折叠自行车说明书.docx
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折叠自行车说明书
折叠自行车说明书
西南交通大学
折叠式自行车设计计算说明书
所在班级:
08机械四班学生姓名:
20XX0917张奥
指导老师:
刘光帅
20XX年6月
1
目 录
引言.............................................................................................................11引言..................................................................................................42一选题背景......................................................................................2
问题的提出......................................................................................................2
文献综述..........................................................................................................3
3二设计方案的选择............................................................................5
提出方案..........................................................................................................5
4三尺度综合......................................................................................9
机构关键尺寸计算..........................................................................................9
机构关键尺寸优化.........................................................................................11
5四受力分析....................................................................................13
机构动态静力描述........................................................................................13
6五机构建模......................................................................................14
机构运动简图及尺寸标注............................................................................14
机构关键构件建模过程............................................................................14机构总体装配过程........................................................................................40
7六机构仿真......................................................................................45
机构仿真配置................................................................................................45
机构仿真过程描述........................................................................................48仿真参数测量及分析....................................................................................49仿真中存在的不足........................................................................................52
8七有限元分析..................................................................................53
轴结构分析....................................................................................................53
板结构分析.....................................................................................................55
9八设计总结......................................................................................5610九收获和体会..................................................................................5611十致谢..............................................................................................5612
车都配备折叠自行车,以备应急和休闲之用。
根据发达国家发展的经验,正处在经济高速发展和轿车开始大量进入家庭阶段的我国,自行车行业产业即将迎来更大的发展机遇,而折叠自行车一起独特的符合国情的优势将会出现很大的发展空间。
自行车的发展方向是设计个性化、功能综合化、自重轻量化、操纵方便化、款式多样化,自行车系列产品将得到更迅速的发展,并形成高中低多档次格局,尤其这地自行车是我国最具潜力取得世界领先水平的产品。
目前已经有这地自行车使用单列向心球轴承、腹板结构及独创的7~11齿分体小飞轮,解决了小自行车受传动比限制的技术难题,使小自行车不但体积小、重量轻而且速度快,十分便于骑行、携带和存放。
通过12英寸样车在各种路况试骑后,速度与26英寸自行车相同,骑行操控性、舒适性、安全性均非常令人满意,完全可以满足成人代步需要,整车质量只有5~9公斤,大大低于普通26英寸自行车,开发形成系列产品后,极具潜力。
在城市部分取代26英寸自行车,成为上班族、学生、有车族、老年人的时尚选择,有着诱人的市场前景。
总结
折叠自行车形态巧妙、绿色环保,既能够很好节省空间又满足人们快节奏生活的需要,为未来理想短途交通工具。
4
3
二设计方案的选择
提出方案
折叠自行车现有产品设计分析并确立方案
自折叠自行车出现以来,人们尝试了多种折叠方式,“其中广泛采用的折叠方式主要是将车架大梁折叠,前后车轮能叠在一起,车把侧放倒,座管压到底,脚踏板折叠。
这种折叠方式在折叠后体积确实缩小了,但外形不规则,必须提着行走,不便于携带,收起、展开费事,不足之处显而易见。
”因此虽然技术较为成熟,但并不是理想的折叠式自行车。
折叠方式影响着自行车的各项性能。
一种设计方式被消费者接受并被厂家广泛采用也自然会成为行业的标准,但是自折叠自行车出现以来,人们尝试的多种折叠方式都有其局限性。
车架大梁折叠式见图,前后叉折叠式见图,为目前较新的一种折叠方式。
5
图
图
该折叠方式没有采用传统的车架大梁折叠的方式,好处就是既缩小了体积,同时,也保留了2个车轮正常的功能,方便拖行。
6
图
折叠自行车见图,在前一款的基础上,有了进一步的提高,它最大的特
图
点是采用特殊的前后叉结构,前后叉并不在一个平面上,将自行车的两轮通过折叠后平行并排,这样的设计在进一步缩小体积的同时,使自行车折叠后能直接拖行,携带更方便。
常见的还有一种折叠式自行车见图,它本身体积就足够小,基本上只是
图
简单的一次折叠,将自行车的前叉部件折叠,而并没有改变车轮的位置,这类折叠自行车于自身体积的小巧,因此折叠的过程十分方便。
随着技术以及需求的进一步发展,现在出现了一类便携性更好的折叠自行车,这类自行车在“存储状态”时甚至已经失去了传统自行车的基本特征。
不过这样的设计也确实为特定的使用者带来了极大的便利,折叠后的自行车可以如同行李箱一样任意拖动。
箱体式折叠自行车见图,这类折叠车通过折叠成为一个类似行李箱的造型,使折叠后的形状更加规则,给了设计师更大的造型发挥空间。
7
图
“在结构上,折叠自行车开始使用单列向心球轴承、辐板结构及独创的7~11齿分体小飞轮,解决了小轮自行车受传动比限制的技术难题,使小轮自行车不但体积小、重量轻而且速度快,十分便于骑行、携带和存放。
”
通过对以上折叠形式的分析,发现消费者的需求模式决定了折叠自行车的折叠模式,而不同的折叠方式又影响着产品的外观。
设计者应细分折叠自行车市场,设计时追求特点而不强求完美,突出一点并兼顾全面,提供更多的折叠方式和便携方式供消费者选择是折叠自行车的发展方向。
8
4三尺度综合
机构关键尺寸计算
我们自定大链轮转速错误!
