【文章內(nèi)容簡介】 度足夠； 動作安全可靠，工作時運動平穩(wěn)； 整體結(jié)構(gòu)布局優(yōu)化。 主要技術(shù)參數(shù) 最大展開尺寸： *550* 傳動比： 腳踏一圈與車輪轉(zhuǎn)動圈數(shù)之比， 1:4 最小折疊尺寸： 750*450**800 最大承重： 100kg 最高時速： 40km/h 設(shè)計重量： 剎車線： 不銹鋼（固定螺釘設(shè)計，取消圓孔下部的螺紋，不銹鋼材料。強度增加一倍）。 車輪直徑： 205mm 行程： （三 ）、 研究方法 設(shè)計這一折疊自行車可以從查閱現(xiàn)有的文獻資料中對現(xiàn)有自行車的機構(gòu)進行了解分析，理解現(xiàn)有折疊自行車工作原理及運轉(zhuǎn)方式。 對研發(fā)部所提供的自行車實物盡心觀察，分析各零部件的功能以及尺寸。 借鑒優(yōu)良的設(shè)計，把已掌握的基本機械設(shè)計知識運用到折疊自行車的設(shè)計與創(chuàng)新中去。 理論與實際相結(jié)合，不一味的尋求另類和創(chuàng)新， （四）、 設(shè)計過程 通過觀察市場上的折疊自行車，在一般的折疊自行車設(shè)計中發(fā)現(xiàn)其中存在的問題有：折疊之后占用空間大和車身重量比較重，這樣設(shè)計只在名義上做到折疊，實際折疊之后占用的空間減小量不大，自行 車車的重量卻與非折疊式自行車的重量差不多，有的設(shè)計選用的材料強度好但比較稀有加上零部件采用非標準件，價格便不是一般人能接受的，以及有些折疊自行車雖然結(jié)構(gòu)精巧，但是，由于傳動部件也隨車身的要求而縮小，傳動比小，給使用者帶來很大的麻煩。所以此類設(shè)計只達到美觀以及方便運輸?shù)哪康模鴽]有達到大眾化且攜帶方便使用輕松的目的。針對這些問題，我們找到目前折疊自行車設(shè)計中的可以改善的空間。 確定設(shè)計 綱要 整理已找到的問題及可改善的機會，建立我們對折疊自行車設(shè)計的綱要。 車身材料 采用 較常見的自行車材料 可以采用普通的 Q235 鋼，整臺自行車的價格盡量控制在平民能接受的范圍。 車的零部件采用普通的標準件 可以避免使用過程中自行車出問題時需更換專用零件遇到的麻煩，維修簡單。 結(jié)構(gòu)盡量簡單 使用簡單的結(jié)構(gòu)，一方面可以簡化制造加工及裝配流程，減少生產(chǎn)的成本，另一方面可以方便使用者裝拆自行車。 車身占用空間小 無論在運輸還是外出旅行，車身占用的空間越小，給人帶來的便利就越大，也能相應減少自行車的成本。 傳動部件傳動比要大 使自行車車身占用空間小的話，車輪直徑的小尺寸是最起作用的，但是由于車輪小又要滿足使用者不至于費 很大力氣卻不能使車的速度達到普通自行車的速度，所以考慮到用大傳動比，小結(jié)構(gòu)的折疊自行車用兩個齒輪傳動是不能達到大的傳動比，我們綜合考慮之后，采用二級齒輪傳動來加大小空間使用的傳動比。 搜集資料階段，我們能接觸的資源有：現(xiàn)有的自行車；網(wǎng)絡(luò)資源；圖書資料；及對自行車有點研究的朋友或維修店師傅。而我們做最多是采用網(wǎng)絡(luò)資源，帶著自己對折疊自行車的 design brief 通過上網(wǎng)找關(guān)于折疊自行車，下載折疊自行車的圖片及參數(shù)，主要是上淘寶網(wǎng)上搜集參數(shù)，也可以參考自己要搜索的自行車的市場價格。 經(jīng)過搜索，發(fā)現(xiàn)市場上折 疊自行車的結(jié)構(gòu)基本采用平行四邊形，即折疊的形式是兩個三角形合并，但這 種折疊方式需要空間比較大。有一種結(jié)構(gòu)是采用雨傘式折疊結(jié)構(gòu)，折疊之后就像收傘的效果，占用空間小。還有一種折疊方式像多功能小刀的折疊方式，但是這樣結(jié)構(gòu)強度方面比較差。 整理多個方案之后，我們選用雨傘式折疊結(jié)構(gòu)的設(shè)計，即 ABike 公司的設(shè)計，這種結(jié)構(gòu)簡單，占用空間小，這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計比較接近我們的設(shè)計目的。 綜上，我們選用的設(shè)計方案是：總體結(jié)構(gòu)是雨傘式折疊結(jié)構(gòu)，車身材料主要用 Q235 鋼，零部件采用通用標準件，直徑 220mm 左右的小車輪，傳動齒輪 采用二級傳動。 組員分工合作整理設(shè)計方案，計算修改各部件尺寸及強度，設(shè)計齒輪及飛輪的直徑和齒數(shù)，定車輪的直徑，和進一步設(shè)計折疊機構(gòu)。 手繪各個部件及自行車總體的草圖，對部分機構(gòu)進行修改，組員一起用 PROE 軟件繪制出自行車的零件圖及裝配圖。 