【正文】 代的女性休閑車。 新中國(guó)成立后，我過(guò)休閑車生產(chǎn)得到迅速恢復(fù)和發(fā)展，創(chuàng)建了“永久”“飛鴿”等民族品牌，在上海，廣州，天津 ，青島等地的休閑車廠逐漸興建起來(lái)，并形成一定的生產(chǎn)能力。應(yīng)用 SolidWorks2021 三維軟件對(duì)休閑車主要零件進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其裝配合理，并確定車身各部分的尺寸使之與選用的標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行配合。從功能上對(duì)人們的需要進(jìn)行完善設(shè)計(jì)。 腳踏式休閑車設(shè)計(jì) –7– 1970 年誕生于美國(guó)西岸的舊金山。 概念 休閑車 的發(fā)展 人們?cè)趯?duì)日常休閑車設(shè)計(jì)的開發(fā)的同時(shí)，也對(duì)概念休閑車的發(fā)展很關(guān)注。追求實(shí)現(xiàn)人類和技術(shù)完善和諧融合的目標(biāo)。 腳踏式休閑車設(shè)計(jì) –11– 圖 21 靠背示意圖（單位： cm） ② 車座長(zhǎng)度。 腳踏式休閑車設(shè)計(jì) –12– ④ 座墊。 由于成年人腰椎部的中心位置約在座位上方 23～ 26 cm 處，腰椎支點(diǎn)略高于此尺度，腰靠的高度至少要等于腰椎支點(diǎn)的高度，以支持背部重量，所以腰靠的高度在座面上方 26～ 32 cm處為宜。 ③ 把手。 測(cè)試表明，把手與水平位置成 10176?？紤]到休閑車的用途范圍及所加工的工件大小，所以這樣一個(gè)類似汽車的構(gòu)架。但總的說(shuō)來(lái)，自行車傳動(dòng)系統(tǒng)中利用鏈條來(lái)傳動(dòng)是利大于弊的。鐵制車架的最大特征是可在各種成份，各種粗細(xì)厚薄的鐵管中，任意選擇所需要的鐵管進(jìn)行加快。 腳踏式休閑車設(shè)計(jì) –22– ② 長(zhǎng)時(shí)問使用外觀不怎么變化 。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。當(dāng)然這種現(xiàn)象關(guān)系到廠家的技術(shù)。鈦合金制的上述各種性能都不是最好的，但是為什么對(duì)它感興趣呢 ? 因?yàn)樗怯星巴镜慕饘佟? 因?yàn)樵撀菟▋H受到導(dǎo)彈簧的拉力，方向近似為軸向，初步取 d=M5，公稱長(zhǎng)度根據(jù)ＢＭ來(lái)定，取 l=12mm,材料選用４５鋼，性能等級(jí)為３３級(jí)，表面處理為鍍鋅鈍化。不單是能量的損失，隨著車架的抖動(dòng)促成車輪安裝精度的破壞而增大滑角，從而引起滾動(dòng)阻力的增加。而且在后輪與鞍座的位置之間留出了可安裝載貨架或菜籃的位置，改變了傳統(tǒng)菜籃只安裝于車把前的方式，避免了前置菜籃因載貨過(guò)重而加重車把負(fù)擔(dān)的缺陷。 這才有了最終的設(shè)計(jì)模型。但是由于最后經(jīng)過(guò)溝通準(zhǔn)備使用型材，所以草圖中的那種較大的管子粗細(xì)變化過(guò)渡在較短的時(shí)間內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)。厘米 )為 :若前后軸 :，則中軸 :，鏈輪和鏈條 :，飛輪和鏈條 :。另外，鈦不需要涂漆，可減少這部分的重量 (20～409)。但是這方面的資料當(dāng)前還很少，耐腐蝕性好到何種程度難于判斷。但 是各個(gè)廠家之間的品質(zhì)差異較大，有的很硬，因此這種車架乘騎后才能知道好或者不好。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)。 鋁合金車架的優(yōu)點(diǎn) ： ① 可以制作重量輕的車架鋁的比重輕但不夠 硬，為了增強(qiáng)強(qiáng)度把它制成合金并施予熱處理。表面拋光后整臺(tái)車呈現(xiàn)銀白色，很好看。而且在使用者的以后使用中通過(guò)練習(xí)，更加可以增加人際切合度，使得騎行更加順暢，大大降低不安全因素。 在模型設(shè)計(jì)中，尺寸方案不合理，后續(xù)的配合零件設(shè)計(jì)就無(wú)法保證。 車閘與把手形成一個(gè)角度，此角度的設(shè)計(jì)因素是抓握空間，當(dāng)抓握空間寬度在 ～ cm 時(shí)抓力最大，據(jù)此，可計(jì)算出車閘與把手的交角為 40176。 