魔幻脚踏车说明书.doc

齐齐哈尔大学 魔幻脚踏车设计计算说明书所在学校：齐齐哈尔大学学生姓名：郭朋飞等 指导老师：巨勇智2013年8月目 录引 言1一 选题背景21.1 问题的提出21.2 文献综述3二 设计方案的选择42.1 提出方案4三 尺度综合63.1 机构关键尺寸计算63.2机构关键尺寸优化9参考文献9附 录91 引 言 目前市面上的三轮车具有载物多的优点，但是体积大，不利于穿梭于拥挤的街道。而且，伴随着人们生活空间越来越狭小，三轮车的存放也逐渐成为人们的烦恼。普通的自行车又无法满足人们载物多的需求，将两者巧妙地结合，实现一物三用，就会很大程度的方便了人们的生活。 魔幻脚踏车的设计保留了传统三轮车的优点，并且可以转变成双人自行车、单人自行车，实现一物三用，合理利用资源。除此之外，魔幻脚踏车还可以多次折叠，有效的解决空间存放问题。更为重要的是，将三轮车转变成双人自行车，为小情侣们外出休闲旅游提供了方便。伴随着人们对健康与环境问题的不断重视，节能环保的多功能脚踏车肯定会受到人们越来越多的青睐。12 一 选题背景1.1 问题的提出1.1.1传统自行车的弊病目前，在普通家庭中，为了日常生活中搬运物资方便，一般都有小型脚踏三轮车。同时为了出行方便，自行车又成了一般工薪家庭必不可少的部分。两者虽然方便日常生活、节能环保，但都有各自的缺点。前者体积大，需要占用大量的存放空间，同时即便是空车行驶，也不便于穿梭于拥挤的街道。后者没有大车斗，无法实现载物多的功能。而如果同时拥有两种车型，在寸土寸金的市区，存放无疑成为最困扰人们的问题。 图1.1 图1.21.2 文献综述1.2.1 自行车的发明与演变 据史料记载，最早的实物自行车是1791年法国人西拉夫克发明的在玩具马车上装两个轮子的“玩具马”。因无驱动装置，坐垫较低，骑车人两脚着地，用脚蹬地前进。1818德国的德拉伊斯首创了前轮可以转向的自行车。他用2个木轮、1个鞍座和1个控制前轮的车把制成1辆木轮车，人坐在车上，用两脚蹬地，驱动木轮运动。1839年苏格兰铁匠麦克米兰把自行车由木质结构改为金属结构，轮子做成前轮小后轮大，在前轮处有脚蹬，通过曲柄使后轮转动，骑车人用两脚踩动两根长杆车子就向前行进，骑车人的脚真正离开了地面。1863年法国马车店老板米乔克斯在前轮上安装了脚蹬。1870年法国的古里门为自行车装上了钢丝辐条，采用加大前轮，以链条传动后轮的结构。1874年英国人劳森造出1辆和今天形式大致相同的自行车，在车上开始装上链轮和链条，用后轮驱动车子前进，成为安全自行车，但前轮仍比后轮大，鞍座较低。英国机械师斯塔雷，在自行车上安装上前叉和刹车，首次使用橡胶作车轮，改进了自行车的很多结构，同时改造了很多生产自行车的机器，为自行车的大量生产创造了条件，被后人成为自行车工业之父。1885年苏格兰的邓洛普研制将充气轮胎用于自行车，使自行车减震性能大大增强，让骑车的人骑行舒适度更为提高。再加上管材结构，配上车铃、支架、车灯等部件，前后轮改为一样大，到19世纪末自行车结构就基本完善了。经过将机械工业技术发展的成果运用于自行车的设计制造的努力，自行车开始通过批量生产走进普通人的生活，成为人们生活中方便、快捷的交通工具。1.2.1多功能脚踏车的优点和前景多功能自行车有很多优点，主要有：1）目前市面上只有单一的三轮自行车和双人自行车，还没有三轮车与双人自行车互相转换的设计，本设计可以很好地填补这一空白。