確定 折疊方式 為了使折疊自行車能夠?qū)崿F(xiàn)展開后安全正常行駛， 折疊后便于攜帶等功能；總體結(jié)構(gòu)尺寸最小化，關(guān)鍵零部件強度、剛度足夠；動作安全可靠，工作時運動平穩(wěn)；整個結(jié)構(gòu)布局優(yōu)化，結(jié)合各種折疊自行車方案實力，結(jié)合實際生活經(jīng)驗，最終確定了如圖 21 所示的總體結(jié)構(gòu)框架。 圖 21 確定傳動機構(gòu) 目前，國內(nèi)外普遍采用一級傳動，速度稍慢于普通自行車，所以為了增大傳動比，可以采用二級傳動或者是三級傳動來增大傳動比，但因為三級傳動結(jié)構(gòu)過于復雜，所占空間過大，對折疊后的尺寸有所影響，同時也加大了自行車自身的重量，最關(guān)鍵的是發(fā)現(xiàn)由于傳動比過大騎行是所需的力比較 大，在騎行時就可能把休閑代步 變成一種超大負荷的運動。 為了改變這種缺陷，我們最后還是采用二級傳動，這樣不僅減小自行車折疊后的尺寸、總重量和騎行是所需的力，同時也使結(jié)構(gòu)變得更 加簡單、合理。 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 一 ）、 結(jié)構(gòu)分析 設(shè)計中的不同點 設(shè)計一款 可折疊、尺寸小、 質(zhì)量輕、攜帶方便的自行車，其車體部分的設(shè)計尤為重要，也 是能否設(shè)計出一款小巧的折疊自行車的關(guān)鍵，這也 是 我們 本小組 設(shè)計的重點。 目前市場上出現(xiàn)得最多人折疊自行車是將兩個輪相互疊并在個起得折疊方式，盡管對折了差不多一半，但還是占挺大空間的，而且在結(jié)構(gòu)上也比較簡單，一般只需一個或兩個關(guān)節(jié)折就行，當然在成本上也會比較便宜。可折疊自行車不僅要考慮每條連接桿的桿身的受力還要考慮到每個關(guān)節(jié)處的受力是否滿足強度或者其他 要求，也即是 對結(jié)構(gòu)的要求會更高 ，各大部件主要有支撐部件、動力接受部件、傳動部件，還有工作部件 。 支撐部件主要有車架、前叉、鞍座和車把等，是自行車的構(gòu)架。支撐部分將其他零部件固定在相互間正確的位置上，保證自行車的整體性，實現(xiàn)自行車的功能。從人機關(guān)系來看，鞍座、車把和車架等的位置和大小，以及它們間的相互關(guān)系，與騎車人的位置和肌肉的動作有著 緊密的聯(lián)系 。 動力接受部件主要是腳蹬和曲柄。動力靠 的是 騎車人的雙腳踩在腳蹬 上用力 ，下肢運動的力使曲柄轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生 動力 。為了使人省力和有舒適感，必須在騎自行車人的體格和體力與自行車元件的尺寸關(guān)系上下 多做些 功夫，即研究人體下肢肌肉的收縮運動與曲柄轉(zhuǎn)動之間的能量轉(zhuǎn)換 的 問題。 傳動部件主要是 軸承 、鏈條和鏈輪。人的作用力是通過鏈條和鏈輪傳動而帶動后輪轉(zhuǎn)動，從而使自行車前移。傳動部分的設(shè)計關(guān)鍵是要有較高的傳動效率和可靠性，且有易操縱的機構(gòu)。保證較高的傳動效率，才能使人用一定的肌力而獲得較大的輸出功率。 工作部件就是車輪，即車圈、輪胎等。絕大部分輪胎是充氣的，少數(shù)是實心的 ，在本設(shè)計中由于車輪比較小，因此我們采用無需充氣的實心輪胎 。車輪 一方面把騎車人的肌肉力量，有效地轉(zhuǎn)換為同地面接觸而向前運動的力；另一方面將騎車人的握力轉(zhuǎn)換為與接地部分所產(chǎn)生的剎車阻力。在設(shè)計自行車的各部分尺寸、車閘等時，應該著眼于騎車人一動力一傳動一工作的連貫性，才可能設(shè)計出同騎車人手的大小或握力相適應的閘把、剎車力適當?shù)能囬l，才不會發(fā)生剎車阻力不夠而造成失誤現(xiàn)象。 如 圖 31所示， 一輛整車由兩百多種、一千多個零件組成。這里把它們歸納為 20 個基本部件或部件組合和 18 個配件。自行車的基本部件包括：車架部件、車把部件、前叉部件、輪軸部件、中軸部件、飛輪部件、鏈條部件、車 輪部件、泥板部件、車閘部件、腳蹬部件、鞍座部件。在這些部件中，由車把、前叉、前軸、前輪等部件組成導向系統(tǒng)；由腳蹬、中軸、鏈條、飛輪、后軸、后輪等部件組成驅(qū)動系統(tǒng)；車把和車閘組成制動系統(tǒng) 。 圖 31 以上 這部車即是由中間折疊的典型結(jié)構(gòu)，而且還是變速式可折疊自行車，大體看來除了可折疊外跟其他普通自行車沒多大區(qū)別 ，其缺點就是折疊之后并沒有出現(xiàn)全新的功能，并且折疊之后的形體由于還是相當大，所以很難隨身攜帶。所以 此次我們小組所設(shè)計的可折疊自行車 就 是 為了解決包括這個問題，與傳統(tǒng)的自行車 有很大的不同，如圖 32 所示， 它 是 既有折疊又有伸縮結(jié)構(gòu)，共有 三 步，首先是車身前后對折，然后是車頭與鞍座向下收縮，再就是車頭 向后旋轉(zhuǎn)， 與鞍座向下折疊 。 該設(shè)計 源自于