【正文】 成，磨擦阻力是空氣對(duì)車和人體表面的磨擦作用造成的阻力。 騎行輕快 和 舒適 山地 自行車既要有一定的剛度，也要有相應(yīng)的彈性，否則就會(huì)影響騎行性能和使騎行者容易產(chǎn)生疲勞，因此對(duì)架、前叉和鞍座等主要部件都要與人的體形結(jié)合起來考慮，使之達(dá)到騎行舒適的要求。自行車如有過大的允許負(fù)荷能力，雖然能擴(kuò)大其使用范圍，但將使自行車零件的尺寸和強(qiáng)度隨著增大，是不經(jīng)濟(jì)的，因此要合理選擇而設(shè)計(jì)。現(xiàn)在消費(fèi)者購(gòu)買 山地 自行車時(shí)，主要依據(jù)是牌號(hào)、價(jià)格、 外形和美觀程度。 工藝性 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 山地 自行車設(shè)計(jì)時(shí)要考慮加工工藝的合理性，特別批量生產(chǎn)的品種， 工藝合理性顯得更為重要。 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化 這是指 山地 自行車產(chǎn)品的系列化，部件通用化和零件標(biāo)準(zhǔn)化。 使用壽命 山地 自行車屬日用消費(fèi)品，不同類型的自行車均有相應(yīng)的使用壽命要求，因?yàn)?山地 自行車的易損零部件，在運(yùn)轉(zhuǎn)中要磨耗、變形或損壞，不但增加了維修工作量，甚至?xí)ナ褂脙r(jià)值。在一方面，對(duì)于一個(gè)從事學(xué)習(xí)工業(yè)設(shè)計(jì)的人來說，更多的了解一些機(jī)械構(gòu)造，內(nèi)部原理等知識(shí)，可以使我們?cè)谠O(shè)計(jì)產(chǎn)品的時(shí)候，形成一個(gè)完整的思路，是我們的美好的外 *觀造型構(gòu)思與事物本身的構(gòu)造形成一個(gè)完美的結(jié)合。由于各國(guó)生活水平的差異，使用自行車的目的各不相同，有些國(guó)家的騎行者以旅游、鍛煉身體以及少年兒童體育運(yùn)動(dòng)為主要目的，一般使用多速車、越野車和山地車；有些國(guó)家的自行車主要作為交通工具，多使用輕便車和多速車。在香港， 山地 自行車屬于 “ 非機(jī)動(dòng)車輛 ” ，無須領(lǐng)有牌照，但在路上行駛時(shí)，須遵守和機(jī)動(dòng)車輛一樣的交通規(guī)則。在 中國(guó) 大陸、臺(tái) 灣 、新加坡，通常稱為 “ 自行 車 ” 或 “ 腳踏車 ” ，在香港、澳門則通常稱為 “ 單車 ” 。 將 從山地 自行車設(shè)計(jì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、 山地 自行車設(shè)計(jì)的使用要求和步驟、 山地 自行車設(shè)計(jì)人員要求、 山地自行車影響出功率的機(jī)械因素、 山地 自行車行駛阻力、 山地 自行車安全要求、 山地 自行車設(shè)計(jì)的配合要求八個(gè)方面 。國(guó)外 山地 自行車工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家都在自行車設(shè)計(jì)中投入了大量人力、物力和財(cái)力，也取得了很好的效果。 山地 自行車設(shè)計(jì)是一項(xiàng)十分重要的工作，也是一門專業(yè)的抖學(xué)。 山地 自行車設(shè)計(jì)涉及到大量計(jì)算和技術(shù)問題， 本設(shè)計(jì)將利用 PRO/E、 CAD 等軟件從模型出發(fā)到一整部山地自行車的成型的介紹。英文 bicycle 或 bike 的 bi 意指二而 cycle 意指輪。中華人民共和國(guó)的交通法規(guī)將自行車列為一種非機(jī)動(dòng)車。將這三個(gè)因素科學(xué)地加以組合后，才能算是一輛 好的自行車。 有目的的了解學(xué)習(xí)有關(guān)的 山地 自行車各部件之間的連接方式，一方面，在使用上能我們更清楚自行車本身的構(gòu)造，以便更好的、更安全方便的使用 山地 自行 車，也能更好的對(duì)他進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。社會(huì)對(duì)自行車使用的要求是多方面的， 因此，自行車的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括的內(nèi)容也較多，這里就提出下列最常用的若干內(nèi)容。