(shí)的管道。要求進(jìn)行熱處理來完成強(qiáng)度的增加。3.欽欽合金車架的優(yōu)點(diǎn):能夠用來制造具有輕度低且強(qiáng)度大的自行車車架；同時不會生銹；騎感好。欽合金車架的缺點(diǎn):價格高。2.4折疊電動自行車的設(shè)計案例1."蚌蠕"折疊電動自行車這款折疊電動自行車的造型有趣,車后方是弧形的折疊之后類似蚌猛,所以稱為"蚌錳"折疊電動自行車。車子結(jié)構(gòu)很緊湊節(jié)省了空間,從而折疊之后的體積更小,并且可以站立,節(jié)省了空間占比。圖2.12"蚌錳"折疊電動自行車2.mini寶馬折疊電動自行車BMW最新發(fā)布的一輛名為「iPedelee」的折疊電動自行車,可輕易折疊收納。該折疊電動自行車折疊之后剛好能放置于supermini的尾箱內(nèi),這樣就更方便大家駕車到不同地方享受踏自行車之樂。該車配備了電動馬打和電動操控系統(tǒng),最高能有每小時16mph的速度,并且車身此采用堅固的鋁和碳纖打造。圖213mini寶馬折疊電動自行車3.無鏈條折疊電動自行車無鏈條折疊電動自行車顧名思義即沒有鏈條結(jié)構(gòu)大多采用齒輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳動,將前輪通過曲柄固定住,在曲柄出放置發(fā)電機(jī),這樣人腳踏的動能直接轉(zhuǎn)化為電能,然后通過電動機(jī)來驅(qū)動后輪轉(zhuǎn)動。圖2.14無鏈條折疊電動自行車無鏈條自行車的優(yōu)點(diǎn):安全,在騎行中安全度是普通鏈條自行車的9倍；干凈衛(wèi)生、不夾咬、不污染衣物,每年只注一次潤滑油可徹底消除掉鏈之弊；不易壞、結(jié)構(gòu)修理簡易和鏈條變速車不容易壞掉,一般騎行1萬多公里不需要大修；靈便,由于無大牙盤、鏈罩等大型部件,在運(yùn)行中減少阻力、騎行更加節(jié)省力；省力,騎行輕快,與鏈條自行車相比省力22%；耐用,使用壽命是鏈條自行車的3.6倍。折疊電動自行車的設(shè)計方案3.1設(shè)計定位過程3.1.1設(shè)計目標(biāo)本課題設(shè)計的基本需求如下所示:作為年輕一族主要的交通工具,滿足便攜、輕量以與合理性。符合易用性的設(shè)計原則,保證使用人群需求,做到以人為本。從折疊前折疊后不同場景進(jìn)行合理設(shè)計,滿足用戶訴求。并且在保證產(chǎn)品功能合理,工藝限制的前提下,符合年輕一族追求潮流的心態(tài),外觀追隨時尚美觀的趨勢。3.1.2產(chǎn)品功能分析在產(chǎn)品設(shè)計的過程中,功能設(shè)計是核心環(huán)節(jié),一切相關(guān)設(shè)計都必須滿足產(chǎn)品的功能。而本課題研究的折疊電動車需要滿足以下幾點(diǎn)基本要求:<1>便攜性考慮到城市規(guī)劃問題以與交通擁堵問題,存放車輛難度增大,多方面多場景考慮產(chǎn)品折疊之后的攜帶問題。<2>小型化折疊電動自行車的體積應(yīng)該比市面上的電動自行車小,只需滿足正常體積大小的單人使用即可。<3>操作簡單化用戶本身就是很懶惰的,只有把操作做到明顯簡單才是真的以人為本。<4>續(xù)航性時速性在里程考慮上需要合理設(shè)計,保證速度的同時能保證續(xù)航功能的合理性。<5>安全性交通工具的安全性一直是用戶人群所關(guān)注的地方,在設(shè)計過程中應(yīng)該充分考慮使用者的安全問題。<6>環(huán)保性課題出發(fā)點(diǎn)即為設(shè)計環(huán)保型的交通工具,為當(dāng)前城市交通環(huán)境污染做貢獻(xiàn),因此在滿足用戶使用的訴求下選擇電動車這一新趨勢引領(lǐng)的交通工具。