車把的高度應(yīng)保證騎車者在騎車時(shí)處于自然坐姿或接近自然坐姿，并使頸關(guān)節(jié)、胸關(guān)節(jié)、腰關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)處于舒適的調(diào)節(jié)范圍內(nèi)。通常情況下，設(shè)置適當(dāng)?shù)?靠背可使疲勞降低，大于90176。以內(nèi)，則相當(dāng)于前傾座面與靠背夾角在 105176。 女性骨盆的坐骨結(jié)節(jié)間距約為 23 cm ，男性骨盆坐骨結(jié)節(jié)間距約為 20 cm。然而，今天它已成為一切工程技術(shù)人員必不可少的工具。 從單速休閑車到三速，五速，發(fā)展到現(xiàn)在的二十七速的變速 休閑車；變速器也由原來(lái)的旋鈕式發(fā)展為轉(zhuǎn)把式，指撥式，定位指撥式；避震器也由原來(lái)的單一后下叉避震，發(fā)展為雙肩前叉避震，鞍管避震等。 （ 4） 休閑車由整體式發(fā)展為折 疊式，便于攜帶。 從二戰(zhàn)結(jié)束后， 50 年起休閑車開始重新設(shè)計(jì)?？窟@種方式，克使騎車人做的集重比運(yùn)用到兩個(gè)點(diǎn)上，全化為使車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的力。從休閑車的發(fā)展歷程看，此時(shí)此刻，休閑車在歐洲也屬于新型交通工具，但 5 是僅幾年后就已經(jīng)在上海可以見到，可見休閑車的魅力所在。 腳踏式休閑車設(shè)計(jì) –4– 在休閑車研究上，國(guó)外建立了一整套詳細(xì)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)體系，今一百年來(lái)的設(shè)計(jì)風(fēng)格對(duì)休閑車有著深刻的影響，而國(guó)外設(shè)計(jì)者對(duì)此研究得比較透徹，在休閑車設(shè)計(jì)創(chuàng)新方面，以用戶的舒適，方便，安全，等人性化設(shè)計(jì)為考慮起點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （ 9）折疊車（ Folding bicycle） 可折疊式的休閑車，折疊后占用面積小，常用作短途代步工具。相比較而言，休閑車無(wú)污染、無(wú)噪聲、占地少、價(jià)格低廉，有利于身體健康。休閑車無(wú)噪音、無(wú)污染、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、使用和維修方便，既能作為代步和運(yùn)載貨物的工具，又能用于體育鍛煉，因而為人們所廣泛使用 。此次的研究目的是設(shè)計(jì)一種新型的腳踏式休閑車，可供四人騎行，使其行駛平穩(wěn)省力。英文 bicycle 或 bike 的 bi 意指二而 cycle 意指輪。 休閑車在 20 世紀(jì)初至少 20 世紀(jì)中期，是人們的主要出行交通工具，隨著社會(huì)現(xiàn)代化進(jìn)程的發(fā)展，摩托車，小轎車等各式新型交通工具逐步進(jìn)入了人們的生活，逐漸代替了休閑車。 （ 3）山地休閑車（ Mountain bike） 設(shè)計(jì)為騎乘于山區(qū)的車種，通常具有變速器可以根據(jù)齒輪變化檔位，一般情況下都具有變速器，有些安裝于前叉部位，有些安裝于坐墊部分，并且輪胎的紋理都經(jīng)過(guò)了防滑設(shè)計(jì)。 在歐美許多國(guó)家，政府通過(guò)修路、制定法規(guī)和優(yōu)化道路管理保障騎車者的安全，以此激勵(lì)并促使休閑車成為重要交通工具。 19 世紀(jì) 50 年代上海在洋務(wù)運(yùn)動(dòng)的帶領(lǐng)下，在滬的中國(guó)人親身體驗(yàn)到了西方的先進(jìn)科技。有的老式車型在國(guó)外流行了近 10 年左右才逐漸在中國(guó)市場(chǎng)流行，而許多廠商直接生搬硬套的以國(guó)外設(shè)計(jì)的尺寸適用于國(guó)內(nèi)使用人群上，這就造成了很多外觀和使用上的難題。設(shè)計(jì)過(guò)程中嚴(yán)格遵循相應(yīng)設(shè)計(jì)要求及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。泥板，連蓋用不銹鋼，塑料制成。經(jīng)過(guò) 100 年的演變和改進(jìn)和發(fā)展，休閑車的設(shè)計(jì)無(wú)論從人機(jī)工程，色彩，造型等方面都有了很大的改進(jìn)，休閑車設(shè)計(jì)開始朝簡(jiǎn)潔、輕盈、美觀、多樣化、個(gè)性化和人性化的方向發(fā)展。