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水陆两用自行车设计【24张图纸】【全套图纸】【优秀】

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关键词：: 水陆两用自行车设计图纸全套

资源描述：

水陆两用自行车设计

35页 9200字数+说明书+开题报告+任务书+文献综述+外文翻译+24张CAD图纸

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摘要…………………………………………………………………………3

Abstract……………………………………………………………………4

第一章绪论…………………………………………………………………5

1.1研究背景………………………………………………………………5

1.2发展前景………………………………………………………………6

第二章总体方案设计……………………………………………………8

2.1水陆两用自行车的构成……………………………………………8

2.2水陆两用自行车方案设计…………………………………………10

第三章浮力…………………………………………………………………10

3.1浮力计算………………………………………………………………10

3.2浮板的设计……………………………………………………………11

3.3浮板材料选用…………………………………………………………12

第四章动力计算……………………………………………………………12

4.1功率的计算……………………………………………………………12

4.2传动比…………………………………………………………………13

4.3链传动设计……………………………………………………………13

第五章轴的设计……………………………………………………………16

5.1链轮上力的计算………………………………………………………16

5.2选取材料………………………………………………………………16

5.3计算轴的最小直径……………………………………………………17

5.4轴的结构设计…………………………………………………………17

第六章明轮的设计…………………………………………………………18

6.1明轮简介…………………………………………………………………18

6.2明轮的设计………………………………………………………………19

第七章三维作品展示………………………………………………………20

第八章结论……………………………………………………………………31

第九章本次设计外购件清单…………………………………………32

参考文献………………………………………………………………………34

致谢………………………………………………………………………………35

摘要

本文设计了了一种新型的娱乐工具——水陆两用自行车。水陆两用自行车在动力方面与传统自行车一样，都是靠人力驱动，通过链传动将动力传递给后轴。后轴上连接两个可单独控制，互不影响的明轮，实现水陆两用自行车在水上的行进与转向。同时为了保证在水上行驶的安全性，将浮板设计成三角形与水陆两用自行车固定，使得行驶安全、轻松、自在。

关键词：水陆两用自行车、链传动、明轮、浮板。　　　经过几个月的努力，并且在指导老师和同学的帮助下完成了此次水陆两用自行车的毕业设计，从最开始查找各种关于本次毕业设计的资料到确定总体方案，机械传动部件的选型，最后到撰写说明书，这是一个学习的过程，更是一个实践的过程。在大学四年当中，我接触和吸收了大量机械知识，通过此次的毕业设计设计，让我能有机会把学到的理论知识用到实践中。在今后的学习生活中，这次毕业设计的经历将起到重要帮助作用，通过设计使我更加接近生产实际，锻炼了将理论运用于实际的分析和解决实际问题的能力，巩固、加深了有关机械设计方面的知识。

　　　通过这次的毕业设计，我对机电一体化系统设计方案的拟定有了一定的认识，机械传动部件的选用原则，机械传动部件设计计算方案的原理等方面都有了一定的认识。此次设计，我认为最重要的事情就是让我明白了，无论做什么事情，要想做好，必须态度端正；要善于学习，时刻学习；做事要严谨、认真，细致、不怕吃苦，还要有创新精神。

