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折叠式自行车结构设计
摘要
本文针对折叠式自行车进行结构优化设计，由于现有自行车存在的缺陷，特设计出这种多功能的折叠式健身自行车，以更好地满足目前的消费人群的需求，并希望得到广泛发展和应用。随着改革开放的不断深入，中国社会经济和人民消费水平显著提高，人民生活重点有所转移，更多地追求时尚、休闲、娱乐，健身成为了休闲的代名词。各式各样的健身器材广泛投入市场，却仅仅局限在室内，固定的场所让运动变得乏味，而这种多功能的折叠式健身自行车能满足用户更多地需求，健身效果更佳。因此，设计一种容易操作、性能优越、方便携带的健身用品成为了一种必要。本文所设计的是一种多功能的折叠式健身自行车，它的优点是使用方便，锻炼效果明显，能随身携带，价格便宜，受场地因素影响小，对行业发展、革新有着重要意义。在本次设计过程中，作者绘制了总装三维图、装配图及其它重要零件图，并做了必要的校核计算，提出了设计方案。
关键词：折叠；自行车；结构
Folding Bicycle Structure Design
ABSTRACT
This paper folding bike for structure optimization design, due to the existing defects of bicycle, specially designed this kind of multi-function folding exercise bikes, in order to better meet the needs of the consumers, and hope to get extensive development and application. With the deepening of the reform and opening up, China's social economy and people's consumption level increased significantly, emphasis shifting people's life, more the pursuit of fashion, leisure, entertainment, fitness has become synonymous with leisure. All kinds of fitness equipment on the market, but limited in indoor, fixed places for sport become boring, but this kind of multi-function folding exercise bikes can satisfy more customers' needs, fitness effect is better. Therefore, design a kind of easy operation, superior performance, portable fitness equipment has become a necessity. In this paper, the design is a kind of multifunctional folding bicycles, it is easy to use, the advantages of exercise effect is obvious, can carry, cheap, small by site factors, the industry development, innovation, has important significance. In the design process, the authors draw the assembly 3D figure, block diagrams and other important part drawing, and make the necessary checking calculation, puts forward the design scheme.
Key words: Fold; Bicycle; Structure
目录
1 前言1
1.1 折叠式自行车的作用1
1.2 折叠式自行车2
1.3 齿轮2
1.4 轴3
1.5 结构设计准则4
2 方案选择5
2.1 折叠式自行车的控制和传动方式5
2.2 设计方案选型与分析5
2.3 方案的确定6
2.4 装配图的绘制6
2.5 传动动力参数6
2.5.1 折叠式自行车输出轴的转速6
2.5.2 折叠式自行车输入轴的转速7
2.5.3 折叠式自行车输出轴的功率7
2.5.4 折叠式自行车输入轴的功率7
2.5.5 折叠式自行车输出轴转矩7
2.5.6 折叠式自行车输入轴转矩7
3 传动件的设计8
3.1 齿条的设计8
3.1.1 材料选择及热处理8
3.1.2 齿条精度的选择8
3.1.3 齿条模数的选取9
3.1.4 齿条尺寸的确定9
3.2 齿轮的设计9
3.2.1 材料选择及热处理9
3.2.2 齿轮精度的选择10
3.2.3 齿轮齿数和模数计算11
3.2.4 几何参数的计算11
3.2.5 齿轮弯曲强度的验算11
3.2.6 齿轮圆周速度的计算12
3.2.7 齿轮齿条参数的计算结果12
3.3 链轮的设计12
3.3.1 链轮齿数12
3.3.2 链条节数12
3.3.3 功率计算13
3.3.4 链条节距13
3.3.5 实际中心距13
3.3.6 链速计算13
3.3.7 计算作用在轴上的压力14
4 传动轴和传动轴承的设计15
4.1 轴设计时应注意的事项15
4.1.1 轴的结构设计应注意事项15
4.1.2 确定轴结构尺寸时的注意事项15
4.2 折叠式自行车输入轴的设计16
4.2.1 轴的选材和许用应力的确定16
4.2.2 轴的基本直径16
4.2.3 轴径、轴长的确定16
4.2.4 校核轴的强度17
4.2.5 求危险截面弯矩，并绘制弯矩图17
4.3 折叠式自行车输出轴的设计18
4.3.1 轴的选材和许用应力的确定18
4.3.2 轴的基本直径18
5 轴承的选用19
5.1 滚动轴承19
5.2 滚动轴承的结构设计19
5.2.1 面对面排列（轴承正装）19
5.2.2 背对背排列（轴承反装）20
5.2.3 串联排列20
5.3 轴承的选择与计算20
6 车轮的选择21
7 轴承隔套和垫片的选用22
7.1 隔套装配尺寸链的计算22
7.2 止动垫片的选用22
8 座板的设计23
9 设计方案特点及创新点24
参考文献............25
致谢.................26
1前言
1.1折叠式自行车的作用
折叠式折叠式健身自行车是一种集运动、休闲、娱乐于一身的机械产品，车体由车架、链轮、车轮组成，但由于传动方式、用途不同，其结构也存在很大的差异。本设计针对目前市场上拥有多种室内外健身器材，如跑步机、划船器、直立式固定脚踏车等，然而这些健身器材绝大部分均为固定式，且多数仅在室内使用，而且价格较高，健身效率不高的情况下所开展的机械结构设计，设计中包括其传动机构、健身实用性、工艺性等综合方面的设计。
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