可以随意由一两个人踩踏乘坐，提高出行交通的效率。当有两人踩踏乘坐时，动力更充沛，可以更快轻松地提高车速。2）三轮车、单人自行车、双人自行车的转换，不仅汲取了它们各自的优点，而且将它们本身的不足予以弥补。由普通的三轮车转换自行车形成，脚踏更换方便，成本交底，较经济实惠。3）可伸缩传动轴轻松实现了各种车型的转换，三轮车载物筐能够方便转换成双人自行车后车把。4）载物筐采用折叠式，折叠后能够减少占用空间，便于存放。5）三轮车整体可以折叠，便于带入电梯，减少了存放空间，方便了城市人的生活。3 二 设计方案的选择2.1 提出方案2.2折叠自行车现有产品设计分析并确立方案本实用新型旨在为了避免上述功能中存在的缺点和不足之处而实现单人自行车、双人自行车、三轮车功能的整合，采用，不仅设计合理，结构紧凑，而且具有体积小、重量轻，造型美观，操作方便，一物多用，造价低廉等特点，便于推广。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：魔幻脚踏车，包括前车把、前车叉、前车座、可移动后车座、链轮、链条、可调节轮盘架、脚踏板、旋转支撑车架、可折叠车斗、挂轴杆、可伸缩传动轴、车轮等组成。其特征在于：第一，所述旋转支撑车架与可伸缩传动轴可以同时伸缩，缩短三轮车两后轮的间距，实现三轮车到单人自行车的转换。 第二，旋转支撑车架还可以旋转90度并固定使三轮车两后轮与前轮在一条直线上，挂轴杆可以控制可伸缩传动轴的位置避免骑车干涉，与此同时可伸缩后车座可以使后骑车人调整到舒适的位置实现三轮车到双人自行车的转换。第三，魔幻脚踏车是在普通三轮车、自行车的基础上整合演变而来的，大部分零件的生产工艺已经相当成熟、设备齐全，只需将可伸缩传动轴、旋转支撑车架、可折叠车斗等少部分零件稍作处理，大大降低了生产成本。本实用新型的有益效果是：与现有三种车型相比，在不影响各种车型正常使用功能的基础上，采用整合法，加入可伸缩传动轴、旋转支撑车架、可折叠车斗等装置，不仅设计合理，结构紧凑，而且具有体积小、重量轻，造型美观，操作方便，一物多用，造价低廉等特点，便于推广。4 三 尺度综合3.1 机构关键尺寸计算1我们自定义大链轮转速 ; 传动功率 ;选择链轮齿数：根据折叠自行车的尺寸大小，取： 小链轮齿数： ;自定：传动比： ;则： 大链轮齿数 =i2选取链节距： 初定中心距： 取： 链节数： 取： 3滚子链主要尺寸 滚子外径： 销轴直径： 内链节内宽： 内链节外宽： 内链板高度： 排距： 4链轮基本尺寸（mnm） 分度圆直径： 其中小链轮为77.16mm，大链轮为237.05mm；齿顶圆直径：其中小链轮为82.96mm，大链轮为237.05mm；齿根圆直径：其中小链轮为69.21mm，大链轮为222.59mm；最大齿根距离： 其中小链轮为68.95mm，大链轮为222.50mm；齿侧凸缘(或排间槽)直径： 其中小链轮为62.79mm，大链轮为216.88mm。 分度圆直径： 齿顶圆直径：齿根圆直径：最大齿根距离： 齿侧凸缘(或排间槽)直径： 3.2机构关键尺寸优化额定功率： ( 其中 ）小链轮转速： 链节距： 根据 、， 由手册查出选用 08A号滚子链， 取： 确定实际中心距： 中心距： 取： 5 参考文献1 陈宪春，朱志伟，陈淑红.折叠自行车设计研究J.包装工程，2007（08）2 蒋旻昱，折叠自行车设计探讨J.包装工程，2010（10）3 谢进，万朝燕，杜立杰主编M. 机械