未找到引用源。
; 传动功率错误!
未找到引用源。
;选择链轮齿数:
根据折叠自行车的尺寸大小。
取:
小链轮齿数:
错误!
未找到引用源。
;自定:
传动比:
错误!
未找到引用源。
;
则:
大链轮齿数错误!
未找到引用源。
=i错误!
未找到引用源。
2.选取链节距:
初定中心距:
取:
错误!
未找到引用源。
链节数:
错误!
未找到引用源。
错误!
未找到引用源。
错误!
未找到引用源。
取:
错误!
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3.滚子链主要尺寸
滚子外径:
错误!
未找到引用源。
销轴直径:
错误!
未找到引用源。
内链节内宽:
错误!
未找到引用源。
内链节外宽:
错误!
未找到引用源。
内链板高度:
错误!
未找到引用源。
排距:
错误!
未找到引用源。
4.链轮基本尺寸
分度圆直径:
错误!
未找到引用源。
,其中小链轮为,大链轮为;
齿顶圆直径:
错误!
未找到引用源。
其中小链轮为,大链轮为;齿根圆直径:
错误!
未找到引用源。
其中小链轮为,大链轮为;最大齿根距离:
错误!
未找到引用源。
其中小链轮为,大链轮为;齿侧凸缘(或排间槽)直径:
错误!
未找到引用源。
其中小链轮为,大链轮为。
分度圆直径:
错误!
未找到引用源。
9
齿顶圆直径:
错误!
未找到引用源。
齿根圆直径:
错误!
未找到引用源。
最大齿根距离:
错误!
未找到引用源。
齿侧凸缘(或排间槽)直径:
错误!
未找到引用源。
机构关键尺寸优化
额定功率:
错误!
未找到引用源。
错误!
未找到引用源。
(其中错误!
未找到引用源。
错误!
未找到引用源。
)
小链轮转速:
错误!
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链节距:
根据错误!
未找到引用源。
、错误!
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,教材图查出选用08A号滚子链,取:
错误!
未找到引用源。
确定实际中心距:
中心距:
错误!
未找到引用源。
错误!
未找到引用源。
取:
错误!
未找到引用源。
10
5四受力分析
机构动态静力描述
作用轴上载荷:
链速:
错误!
未找到引用源。
错误!
未找到引用源。
有效拉力:
错误!
未找到引用源。
错误!
未找到引用源。
轴上载荷:
错误!
未找到引用源。
错误!
未找到引用源。
定润滑方式
根据教材图应采用滴油润滑
11
6五机构建模
机构运动简图及尺寸标注
图
机构关键构件建模过程
㈠、车身1建模过程
(1)、新建一个名为“cheshen1”的零件文件,进入Pro/E的零件模块。
(2)、创建拉伸特征,构造车身圆筒部分:
①、草绘拉伸截面,如下图所示:
12
图
②、退出草绘xx器,进行拉伸,如下图所示:
图
(3)、创建混合扫描特征,构造车杆:
①、选择菜单“插入”→“混合”→“伸出项“,进入截面草绘,如下图所示:
13
图
②、xx混合扫描轨迹,如下图所示:
图
即可得到如下图所示的车杆:
14
图
(4)、创建拉伸特征,构造车杆连接部分:
①、草绘拉伸截面,如下图所示:
15
图
②、退出草绘xx器,输入拉伸数值,完成拉伸特征创建,如下图所示:
图
③、再进行几次拉伸,则可得到下图所示的车杆连接部分:
16
图
(5)完成车身1的模型创建,最终得下图所示:
图
(二)、车身2建模过程:
⑴、新建一个名为“cheshen2”的零件文件,进入Pro/E的零件模块。
(2)、创建拉伸特征,构造车身圆筒部分:
①、草绘拉伸截面,如下图所示:
17
图
②、然后拉伸成如下图所示:
图
(3)、创建混合扫描特征:
①、选择菜单“插入”→“混合”→“伸出项“,进入截面草绘,如下图所示:
18
图
②、xx混合扫描轨迹,如下图所示:
图
③、完成以下创建:
19
图
(4)、进一步通过拉伸特征创建,如下图:
①、草绘拉伸截面:
图
②、创建拉伸特征,如下图所示:
20
图
(4)、创建混合扫描特征:
①、选择菜单“插入”→“混合”→“伸出项“,进入截面草绘,如下图所示:
图
②、xx混合扫描轨迹,如下图所示:
21
图
③、完成以下创建:
图
22
(5)、利用拉伸、阵列创建如下特征:
图
(6)、利用拉伸、镜像创建如下特征:
图
23
图
(7)、再进行倒圆角等命令,得到车身2的模型,如下图所示:
图
24
(三)、车身3建模:
(1)创建拉伸、镜像特征,构造如下图所示:
图
(2)、创建扫描混合特征:
①、进行如下草绘:
图
25
②、菜单“插入”→“扫描混合”,并分别进行如下xx:
图
图
26
③、得到如下特征:
图
(3)、再拉伸、镜像后,得到如下图所示:
图
27
(4)、拉伸、倒圆角特征创建如以下图示:
图
(5)、再拉伸、镜像等创建以下特征:
图
28
(6)、最后,即得到车身3的模型:
图
(四)、车轮的模型建立:
(1)、创建轮辐混合扫描特征:
①、选择菜单“插入”→“混合”→“伸出项“,进入截面草绘,如下图所示:
29
图
②、xx混合扫描轨迹:
图
30
(2)、外胎
创建混合扫描特征,构造外胎,如下图所示:
图
(3)、创建拉伸特征,如下图所示:
图
31
(4)、创建混合扫描特征,并进行阵列,得到以下图示:
图
图
32
(5)、旋转复制,即可得到如下图所示模型:
图
(6)、再进行拉伸特征操作,即可得到车轮的模型:
图
33
(五)、链轮的模型建立:
(1)、新建一个名为“dalianlun”的零件文件,进入Pro/E的零件模块。
(2)、创建旋转特征,构造链轮的大体结构:
①、选择“菜单”→“插入”→“旋转”,进入草绘xx器完成以下草绘:
图
②、旋转一圈完成如下图所示:
图
车头部分
1)单击
按钮,弹出“新建”对话框。
2)在“类型”选项组中选择“组件”单选项,在“子类型”选项组中选择
“设计”
