水陆两用自行车.doc

水陆两用自行车 设 计 说 明 书 学校名称：山东交通学院 指导教师： 参赛学生： 2016年7月 水陆两用自行车设计说明书 1 研制背景及意义 1.1 环境基本情况 人类的发展是以自然资源和人类赖以生存的环境为基础的，资源和环境是不可分的，资源的实质就是环境，一次，要保证可持续发展就必须保护环境。我国长期以来实行资源高消耗、环境重污染、片面追求经济增长的发展模式，实际上我国高速经济增长是以巨大的生态环境污染为代价的。近20年来，我国在总体上承袭了“先污染后治理”的模式，事实证明，此种模式只能带来更严重的污染。“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右、主要污染物排放总量减少10%。这是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重大举措；是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择；是推进经济结构调整，转变增长方式的必由之路；是维护中华民族长远利益的必然要求自行车的设计发展为采用其它方式驱动的交通工具提供了基础，其它交通工具的发展也促进了自行车的设计。自行车在大的设计结构没有采用摩托车的结构设计观念而发生重大的变化，但设计者们却也吸收了摩托车的一些优点用在自行车上：在自行车上使用变速系统，使自行车在骑行时可以改变驱动时的传动比，方便骑行者骑车时可以根据具体情况选择适当的传动比，达到省力或快速的目的；在自行车上加装避震装置，使自行车更适用于一些较差的情况倡导绿色、环保、低碳出行的理念, 2.1.1车身 (2).传动系统? 通过机械设计我们可以比较确切的分析各种传动系统的传动关系进而计算出总传动系统的传动效率进行核算。 ?(3).推进系统 ? 这里的推进系统可以引用为船舶推进器，船舶推进器是船舶上提供推力的工具，它的作用是将船舶动力装置提供的动力转换成推力，推进船舶。推动船舶前进的机构。它是把自然力、人力或机械能转换成船舶推力的能量转换器。推进器按作用方式可分为主动式和反应式两类。靠人力或风力驱船前进的纤、帆（见帆船）等为主动式，桨、橹、明轮、喷水推进器、螺旋桨等为反应式。现代运输船舶大多采用反应式推进器? 具体的水下推进系统有以下几种：? 1明轮????????????????????????????????????????????? 蹼轮局部浸没于水中的推进器。其水平轴沿船宽方向装置于船体水线之上，轮的周缘装若干蹼板。蹼板分定蹼和动蹼两种。定蹼式蹼板沿径向固接于轮辐上，蹼板在入水和出水时击水消耗能量大，效率低。动蹼式蹼板可调节入水和出水角度，效率较高。同时采用双明轮式传动增大其效率，故选为最终方案。 2.1.2明轮 2喷水推进器? ? ?一种水力反作用式推进器。用装于船内的水泵自船底吸水，经喷管向后喷射受到水的反作用力而产生推力。其机械部分装于船内，得到良好保护。喷管方向可变,便于船舶操纵。但喷管因直径受限制,管路及水泵效率不高，所以整个系统效率较低，又因水泵及喷管中有水增加了船体重量，所以很少使用，已舍弃???? (4).导向机构? ? ? ?? 正常直线行驶时，导向机构应不构成阻力，设计的导向机构应简单便捷为好。? ? (5).浮板? 具有较大的浮力，与车身固定良好，在水中行驶时安全，不倾翻。同时质量要尽量的小，以减少行进的阻力。? 2.2水陆两用自行车方案设计： 目前水上自行车设计各式各样，这里的设计主要从传动系统和推进系统两个方面来结合设计。分析以上性能需求，并根据本设计需要，针对推进器和传动系统的的设计提出以下方案： 采用链传动，明轮驱动。当脚踩动踏板带动链轮1、2传动使得明轮3、4转动拍打水面产生向前的驱动力驱动前进。 2.2.1传动系统 3 浮力 3.1浮力计算 根据阿基米德原理：浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力大小等于物体排开液体所受重力。 即F浮＝G液排＝ρ液gV排 当物体漂浮时：F浮＝G物 且 ρ物ρ液 所以，ρ液gV排= G物=m物g 即V排=M物/ρ液 这里 M物=M人+M车 取 M物=100kg ，M车=30kg， 所以M物=100kg+30kg=130kg 已知水的密度ρ液=1.0x kg/， 故 V排=M物/ρ液==0.13 3.2浮板的设计 根据前面提出的方案，所以将浮板的底板设计成梯形和矩形，两块浮板增大浮力，如图所示： 3.1.1浮板设计 3.3浮板材料选用 根据目前市场上用得最多的浮板材料，本次设计浮板采用材料EVA.下面对EVA的特性做一些简单的介绍。 耐水性：密闭泡孔结构、不吸水、防潮、耐水性能良好。 耐腐蚀性：耐海水、油脂、酸、碱等化学品腐蚀，抗菌、无毒、无味、无污