無鏈條自行車的設(shè)計(jì)完整【含12張CAD圖紙、說明書】【QX系列】,含12張CAD圖紙、說明書,QX系列,鏈條,自行車,設(shè)計(jì),完整,完全,12,十二,cad,圖紙,說明書,仿單,qx,系列
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）
題目（中文）： 無鏈條自行車設(shè)計(jì)
（英文）： No chain bike
學(xué) 院 工學(xué)院
專業(yè)班級(jí) 14機(jī)設(shè)1班
學(xué)生姓名 苗蒙
學(xué) 號(hào) 14110117
指導(dǎo)教師 程志青
完 成 日 期 年 月
上海師范大學(xué)天華學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
誠信聲明
本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），題目《無鏈條自行車設(shè)計(jì)》 是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式注明。除此之外，本設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。本人完全意識(shí)到本聲明應(yīng)承擔(dān)的法律責(zé)任。
作者(簽名)：
日期： 年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
（2018 屆）
題目（中文）： 無鏈條自行車設(shè)計(jì)
（英文）： No chain bike
學(xué) 院 工學(xué)院
專業(yè)班級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化1班
學(xué)生姓名 苗 蒙
學(xué) 號(hào) 14110117
指導(dǎo)教師 程志青
專業(yè)負(fù)責(zé)人 (簽章)
日 期： 年 月 日
一、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容與具體要求（任務(wù)及背景、工作環(huán)境、成果形式、著重培養(yǎng)的能力、有實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的要提出主要技術(shù)指標(biāo)、要求）
隨著社會(huì)的發(fā)展和時(shí)代的進(jìn)步，人們的生活節(jié)奏明顯加快，為了節(jié)約時(shí)間而提出的“最后一公里”概念，也成了人們急切需要解決的問題。自行車由于自身所具有的低碳、環(huán)保、健康等特點(diǎn)也重新引起了人們的重視，于是，形形色色的具有創(chuàng)意的自行車也成為人們?cè)O(shè)計(jì)的方向，對(duì)無鏈條自行車的設(shè)計(jì)也具有現(xiàn)實(shí)意義。
設(shè)計(jì)要求：通過查閱資料及設(shè)計(jì)運(yùn)算的方式，完成無鏈條自行車的總體方案，包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、制動(dòng)機(jī)構(gòu)等，對(duì)相關(guān)零部件的進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的校核。運(yùn)用二維CAD等工具軟件完成無鏈條自行車的裝配圖1張、核心零件的零件圖2～3張，總量達(dá)到2張A1的工作量。編寫無鏈條自行車的設(shè)計(jì)說明書一份（字?jǐn)?shù)15000～20000），字?jǐn)?shù)、格式符合學(xué)院規(guī)定要求。撰寫開題報(bào)告，查閱并翻譯規(guī)定字?jǐn)?shù)的外文科技文獻(xiàn)。
具備條件：熟練應(yīng)用二維及三維繪圖軟件。熟練掌握機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)等機(jī)械相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)，有一定的解決生產(chǎn)實(shí)踐問題的能力。
二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排
起訖日期
工作內(nèi)容
備 注
第一周~第二周
第三周~第四周
第五周~第八周
第九周~第十一周
第十一周~第十二周
下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)、外文翻譯資料，完成相關(guān)資料的查閱、收集工作，完成外文翻譯和開題
設(shè)計(jì)方案確定，完成開題報(bào)告
完成無鏈條自行車的設(shè)計(jì)計(jì)算、總體方案的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
完成自行車的零件圖和裝配圖、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)初稿
修改畢業(yè)設(shè)計(jì)及圖紙，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)終稿，準(zhǔn)備答辯
三、所需的資料和主要參考文獻(xiàn)
[1]濮良貴，紀(jì)名剛主編．機(jī)械設(shè)計(jì)，北京：高等教育出版社，2010．
[2]吳宗澤主編．機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè) ，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009．
[3]西工大機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編．機(jī)械原理，北京：高等教育出版社，2013．?
