斜躺式自行车创新设计

1、斜躺式自行车方案设计一、总体初步设计保持基本自行车结构不变，采用脚踏式，增加略微倾斜的“斜躺式坐垫”(靠座)，车轮仍采用传统自行车标准车轮，但使用3个轮子来保持平衡，因此车架结构需重新设计，传动方式需重新设计。(1)驱动方式选择由于斜躺式自行车车身较低、较长，为了方便脚蹬车和发力，齿盘和踏板应设计在自行车前端，这样势必造成主动齿盘离前轮较近，离后轮较远，如果采用传统的后驱设计，则会明显加长链条的长度，这对成本及效率都会有一定的影响。但若采取前驱的结构，由于前驱和转向的具体分配方式不同，又会给转向传动机构的设计带来很大困难，因此我采用后驱方式。(2)传动方式设计由于我采用后驱方式，这样用于传动的

2、链条将会较长，从主动齿盘传递动力到后轮有两种方式：一、一级变速；二、"二级变速。二级变速结构复杂，需预留空间用于安装变速盘，且会降低传动效率以及使成本增加。而一级变速结构简单，也容易实现，设计合适的导链轮即可解决链条太长引起的传动问题，同时，在后轮应用公路车的变速机构，这样也就使斜躺式自行车也可多级变速。(3)靠座的设计由于每个人的身材不同，如果靠座结构与使用者身材不符，将会大大增加不舒适感，这与我们的本意相悖，因此，靠座的设计应为可调节式，可根据使用者的需要和身材来调节靠座倾斜度以及间距大小，详细设计情况见“各部件设计车架和靠座的设计”。(4)车把的设计因为斜躺式自行车的结构特点，

3、车把的设计影响到骑手的视野情况，详细设计情况见“各部件设计车把的设计”。(5)平稳性的设计考虑车手骑乘斜躺式自行车难以掌握其平稳，我使用前面一个轮子后面两个轮子的三轮设计方案。(6)安全性的设计考虑到斜躺式自行车的结构与传统自行车的结构差异很大，本着安全第一的原则其安全性能也要考虑周全并加以解决。二、各部件设计(1)车架和靠座的设计为节省成本，车架采用空心管子分段焊接，材料为普通钢管，普通自行车采用这种结构已经有很长的历史，实践证明，采用普通钢管这种结构设计是可以满足力学要求的。另外，如某些特殊场合对车身重量要求严格的，可采用铝合金管。车架主体为用一根较粗直径的Y型钢管弯曲而成的结构，这个钢管

4、将起主要支撑和受力的作用，其他零部件都将以其为标准定义尺寸，为满足舒适度的要求，它的尺寸应该根据人体生理学结构进行设计。车架还包括前叉、后叉，前叉及后叉的尺寸根据前后轮的大小来定。靠座底部为一块与车架弧度相适合的弧形钢板，为减轻重量，在钢板上切割使镂空，为保证舒适，在钢板上的坐垫以布类织物制成，同时为了通风排汗，靠垫中间制出沟槽。靠座底部加以支撑。各连接部位采用焊接，为体现美观，可进行喷漆处理。(2)车轮的设计重新设计车轮比较麻烦，同时也增加了加工的难度，因此车轮采用普通自行车的标准车轮。(3)车把的设计由于斜躺式自行车的重心较低，把手的位置可能会遮挡骑者的视线，因此把手的横梁应该低一些，但是

5、如果太低，又会影响下方空间，这会导致骑车时大腿部位会碰触到横梁，甚至发生干涉，因此我将车把横梁设计成M型，这样既避免了遮挡视线，也使横梁下方有一定的空间。另外，由于错乱的刹车线和变速线也有可能遮挡视野，因此在实际制作中刹车线和变速线需要固定在两边。(4)安全装置的设计1 .尾灯的设计由于斜躺式自行车重心较低，相对来讲，不容易被后方司机发现，特别是晚上骑行时会更加危险，因此尾灯不能是常规自行车的反射式尾灯，需在车后方加装LED尾灯，白天不需要点亮，与普通自行车尾灯没有区别，若在晚上骑行时，则点亮尾灯。2 .后照镜的设计因为斜躺式自行车的结构特点躺着骑时很难回过头，不易观察后方车辆的状况，所以我在

