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正文內(nèi)容

電動(dòng)車設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)-在線瀏覽

2024-08-02 00:54本頁面
  

【正文】 人的可靠性 主要研究人在正常情況下產(chǎn)生失誤的可能性,為系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 (7)人員選拔和訓(xùn)練 研究人的及本素質(zhì)的測(cè)試與評(píng)價(jià)、人員的選拔和訓(xùn)練等。 (9)人體模型 研究人的數(shù)學(xué)模型、物理仿真模型、人體模板等。這方面的基礎(chǔ)學(xué)科主要有機(jī)械、電子、電器、儀表、材料、建筑等工程技術(shù)學(xué)科。 信息傳達(dá)技術(shù) 包括儀表顯示、聲音信息傳達(dá)、觸覺信息傳達(dá)、圖形符號(hào)傳達(dá)、編碼方法等。 安全保障技術(shù) 包括冗余性系統(tǒng)、機(jī)器保險(xiǎn)裝置、防止人的操作失誤及失職的設(shè)施、事故預(yù)警預(yù)防方法、救援方法、安全保護(hù)措施、機(jī)器的放錯(cuò)設(shè)計(jì)等。 宜人化技術(shù) 主要是改善人的舒適性及使用方便性技術(shù),如振動(dòng)機(jī)噪聲的控制和隔離,座椅及用具的宜人化設(shè)計(jì)等。概括起來,可以將環(huán)境歸納為兩種形式;一是空間形式,即占有一定空間,包圍在人的周圍,給人以影響;另一種是實(shí)踐形式,它在人的活動(dòng)過程中發(fā)生、發(fā)展和變化,并給人以影響。有時(shí)可用延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間的方法來彌補(bǔ)作業(yè)空間的不足;反正,也可以用作業(yè)時(shí)間的緊迫。(2) 物理環(huán)境 包括噪聲、震動(dòng)、照明、溫度、氣壓、輻射等各種物理?xiàng)l件。(4) 生物環(huán)境 包括細(xì)菌污染及原微生物污染。4人機(jī)關(guān)系的研究(1) 人機(jī)系統(tǒng)功能分配 研究系統(tǒng)中人的功能與機(jī)的功能之間的聯(lián)系和制約條件,研究人機(jī)之間的功能分配方法。(3) 人機(jī)系統(tǒng)特性協(xié)調(diào) 研究機(jī)器的工作特性對(duì)操作之的身體、心理、文化素質(zhì)以及專業(yè)技術(shù)的要求,研究人的職業(yè)適應(yīng)性、事故傾向性等。(5) 人機(jī)系統(tǒng)安全性 研究人機(jī)系統(tǒng)的安全性標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)方法、設(shè)計(jì)參數(shù)、以及典型安全防護(hù)技術(shù)等問題。最優(yōu)效果可概括為“安全、健康、舒適、高效”八個(gè)字。 綜上所述,人機(jī)學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容可以概括為:① 機(jī)器系統(tǒng)中直接有人操作或使用的部件,應(yīng)設(shè)計(jì)成便于操作者有效使用,以保證人機(jī)系統(tǒng)的工作效能達(dá)到最優(yōu)。③ 人機(jī)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。原始人狩獵用的棍棒、石塊或投槍,其尺寸、重量總是與人的體能相適應(yīng)。 第一次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期以蒸汽機(jī)的廣泛使用為標(biāo)志,以機(jī)器為主題的工廠取代了以手工勞動(dòng)為主體的手工工廠。于此相適應(yīng),人機(jī)工程學(xué)開始由經(jīng)驗(yàn)逐步上升為科學(xué)。 