當(dāng)然，騎車事故的發(fā)生原因是多方面的，但首先要從產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上保證達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。因此， 產(chǎn)品設(shè)計(jì)，首先要查找和依據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。貼花、色彩等也是吸引消費(fèi)者的重要方面。任何一個(gè)零件在使用時(shí)都不應(yīng)產(chǎn)生斷裂損壞和發(fā)生的殘余變形， 否則將不能正常地使用甚至引起事故。成本的高低，表示了經(jīng)濟(jì)上是否合理，所以產(chǎn)品設(shè)計(jì)要有經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，十分重視和努力降低自行車制度成本。 空氣阻力 自行車在空氣中運(yùn)動(dòng)，空氣本身也在流動(dòng)，兩者綜合形成的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，造成對(duì)自行車騎行阻力。目前出現(xiàn)的高速自行車、避風(fēng)式自行車、流線型自行車以及采用“滴水管”和異徑輻條等，其目的均為了減輕空氣的阻力。如果環(huán)繞后軸，則其值進(jìn)一步減小到它的三分之一左右，與滾動(dòng)阻力、空氣阻力相比，僅為百分 之一左右。設(shè)計(jì)賽車等自行車時(shí)應(yīng)特別重視這一點(diǎn)。 5. 騎車人身體的上下振動(dòng)的能量損失 :從帶有減震的車架和鞍座到騎車人身體的上下振動(dòng)，其能量的損失有時(shí)很大。就其主要構(gòu)件 —— 車架而言，自行車車架的材料有已往使用的鉻鋁鋼以外、還有鋁、鈦、碳纖、鎂等不斷出現(xiàn)新材料。碳纖維車架的特點(diǎn)是可以一體成型，不需要焊接，不過每個(gè)車架需要特殊的模具制造，成本也很高。因此可以選擇最適合于的尺寸、剛性、騎感的車架，這對(duì)于數(shù) 毫米的差異也敏感的老車手來說是很有好處洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 的。輕而價(jià)格低是它的優(yōu)點(diǎn)。最近的鋁合金車架，為了提高楊氏彈性模量，加大管道外徑，使用扁平管，或者對(duì)鋁管進(jìn)行熱處理等，制造出輕而 有剛性的車架，這種最新的鋁合金車架對(duì)車手來說，具有足夠的輕量與剛性。熱處理采用時(shí)效析出增強(qiáng)法，簡(jiǎn)單地說，在金屬內(nèi)形成一種妨礙金屬變形的物質(zhì)。也就是說因沒有時(shí)效，因此是常溫時(shí)效。該氧化膜幾乎是無色因此外觀上不容易發(fā)現(xiàn)變化 (有時(shí)會(huì)發(fā)白 )。因此一般的規(guī)模不大的工廠無能力購(gòu)買熱處理設(shè)備。早期的鈦合金車架，作為比賽用車，剛性不足，其車架不適合于長(zhǎng)距離賽車，也不是適用于所有的比賽，只適合用在山岳，或者 Big reces，Time traial 等需要輕型車的特定的場(chǎng)合。在鈦金屬中添加鋁和釩，彈性更高 (和鋁比較 )，也有利于設(shè)計(jì)。對(duì)此現(xiàn)象采取的措施是用脂膏等來絕緣(混有金屬粉末的脂膏，如商品名： Ti Plepu 等 )?！赫匙?、咬合 』 ：金屬之間通過腐蝕來接合的現(xiàn)象。再有溶接加工極為困難，因?yàn)殁伜脱醯挠H和力極強(qiáng)，和空氣接觸后馬上變成二氧化鈦，而二氧化鈦硬而脆，該部分的強(qiáng)度會(huì)不斷下降。由于以上原因鈦車架價(jià)格很貴。自行車廠家考慮到成本問題，不大可能使用高等級(jí)的碳纖維來制作車架。 圖 32 碳纖維車架 ●碳纖維車架的優(yōu)點(diǎn) (1)可以制作重量輕的車架 碳纖維車架是把碳纖維對(duì)著發(fā)生應(yīng)力的方向?qū)訉盈B而得到強(qiáng)度。利用它的吸收沖 擊力優(yōu)異的性能，制作不用避震器的自行車。加工技術(shù)各廠家各異，應(yīng)選擇有經(jīng)驗(yàn)可靠廠家的是很重要的。 5. 鎂合金 鎂的比重很輕 ()，約鐵的 1/5，鈦的 2/5，鋁的 2/3。 ●鎂合金車架的優(yōu)點(diǎn) (1)可以制造重量輕的車架 它比鋁密度低，可以制造輕的車架。切粉的燃燒、爆炸等能夠通過合金元素來回避的話，剪斷、溶接性可能不會(huì)差。鎂是劇烈氧化的金屬，不小心操作錯(cuò)了很容易爆炸，純鎂一般不能使用，添加其他金屬 (鋁、鋅、錳等 )制成合金來使用，制成的鎂合金強(qiáng)度、機(jī)械性能都得到提高。