[4]林茂用．多功能可調(diào)式防盜無鏈條自行車研制．南陽理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2015．
注：1. 本任務(wù)書需雙面打印，由指導(dǎo)教師填寫并經(jīng)所在學(xué)院審核確認(rèn)；
2. 本任務(wù)書按《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）裝訂要求》，裝訂在學(xué)生的“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）”文本內(nèi)，學(xué)院存檔；
3. 指導(dǎo)教師、學(xué)生可各執(zhí)一份復(fù)印件，供檢查論文進(jìn)度時(shí)使用；
4. 本表也適用于畢業(yè)設(shè)計(jì)（報(bào)告）。
上海師范大學(xué)天華學(xué)院 2018 屆
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)記錄表
題 目
無鏈條自行車設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
苗蒙
學(xué) 號(hào)
14110117
學(xué) 院
工學(xué)院
專業(yè) / 班級(jí)
14機(jī)設(shè)1班
主指導(dǎo)教師
程志青
輔助指導(dǎo)教師
第一階段
工作進(jìn)度及指導(dǎo)記錄
對(duì)確定題目、開題報(bào)告的指導(dǎo)意見
學(xué)生簽名： 日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 年 月 日
第二階段
工作進(jìn)度及指導(dǎo)記錄
對(duì)論文提綱、設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)及修改意見
學(xué)生簽名： 日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 年 月 日
第三階段
工作進(jìn)度及指導(dǎo)記錄
對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查的評(píng)價(jià)及修改意見
學(xué)生簽名： 日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 年 月 日
第四階段
工作進(jìn)度及指導(dǎo)記錄
對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的評(píng)價(jià)及修改意見
學(xué)生簽名： 日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 年 月 日
論 文 驗(yàn) 收
記 錄
文件驗(yàn)收
按畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文本裝訂順序驗(yàn)收。
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)文本
□封面? □誠信聲明 □任務(wù)書 □開題報(bào)告 □指導(dǎo)記錄表
□摘要 □目錄 □正文? □參考文獻(xiàn)? □致謝 □附錄
□外文科技文獻(xiàn)譯文 □封底 □畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文本電子版
是否同意答辯
? □ 同意 ? □ 不同意
□ 論文材料齊全且符合要求，同意指導(dǎo)教師意見。
□ 論文材料不符合要求，退回整改。
專業(yè)負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日
說 明
1. 本記錄由指導(dǎo)教師分階段填寫并妥善保存，面談方式要有學(xué)生簽名確認(rèn)，填寫完畢后指導(dǎo)教師交學(xué)院教學(xué)秘書置于學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料內(nèi)，統(tǒng)一裝訂；
2. 指導(dǎo)教師的評(píng)分應(yīng)結(jié)合學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作表現(xiàn)，視其是否認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、主動(dòng)負(fù)責(zé)來評(píng)定；
3. 本表須雙面打?。?
4. “外文科技文獻(xiàn)譯文”也可不放入“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文本”內(nèi)，單獨(dú)成冊(cè)；“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文本電子版”指刻錄的光盤；
5. 本表也適用于畢業(yè)設(shè)計(jì)（報(bào)告）。
無鏈條自行車的設(shè)計(jì)
摘要
本文將介紹無鏈條自行車的設(shè)計(jì)。目前，市面上流行的自行車基本都為鏈條式自行車，人力腳蹬搭配鏈傳動(dòng)，帶動(dòng)自行車后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而完成自行車的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。雖然鏈傳動(dòng)自行車是目前最簡單，最優(yōu)化的產(chǎn)品，但是不可避免的，鏈傳動(dòng)自行車仍然有很多缺點(diǎn)，比如，當(dāng)鏈傳動(dòng)部件老化之后容易引起鏈條脫落現(xiàn)象，并且鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比是變化的，工作時(shí)有噪聲，而且需要頻繁的潤滑和張緊措施。鑒于此，設(shè)計(jì)了無鏈條自行車。根據(jù)能起到健身和安裝更簡單的要求，完成了總體方案的設(shè)計(jì)。采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)來代替原有的鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，并采用兩套曲柄搖桿機(jī)構(gòu)順利解決轉(zhuǎn)動(dòng)過程中出現(xiàn)的死點(diǎn)問題。曲柄搖桿自行車的設(shè)計(jì)具有安裝簡便，安全可靠，造價(jià)低，傳動(dòng)比精確等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：自行車，無鏈條，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)
Design of Bicycle Without Chain
Abstract
This paper introduces the design of bicycle without chain. At present, currently popular bicycle is chain transmission bike. Through using pedal bike turning to lead the rear wheels. Although even transmission bicycle is one of the most simple, high-speed operation optimization of products, but inevitable chain bike still has many faults, for example, chain in the form of bicycle in high speed running time easy to cause the chain falls off phenomenon, and recommends the instantaneous velocity ratio is change,and it job with noise, and need lubrication and a tight measures. In view of this, design an bike without chain. According to can play the fitness and more simple installation requirements, completed the overall scheme design. Using the crank rocker organization instead of the original chain transmission mechanism, and the two sets of crank rocker organization solved successfully turn appeared in the process of dead spots. The design of the crank rocker bicycle convenient installation, safe and reliable, low cost, transmission ratio accurate, etc.