在站著騎時(shí)“肯陶洛斯”將會(huì)通過(guò)陀螺儀和微型計(jì)算機(jī)用后輪獨(dú)立保持平衡 ，而且復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)平衡系統(tǒng)使雙輪成所需角度在公路外越野。之所以如此，一部分原因是前傾式的騎車姿勢(shì)使騎車者會(huì)陰與車座前端產(chǎn)生磨擦，時(shí)間一久就會(huì)感到不舒服 。 ③ 座面傾角。 座墊的軟硬應(yīng)以股骨頭剛好與座墊相接近，幾近接觸而無(wú)壓力為宜。 設(shè)為 99176。 把手的設(shè)計(jì)應(yīng)使操作者掌心處略有空隙，以減少壓力和摩擦力的作用。 對(duì)女性來(lái)說(shuō)，會(huì)陰與車座前端的磨擦，容易引起感染和疾病。 圖 23 大體框架圖 腳踏式休閑車設(shè)計(jì) –16– 圖 24 底盤尺寸圖 驅(qū)動(dòng)、導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 考慮到我國(guó)鏈條的生產(chǎn)歷史和現(xiàn)狀，以及國(guó)際上許多國(guó)家的鏈節(jié)距 均用英制單位，我國(guó)鏈條標(biāo)準(zhǔn) GB/T12431997 中規(guī)定節(jié)距用英制折算成米制的單位。 鏈條的各參數(shù)的確定 根據(jù) GB/T 12431997 選擇 自行車 ISO 鏈號(hào) 08A1112， GB/T 12431997（因鏈條必須符合變速要求）。輕 而價(jià)格低是它的優(yōu)點(diǎn)。 ② 需要進(jìn)行熱處理必需進(jìn)行熱處理，否則強(qiáng)度不夠。 （ 4） 碳纖維 (CERP) 碳纖維車架的特征是輕、 不彎曲、沖擊吸收性好，但是，充分發(fā)揮碳纖維的優(yōu)異性能，在技術(shù)上看起來(lái)不是那么容易，各碳纖維材料廠家之間的品質(zhì)差異也較大。通過(guò)合金化耐腐蝕性也得到進(jìn)一步提高。但是為了單純地謀求薄壁，使用強(qiáng)勒的新合金來(lái)制作車架。 （ 2） 空氣阻力 休閑車在空氣中運(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)休閑車騎行阻力。 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。 提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設(shè)計(jì)讓我積累了無(wú)數(shù)實(shí)際經(jīng) 驗(yàn)，使我的頭腦更好的被知識(shí)武裝了起來(lái)，也必然會(huì)讓我在未來(lái)的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力，更強(qiáng)的溝通力和理解力。事實(shí)上，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)，我都采用了一些新的技術(shù)和理念 ，它們 有著很多的優(yōu)越性但也存在一定的不足，這些 不足在一定程度上限制 休閑車 的 功能性 。由于休閑車內(nèi)部阻力的產(chǎn)生原因和性質(zhì)，與其它騎行阻力不同，設(shè)計(jì)時(shí)，可以傳動(dòng)效率的形式來(lái)處理。壓力阻力有二種 :一種是車和人的前部氣流被緊擠，產(chǎn)生對(duì)抗車和人前進(jìn)的正壓；另一種在后部和拐角處空氣變得稀薄而引起渦流，產(chǎn)生將車和人吸住的負(fù)壓。結(jié)果它的命運(yùn)將和鉻鉬鋼一樣。楊氏彈性模量稍微低些，但是可以用加粗管直徑及橢圓化等方法來(lái)解決。但成本太高。鈦合金給人的印象是輕而硬。老車手對(duì)它的反應(yīng)是『雖輕但易彎曲』。 內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬 b1=，滾子直徑 d1=，銷軸直徑 d2=，內(nèi)鏈節(jié)高度 h2=，中心距 a0=468mm。 