沙漠自行车的设计.doc

沙漠自行车的设计过程
(机制一班23号邹继伟)
自行车是人们日常生活中常见的一种机械产品,它的存在,使得人们在短距离的行程中,带来了很大的方便。随着科技的进步和发展,人们在设计自行车的时候,也越来越多的考虑到自行车的人机学等一些理论和设计实践的匹配。同时也想增加自行车对各种路面环境的适应性。通过这一学期《机械系统设计》的学习,我采用“黑箱法”对沙漠自行车的功能原理进行设计如下。
人机工程学设计
沙漠自行车功能原理分析
有针对性实用化设计
沙漠自行车设计流程
用Catia三维建模及最后渲染效果如下图所示:(部分细节未画)
功能原理分析
1复杂功能原理分析
自行车是人类发明的最成功的一种人力机械之一,是由许多简单机械组成的复杂机械。自行车主要是由车体部分(车架,车把,鞍座等),行动部分和安全部分(车闸、车灯、车铃等)组成的。行动部分是自行车的主要组成部分,它是由复杂的机构构成。根据机械原理和机械设计的知识,我们可以将其分解成简单的机构。即:曲柄、链条,飞轮等。
2关键技术功能分析
自行车的分类是很多的,不同的自行车其关键的技术也是不一样的。最传统的自行车的原动力是人力驱动。但是在上坡的时候,人的驱动力远远达不到
自行车所需的速度,并且在上时间和远距离的行程下,人的驱动力会逐渐降低。为了改变以上的不足,我们可以从自行车的结构解决以上问题。轻质高速自行车,即将自行车的质量降低,在行驶的过程中通过气流使得自行车的速度增加。轻质的车身,需要轻质的材料,目前在我国轻质材料不丰富,加工轻质材料的工艺不高。所以以上的自行车的制造成本较高,大多数用于竞技比赛。
针对性实用化设计
参考传统自行车来进行优化设计从而来设计沙漠自行车,
因此需要在很多地方做一些优化,以满足人们多方面的需求,带来更好的使用体验。
具体可在以下几点进行针对性实用化设计:
1).手柄要有一定的摩擦力,适合手握的弧线造型,安装自行车前灯、转向灯,自行车尾部加后视镜,增加安全性能。
2).座椅下方需要有减震器,通过气压、液压油、胶棒、弹簧来起到减震作用。从而保证了骑行者在各种复杂的地面条件下的速度和安全。同时也使骑行者感觉更加舒适。
3).后座可以模仿摩托车座位,增加舒适度,前后有储物篮,方便携带东西。
4).设计成折叠样式,在不用的时候自行车可以折叠,使用时会有安全锁锁住,防止误操作折叠。
5).车架的材料可以用铝合金和镁合金这样就减轻了车的自重,骑车时会感觉更加轻便。运输时也方便。而且它的平稳性也很好。
6).轮胎要适应各种天气变化,在雨雪天气出行时,自行车车胎要有很强的防滑功能,也能很好地耐磨。夏天能隔热,防止轮胎爆裂。沙漠车为适应爬坡,越野轮胎做得加宽多刺,可以增大摩擦力。同时因接触面积较大,可承受较大压力,防止车轮陷进沙漠。
7).挡泥板的形状要选好。沙漠车挡泥板形状和普通自行车的形状不一样,因为防止变形后影响车轮正常转动磨车轮,所以不会采用普通自行车的“包裹式挡泥板”而采用越野摩托车的“开放式挡泥板”,从而避免了挡泥板对车本身灵活性影响。这也是为什么现在很多山地车专用挡泥板都是后边翘得高高的离车轮比较远的原因。
8).代步自行车的轮圈是用钢做的,但现在钢质轮圈因质量大,刚性强度不足等原因已经淘汰,只能在廉价劣质的自行车上找到。铝质轮