Keywords: bicycle，no chain，crank rocker organization
目錄
摘要 I
Abstract II
1 緒論 1
1.1無鏈條自行車的設(shè)計(jì)意義 1
1.2自行車設(shè)計(jì)的分類及其特點(diǎn) 1
1.3國內(nèi)的研究狀況及發(fā)展趨勢 3
1.4研究的主要內(nèi)容 4
2 方案的選擇與論證 5
2.1設(shè)計(jì)要求 5
2.2曲柄搖桿驅(qū)動(dòng)部分的分析與選擇 5
2.3無鏈條自行車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5
2.4設(shè)計(jì)特點(diǎn) 6
3 無鏈條自行車傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 7
3.1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)尺寸分析 7
3.2摩擦力分析 11
4 傳動(dòng)裝置的校核分析 13
4.1 搖桿校核（db段） 13
4.2 連桿校核（bc段） 17
4.3 曲柄盤上的銷釘?shù)男：?18
5 附件機(jī)構(gòu)選用與分析 19
5.1折疊機(jī)構(gòu)的分析 19
5.2 前輪制動(dòng)機(jī)構(gòu)分析 20
5.2后輪制動(dòng)系統(tǒng)分析 21
6 總結(jié) 22
參考文獻(xiàn) 23
致 謝 24
III
1 緒論
1.1無鏈條自行車的設(shè)計(jì)意義
隨著社會(huì)的發(fā)展和時(shí)代的進(jìn)步，人們的生活節(jié)奏明顯加快，代步工具強(qiáng)勢占據(jù)著人們生活的方方面面，實(shí)實(shí)在在的為人們節(jié)省著時(shí)間。上世紀(jì)初，汽車的發(fā)明極大的影響了人們的生活，讓人們的出行更加方便。但隨著社會(huì)日益強(qiáng)調(diào)環(huán)保，低碳，綠色的話題，自行車的重要性又一次引起人們的重視。它清潔無污染，響應(yīng)了低碳環(huán)保的倡議和號(hào)召，同時(shí)又能讓腦力勞動(dòng)大于體力勞動(dòng)的工作者們有一次健身的機(jī)會(huì)。如今市面上流行的自行車是多年來人們智慧的結(jié)晶，極盡完美。但除此之外，仍有不乏創(chuàng)意的各式自行車問世，展示著它們各自的特點(diǎn)，無鏈條自行車的設(shè)計(jì)為人們的生活添姿添彩，讓人們?cè)隍T車過程中感受到省力與健身并存，簡單與安全同在。
1.2自行車設(shè)計(jì)的分類及其特點(diǎn)
自行車的歷史可以追溯到19世紀(jì)，那時(shí)候自行車的設(shè)計(jì)不成熟，是純粹的人力自行車。無傳動(dòng)裝置，依靠腳蹬地面作為驅(qū)動(dòng)。但隨著設(shè)計(jì)者們的不斷完善，如今的市面上應(yīng)用最廣泛的當(dāng)屬鏈傳動(dòng)自行車，但是也有依靠齒輪傳動(dòng)的自行車，并且在日本已經(jīng)投產(chǎn)。
（1） 鏈傳動(dòng)自行車
圖1-1鏈傳動(dòng)自行車
23
鏈傳動(dòng)自行車是目前廣為流行的一種自行車，它結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，安全可靠。采用鏈傳動(dòng)形式，腳蹬中軸處安裝大鏈盤，后軸處安裝飛輪，將鏈條安裝在兩個(gè)鏈盤上 通過腳蹬中軸使鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)后軸飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)，飛輪與自行車后輪固定在一起，從而驅(qū)動(dòng)自行車后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自行車的運(yùn)轉(zhuǎn)。傳動(dòng)性能好，并且傳動(dòng)穩(wěn)定。這種自行車是當(dāng)前公認(rèn)的具有最優(yōu)性的自行車。鏈傳動(dòng)自行車目前有多種樣式和不同的尺寸大小，但基本原理相同。
齒輪傳動(dòng)自行車
圖1-2齒輪傳動(dòng)原理
