新型折疊健身車的設計方案(編輯修改稿)
2025-06-06 06:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 螺絲、蝶型螺絲所組成，使用者要調(diào)整適當?shù)奈恢脮r將蝶螺絲解開，再把腳踏板放置于腳踏桿上面的U 型槽，再將蝶型螺絲鎖緊踏板固定勾即可， 所示圖 可調(diào)式踏板的具體設計1533 多功能轉向系統(tǒng) 健身車的轉向系統(tǒng)，主要是以轉向龍頭直接操控，經(jīng)由轉向桿讓前兩輪進行運動與轉向，轉向操控簡單而明確，轉彎時也不會有輪胎打滑的問題產(chǎn)生，大幅提升行駛時的安全性。轉向系統(tǒng)是由隨插即用的轉向把手、可調(diào)高度的轉向龍頭、轉向角度控制器、轉向桿、轉向長管、兩小輪組成，其中，利用轉向把手經(jīng)由轉向桿、轉向長管以直接操控前兩輪以達到轉向的功能。 圖 轉向系統(tǒng)的具體設計16本設計的轉向系統(tǒng)設計，可以創(chuàng)造出定點、定軌跡、代步等三種使用模式，不但能在室內(nèi)做運動，也可以到戶外進行休閑、購物等活動。其中，定點模式時(圖 )，步行車是一種橢圓機的運動方式，以手腳并用的運動動作，驅動橢圓步態(tài)驅動機構。在定點或室內(nèi)時可以用支撐架撐起整個后輪，讓使用者在操作時能夠穩(wěn)固且不會搖晃，在原地進行復健等活動。另外，定軌跡模式(圖 )也就是在戶外或較大的空間時，利用轉向角度控制器固定龍頭的轉向角度形成直線或各種圓周 運動之戶外定軌跡橢圓機模式的健身運動，讓使用者不會枯燥乏味。 17 轉角度控制器(圖 )是用手拉動固定銷經(jīng)由彈簧的作用讓固定條緊壓固定在轉向桿的齒輪來進行固定的動作，不需要任何手工具就可以輕松的讓使用者進行圓周或直線上的運動情境。(a)固定狀態(tài)b)松開狀態(tài)圖 轉角度控制器支撐架在移行時須提至上方轉換為一置物架，其是利用撥桿把支撐架卡槽的定位銷拉起，以調(diào)整支架控制機構來進行切換，如圖 所示。 圖 支撐架與支架控制機構代步模式()則健身車為一腳踏車的騎乘方式，以雙腳踩踏橢圓步踏驅動機構，雙手操控龍頭的方向與轉向，可以較舒適的驅動方式進行騎乘，可符合全家運動休閑娛樂的生活要求。其中，轉向把手具有特殊的接頭設計，利用把手的鎖緊套可以簡便地隨插即用的進行轉向桿與手游戲桿間切換，如圖 所示。圖 代步模式20 隨插即用的轉向把手設計34 實作測試與改良設計 經(jīng)由前三節(jié)的過程得到新型折疊健身車的具體設計，本小節(jié)將其建構為實體模型，進行細部設計并繪制成工程圖，以利加工制作出原型機。341 實作 依照健身車的具體設計()，以 Solid Works 軟件所繪制的立體組合圖，再將健身車的所有零件轉換制作成工程圖()、立體圖()，以利現(xiàn)場加工人員依照圖面尺寸，來進行各零件的加工。圖 為步行車的零件明細圖，其明細如表 所示，最后，依照各零件的相關位置來進行原型機的組裝，并進行測試。 21圖 健身車的具體設計22圖 模型工程圖23(a)代步模式（b）定軌跡模式 （c）定點模式 圖 模型立體圖24 25零件編號名稱件數(shù)備注1手握把22鎖緊套43轉向龍頭14轉向桿15固定銷16龍頭前管1現(xiàn)成品7中柱桿18龍頭長管19手搖桿210墊圈20現(xiàn)成品11小輪2現(xiàn)成品12避震器2現(xiàn)成品13腳踏桿214腳踏板215蝶型螺絲8現(xiàn)成品16內(nèi)六角螺絲26現(xiàn)成品17車架1現(xiàn)成品18撥桿線219定位銷220曲柄221后輪1現(xiàn)成品22支撐架123座椅1現(xiàn)成品24撥桿1258面搖桿軸126手桿外蓋127手桿固定座128固定螺絲17現(xiàn)成品26342 測試經(jīng)由上述的實作過程，得到新型折疊健身車的原型機，并根據(jù)21 節(jié)的測試項目進行測試，以了解步行車的各項特性與其性能，并建立資料檔，以做為修正的依據(jù)。