踏板自行车的设计【含CAD图纸】.doc

16届毕业设计 踏板式自行车的设计 学生姓名 侯旭东 学 号 8011212129 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 机械设计 班 级 16-1 指导老师 杨丙辉 日 期 2016 .05 塔里木大学机械电气化工程学院制 前 言 本设计主要对踏板式自行车进行设计，在总体传动结构进行了创新，使用四杆机构、齿轮、棘轮、直流电机、死飞、电瓶等机构，摆脱传统自行车骑行时双脚必须做圆周运动，只需通过上下踩动踏板，使曲柄作圆周运动，从而带动齿轮转动，然后通过齿轮啮合带动棘轮转动，最后实现了传动的目的。同时在传动的过程中由死飞和链条配合，带动直流电机转动，此时直流电机作为发电机将机械能转化为电能，将产生的电能由电瓶储存，在骑行者身体乏力时可用储存的电能作用于直流电机，此时的直流电机作为电动机，将电能转化为机械能，带动齿轮传动。通过应用机械原理、机械设计、材料力学、人体工程学等相关领域的相关知识，结合本课题研究的实际需要，充分利用SW、AutoCAD等计算机辅助软件对踏板自行车机械结构部分进行设计，包括四杆机构、齿轮、棘轮、直流电机等进行了阐述和设计。 关键词：自行车；踏板；四杆机构；齿轮；棘轮 目 录 1 概述 1 1.1 踏板自行车研究的背景及意义 1 1.2 踏板自行车的常识和技术现状 1 1.3 自行车的发展史 3 2 总体设计 6 2.1 概述 6 2.2 设计任务 6 2.3 设计目的 6 2.4 动力方面的选择 6 3 踏板自行车的总体设计 8 3.1 传动原理简图和动力传递路线图 8 3.2 辅助件 8 3.3 自行车所选用的材料 9 4 踏板车的设计计算 10 4.1 自行车的四杆机构： 10 4.2 齿轮机构传动： 11 4.3 中轴： 13 4.4 后轴： 15 4.5 直流电机. 16 4.6 电瓶 17 4.7 压簧 18 4.8 棘轮机构 18 总 结 22 致 谢 23 参考文献 24 工程概况 本文首先介绍了踏板自行车研究的背景及意义。设计的理论基础是四杆连杆机构，其中包括左右动力杆、左右踏板、曲轴、大齿轮等。之后，介绍了踏板自行车的总体设计，结合曲柄连杆机构的运动理论，重点对一些重要部件的设计进行计算、校核等。简要分析了踏板自行车的工作原理、运动机构以及各个零部件的设计及其计算过程。 经过本次论文的相关设计，我提出了现有的健身自行车结构非常复杂，制造成本很高，而且传动的效率很低；无论是骑自行车还是在健身房里蹬固定自行车，都是不错的减脂运动，但久而久之都会对身体健康造成不同程度的伤害。而在提倡绿色出行的今天，踏板式自行车以一种全新的方式为骑行者的出行和健身带来了很多便捷概述 踏板自行车研究的背景及意义 自行车被发明及使用到现在已有两百年的历史，这两百年间人类在不断的尝试与研发过程中，自行车发展的目的也从最早的娱乐用途变为交通代步及休闲运动用途，休闲及竞赛领域的发展使自行车研发工作不断的精益求精，以满足求更好成绩表现选手们的需求。 今天，自行车作为交通代步、锻炼身体、越野旅游、运动比赛以及少量货物运送工具，已遍及到世界的每个角落。自行车从诞生到现在已经有两百年的历史了，从无传动装置的双木轮靠双脚在地上用力行走、到一个大轮一个小轮的高跷式组合、到充气轮胎、到飞轮链条传动、到山地自行车、一直发展到后来的机械动力自行车和现在也叫自行车的电动自行车、等等，自行车走过了它漫长的发展历程。 现有的健身自行车结构非常复杂，制造成本很高，而且传动的效率很低；无论是骑自行车还是在健身房里蹬固定自行车，都是不错的减脂运动，但久而久之都会对身体健康造成不同程度的伤害。而在提倡绿色出行的今天，踏板式自行车以一种全新的方式为骑行者的出行和健身带来了很多便捷。 踏板自行车的常识和技术现状 自行车上的物理知识 测量中的运用在测量跑到的长度时，可运用自行车。如普通车轮的直径是0.3米。那么转过一圈长度为直径乘圆周率，即约94.2毫米，然后，让车沿这跑道滚动，记下滚动的圈数n则跑道长为94.2n毫米。自行车的速度约为（2~3）m/s。 (2).力和运动的运用 减小与增大摩擦。车的前轴，后轴均采用滚动以减小摩擦。为更进一步减小摩擦，人们常在这些部位加润滑剂。多处刻有凹凸不平的花纹以增大摩擦。如车的外胎，车的把手的塑料套，脚踏板，闸把套等。变滚动摩擦为滑动摩擦以增大摩擦。如在刹车时，车轮不再滚动，而在地面上滑动，摩擦大大增加了，故车可以迅速停驶。而在刹车的同时，手用力握紧闸把，增大刹车皮对钢圈的压力以达到制止车