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内容简介：: 重庆理工大学毕业设计（论文）任务书题目水陆两用自行车设计（任务起止日期 2013 年 2 月 25 日 2015 年 6 月 14 日）机械工程学院机械设计制造及自动化专业 109040201 班学生姓名张永成学号 10904020134 指导教师王黎明系主任龚海峰二级学院院长邓明课题内容本课题的内容是关于水陆两用自行车的设计，主要包括（1）完成水陆两用功能的工作原理方案制定，主要包括动力部分、浮筒部分和操纵（导向）部分。（2）完成必要的设计计算和结构设计，其中包括车体构造设计、齿轮传动设计、链传动设计以及可能用到的螺旋桨设计（3）完成三维建模及装配，主要是运用ug等三维建模软件对水陆自行车进行造型（4）完成仿真及重要零部件的CAE分析。通过仿真使结构更合理化，然后再将三维造型图转化为工程图，并且计算确定具体结构的参数，同时完成零件图的绘制和相关标注等。最后完成对本课题的论文撰写。课题任务要求1.查阅水陆两用自行车相关文献并进行收集和整理，完成毕业设计前期工作：任务书、文献综述、开题报告、外文翻译；2.查阅大量关于水陆自行车结构设计的相关资料。整理后确定水陆自行车的具体设计方案；3.进行必要的设计计算和结构设计，如传动比，链条的计算，车身的结构和尺寸的设计。保证具备良好的机械性能；4.运用CAD、UG等软件，对所设计的水陆自行车进行三维建模，绘制装配图，零件图以及重要机构的运动仿真；5.利用三维建模完成工程图的转换，工程图需要体现出具体结构的尺寸参数等；6.最终设计出的水陆自行车要具备比现有同类产品更方便的性能、更安全的性能。主要参考文献（由指导教师选定）1 濮良贵.机械设计.北京：高等教育出版社，2006.52 朱理.机械原理.北京：高等教育出版社，2004.43 赵大兴.工程制图.北京：高等教育出版社，20064 张万奎.机床电气控制技术.北京：中国林业出版社，北京大学出版社，2006.8 5 徐学林.互换性与测量技术基础.长沙：湖南大学出版社，2009.76 孟宪源，姜琪.机构构型与应用.北京：机械工业出版社，2004.17 周开利，邓春晖.MATLAB基础及应用教程.北京：北京大学出版社，2007.38 庞国星.工程材料与成形技术基础.北京：机械工业出版社2005.8电子档：9 成大先.机械设计手册.单行本.液压传动.北京：化学工业出版社，2004.110 成大先.机械设计手册.单行本.液压控制.北京：化学工业出版社，2004.111 成大先.机械设计手册.单行本.机械制图.极限与配合.北京：化学工业出版社2004.112 成大先.机械设计手册.单行本.联接与紧固.北京：化学工业出版社，2004.113 林清安.Pro/ENGNEER Wildfire零件设计.北京：中国铁道出版社，2003.1114 卢险峰.中国模具设计大典第3卷冲压模具设计.南昌：江西科学技术出版社，2003.1 15 机械设计手册编委会.机械设计手册.第五卷.北京：机械工业出版社，2004.8 16丁春生.水陆两用自行车P.中国:200600039285.0, 200617 柴天麟.水陆两用自行车P.中国:CN87 2 16297 U, 198818 邓淮斌.水陆两用自行车P.中国:CN101623990A,201019 张箭.水陆两用自行车P.中国:CN202593727U,201220 WATANABE YAICHI. Amphibious bicycle P.US: US24120481A, 1981同组设计者无注：1、任务书由指导教师填写；2、任务书在第七学期第15周前下达给学生。学生完成毕业设计（论文）工作进度计划表序号毕业设计（论文）工作任务工作进度日程安排周次1234567891011121314151617181查找整理课题相关资料文献等2撰写开题报告、文献综述、任务书3阅读英文文献并翻译一篇英文文献4前期工作的汇总整理5确定具体方案以及整理思路6设计计算、结构设计、三维建模、完成造型设计7完成装配图、零件图8完成课题论文的撰写注：1、此表由指导教师填写；2、此表每个学生一份，作为毕业设计（论文）检查工作进度之依据；3、进度安排用“”在相应位置画出。毕业设计（论文）阶段工作情况检查表时间第一阶段（撰写开题报告、外文翻译、文献综述）第二阶段（论文初稿撰写或方案设计）第三阶段（论文终稿或图纸绘制）内容组织纪律完成任务情况组织纪律完成任务情况组织纪律完成任务情况检查情况教师签字签字日期签字日期签字日期注：1、此表由指导教师认真填写（要求手写）；2、“组织纪律”一栏根据学生具体执行情况如实填写；3、“完成任务情况”一栏按学生是否按进度保质保量完成任务的情况填写；4、对违纪和不能按时完成任务者，指导教师可根据情节轻重对该生提出警告或不能参加答辩的建议。