測試項目與結果如下所示︰ （1）驅動能力：主要針對健身車驅動系統(tǒng)來進行測試，使用者在踩踏的結果，可以用很輕松的步伐來驅動整臺健身車。 （2）最大速度：此項目主要在測試健身車前進的最大速度，步行車前進的最大速度為 km/hr(參見后面說明)。 （3）爬坡能力：此項目主要在測試健身車于爬坡時的最大角度，本研究尋找到殘障7度的坡道，很困難地驅動步行車前進，如以人行道上的 度小型坡道，則可驅動前進。 （4）剎車性能：此項目主要在測試健身車的剎車性能，步行車于最大速度時剎車距離 96 cm(參見后面說明)。 （5）轉向性能：此項目主要在測試健身車的轉向能力，經(jīng)由測試，步行車的轉向操控直接、位移明確，最大轉向角度為25度，回轉半徑可達2m，但由于原型機的轉向機構設計不佳，所以在轉彎過度會有傾倒的危險。 （6）舒適度：此項目主要在測試健身車使用上的舒適程度是否恰當，經(jīng)由測試，驅動者在使用時，因避震器的作用，不會有不舒服的感覺。 （7）穩(wěn)定度：此項目主要在測試代步模式、定軌跡模式、定點模式、及剎車時健身車的穩(wěn)定情形，經(jīng)由測試。 （8）安全性：此項目是測試健身車的安全性，經(jīng)由測試，驅動者在使用時，并無任何危險性。 從以上的測試結果，我們可得知原型機的設計有些無法滿足原訂的設計需求，總共有以下三點︰ ，機架前端沒有足夠的空間，會造成上下車的不方便。 ，但轉向過度會有傾倒的危險。 ，不適合成年人來驅動，因步態(tài)小而影響到健身車的最大速度，所以前往遠距離的地點購物，既費力又費時。 27343 改良設計 經(jīng)由測試的結果，本小結主要針對原型機的缺失進行一些修改， 所示，首先針對步行車整體的外型美觀、空間上進行改良而步態(tài)驅動機構的尺寸是以成年人來設計，為了讓使用者能以更省力、更輕松的步態(tài)來驅動健身車，步態(tài)驅動機構是采用六連桿設計，其設計的出發(fā)點是模擬人快走時的運動步態(tài)軌跡(第四章、第五章作詳細介紹)。 圖 新型折疊健身車新型折疊健身車的轉向系統(tǒng)，采用車輛前輪轉向的方式。主要是以轉向龍頭直接操控，經(jīng)由轉向機構使讓前兩輪進行運動與轉向，轉向操控簡單而明確，轉彎時也不會有輪胎打滑問題產(chǎn)生，大幅提升行駛時的安全性。 轉向系統(tǒng)是由隨插即用的轉向把手、可調(diào)高度的轉向龍頭、轉向角度控制器轉向桿、轉向接頭、傳動桿、轉向機構、兩小輪組成，如圖 所示，其中，利用轉向把手經(jīng)由轉向桿、傳動桿、轉向臂操控橫拉桿帶動轉向機構使前兩輪達到轉向的功能，如圖 所示。28圖 轉向系統(tǒng)的具體設計29健身車之轉向系統(tǒng)的設計需不違反 Ackerman 原理，即步行車在代步模式的轉向系統(tǒng)為三輪行駛的狀態(tài)，龍頭轉向時步行車的前兩輪的轉向中心都在大輪的軸心在線，故不違反 Ackerman 原理，步行車轉向可保持順暢，如圖 所示。 Ackerman 原理35 結論 根據(jù)第二章第三節(jié)健身車的
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