第二次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期,以內(nèi)燃機(jī)賀電冬季的廣泛應(yīng)用為標(biāo)志,生產(chǎn)技術(shù)從機(jī)械時(shí)代進(jìn)入電氣時(shí)代。 以電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用為標(biāo)志為主要標(biāo)志的第三次產(chǎn)業(yè)革命開始以來,隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,工程技術(shù)設(shè)計(jì)中與人的因素有關(guān)的問題越來越多,人機(jī)協(xié)調(diào)問題顯得越來越中藥,從而促進(jìn)人機(jī)工程學(xué)的研究和應(yīng)用得到廣泛而迅速發(fā)展。這兩項(xiàng)要求是關(guān)于產(chǎn)品的“認(rèn)知”問題,現(xiàn)在已經(jīng)成了專門的研究方向,叫做“產(chǎn)品語言學(xué)”。但是進(jìn)入電子科技年代以來,情況發(fā)生了比較大的變化,如今充滿市場(chǎng)的各種電子產(chǎn)品,幾乎全是大大小小的方盒子,如隨身聽、微波爐、洗衣機(jī)等。產(chǎn)品的形象,失去了和他功能之間的聯(lián)系,這顯然不符合人們期望賦予物質(zhì)產(chǎn)品多一些精神價(jià)值的要求。人機(jī)工程學(xué)家認(rèn)為,應(yīng)及時(shí)喚起設(shè)計(jì)界,、工業(yè)界對(duì)產(chǎn)品認(rèn)知問題的警覺。在機(jī)器設(shè)計(jì)中特別是機(jī)動(dòng)車輛設(shè)計(jì)中,著重考慮的人體因素大致可分為以下五個(gè)方面;(1) 人體做作業(yè)負(fù)荷的耐受性 機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)及其工作環(huán)境條件對(duì)操作者造成的體力和精神上的負(fù)擔(dān),叫做作業(yè)負(fù)荷。機(jī)器的操作及機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)所造成的環(huán)境因素,都必須合理控制,使之適合人的生理和心理特征,至少要為人體所能忍受,力爭(zhēng)處于人體舒適范圍以內(nèi)。只有充分考慮人體尺寸的設(shè)計(jì),才能使操作者工作時(shí)處于舒適的狀態(tài)和適宜的環(huán)境之中,達(dá)到能量消耗最少,疲勞程度最低和工作效率最高的目標(biāo)。(4) 人的感知響應(yīng)特性 人的感知響應(yīng)過程實(shí)質(zhì)是信息向人體的輸入、傳遞和人對(duì)信息的分析、處理并作出響應(yīng)的過程,是人機(jī)環(huán)境的中心環(huán)節(jié)。(5) 人的適宜勞動(dòng)姿勢(shì) 操縱著在工作中保持舒適、自然和方便操縱的勞動(dòng)姿勢(shì),將有利于身體健康、有助于減輕疲勞、提高工作質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率。第三章 車體部分 車體部分是整車的主體部分,既是全部零件的安裝主體,又是決定整車騎行性能的關(guān)鍵部分。 車架時(shí)電動(dòng)自行車各零部件安裝依附的主體部件,車架的結(jié)構(gòu)決定了自行車的類型,也是人們選購電動(dòng)自行車的重要依據(jù)。圖32 車架結(jié)構(gòu)配合尺寸標(biāo)準(zhǔn)1—前管,2—上接頭,3—后接頭,4—立叉,5—后平叉,6—中接頭,7—下管,8—下接頭,9—立管 (1)前管車架前管尺寸如圖33所示圖33前管尺寸 (2)中接頭 車架中接頭尺寸如圖34所示圖34 中接頭尺寸 (3) 平叉開檔 平叉開檔尺寸如圖35所示圖35 平叉開檔尺寸 (4)后平叉接片開口選擇后開口式, 后平叉后開口式尺寸如圖36所示圖36 后開口尺寸(5)后接頭、立管孔 車架后接頭、立管孔尺寸如圖37如圖37 立管孔尺寸電動(dòng)自行車和自行車的用途不同,結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化,但有一個(gè)共同的要求:騎行輕快。