重庆理工大学文献翻译二级学院机械工程学院班级学生姓名译文要求1、译文内容必须与课题（或专业）内容相关，并需注明详细出处。2、外文翻译译文不少于2000字；外文参考资料阅读量至少3篇（相当于10万外文字符以上）。3、译文原文（或复印件）应附在译文后备查。水陆两用自行车设计水陆两用车包括一种自行车，其特征在于它的前轮轴和后轮轮毂轴的两端向外延伸。水面漂浮装置由浮子组成，每个浮子都包括一个可折叠的气密袋和浮动机构，因此可以在自行车两侧的前轮轴和后轮轴上自由折叠。水面推进装置通过后轮的转动驱动;水面转向装置安装在前轮。这是一个延续的申请辑。 971，885号，1978年12月21日提交的，现在已经废弃。本发明涉及两栖车辆，并且更具体，一个两栖自行车，其中有水表面运行的操作所必需的装置，通常也可以进行传统的陆上行驶。通常，它是在水面运行是非常困难的，它主要用于地面运行的传统型自行车。主要原因是传统型的自行车是专门为建造地面运行，如果这些自行车携带所需的水面运行装置和维护一个无效的定位装置，则会在地面上运行困难。本发明的目的是提供一个水陆两用自行车，为了水上运行会把所需的装置安装在传统的自行车上，这种装置不会在地面运行过程中造成庞大的阻力，而且人骑在上面只有近似重量和循环的露营车的负担。根据本发明中自行车前轮毂轴和后轮毂轴的向外凸起的程度，和不影响地面运行的预测下，浮动安装架分别安装在自行车前轮轮毂轴的投影与后轮毂轴上，浮子安装框形状要根据前轮毂轴的突起和后轮毂轴进行预测。当漂浮和自行车行驶在陆地上时，与浮子装有柔性气密袋子都可通过注气和被折叠使体积较小，并通过排气膨胀。本发明的另一目的是提供一种水陆两用自行车，可以很容易地从地面运行到水面的运行变化，利用设备所需的水面运行已经安装在自行车。根据本发明，该浮动安装架可自由旋转地安装在前轮毂轴和后轮毂轴。同时，每个浮体呈滚动的形状时，浮子内充满气体，当浮动安装架与地面接触时则是松散的旋转。本发明的另一个目的是提供一种水陆两用自行车并且不需要其他的操作就可以在水面运行。在水面上运行时可以通过在地面正常的蹬操作运行，在水的表面转向操作可以通过把手的转动运行，并且自行车在水面上是不受影响的。根据本发明的自行车，设置在后轮的位置的多个桨叶片或叶片水面推进装置不得妨碍后轮旋转，或安装螺旋桨通过接触后前轮驱动转子一起转动，水面转向装置转向板安装在前轮或自行车上的主体部分，一起转动前轮和定位，转向板不得干涉车轮转动。图1是一个计划的看法，是根据水面漂浮装置准备水面运行时优选实施例的水陆两用自行车。图2是对图1的水陆两用自行车侧视图。图3是根据优选实施例的水陆两用自行车在地面运行的侧视图。图4是一个笼子状的浮动安装架的扩大视角。图5是为安装在图1的水陆两用自行车轮毂轴自由旋转的法兰套浮动安装架。图6是一个用于本发明的水陆两用自行车浮的扩大视角。图7是一个用图6的浮箍带的扩大的视角。图8安装在本发明的水陆两用自行车后轮辐条的扩大的视角呈现出水面推进装置的一种形式。图9是一个透视显示支持成员为图8的推进桨。图10是一个扩大的角度展示了用于本发明的水陆两用自行车水面转向装置。图是一个视图显示部分切割浮动安装碟，这是图4笼的替代。图12是一个透视，是在另一个实施例呈现出水面推进装置。自行车1具有本体10和接地的前后轮11和12。前轮毂轴110和后轮毂轴120分别向外投射在手柄杆13的水平宽度范围。前轮毂轴110和后轮毂轴的120个外径分别比普通自行车大。自行车车架包括顶管15和向下的倾斜管16。水面漂浮装置2由四个浮点21和四浮动安装框架22。每个浮体21是卷曲的形状，如球形，和每个浮体优选包括一个可充气的柔性气密袋子211，当没有气体时球形充气浮体可灵活折叠成较小体积。同时，每个浮子21有两组固定带212。充气密封袋在211表面的中间部分和2121（图6）的固定袋的表面成90，安装的各端2122的每个固定带212可拆卸，通过耦合带213，衣架2211相关的浮动安装框架22。每个耦合带213的一端设有一对锁装置2131（图7）。耦合的位置在2122的固定带212的一端，来耦合每个耦合带213，在其另一端，带锁金属夹具2132连接在衣架2211左右浮动安装框架22。每个浮动安装架22上设有一个笼子221，它是由一个圆环2212组成，该圆环安装四挂2211和一片2214，支持循环圈2212纵臂2213。圆环的2212笼子221个里面有一个直径小于充气浮子21的外径，使固定带212和带213耦合，固定充气浮子21在浮动安装架。