齒輪傳動(dòng)自行車原理如圖所示，是以汽車傳動(dòng)軸的原理發(fā)明出來的。中軸和后輪軸分別安裝一小一 大兩套圓盤錐齒輪，配合左右腳對(duì)稱，總共安裝4個(gè)圓盤錐齒輪。一根傳動(dòng)軸兩端分別安裝兩個(gè)小的錐齒輪，并且完全與前后兩套圓盤齒輪相嚙合。人力腳蹬中軸是較小的圓盤齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并引起與之相嚙合的錐齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過傳動(dòng)軸將力傳遞到后軸處較大的圓盤齒輪上，從而帶動(dòng)后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，完成自行車的驅(qū)動(dòng)過程。這種自行車的優(yōu)點(diǎn)是沒有鏈條，所以不存在鏈條脫落的麻煩，由于齒輪嚙合精確，所以傳動(dòng)比高 。但是這種自行車有明顯的缺點(diǎn)，不符合大眾的廣泛需要。因?yàn)椴捎缅F齒輪傳動(dòng)時(shí)，對(duì)齒輪的加工要求較高，精度要求嚴(yán)格，制造成本相對(duì)較高，很難在人們的生活中大量普及。并且齒輪保養(yǎng)很重要，因此齒輪的傳動(dòng)過程都是在密閉的箱體中進(jìn)行的，所以當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，非專業(yè)人員很難清除故障。
帶傳動(dòng)自行車
圖1-3 帶傳動(dòng)原理
美國的一家公司推出了一種新型自行車，用皮帶式傳動(dòng)系統(tǒng)代替了以往的鏈條傳動(dòng)，看上去非常漂亮，但這樣的新技術(shù)帶來的絕不僅僅是外觀的改善。帶傳動(dòng)的原理如圖所示，同鏈傳動(dòng)原理基本相同，只是將鏈條換成了皮帶，將鏈輪換成了類似齒輪。整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過程好像齒輪與齒條的傳動(dòng)。皮帶比普通的鏈條要更加輕便，騎車時(shí)產(chǎn)生的噪音更小，不會(huì)發(fā)生脫鏈的情況，而且也不需要潤滑。但是這種自行車同時(shí)也帶來了更貴的價(jià)格，造價(jià)的高昂使得這種新型自行車難以普及。
1.3國內(nèi)的研究狀況及發(fā)展趨勢
目前在我國最為廣泛使用的自行車均為鏈傳動(dòng)自行車，這種自行車在造價(jià)，材料，簡易程度上均可以贏得普通大眾的青睞。結(jié)構(gòu)的簡單也讓自行車出現(xiàn)問題時(shí)更加容易解決。
齒輪傳動(dòng)和帶傳動(dòng)兩種類型的自行車在發(fā)達(dá)國家有適當(dāng)?shù)钠占埃热缯f日本和美國。但是在我國國內(nèi)基本上屬于自行車發(fā)燒友的收藏鐘愛。畢竟高昂的價(jià)格和不便修理的情況制約著這兩種自行車的流行程度。
雖然鏈傳動(dòng)自行車已經(jīng)有近乎完美的普及度，但是仍不免有許多設(shè)計(jì)者發(fā)揮著自己的聰明才智，設(shè)計(jì)出各式各樣的新型自行車。提供實(shí)用價(jià)值的同時(shí)滿足了人們的好奇心和鍛煉了設(shè)計(jì)者敢于創(chuàng)新的精神。
由此，為了能制造出新型無鏈條自行車，并且造價(jià)不高，符合大眾能接受的水平，同時(shí)能培養(yǎng)個(gè)人的分析能力和創(chuàng)新精神。于是我設(shè)計(jì)了這一款無鏈條自行車。采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)作為傳動(dòng)裝置，利用腳蹬搖桿，使得曲柄做圓周轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)自行車后輪轉(zhuǎn)動(dòng)。這種自行車制造簡單，裝配方便，方便人們出行的同時(shí)起到健身作用。
1.4研究的主要內(nèi)容
1、分析曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的工作原理：由搖桿作為主動(dòng)件，通過連桿帶動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)。
2、分析設(shè)計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)各個(gè)構(gòu)件的尺寸大小及構(gòu)件校核。
3、分析自行車折疊部分的工作。