3.2設(shè)計方案探索思路一:運(yùn)用當(dāng)前創(chuàng)新的無鏈條自行車,采用齒輪傳動這一新的結(jié)構(gòu),車架采用滑道形式,折疊時候可以進(jìn)行伸縮拆合,整個車身的前后保證一致性對稱性,車架的設(shè)計借鑒雙截棍折疊伸縮收藏的形式,從中間折疊之后可以對邊緣進(jìn)行再次伸縮折疊,保證了折疊之后自行車可以推行。圖3.1方案一思路二:從電動角度出發(fā),以折疊之后形狀為設(shè)計點(diǎn)進(jìn)行思考,最終確定折疊之后形狀為旅行箱的樣式,改變另一種騎行方式?？紤]到用戶為上下班族,出行上班有上班公文包需要攜帶,騎車過程中需要有可以放置公文包的地方,所以將車頭部分設(shè)計為可以安放公文包的地方?？紤]到輕便以與安裝問題,電池采用鏗電池這模塊電池,安裝造型上沒有限制,只需要有足夠電量空間即可任意排列,一般騎行時離地面有一定距離較好,否則雨天容易進(jìn)水。由于電池有一定重量,放置太高也不好會不穩(wěn)。所以定為將電池安放在車頭放置書包的板上,不高不低。圖3.2方案二思路三:從用戶人群出發(fā),找到設(shè)計痛點(diǎn)為上下班族使用自行車作為交通出行工具時公文包攜帶問題,進(jìn)行設(shè)計出發(fā)點(diǎn)。從公文包的形態(tài)出發(fā),把常見的自行車車架管結(jié)構(gòu)增加實(shí)際用途,設(shè)計為收納裝置,不再因?yàn)闁|西無處可放而產(chǎn)生騎行不便甚至造成傷害,并且中間的空間很是充足,能夠放下很大的文件夾。方案評價:<1>通過選用無鏈條沒有中心軸和輻條的設(shè)計幾,由短鏈輪咬合后輪內(nèi)側(cè)齒旋動向前。減輕車重量,降低車子重心,提高車子的平衡與穩(wěn)定性,但是折疊之后的尺寸是三個方案中最大的,從折疊收納角度看不太合理。<2>改變騎行模式也許是當(dāng)前的一種趨勢,更多的發(fā)揮電動的優(yōu)勢省去了更多自行車結(jié)構(gòu)的限制,這樣使得設(shè)計更加自由,少了更多不可折疊構(gòu)件的限制,然而該設(shè)計不夠普遍適用,折疊之后體積仍舊過大,不太適合于女性。<3>雖然針對上下班族的痛點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計,但是放置公文包的部分并不適用于所有上下班族尤其女性不適合,形狀的限制導(dǎo)致用戶過于細(xì)分化,不是普遍適用于所研究對象。該痛點(diǎn)可以作為后期設(shè)計的參考但不能作為主要設(shè)計點(diǎn)。<4>折疊之后可以作為獨(dú)輪車一樣推著,創(chuàng)新點(diǎn)很好,并且在尺寸上既保證了騎行效率也可以保證折疊收納尺寸,可以進(jìn)行繼續(xù)深化創(chuàng)新。3.3設(shè)計方案深化在腦爆的四個方案中選擇第四個方案繼續(xù)進(jìn)行設(shè)計的深入,首先進(jìn)行折疊方式的深化設(shè)計,繼續(xù)采用旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的方式,進(jìn)行突破性的設(shè)計,研究車輪伸縮結(jié)構(gòu)的設(shè)計。探索折疊之后可以推行也可以再次折疊進(jìn)行收納。該車采用了無鏈條結(jié)構(gòu),同通過曲柄將前后輪固定住,在曲柄出放置發(fā)電機(jī),將人的動能通過連接至曲柄的發(fā)電機(jī)直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。