同时，板2214具有一个孔22141，该前轮毂轴110或后轮毂轴120后面会介绍。浮子安装架22上设有法兰管或领222，管状部分2221围绕副前轮毂轴110或后轮毂轴120自由旋转，一个法兰2222设有螺纹孔（未示出）到226可以螺栓链接。因此，每笼221是固定在一个法兰用螺栓226管222。垫圈223、224和225把锁紧螺母法兰管222，浮动安装架22纵向运动。一个飞碟221B，如图11所示，可以作为一个部分的浮动安装架22而不是221的笼子。飞碟221B设有四个衣架2211b，这是类似与笼子里的挂钩2211，和轴孔22142b 2241B，四个螺栓孔，这是类似于笼子的板孔22141和四个螺栓孔22142。一种水面推进装置3（FlGS.8,9）连接到后轮12的辐条。这包括一个若干组，每一组具有三个支撑件32，一个桨叶或叶片31，三个螺钉33和三个螺母用螺钉（图中未示出）接合。支承件中的每一个是一个小板，具有两个分别设置在其端部的孔321，在小板被折叠在轮辐121的后轮。叶片31中的每一个形成的范围内的叶片宽度与后轮12的旋转不会干扰。此外，每个叶片31具有形成在其中的三个时隙311。三个螺钉33中的每一个被插入的槽311和孔3210F部件有32对，并用螺母（未示出），以确保刀片310nto相邻辐条121啮合。如图所示，叶片31被做成后轮旋转的横梁，作为螺旋桨轮旋转。一种水面转向装置4（flg.10）设置有转向板41，支撑构件42，它可以是相同的支撑部件32中的装置3，它由多个螺钉43和螺母44啮合组成。四个螺钉43中的每一个均被插入各孔（图中未示出）的转向板41中，一对孔（未示出）的部件42与轮辐111的前轮将会夹持在其中，并将转向板41固定到前部的轮辐111，以便它可能不会干涉前轮11的旋转和螺母44的转动。转向板41是优选环状设备，与前轮11同心的，并在该车轮的旋转的总平面上延伸。此外，如与前轮一起转动的前轮安装叉一样，转向板安装在自行车上的主体部分也包含在本发明的范围内，所以，转向板可以不干扰前轮11的旋转和转动。因此，本发明的两栖自行车包括一个在水面可以松散地和自由旋转，即使在地面上也可设置有浮子浮动的装置2，水的表面的推进系统是在装置3中安装的，以便不干扰旋转的后轮和水表面的转向装置4，其被安装，以便不干扰前轮的旋转和转动。因此，两栖自行车的发明可以使自行车立即从地上跑的变更成成水面上行驶的，反之亦然。甲骑车者可以蹬踏板14转动后轮12。通过蹬踏操作，水 - 表面推进装置3中的桨叶31带动后轮转动使自行车在水中向前移动。可以通过转动把手13进行转向操作。此外，根据在浮子安装框22和浮动装置21，两栖自行车在根据本发明的适合于可自由旋转每个前轮轮毂轴110的两侧以及后轮轮毂轴120上的水面浮动装置2，它们对于减少水的表面上接收的脉冲和冲击是有用的。较大尺寸的浮筒，每个的车轮直径的大小接近，如果使用的话，可以更容易地从地面上运行转换成水 - 表面运行，因此，在更稳定的水 - 表面上的浮动操作中是有用的。当本发明两栖自行车主要运行在地面上，每个水面的浮动装置21可从浮子安装框架22上拆下，被压缩的气体从浮子耗尽。每个浮子可能被折叠成一个小体积，这样它可以被容纳到每个暂停的侧袋5（图3）的两侧的每个的前支架的框架17和后部载框架18中。每个笼221的帧22的凸缘部可脱离22220F各凸缘管222。正如图中所示的假想线。图1中，每个笼子221可被选择性地安装在每一个的笼子221逆转的凸缘部2222的方向。因此，在不使用浮子时每一个的笼子221因此可以被容纳或存储向内相对于前轮的轮毂轴110的外端部和后轮轮毂轴120的笼子花车在自行车上。此外，在地面运行操作期间，即使水表面推进装置3和水表面的转向装置4分别附着于前轮11和后轮12时也没有出现问题。水表面的推进装置的另一个实施例示于图12。甲水表面推进装置3B组成的旋转驱动侧的后轮的轮胎122抵接，螺旋推进器35一起的转子34，具有转子34支撑轴36和圆锥状的转子34，用于螺旋推进器35可转动地安装在其上，并分别在其端部具有锁紧螺母361，一个固定的框体37的轴向可滑动地支撑轴36中，帧37和转子34之间的轴36为常偏置的圆锥表面的外部周围的压缩螺旋弹簧38的转子34远离后轮的轮胎，导线39连接轴36的一端的端部362，和公知的致动杠杆组件（图中未示出），它被连接到导线39的另一端，并与接触被安装在手柄杆13，上管15的或下管16。框架37是固定的，由锁紧螺母1201胸主动脉血管的后轮轮毂轴的框架支撑。主体框架37被带371固定到链条支杆19，即它是可拆卸地安装在自行车上。