4、分析自行車制動(dòng)系統(tǒng)的工作。
2 方案的選擇與論證
2.1設(shè)計(jì)要求
一種無鏈條自行車，后輪驅(qū)動(dòng)，采用兩套曲柄搖桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng)，騎車者可以兩腳踏踩左右搖桿，帶動(dòng)曲柄（后輪）轉(zhuǎn)動(dòng)，要求能順利通過死點(diǎn)位置。剎車靈敏可靠，可折疊，車身長150cm，高度95cm。座的高度可調(diào)節(jié)。
2.2曲柄搖桿驅(qū)動(dòng)部分的分析與選擇
方案一：采用兩套曲柄搖桿系統(tǒng)并列安裝的方式。這種方式是腳蹬最舒服的安裝方式，兩套系統(tǒng)并列安裝時(shí)，踩踏時(shí)兩腳正好處于對(duì)稱位置，如同踩踏鏈條式自行車時(shí)一樣，一上一下，用力均勻，發(fā)力飽滿。但是這種安裝方式不易解決死點(diǎn)問題，當(dāng)曲柄搖桿處于死點(diǎn)位置時(shí)，如何大的力也不會(huì)驅(qū)動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)。雖然可以在踩踏時(shí)躲開死點(diǎn)發(fā)力，并在運(yùn)動(dòng)過程中利用似于縫紉機(jī)腳踏板的活動(dòng)現(xiàn)象一樣，靠慣性躲過死點(diǎn)位置的限制，但是這樣的安排方式極大的約束了起始點(diǎn)的位置。
方案二：采用兩套曲柄搖桿機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列安裝。這種方式雖然不能使兩腳處于完全對(duì)稱的位置，發(fā)力不好，并且運(yùn)動(dòng)過程中兩腿也不協(xié)調(diào)，影響美觀。但是錯(cuò)位排列可以避開兩套系統(tǒng)同時(shí)處于死點(diǎn)位置。當(dāng)一側(cè)系統(tǒng)處于死點(diǎn)位置時(shí)，另一套系統(tǒng)錯(cuò)開死點(diǎn)，使得無論在何種位置開始蹬踏，都不會(huì)受死點(diǎn)現(xiàn)象的影響。
綜上所述，選用方案二進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2.3無鏈條自行車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)是一種用于日常生活的交通工具，除了有新奇和時(shí)尚的設(shè)計(jì)元素之外，還具有健身功能，并具備傳統(tǒng)自行車的一切基本特點(diǎn)?？茖W(xué)，簡單，有效的無鏈條自行車依靠曲柄搖桿機(jī)構(gòu)作為傳動(dòng)部分，以人力腳蹬作為驅(qū)動(dòng)源。兩套曲柄搖桿機(jī)構(gòu)左右安裝，左右腳分別踏在搖桿部分。搖桿以傳統(tǒng)自行車的腳蹬中軸部分作為支承軸，以連桿連接曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄以后輪軸作為回轉(zhuǎn)中心。將傳統(tǒng)的鏈傳動(dòng)自行車的后輪飛輪換成圓盤式結(jié)構(gòu)代替曲柄。并通過脹緊連接安裝在后輪上，實(shí)現(xiàn)帶動(dòng)后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。車架的中部設(shè)置
折疊機(jī)構(gòu)，能使自行車方便折疊，減小占地空間。自行車配有安全可靠的剎車系統(tǒng)，保證騎車者在騎車過程中實(shí)現(xiàn)安全的緊急制動(dòng)。剎車系統(tǒng)前兩輪采用傳統(tǒng)的閘皮摩擦車輪的形式實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。后輪則安裝抱閘系統(tǒng)，使后輪制動(dòng)更加安全，更加有效。類似于傳統(tǒng)的自行車，具有前后擋泥板，防止雨天出行時(shí)濺雨濺泥。
2.4設(shè)計(jì)特點(diǎn)