節(jié)距 P= 齒高 ah =4mm 小齒輪齒數(shù) Z=16 滾子直徑 1d = 齒側(cè)圓弧半徑 er = （ 16+2） = 滾子定位圓弧半徑 ir = 1d = 滾子定位角α =120 分度圓直徑 d= p 180()sin Z = 180()sin 16 = 齒頂圓直徑 da =75mm 齒根圓直徑 df=dd1== 確定的最大軸凸緣直徑 gd =P 180cot ( )Z = 腳踏式休閑車設(shè)計(jì) –17– 齒寬 1bf == = 齒側(cè)倒角 ba公 稱 = = 齒側(cè)半徑 rx公 稱 =P= 材料： 1 20 號(hào)鋼 中心距 0a =468mm 鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù) 0pL = 0 1 2 2 1 2 0a2 ( )2 2 aZ Z Z Z PP ?? ??? =112 抗拉載荷 8000N 銷軸 ： 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（ GB/T1191986）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 按銷的抗剪切強(qiáng)度校核 ? ?24= dR??? ? ，對(duì) 45 號(hào)鋼，取 ??? =80 paM Z 為銷數(shù)， R 為載荷，直徑 d=10mm， l=18~95mm(為 5 的倍數(shù) )?；谝陨系姆治?，選擇了 50 %的人群騎車時(shí)舒適調(diào)節(jié)范圍內(nèi)的尺寸，其數(shù)據(jù)見 表 21。把 手的直徑太小，則扭矩隨之減小 。 ④ 靠背的重量及材料。另外坐墊材料必須透氣，且不易打滑，座墊應(yīng)縫制或釘在鞍座上，使其對(duì)起坐時(shí)的動(dòng)載有良好的彈性響應(yīng)。另一方面則可防止坐者從座緣滑出座面。 根據(jù)人體組織的解剖特性可知，坐骨結(jié)節(jié)處是人體最能耐受壓力的部位，身體的主要重量均由骨盆下的兩塊面積約為 25 cm 的坐骨結(jié)節(jié)承受，故車座后端寬度過(guò)小就會(huì)使坐骨結(jié)節(jié)處在鞍座外緣。 這里值得提出的是，在很多的概念休閑車設(shè)計(jì)中，都會(huì)取消休閑車車輪的輻條。根據(jù)不同使用人群和消費(fèi)者量身定做的休閑車功能設(shè)備，逐漸完善人們的生活，而未來(lái)休閑車的功能化發(fā)展則會(huì)更多樣化。 （ 2） 花色由單一向多色發(fā)展：車架出現(xiàn)彩斑，彩色或兩色過(guò)度等，色調(diào)明快，色彩變化無(wú)窮。 腳踏式休閑車設(shè)計(jì) –6– 現(xiàn)代休閑車的發(fā)展歷程概述 現(xiàn)代休閑車的發(fā)展 人類從木質(zhì)材制造出第一輛休閑車發(fā)展到基本定型的近代休閑車，用了近 100 年的時(shí)間。例如在鞍座設(shè)計(jì)上，鞍座變成了T 型，可使車架短小，而且螺絲直接連接鞍座，減少了調(diào)整工作量；車把研制成圓把，寬度為 40 厘米，比原來(lái)車把窄了 10 厘米，使得騎乘者有如開汽車的愉悅感。 與此同時(shí)，休閑車也在此時(shí)進(jìn)入了上海灘。美國(guó)去年的休閑車銷售量達(dá)到 2021 萬(wàn)輛。是山地休閑車的一個(gè)分支，一般來(lái)說(shuō)其配置與山地休閑車相同，但是避震設(shè)施更完善，其主要用途用于從山地向下沖刺的極限運(yùn)動(dòng)。然而，經(jīng)過(guò)城市交通機(jī)動(dòng)化浪潮多年蕩滌， 2021 年年初，有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，北京市民的休閑車出行比例只有 %，比2021 年初下降了 %。學(xué)術(shù)上通常將小型陸上車倆統(tǒng)稱為休閑車，在表達(dá)上具有靈活、限制少、使用方便的優(yōu)點(diǎn)。選擇“綠色出行”也成為人們?cè)谶x擇開私家車、坐公交車之外的一個(gè)選擇。人們對(duì)于休閑車的需求也越來(lái)越高。引擎聲、喇叭聲讓人得不到片刻安寧。 （ 7）公路休閑車（ Crosscycling） 起源于公路車，其主要特點(diǎn)是坐墊位置高，輪胎橫截面薄，騎行受到的阻力最小，在高速公路上騎行熟讀相當(dāng)?shù)目?。在瑞士，騎休閑車旅行蔚然成風(fēng)，既可鍛煉身體，又可以擁抱美麗的大自然，盡情欣賞秀麗的風(fēng)光，以及參觀沿途的名勝古跡，這與在高速公路上驅(qū)車呼嘯而過(guò)相比，完全是另外一番情趣。獨(dú)一人見之，相見者多矣 。隨后，新車型 —— 踏板式休閑車也在我國(guó)研制成功。例如，在休閑車上裝上變速裝置，使人們?cè)隍T行使可以根據(jù)路面條件的不同而選擇不同的速度。品種更加豐富：有了不同總類的變速車，又出現(xiàn)了各種不同樣式的山地車。根據(jù)不同的適用人群，騎行的姿勢(shì)也各有不同，比賽用車以流線型為主，而民用型休閑車以舒適為主。同時(shí)，該概念休閑車設(shè)計(jì)的座椅位置符合人體工程