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 1．鉻鉬鋼已經(jīng)使用了很久，對(duì)它的研究也最多，除非有什么突破，鉻鉬鋼的前途可想而知的了。但是為了單純地謀求薄壁，使用強(qiáng)勒的新合金來制作車架。若用鋁制自行車來練習(xí)，一定會(huì)感覺到性能的降低顯著。 4．鈦管還有發(fā)展的余地，強(qiáng)度可能會(huì)超過鉻鉬鋼，現(xiàn)在己能制造 的車架，鈦必 定會(huì)奪去鋁的 “ 輕量王 ” 的寶座。 為貫穿，其傳動(dòng)方式仍然保留原有的鏈條式傳動(dòng)，配備單速或速度調(diào)節(jié)器。車架結(jié)構(gòu)可由設(shè)計(jì)人員創(chuàng)新，但與其他部件相關(guān)的安裝尺寸，應(yīng)嚴(yán)格控制。一般情況下，騎車人股關(guān)節(jié)的位置大致地 與鞍座位置一致。實(shí)驗(yàn)證明 :高速自行車股關(guān)節(jié)相對(duì)中軸的位置應(yīng)該前移，即立管傾角增大。前叉裝在車架前管內(nèi)，能在管內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，前叉 的上端與車把緊固地連結(jié)在一起，下端與前軸連接，與前輪以前軸為中心自由轉(zhuǎn)動(dòng)，組成轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。車把的水平位置離地高度約等于騎車人股骨的長(zhǎng)度。 綜上所述，中軸、鞍座和車把三者的位置稱為車架的三支點(diǎn)，支配著騎車 人的姿勢(shì)，對(duì)自行車的出力性能影響很大，是自行車設(shè)計(jì)工作的重要課題。因此，后軸必須具有比前軸更大的強(qiáng)度，并需保持軸承轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。傳動(dòng)力遙過腳蹬、曲柄、鏈條、鏈輪傳到后輪，驅(qū)動(dòng)全車前進(jìn)。 如圖 39： 圖 39 腳蹬子 飛輪 飛輪 有兩個(gè)作用，一個(gè)是當(dāng)騎車者用力踏動(dòng)腳蹬時(shí)，飛輪能將踏力傳到后軸身上，推動(dòng)全車前進(jìn)；另一個(gè)作用是在行駛途中當(dāng)騎車者不踏動(dòng)腳蹬時(shí)，自行車因受慣性影響，仍繼續(xù)前進(jìn)，但飛輪外套并不隨著后軸身轉(zhuǎn)動(dòng)，腳蹬也不旋轉(zhuǎn)，可使騎行者獲得休息機(jī)會(huì)和便于上下車。胎冠的花紋呈線型、細(xì)條型 、簾線的支數(shù)細(xì)，其滾動(dòng)阻力系數(shù)往往較小，多用于運(yùn)動(dòng)車。 圖 314 鞍座 圖 315 鞍座的位置 鞍座的高度是指鞍座管延長(zhǎng)線與鞍座上表面的交點(diǎn)到中軸中心的距離。自行車車座的調(diào)整，是 自行車技術(shù)的一個(gè)重要方面。 如圖 316： 圖 316 前后閘 曲柄 曲柄長(zhǎng)度決定了腳蹬軸的前后水平距離和上下垂直距離。如果踏速增高，而骨骼的運(yùn)動(dòng)角范圍不相應(yīng)地縮小，那么，肌肉收縮的速度就跟不上，收縮力就下降。 2． 脫模斜度 PC 屬于 熱塑性工程 塑料， 沖擊強(qiáng)度高，尺寸穩(wěn)定性好，無色透明，著色性好，電絕緣性、耐腐蝕性、耐磨性好，但自潤(rùn)滑性差，有應(yīng)力開裂傾向，高溫易水解，與其它樹脂相溶性差。吸濕小，但對(duì)水敏感，須經(jīng)干燥處理。 (4) 料溫過低會(huì)造成缺料，塑件無光澤，料溫過高易溢 邊，塑件起泡。 (2) 注射過程。 圖 42 分型面位置 型腔數(shù)量和模具結(jié)構(gòu)形式的確定 1． 型腔數(shù)量的確定 該塑件的精度要求一般在 23 級(jí)之間，且中、小 大批生產(chǎn)， 可采取一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。因此，定模部分不需要單獨(dú)開設(shè)分型面取出凝料，動(dòng)模部分 采用鑲件不 需要添加型芯固定板 和 支撐板。由于本次采用的 流道簡(jiǎn)單，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的 倍來估算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積為 3( 1 0. 2 ) 34 5. 5 1. 2 41 4. 6V V c m? ? ? ?總 塑= 3．選擇注射機(jī) 根據(jù)第二步計(jì)算得出一次注入模具型腔的塑料總體積 V 3總 = ，依公式 VV公 總＝ / ，則有： V總 / ＝ ＝ 。