安裝了電子控制裝置,可以使用傳感器進(jìn)行地形監(jiān)控,從而將自動齒輪進(jìn)行電能量輸出的調(diào)節(jié)。這樣人腳踏的動能直接轉(zhuǎn)化為電能,然后通過電動機(jī)來驅(qū)動后輪轉(zhuǎn)動。圖3.5內(nèi)部結(jié)構(gòu)由于自行車產(chǎn)品的機(jī)械性以與人機(jī)關(guān)聯(lián)性,在完成設(shè)計方案思考之后需要在尺寸確定方面嚴(yán)格按照人機(jī)尺寸進(jìn)行,才能保證落地。確定輪子尺寸大小:16寸<38e耐、車身長度:13Oem、車把與地面遺跡車座與地面的距離X圍,進(jìn)行尺寸等比縮放繪制工程圖來確定車座離腳踏板中心的高度為37em、長度為20cm、車把離腳踏板中心的高度為58cm,長度為25cm。確定車座與腳踏中心長度和高度之后,根據(jù)車架與車后座的形狀,確定車架的位置。所有重點(diǎn)節(jié)點(diǎn)部分的尺寸確定之后,繼續(xù)深入設(shè)計細(xì)節(jié)進(jìn)行尺寸確定腳踏板與車后輪的部分是設(shè)計的重點(diǎn)以與腳踏板部分的尺寸研究。3.4產(chǎn)品設(shè)計展示圖與設(shè)計說明針對以上對產(chǎn)品的概念形態(tài)設(shè)計,結(jié)構(gòu)尺寸以與分析后,運(yùn)用三維軟件SolidWorks對折疊電動自行車進(jìn)行虛擬裝配過程,得出以下產(chǎn)品方案設(shè)計效果圖。圖3.6最終方案效果圖1.普通的電動自行車車輪較大很難實(shí)現(xiàn)折疊,在一些特殊的場所中需要電動車進(jìn)出,比如電梯、公交車和居民樓,而傳統(tǒng)的電動車操作起來存在很大的難度,降低了便利性并且產(chǎn)生了極大的危險。而折疊式電動車將特殊情況考慮在內(nèi),可以根據(jù)不同的情況對車體進(jìn)行部分或者全部折疊,根據(jù)不同的情況進(jìn)行調(diào)整,不再需要扛著電動車進(jìn)入電梯,在需要的情況下進(jìn)行車體折疊即可,增加了便利性。而如果需要將電動車放入私家車的后備箱內(nèi),則需要進(jìn)行完全折疊,將輪子折疊到和輪子平行的位置即可。2.此外還要將騎行的車輪穩(wěn)定性考慮在內(nèi),如果行駛速度慢,車輪過大則不利于進(jìn)行車體折疊,并且折疊之后占據(jù)的空間較大。因此為了提升便捷性,這款折疊電動車采用的是16寸的車輪設(shè)計,不僅增強(qiáng)了穩(wěn)定性,提升了車體行駛的速度,同時也更有利于折疊。3.折疊方式可以供兩種場景使用:第一種,行走攜帶形式的折疊,將后輪旋轉(zhuǎn)折疊到前輪平行位置,即可拖著把手行走,車架的位置可以簡單放置臨時物品;第二種折疊收納形式,由于車后架部分設(shè)計了滑道與車中間大齒盤部分相連接,可以對車輪進(jìn)行滑動折疊,滑動到與車架平行位置,這樣整個自行車折疊到車架大小便于收納。4.考慮到輕便以與安裝問題,電池采用鏗電池這模塊電池,安裝造型上沒有限制,只需要有足夠電量空間即可任意排列,一般騎行時離地面有一定距離較好,否則雨天容易進(jìn)水。由于電池有一定重量,放置太高也不好會不穩(wěn)。所以定為將電池安放腳踏板上方的車架上,并且為便于拿出設(shè)計了把手進(jìn)行抽拉。5.為了改善分離式鞍座的使用弊端可以對鞍座的位置進(jìn)行調(diào)整,從而緩解騎行者出現(xiàn)的疲勞感。3