自行车能够改变水表面运行的操作，立即从地面上运行与水表面浮动装置2，水表面推进装置3b和水表面的安装在自行车上的转向装置4的操作，反之亦然。一旦骑车者的脚踏板14带动水表面的后轮12的旋转，操作杆装置（图中未示出）拉导线39，使轴36对抗弹簧38的弹性，带动转子34的啮合移动后轮轮胎122，从而转动螺旋桨35，从而使自行车在水中向前运动。当两栖自行车主要在地面上运行时，整个水面推进装置3B不必须从自行车主体移除。然而，优选地，从转子34，轴36和弹簧38，螺旋桨35中除去，并可以容纳在一个袋子5的承载等用途。不脱离其精神或基本特征的情况下，本发明可以体现在其它特定形式。因此，本发明的实施例是在所有方面被认为是说明性的，而不是限制性的，本发明的范围由所附的权利要求而不是由前面的描述决定，并在权利要求的等价物的含义和范围内的所有变化都被表示为是因此旨被包含在其中。由专利证书固定的要求和需要是：1、一个水陆两用车，它包括具有一个本体和地面接合在土地上运行的前轮和后轮的自行车，前轮轴装置和后轮轴的装置，分别在所述主体，每个所述轴的装置，它具有相对身体向外横向伸出的端部，可自由转动地安装，每一个轴的每一端上的浮子安装框架装置，和浮筒每个浮子安装框架的一个可拆卸的安全对象，每个浮子是一个可充气的空气密封的袋，能够膨胀成类似球的形状，每一个所述包括膨胀的浮子的一部分可以被布置在其中一个笼子浮动安装框上，并与每个所述浮子安装框包括带凸缘的套筒包围相关联的轴的装置，与所述保持架与所述带凸缘的套筒连接的装置，以及用于安装每个笼子在各自的带凸缘的套筒与每个笼子里的方向扭转，以便每个笼子可以容纳相关联的轴的向内的端部。2、如权利要求1中所定义的两栖车，其中每个浮子都要用固定带固定到袋的表面，固定带的两端分别与相应的通过各自的耦合带关联的网箱衣架耦合。 3、如权利要求1中定义的两栖车，还包括推进装置，用于移动车辆，当它至少有固定在后轮的辐条上的一个叶片的构件在水里时，由此所述推进装置不干扰在陆地上运行上的车辆。 4、如在权利要求1中定义的，还包括推进装置，用于移动车辆的，当有可移动地安装在本体上的转子在水里时，这样它可与后轮轮胎转动的流入和流出的接触带来转动，就和所述的一个旋转的螺旋桨的转子一样，由此，所述推进装置不干扰的土地上的车辆的运行。 5、如在权利要求1中定义的，还包括转向装置，用于车辆的转向，它是在包括至少一个转向板固定在前轮的辐条在水里时的两栖车，由此，所述转向装置不干扰车辆行驶于土地。 6、如权利要求1中定义的，其中，所述每个笼的两栖车包括一个中心为圆形的环部件，对应于各自的轴的纵向轴线的装置。 7、根据权利要求6的方法，其特征在于，所述的圆环构件的内径是小于膨胀时浮子的外径所限定的两栖车。译文评阅导师评语（应根据学校“译文要求”，对学生外文翻译的准确性、翻译数量以及译文的文字表述情况等作具体的评价）指导教师：年月日重庆理工大学毕业论文文献综述水陆两用自行车设计姓名：张永成学号：10904020134摘要：本文设计了一个新型的娱乐工具水陆两用自行车。设计的水陆两用自行车以能量利用率最高为参考要素，通过目前市场上应用较为广泛的明轮驱动、螺旋桨驱动、喷水驱动对比计算确定螺旋桨最佳驱动方式，通过流体力学分析浮体正常前进时所受的最小阻力，根据他们之间的速度阻力关系，结合谱螺旋桨设计方法得到最适合螺旋桨基本尺寸。再选用最便捷传动机构，设计出能量利用率较高的水上休闲交通工具，使得行驶轻松自在。关键词：水陆两用自行车，传动，螺旋桨 Abstract: This article has designed a new type of entertainment tools - amphibious bicycle. Amphibious bicycle to design energy utilization up to reference elements, driven by wider market paddle wheel, propeller-driven, water-jet drive comparative calculations to determine the best propeller driven normal forward floating body fluid dynamics analysis suffered minimal resistance, according to the speed resistance relation between them, the combination of propeller design method is to get the most suitable propeller basic dimensions. Choose the most convenient transmission mechanism, designed to higher energy utilization, water leisure transport, making traveling easier Key word: amphibious bicycle，transmission, propeller前言：水上自行车最早起源于加拿大，作为一种环保型、娱乐型的运动器材，也逐渐受到世界各国企业的重视。