而電動(dòng)自行車同樣要求騎行輕快,并要達(dá)到兩個(gè)目的:減少蹬踏騎行時(shí)的體能消耗;在電動(dòng)或助動(dòng)騎行時(shí)盡可能減少蓄電池電量的消耗,延長(zhǎng)一次充電后的續(xù)駛里程。電動(dòng)自行車與自行車,車架與前叉設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)及各項(xiàng)參數(shù)的選擇基本相似。(A)立管與夾角的大小決定于人體在自行車上騎坐的位置(重心的位置),該角度越大立管就越向前傾斜,導(dǎo)致人體重心就越向前移,在腳蹬著力點(diǎn)相同的情況下,就使騎車人感覺輕快省力。隨之,每個(gè)合力所分解的垂直分力和水平分力的大小都在變化。 (1)立管1和立管2對(duì)腳蹬的合力F=P。 (3)立管2產(chǎn)生的合力分解的垂直分力為P1+F1。 (4)立管1所產(chǎn)生的水平分力F2P2。 下面對(duì)以上內(nèi)容小結(jié)如下: (1)隨著立管傾斜角的加大,人體重心前移,垂直分力加大,有利于人體力量的發(fā)揮,騎行時(shí)會(huì)感到輕松省力。(3)由于人體重心前移,人體雙臂的支撐力加大,騎行的穩(wěn)定度也隨之下降。不同類型的自行車,應(yīng)采用不同的角度對(duì)于電動(dòng)自行車,由于車身重、速度快,以使用普通型自行車的角度(角度在62176。)為宜,取63176。原則是:在騎行腳踏時(shí),一條腿處于基本伸直狀態(tài)(稍有彎曲,留有余地),而另一大腿與小腿處于基本垂直狀態(tài),這樣設(shè)置伸直的腿可以得到放松,而另一條腿正處于踏蹬最有力的狀態(tài)。 對(duì)于電動(dòng)自行車立管長(zhǎng)度的設(shè)計(jì),考慮到騎行過程大部分時(shí)間時(shí)電動(dòng)騎行或助力騎行,只有在蓄電池電力不足的情況下才會(huì)完全依靠腳踏騎行。 立管長(zhǎng)度=1= 。圖39 前管傾角與翹度 前叉翹度是指前叉立管軸線(即車把管軸線)至前叉嘴中心的垂直距離。圖310中所示的是《GB 35652005自行車安全要求》推薦的數(shù)據(jù)。這個(gè)允許范圍是從地面量起的,不小于車輪半徑的15%,不大于車輪半徑的60%。如果選擇的角度與車輪中心對(duì)地的垂線交點(diǎn),經(jīng)從地面測(cè)量其值為150mm,在50mm和198mm之間,因此就可以確定角度選擇合理。圖310 傾角選擇圖(2)前叉翹度。 圖311顯示出兩種不通翹度的前叉:前叉前叉2。 ②前叉1翹度為0,即前叉立管與前叉嘴在同一中心線。 ③兩個(gè)不同翹度的前叉作用在前車輪軸上的合力P1=P2 從圖中可以看出:前叉1翹度為零,合力P1分解為垂直分力F1+G1和水平分力F2。 小結(jié)。前叉2翹度為X,合力P2產(chǎn)生的水平分力G2大于P1產(chǎn)生的水平分力F2。翹度加大可使騎行輕快。 翹度加大后前叉轉(zhuǎn)動(dòng)遲鈍。要使前輪轉(zhuǎn)向,就得在轉(zhuǎn)動(dòng)車把時(shí),加大旋轉(zhuǎn)力矩克服由于翹度產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩帶來的阻力,因而造成翹度加大后使人感到前叉轉(zhuǎn)動(dòng)遲鈍,但相反能使車把操縱更加穩(wěn)定。這里列舉兩個(gè)翹度選擇極限尺寸的車型:雜技車和人力三輪車。而后者翹度最大,就是為騎行省力而且還要使三輪車行走平穩(wěn)。 前管傾角:普通車在65176。;輕便車在66176。;競(jìng)賽車在73176。 前叉翹度:普通車75176。;輕便車64176。;競(jìng)賽車40176。 從以上統(tǒng)計(jì)資料數(shù)據(jù)看有如下特點(diǎn)。 ②前叉翹度隨著對(duì)車型騎行操縱的靈敏程度要求越高,翹度值隨之減小。,前叉角度為80176。