6、靠垫左右两边各安装一个后照镜，方便车手观察后方车辆。3 .小旗子的设计因为斜躺式自行车重心比较低，在路上不容易被司机发现，容易产生交通事故，所以我在靠座背后加装了两杆2米长的小旗子，旗子表面涂上夜光材料，即使晚上依然可以起到作用。4 .安全带的设计因为车手驾驶斜躺式自行车是躺在靠背上，考虑到当自行车下比较陡的坡时车手身体向外倾斜会很不安全，所以我在靠座上加装了一条安全带，这样车手的身体就被牢牢的固定在了靠座上使得车手的安全得到保证。5 .手刹装置的设计由于斜躺式自行车的结构特点，车手躺在靠座上，在上坡等情况下车手要下车必须捏紧手闸又要用手支撑自己使自己能下车，这样既不安全又不方便，所以我在车把

7、上加装了两条皮带扣，当车手想在上坡等情况下下车时，车手只要用皮带把车闸绑住锁死就可以方便又安全的下车了。6 .升降装置的设计由于斜躺式自行车的结构特点，车手在上陡坡等情况下车身重心靠后车头太轻，容易使的车头抬起造成翻车事故，所以我在靠座下加装了手摇式的升降装置，当车手要上坡时可以把靠座外侧的手柄放下摇动手柄使得靠座后部抬高，从而使得车的重心前移，这样不仅可以保证车手上坡时车不会向后翻倒，又使得斜躺式自行车爬坡比较吃力的问题得到改善。而下坡时可以把靠座摇下，使得车身重心后移不会造成下坡时车子向前翻倒的情况。(5)其他附件的设计1 .车后架的设计由于斜躺式自行车的结构特点，前面无法安装载物架，为方

8、便搭载各种物品，我在靠背背面加装一块钢板充当车后架，因为在骑行时从后方载物架取水非常不便，为方便使用者特别是长途骑行者的使用，我将车后架的位置加高，这样在车后架上放置水瓶之后，通过饮水导管可方便的喝到水，而且由于重力作用，喝水时并不需要吸，只需咬开饮水导管口即可喝水。2 .自锁脚踏的设计在骑斜躺式自行车的时候，骑者的腿部是水平的，在小腿部没有很好的受力点，只能依靠鞋子与踏板的摩擦力，这样骑短途没有问题，但如果是长途骑行，就会使小腿疲劳，所以建议专业自行车爱好者安装自锁脚踏，以及配备相应的锁鞋。附：自锁脚踏简介自锁脚踏是运动骑行不可缺少的基本配备，可以大幅度提高踩踏效率。普通的自行车踏板只有在车

9、手往下蹬的时候才会带动链条使自行车前进，而自锁脚踏是将踏板与车手的鞋连在一起，这样，在往下蹬之后，抬起的过程也会带动链条运动。一般来说使用自锁脚踏可以省力25%，用自锁脚蹬，使车手可以容易得登上以前很费力才能骑上的山坡。特别是长时间骑行就会感觉轻松很多，这是因为一只脚踩下去的时候另一只脚还可以往上提。另外，在颠簸的石头路上可以只管用力蹬车，而不用关心脚与踏板脱开的问题，因为踏板是和鞋子连在一起的。但是，用不好自锁也会给你带来危险，特别是在下车停车的时候，所以，初学者应多多练习。此外，自锁脚蹬是要和相配备的锁鞋一起使用的，鞋的好坏也直接影响到自锁的使用性能。三、方案总结斜躺式自行车有优点也有缺点。斜躺式自行车优点主要有：1斜躺式自行车更低的重心，更小的风阻，有利于高速骑行。2斜躺式自行车非同于正常车，骑行的时候，上半身基本处于半休息状态，因它骑姿不同，要求腿部力量和膝盖力量大一些。这样的车长途骑行不至于造成腰部、颈部、手腕等部位的疲劳，相对来说，对骑手身体的一种保护。3 .斜躺式自行车前方视野良好，可以放松身体心情欣赏沿途风光，一般单车弯着腰，要抬起脖子比较困难，而斜躺式自行车可以轻松地看到前方。4 .斜躺式自行车低重心稳，采用三轮设计不易摔车。5 .斜躺式自行车其独特新颖的设计可以满足很多人追求个性的心理。斜躺式自行车缺点