而在我国对于水上自行车的研究以及应用即使学者们对于水上自行车的创新设计也越来越感兴趣，据中华人民共和国国家知识产权局的统计结果表明在水上自行车的专利领其中发明专利仅有10项，实用新型专利44项，外观专利10项在自行车200多年的发展过程中积累的创新经验，很是值得开发和研究新但由于使用场合不同于陆地，越来越受到广大而在我国对于水上自行车的研究以及应用，但实际获得的成据中华人民共和国国家知识产权局的统计结果表明在水上自行车的专利领项。为推动水上自很是值得开发和研究新水上自行车又必须具备自身独特性。水上游乐设备，目前在国内来说，应该还是起步阶段，表现在游乐设备游玩场所少、设备单一，能够参与的人数少，很多人暂时都还不能够享受游乐设备所带来的乐趣。但在近几年也有发展的趋势，随着城市建设速度的加快，各各地区都会增设娱乐项目充实景区建设。以及中国国内大量游乐场的建立，像北京正在兴建的“龙门阵”，建成后将成为国内最大的水上娱乐乐园；安徽省正在兴建的沿董铺水库游乐园；已经建成的江苏省的福星游乐园等等。像世界上最大的东京迪斯尼乐园，2000年接待的游客人数为1730万人次。正在建设的阿联酋迪拜乐园，建成后将成世界上最大的游乐园。建成后观光游客预估可由目前的600W达到1500W人次。美国新泽西洲的六旗游乐园(SixFlagsGreatAdventure) 十多年前被六旗集团收购后，几乎每年都在往外扩张与增添新设施。水上娱乐设备在近几年飞速发展，而今随着人们日益生活的需要，市场对适用的水上自行车的需求将越来越迫切。故水上自行车的研究设计意义深远。 1、水陆两用自行车的介绍水陆两用自行车的整体构成由以下几大模块：水陆两用自行车车身传动系统推进系统导向机构(1).车身在行驶中，车身的造型对整个行驶的效率有着很大的影响，因为车身的造型直接影响到的是行进的阻力。此处设计的水陆自行车的车体造型也已达到最小阻力位佳，通过流体力学，我们可以针对各种造型在水中行进时所受的阻力进行分析，核定最佳造型设计以达到最佳运动效率。(2).传动系统通过机械设计我们可以比较确切的分析各种传动系统的传动关系进而计算出总传动系统的传动效率进行核算。 (3).推进系统这里的推进系统可以引用为船舶推进器，船舶推进器是船舶上提供推力的工具，它的作用是将船舶动力装置提供的动力转换成推力，推进船舶。推动船舶前进的机构。它是把自然力、人力或机械能转换成船舶推力的能量转换器。推进器按作用方式可分为主动式和反应式两类。靠人力或风力驱船前进的纤、帆（见帆船）等为主动式，桨、橹、明轮、喷水推进器、螺旋桨等为反应式。现代运输船舶大多采用反应式推进器，应用最广的是螺旋桨。具体的水下推进系统有以下几种：明轮蹼轮局部浸没于水中的推进器。其水平轴沿船宽方向装置于船体水线之上，轮的周缘装若干蹼板。蹼板分定蹼和动蹼两种。定蹼式蹼板沿径向固接于轮辐上，蹼板在入水和出水时击水消耗能量大，效率低。动蹼式蹼板可调节入水和出水角度，效率较高。明轮因机构笨重，占用空间大，风浪中不易操纵，容易损坏，已为螺旋桨所取代。喷水推进器一种水力反作用式推进器。用装于船内的水泵自船底吸水，经喷管向后喷射受到水的反作用力而产生推力。其机械部分装于船内，得到良好保护。喷管方向可变,便于船舶操纵。但喷管因直径受限制,管路及水泵效率不高，所以整个系统效率较低，又因水泵及喷管中有水增加了船舶重量，所以很少使用。螺旋桨由桨毂和若干径向地固定于毂上的桨叶所组成的推进器，俗称车叶。螺旋桨安装于船尾水线以下，由主机(见船舶动力装置)获得动力而旋转，将水推向船后，利用水的反作用力推船前进。螺旋桨构造简单、重量轻、效率高，在水线以下而受到保护。(4).导向机构正常直线行驶时，导向机构应不构成阻力，设计的导向机构应简单便捷为好。2、方案分析：目前水上自行车设计各式各样，这里的设计主要从传动系统和推进系统两个方面来结合设计。分析以上性能需求，并根据本设计需要，针对推进器和传动系统的的设计提出以下暂定方案：方案一：采用一级齿轮传动，明轮驱动。当脚踩动踏板带动齿轮1、2传动使得明轮3、4转动拍打水面产生向前的驱动力驱动船前进。