關(guān)鍵是蓄電池安裝位置對(duì)整車重心的影響,這是騎行穩(wěn)定、保證騎行者騎行安全的重要因素。這是電動(dòng)自行車車架與自行車車架設(shè)計(jì)的最大不同點(diǎn)。前叉部件是整車重要的組成部分。 由于電動(dòng)自行車行駛速度較快,所以選擇普通型減震前叉。其中,前叉立管、前叉肩及左、右內(nèi)套筒等4個(gè)零件,通過焊接形成整體。圖312 普通型減震前叉1—前叉立管,2一前叉肩,3一防塵套,4一內(nèi)套筒,5滑套,6一外套筒,7一上彈簧座,8一壓縮彈簧,9—螺釘,10—下彈簧座,11一螺母,12一叉腳,13一過橋 普通型減震前叉工作原理。 前叉尺寸如圖313所示:圖313 前叉尺寸車把與前叉組合一體成為電動(dòng)自行車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),同時(shí)車把還是支撐騎車人體雙臂,保持騎行穩(wěn)定的重要部分。把橫管在把立管上的安裝角度可以任意調(diào)整,且把橫管的品種結(jié)構(gòu)形式繁多,可以根據(jù)車型或用戶需要進(jìn)行配置。輪輞的規(guī)格和樣式繁多,但是最根本的原則是輪輞要和輪胎配套使用。選擇鋁合金鉤邊輪輞,鋁合金強(qiáng)度高于鋼材,鋁合金用于自行車可大大的降低自行車的重量。前軸結(jié)構(gòu)及尺寸如圖42所示: 圖42 前軸1—螺母,2—墊圈,3—軸擋,4—花盤,5—軸管,6—軸棍,7—軸碗,8—球架,9—防塵蓋,10—螺母 前軸結(jié)構(gòu):軸身由左右花盤和軸管3件過盈配合而成;軸承由裝配在左右花盤中的軸碗、球架、軸擋,通過軸棍與軸身組合,形成一套完整的前軸。后軸選擇永磁直流輪轂電動(dòng)機(jī)后軸。第五章 驅(qū)動(dòng)部分電動(dòng)自行車除電力驅(qū)動(dòng)外,必須要有腳踏驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。騎車人以雙腳踩踏腳蹬使曲柄和鏈輪作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),由鏈輪經(jīng)鏈條傳遞到后軸的飛輪從而帶動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn),驅(qū)動(dòng)電動(dòng)自行車前行。腳蹬是電動(dòng)自行車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié),騎行者用雙腳踩踏腳蹬,驅(qū)動(dòng)自行車前進(jìn)。腳蹬的旋轉(zhuǎn)部分與組合型腳蹬相仿,但兩端的腳蹬碗以過盈配合壓入到腳蹬框架內(nèi),減少了支撐腳蹬碗的腳蹬管。腳蹬與曲柄裝配的螺紋為M14。右腳蹬為右螺紋,用R表示。中軸是安裝在車架中接頭內(nèi),用于連接左、右曲柄的轉(zhuǎn)到部件,是組成曲柄機(jī)構(gòu)的零件之一。不同的曲柄長(zhǎng)度和鏈輪齒數(shù),不僅影響自行車騎行速度,也將對(duì)騎行人的體能消耗程度有重要影響。鏈輪如圖54所示圖54 鏈輪及尺寸鏈輪齒數(shù)為:44 節(jié)圓直徑為:齒根圓直徑為: 齒頂圓直徑為:節(jié)距為:鏈條傳動(dòng)是鏈輪與飛輪之間用鏈條作為撓性拉拽元件的一種嚙合傳動(dòng)。 圖55顯示了自行車鏈條結(jié)構(gòu),它是由內(nèi)片、外片、銷軸、襯圈、滾子等構(gòu)成。當(dāng)鏈條進(jìn)入嚙合或脫離嚙合時(shí),滾子起著變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦的作用,有利于減小摩擦和磨損。圖55 鏈條結(jié)構(gòu)1—銷軸,2—外片,3—內(nèi)片,4—襯圈,5—滾子,6—彈簧片,7—接頭軸,8—接頭片鏈條傳動(dòng)的最大特點(diǎn)如下。(2)傳動(dòng)尺寸比較緊湊,在有限空間可以得到較大速比。(4)能適應(yīng)不同環(huán)境使用的要求。
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