另外，由于其與高溫塑料熔體及注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，因此設(shè)計(jì)中常設(shè)計(jì)與可拆卸更換的澆口套。 (4) 主流道球面半徑： SR0=注射機(jī)噴嘴球頭半徑 +（ 12） mm＝（ 18+2）mm＝ 20mm。同時(shí)也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行單獨(dú)加工和熱處理。 2．凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模是成型塑件表面的成型零件， 分為 整體式和組合式兩種 。 A 板是定模型腔板，塑件在 A 板中的深度較淺，且沒有設(shè)計(jì)冷卻水線。 3. C 板 ( 墊板 ) 尺 寸。 冷卻水線的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中，由于型芯太深，所以冷卻的方式很重要， 如圖 46 所示。是一款集 CAD/CAM/CAE 功能一體化的綜合性三維軟件，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，并作為當(dāng)今世界 機(jī)械 CAD/CAE/CAM 領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣，是現(xiàn)今最成功的 CAD/CAM 軟件 之一。 N15 G00 X52 Z2。 N30 G00 X14。 N50 。 N70 G01 X50。 N90 G00 X52 Z2。 N110 M05 M00。 N130 G75 Z48 P500 Q3500 。 N150 G00 X22 Z2。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 N170 。 N190 Z100。 % O0002 N05 M03 S450 T0101。 N20 G71 P25 Q61 。 N40 Z15。 N60 X48 Z46。 N80 M00。 N100 G00 X80。 N120 G75 。 N136 M09。 N06 M08。 N25 G00 X24。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 N45 G00 Z100。 N65 M03 S1100。 N80 G00 Z100。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 結(jié) 論 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)我 們做的課題是 三地自行車 的工業(yè)設(shè)計(jì)與模具設(shè)計(jì)，從這次設(shè)計(jì)，我們學(xué)到了很多東西。 4．模具設(shè)計(jì)部分，除了對(duì)注塑模具設(shè)計(jì)的理論知識(shí)鞏固之外，對(duì)用Pro/Engineer 進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的過程以及常見的問題也有了一個(gè)更深的認(rèn)識(shí)。 孟 老師多次詢問設(shè)計(jì) 進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓 設(shè)計(jì) 思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。s petitors. The real reason is petition from interest groups, says He Zuoxiu, a renowned theoretical physicist and academician at the Chinese Academy of Sciences. An outspoken figure in public debates around environmental and energy policy, He says none of the arguments against electric bikes has merit. Leadacid batteries, he points out, are used in cars, too. The real pollution source is not the electric bikes, it39。s general manager, Hu Ji Hong, Ni39。