方案一原理图方案二：采用链和锥齿轮的传动系统，螺旋桨驱动。当脚踩动踏板带动齿链轮轮1、2转动，通过锥齿轮3、4改变轴转动位置，带动螺旋桨5转动，产生向前的驱动力驱动船前进。方案二原理图3、传动系统：(1).自行车传动效率计算：踩踏关节的损失： , 链传动的损失：, 滚动轴承（一对）： ,锥齿轮传动的损失：, 轴系效率：由以上算出的总的传动效率：=所以螺旋桨轴端输出功率为(2).传动比分配：根据传动比的一般分配原则，我们应该使各级传动的承载能力接近相等，此处分配特点为链传动和锥齿轮传动的分配，但是考虑到在骑乘自行车时一般分配的传动比为2.5左右，为了适应和习惯在陆地上的运动习惯及降低生产成本，我们这里就优先选用链传动比为2.5的传动比1）.总传动比计算由螺旋桨计算得需要转速达到踩踏自行车时的正常平均踩速为故总传动比为 2）.传动比分配一般自行车的传动比为：为了保持自行车的正常性能特性，以及合理的采用标准件降低生产成本，故一级链传动的传动比维持不变基本传动机构简易图(3).链传动设计.设计内容确定链条型号、链节数、排数、链轮齿数、链轮结构、材料、几何尺寸、中心距、压轴力、润滑方式、张紧装置.设计步骤（a）选择链轮齿数、（b）计算当量的单排链的计算功率根据链传动的工作情况、主动链轮齿数和链条排数，将链传动的功率修正为当量的单排计算功率（c）确定链条型号和节距链条型号可根据当量的单排链的计算功率和主动链轮转速由图查到确定链条型号为：xx （机械设计图9-11P176）确定链条节距为：xx （机械设计表9-1P167）其中（d）计算链节距和中心距按下式计算链节数则链传动的最大中心距为：查表可得的值理论轴间距（e）计算链速，确定润滑方式查图（机械设计图9-14）可得出采用何种润滑方式（f）计算链传动在轴上的轴压力 4、专利介绍(1)、水陆两用自行车专利一种水陆两用自行车，包括车架、前叉、座鞍、龙头、前轮、后轮、主链轮和设置在车架上位于后轮后方的方向舵，所述主链轮与前轮之间设有与之通过链条连接的副链轮，主链轮或副链轮上设有可拆卸的快拆脚踏拐前轮两侧分别设有可拆卸的前气囊，后轮两侧分别设有可拆卸的后气囊后轮的轮圈上设有可拆卸的马蹄划桨板。本发明的水陆两用自行车不仅适于江、河、湖泊、水库、近距离海岛的j过渡及水陆两栖工作，是水产养殖业、水中作业、野外工作者的得力交通工具。(2)、水陆两用自行车专利一种水陆两用自行车，其特征是：自行车前后轮两侧均设置浮简用于产生浮力。自行车左侧新增牙盘、链条、飞轮、传动轴、一对伞齿，在水上骑行时通过反向脚踏带动自行车尾部的螺旋桨旋转，从而产生推进力。浮简由泡沫塑料构成，外表面用塑料腔带包裹，浮简用绑带和支架固定，支架用螺栓在自行车两侧固定。后轮每侧2只浮筒通过支架用铰链链接，可折叠和展开。水上骑行时浮简展开，在后轮底部用活动软绳拉住两边远端浮简用以加固浮筒，在陆地使用时浮简折叠，骑行和普通自行车相同。(3)、水陆两用自行车专利本实用新型是一种适合水陆两用的脚踏自行车，这种车的特点是车前轮为辐板式，可做水中行驶中的舵板，在车身上安装了密封驾驶舱，车后有水上行驶用螺旋推进器，脚踏板通过棘轮装置做往复运动，中轴上有凸轮与气泵联合使用可向气囊中充气，中轴上有伞齿轮，通过与其啮合的伞齿轮将运动传递给后车轮，这种车的优点是由陆地进入水上或由水上驶入陆地无需进行任何附件组合的操作，结构简单，使用方便。(4). 水陆两用自行车专利实用新型公开的水陆两用自行车，包括前叉总成，前轮总成、座板、三脚架总成、衣架总成、后轮总成、撑脚，其特征在于，还具有：垂直角度调节器，由前轮漂浮板总成和前轮三脚支撑架总成构成的前漂浮装置，后轮传动装置，由两个后轮漂浮板总成和后轮三角支撑架总成构成的后漂浮装置，水下推进装置，导向装置；将本实用新型推行入水中，即可踏上去行驶操作了，也可以在陆地上行驶时。本实用新型具有新增装置体积小，展开和收拢灵活和导向灵活，便于随车携带的优点，解决了现有水陆两用自行车在水面上骑行时，只可前进行驶，不可倒退行驶的机动缺失问题。(5).水陆两用自行车专利水陆两用自行车水陆两用车包括一种自行车，其特征在于它的前轮轴和后轮轮毂轴的两端向外延伸。水面漂浮装置由浮子组成，没个浮子都包括一个可折叠的气密袋和浮动机构，因此可以在自行车两侧的的前轮轴和后轮轴上自由折叠。水面推进装置通过后轮的转动驱动;水面转向装置安装在前轮。总结：还记得选中这个题目的时候，我还挺兴奋，感觉水陆自行车很简单，可正当我着手去做的时候，却不知道如何下手，于是我开始去图书馆和网上查阅大量有关本课题方面的资料，还有很多和自己专业都是毫无关系的。通过查询这些资料，渐渐地我的思维变得开阔起来。我找到了突破口，锁定了设计所需的主要参数结合自己的专业知识，查询各种手册，基本对此次的设计有了一个大概的方向。