折叠式自行车折叠器的设计.pdf

年 专 刊机 械 设 计 与 研 究折 叠 式 自 行 车 折 叠 器 的 设 计梁 莉 黄 晓 如深 圳 大 学【 摘 妥 】的 折 圣 器 机 构 ,折 登 器 , 安 全 、机 电 与 控 制 工 程 学 院 , 深 匀 , , 一本 文 在 时 市 场 上 折 叠 式 自 行 车 的 折 叠 器 进 行 调 查 、 分 析 和 比 较 的 基 础 上 , 提 出 一 种 全 新完 成 了 该 机 构 的 机 械 结 构 设 计 , 并 对 该 折 登 器 进 行 了 强 度 的 计 算 和 校 验 , 结 果 表 明 该 新 型可 靠 , 操 作 省 时 、 省 力 , 叁 本 上 解 决 了 市 场 上 的 大 部 分 折 叠 器 给 人 们 带 来 的 使 用 上 的 问 题【 关 健 词 】 折 叠 自 行 车 折 登 器中 图 分 类 号结 构 设 计 强 度 计 算文 献 标 识 码,以 , , , , ,。, ,一 、 引 言 二 、 设 计 思 路多 年 来 自 行 车 一 直 是 中 国 老 百 性 的 主 要 交 通 工 具 , 但 随着 汽 车 工 业 的 进 步 和 发 展 , 它 逐 渐 淡 出 了 人 们 的 生 活 , 可 随着 汽 车 的 增 多 , 给 城 市 交 通 带 来 的 压 力 越 来 越 大 , 尤 其 是 在人 口 密 集 的 大 城 市 里 交 通 堵 塞 己 成 为 阻 碍 社 会 和 经 济 发 展的 大 问 题 , 大 力 发 展 公 共 交 通 已 成 为 各 地 政 府 解 决 交 通 问 题的 重 要 措 施 , 但 公 共 交 通 毕 竟 有 不 方 便 的 地 方 。 折 叠 式 自 行车 以 它 的 体 积 小 , 重 量 轻 , 携 带 方 便 而 越 来 越 受 到 人 们 的 青睐 它 可 以 根 据 需 要 出 现 在 公 交 车 上 、 地 铁 里 、 汽 车 的 后 尾箱 里 、 办 公 室 或 家 里 的 阳 台 上 , 也 逐 渐 成 为 人 们 休 闲 与 健 身的 运 动 器 材 。目 前 市 场 上 的 折 叠 自 行 车 的 大 都 采 用 钢 扣 、 插 销 等 形 式的 折 叠 器 , 扣 紧 后 再 用 小 凸 轮 等 机 构 锁 死 。 这 些 折 叠 器 普 遍存 在 着 折 叠 操 作 时 间 长 、 耗 力 大 、 折 叠 困 难 等 问 题 , 特 别是 对 一 般 的 女 同 志 来 讲 , 既 费 力 , 又 费 时 , 折 叠 很 困 难 。 同时 折 叠 器 也 存 在 着 质 量 重 、 折 叠 不 规 则 、 零 件 易 松 脱 等 问 题 。我 们 希 望 设 计 一 种 操 作 简 单 、 省 力 的 旋 卡 式 折 叠 器 。三 、 工 作 原 理据 调 查 , 在 美 国 没 年 增 加 的 万 辆 自 行 车 中 , 有万 辆 是 用 来 休 闲 与 健 身 的 。 中 国 是 自 行 车 生 产 大 国 , 全 球 自行 车 产 量 的 既 都 是 由 中 国 生 产 的 。 深 圳 目 前 也 是 自 行 车 的生 产 基 地 , 约 有 巧 多 家 自 行 车 生 产 厂 。 其 中 有 不 少 生 产 折盛 式 自 行 车 。 评 定 折 叠 自 行 车 有 四 项 重 要 指 标 , 分 别 为 折 叠后 的 体 积 、 折 叠 速 度 、 整 车 重 量 、 价 格 。目 前 折 叠 式 自 行 车 广 泛 采 用 的 折 叠 方 式 是 先 将 自 行 车的 大 梁 折 起 , 让 前 、 后 车 轮 叠 在 一 起 再 把 自 行 车 的 车 把 折叠 放 倒 车 座 的 支 撑 钢 管 卜 下 可 调 , 车 座 可 以 收 的 很 低 。 