单选项,输入组件名称为bike,单击“使用缺省模板”复选项以不使用默认模板,单击“确定”按钮。
3)在出现的“新文件选项”对话框中,从“模板”选项组中选择
mmns_asm_design
单击“确定”按钮。
4)单击“插入-元件-装配”按钮,插入,定义为“固定”。
5)插入,销钉连接,A-11轴与A-13轴同轴;chentou3F42
平面与chetou2F29重合。
6)插入,销钉连接,A-5轴与A-3轴同轴;chetou1F-14平
面与chetou2F-6偏距80mm。
7)插入,刚性连接,A-4轴与A-11轴同轴;dingF-9平面与
chetou2F-15重合。
8)插入,A-5轴与A-3轴同轴,kuF-15平面与chetou2F-16平面
重合
9)插入,销钉连接,A-6轴与A-9轴同轴,pie2F-13平面与kuF-19
平面重合。
10)插入,销钉连接,A-14轴与A-3轴同轴,pieF-11平面与pie2F-6平面偏移1mm
11)插入,销钉连接,A-1轴与AA-1轴同轴,lun1F-42平面与chetou3F-16平面偏移15mm
12)完成车头部分装配。
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西南交通大学
折叠式自行车设计计算说明书
所在班级:
08机械四班学生姓名:
20XX0917张奥
指导老师:
刘光帅
20XX年6月
1
目 录
引言.............................................................................................................11引言..................................................................................................42一选题背景......................................................................................2
问题的提出......................................................................................................2
文献综述..........................................................................................................3
3二设计方案的选择............................................................................5
提出方案..........................................................................................................5
4三尺度综合......................................................................................9
机构关键尺寸计算..........................................................................................9
机构关键尺寸优化.........................................................................................11
5四受力分析....................................................................................13
机构动态静力描述........................................................................................13
6五机构建模......................................................................................14
机构运动简图及尺寸标注............................................................................14
机构关键构件建模过程............................................................................14机构总体装配过程........................................................................................40
7六机构仿真......................................................................................45
机构仿真配置................................................................................................45
机构仿真过程描述..........................................................
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- 折叠 自行车 说明书