通过本次文献综述的编写，加深了我对水陆两用自行车的了解。期间我查询了很多的资料，搜集了各种各样的专利以及文献，对目前水陆两用自行车有了一个基本的了解，明白了它的原理，对于自己的设计也有了一个大概的方向，同时经过老师的指点，方案改进了很多，每一次改进都是我受益匪浅，从中我了解了机械有太多的东西需要学。也让我明白，不能小瞧任何一件事，不能盲目自大，我们学到的都是书本上的东西，只有把书本上的知识运用到实践中去，才能算真正运用了知识，也才能真正去掌握知识。参考文献：1 濮良贵.机械设计.北京：高等教育出版社，2006.52 朱理.机械原理.北京：高等教育出版社，2004.43 赵大兴.工程制图.北京：高等教育出版社，20064 张万奎.机床电气控制技术.北京：中国林业出版社，北京大学出版社，2006.8 5 徐学林.互换性与测量技术基础.长沙：湖南大学出版社，2009.76 孟宪源，姜琪.机构构型与应用.北京：机械工业出版社，2004.17 周开利，邓春晖.MATLAB基础及应用教程.北京：北京大学出版社，2007.38 庞国星.工程材料与成形技术基础.北京：机械工业出版社2005.8电子档：9 成大先.机械设计手册.单行本.液压传动.北京：化学工业出版社，2004.110 成大先.机械设计手册.单行本.液压控制.北京：化学工业出版社，2004.111 成大先.机械设计手册.单行本.机械制图.极限与配合.北京：化学工业出版社2004.112 成大先.机械设计手册.单行本.联接与紧固.北京：化学工业出版社，2004.113 林清安.Pro/ENGNEER Wildfire零件设计.北京：中国铁道出版社，2003.1114 卢险峰.中国模具设计大典第3卷冲压模具设计.南昌：江西科学技术出版社，2003.1 15 机械设计手册编委会.机械设计手册.第五卷.北京：机械工业出版社，2004.8 16丁春生.水陆两用自行车P.中国:200600039285.0, 200617 柴天麟.水陆两用自行车P.中国:CN87 2 16297 U, 198818 邓淮斌.水陆两用自行车P.中国:CN101623990A,201019 张箭.水陆两用自行车P.中国:CN202593727U,201220 WATANABE YAICHI. Amphibious bicycle P.US: US24120481A, 1981重庆理工大学毕业设计（论文）开题报告题目水陆两用自行车设计二级学院机械工程学院专业机械设计制造及自动化班级 109040201 姓名张永成学号 10904020134 指导教师王黎明系主任龚海峰时间 2013.02.25-2013.06.14 1、本课题的研究目的及意义目的：水陆两用自行车不仅可以在陆地上行驶，而且在水中也可以正常行驶，本课题通过对车身的设计以及相关机构的设计，使之具备水陆两用的功能，增加普通自行车的功能，方便人们出行。意义：自行车以其轻巧简便，价格低廉而成为最受大众喜爱的代步工具，即使当代汽车风靡全球的今天其迷人程度也丝毫不减。正是由于其与生俱来的大众性和亲民性，所以，他的每一次性能的提升和形式的改变都会引来无数欣喜和关注的目光。作为一种功能全新的自行车“水陆两用双轮自行车”，正是在这种被关切的背景下不断成长的。改善自行车只能在陆地上行驶而不能应用于水上运动的缺点，增加自行车的应用领域，更方便人们出行；采用人力驱动模式，在现有自行车基础上增加其水上功能，使水上运动跟陆地上自行车运动一样方便、简易，实现水陆两栖运动。2、本人对课题任务书提出的任务要求及实现目标的可行性分析任务要求：查阅水陆自行车相关文献并进行收集和整理，完成毕业设计前期工作；整理相关资料文献确定水陆自行车的具体设计方案；进行必要的设计计算和结构设计；运用三维软件建模，并转换成工程图；所设计的水陆自行车要具备比现有同类产品更良好的性能。可行性分析：目前自行车只有陆上功能，所以只要在这个基础上加以改造，使之能够在水上行驶就解决了水陆两用的问题。基本涉及三个结构，即动力部分、浮筒部分和操纵（导向）部分。对于动力部分，仍然由人力驱动，通过后轮的转动实现自行车的前进。这样不仅能锻炼身体而且成本更低，节能环保。为了使自行车能够在水上行驶，必须具有浮筒部分，浮筒部分可以有很多种，但最主要的就是保证自行车在水面的平稳，安全。同时在水上行驶也要有方向，这就涉及到了操纵部分，可以对前轮稍加改造使之能够在水上行驶能起到导向作用。只要解决了这三个部分的问题，水上自行车就成功了，所以是非常可行的。

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