这其 中 大 梁 和 车 把 的 折 叠 都 要 用 到 折 叠 器 , 折 叠 器 的 操 作 是否 简 单 、 方 便 、 省 力 是 评 价 折 叠 式 自 行 车 的 重 要 指 标 , 自 行车 生 产 厂 向 我 们 提 出 设 计 新 型 自 行 车 折 叠 器 的 要 求 。图 所 示 为 旋 卡 式 折 叠 器 的 机 构 简 图 , 操 纵 杆 的 上 端是 操 纵 手 柄 , 下 端 连 接 一 个 小 凸 轮 , 小 凸 轮 是 一 个 等 宽凸 轮 , 当 操 纵 杆 绕 其 自 身 轴 线 回 转 时 , 小 凸 轮 推 动 卡 轴沿 其 轴 线 方 向 运 动 卡 轴 的 左 端 是 花 瓣 形 的 轴 , 前 合 页与 后 合 页 在 点 处 铰 接 并 分 别 与 自 行 车 钢 梁 的 两 部 分 相连 , 两 合 页 上 都 有 花 瓣 形 的 孔 , 当 卡 轴 在 小 凸 轮 的 推 动下 向 左 移 动 到 前 合 页 左 边 时 , 操 纵 杆 再 饶 卡 轴 的 轴 线转 动 。 角 ,就 可 使 得 卡 轴 上 的 花 瓣 与 前 合 页 上 的 花 瓣相 互 错 位 扣 住 ,从 而 达 到 相 互 连 接 的 目 的 当 操 纵 杆 饶 卡 轴的 轴 线 再 转 回 “ 时 , 卡 轴 的 花 瓣 与 前 合 页 卜 的 花瓣 孔 对 齐 , 操 纵 杆 绕 其 自 身 轴 线 再 转 回 时 , 小 凸 轮 推 动卡 轴 沿 轴 线 方 向 向 右 移 动 , 从 而 使 卡 轴 的 花 瓣 退 回 到 后合 页 花 瓣 孔 中 ,达 到 脱 离 连 接 的 位 置 。机 械 设 计 与 研 究 年 专 刊圈 机 构 简 图四 、 结 构 设 计前 合 页 与 后 合 页 都 带 有 花 瓣 形 的 孔 , 并 由 铰 链 相 连 ,卡 轴 上 是 带 有 花 瓣 形 的 轴 , 可 穿 越 前 、 后 合 页 的 花 瓣 形 孔 。小 凸 轮 在 卡 轴 的 中 心 孔 中 。 折 叠 器 零 件 的 结 构 设 计 如 图所 示 。对 折 盛 器 的 影 响 不 大 可 忽 略 。 另 外 自 行 车 在 行 驶 遇 到 地 面 的障 碍 物 时 , 也 会 在 横 向 方 向 受 到 拉 扯 和 扭 转 , 且 在 拐 有 过 程中 车 身 折 盛 器 在 车 架 的 横 向 会 受 到 一 定 的 力 , 折 器 部 位 受到 该 力 的 作 用 也 可 能 损 坏 折 益 器 零 件 , 所 以 , 在 折 亚 器 的 受力 分 析 中 加 一 个 横 向 的 冲 击 力 凡 · 根 据 参 考 相 关 文 献 上 川上 所 提 供 的 经 验 数 据 取· 凡从 而 可 得 · 万折 盛 器 的 受 力 图 如 图 所 示图 自 行 车 受 力 图五 、 强 度 计 算折 餐 的 受 力 分 析图 折 盈 器 的 受 力 图折 餐 的 吸 度 计 算自 行 车 的 受 力 图 如 图 所 示 。 为 考 虑 人 的 体 重 和 自 行车 可 能 携 带 的 物 体 重 量 , 假 设 , 根 据 自 行 车 的 结构 尺 寸 , 并 按 照 静 力 分 析 方 法 , 可 求 得 在 折 盛 器 处 所 受 的 最大 弯 矩 与 剪 力 分 别 为在 上 述 各 载 荷 的 作 用 下 , 分 别 对 折 盛 器 的 前 合 页 、 后 合页 和 卡 轴 进 行 了 强 度 计 算 , 其 中 卡 轴 的 强 度 最 弱 , 其 计 算 结果 如 下在 作 用 下 的 剪 应 力·考 虑 某 些 特 殊 情 况 , 自 行 车 在 行 驶 过 程 可 能 遇 到 地 面 的障 碍 物 , 此 时 前 轮 不 可 避 免 的 会 受 到 冲 击 力 的 作 用 , 假 设 该冲 击 力 前 车 轮 成 度 角 斜 向 上 通 过 车 轮 轴 心 , 其 可 分解 成 对 自 行 车 的 向 上 冲 击 力 凡 和 水 平 冲 击 力 , , 其 中 ,一 ” 一 一 ,一 几 仔 、 · 凡 “ 、