本設(shè)計(jì)基本結(jié)構(gòu)合理，實(shí)用性強(qiáng)，完全可以當(dāng)作主流的交通工具使用。本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是探索和創(chuàng)新。能另辟蹊徑，創(chuàng)造非主流的自行車。鍛煉設(shè)計(jì)者發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。并能對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過程有清晰的認(rèn)識(shí)，具體了解各機(jī)構(gòu)的配合運(yùn)動(dòng)情況，是一次值得的設(shè)計(jì)，更是一次有價(jià)值的設(shè)計(jì)。
3 無鏈條自行車傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)
3.1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)尺寸分析
圖3-1自行車傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡圖
曲柄搖桿自行車的整體尺寸要求為長度150cm。為使整體車架穩(wěn)定可靠，取車輪直徑為標(biāo)準(zhǔn)的50cm。如圖3-1所示。a點(diǎn)為搖桿的轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)，m點(diǎn)為曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心點(diǎn)，位于后輪的圓心位置。am為機(jī)架,ab為搖桿，bc為連桿，cm為曲柄。由此amcd組成了曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。
(1)在某些曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，往往是空行程比工作行程快一些，即前者占用的時(shí)間比后者少，借以提高工作效率。這種工作特性稱為急回特性，某些時(shí)候應(yīng)用這些特性，具有轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，制造簡便等優(yōu)點(diǎn)。然而在此，自行車的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)若具有急回特性的話不但沒有它所具有的優(yōu)點(diǎn)，相反，帶來的是比較大的缺點(diǎn)。當(dāng)此處的曲柄搖桿有急回特性時(shí)，腳蹬行程和返回行程速度不同，時(shí)間不同，因此使得兩腿上下運(yùn)動(dòng)時(shí)速度不一，發(fā)力不均，極為不便，并影響美觀。
為了解決這種急回特性，采用正置曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。正置曲柄搖桿機(jī)構(gòu)是一種曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的特例，如圖3-2所示，當(dāng)搖桿處于兩極限位置時(shí)，它與連桿AB的鉸接點(diǎn)和的連線通過曲柄的軸心，分別為各個(gè)構(gòu)件的長度。
在和中分別有
=
經(jīng)化簡后得
此即為正置曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的條件。顯然，在該機(jī)構(gòu)中，搖桿往返兩個(gè)行程，曲柄相應(yīng)的轉(zhuǎn)角均為180°，無急回特性，其行程變化系數(shù)K＝1。
圖3-2正置曲柄搖桿機(jī)構(gòu)簡圖
而曲柄搖桿自行車采用正置曲柄搖桿機(jī)構(gòu)時(shí)，即保證圖3-1中b，b'，m三點(diǎn)共線。
(2)為了順應(yīng)人體結(jié)構(gòu)，使人腿部發(fā)力最優(yōu)化，選取搖桿的最大擺角接近于45°，即選取如圖所示ad與ma的延長線形成45°角。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)可知，自行車行進(jìn)過程中b點(diǎn)有最低點(diǎn)，應(yīng)該保證b點(diǎn)在最低點(diǎn)避免觸地。因此，如圖aob中，有
取am最優(yōu)為35cm。假設(shè)ab⊥bm時(shí)相交于b1點(diǎn)，則此時(shí)有
∴，即ab>32.34cm
根據(jù)計(jì)算并結(jié)合理論得知，若保證b，b1，m共線，則有
32.34
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