《折疊自行車(chē)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《折疊自行車(chē)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)（65頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、西南交通大學(xué) 折疊式自行車(chē)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)所在班級(jí)：08機(jī)械四班學(xué)生姓名：20080917 張奧 指導(dǎo)老師：劉光帥2012年6月目 錄引言11引 言42一 選題背景21.1 問(wèn)題的提出21.2 文獻(xiàn)綜述33二 設(shè)計(jì)方案的選擇52.1 提出方案54三 尺度綜合93.1 機(jī)構(gòu)關(guān)鍵尺寸計(jì)算93.2機(jī)構(gòu)關(guān)鍵尺寸優(yōu)化115四 受力分析134.1 機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力描述136五 機(jī)構(gòu)建模145.1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及尺寸標(biāo)注145.2機(jī)構(gòu)關(guān)鍵構(gòu)件建模過(guò)程145.3 機(jī)構(gòu)總體裝配過(guò)程407六 機(jī)構(gòu)仿真456.1 機(jī)構(gòu)仿真配置456.2 機(jī)構(gòu)仿真過(guò)程描述486.3 仿真參數(shù)測(cè)量及分析496.4 仿真中存在的不足528七

2、有限元分析537.1 軸結(jié)構(gòu)分析537.2板結(jié)構(gòu)分析559八 設(shè)計(jì)總結(jié)5610九 收獲和體會(huì)5611十 致謝5612參考文獻(xiàn)5713附 錄581 引 言 隨著社會(huì)的發(fā)展，交通問(wèn)題和污染問(wèn)題已經(jīng)日益嚴(yán)重。面對(duì)當(dāng)今這種擁擠和有礙環(huán)保與健康的交通狀況，需要有一種輕巧便于攜帶的交通工具來(lái)服務(wù)于人們的日常生活，這給折疊自行車(chē)帶來(lái)很大的發(fā)展空間。折疊自行車(chē)的好處就是它可以帶到地鐵、公交車(chē)等交通工具上，當(dāng)目的地距離較遠(yuǎn)需要轉(zhuǎn)車(chē)時(shí)它可以用作短途的交通工具，既省下了等車(chē)時(shí)間又省下了轉(zhuǎn)車(chē)的費(fèi)用，還可以達(dá)到自行車(chē)保養(yǎng)和防盜的目的。12 一 選題背景1.1 問(wèn)題的提出1.1.1傳統(tǒng)自行車(chē)的弊病傳統(tǒng)自行車(chē)作為短途代步工

3、具具備其他交通工具不可替代的功能，“但是現(xiàn)在的城市交通擁擠、存車(chē)面積明顯不足、自行車(chē)停車(chē)場(chǎng)所缺乏、占用人行道停車(chē)情況嚴(yán)重且自行車(chē)被盜現(xiàn)象也十分嚴(yán)重?！币虼嗽O(shè)計(jì)一種占地面積小、輕便、防盜、時(shí)尚的可折疊自行車(chē)就顯得十分有必要。 圖1.1 圖1.21.2 文獻(xiàn)綜述1.2.1 自行車(chē)的發(fā)明與演變 據(jù)史料記載，最早的實(shí)物自行車(chē)是1791年法國(guó)人西拉夫克發(fā)明的在玩具馬車(chē)上裝兩個(gè)輪子的“玩具馬”。因無(wú)驅(qū)動(dòng)裝置，坐墊較低，騎車(chē)人兩腳著地，用腳蹬地前進(jìn)。1818德國(guó)的德拉伊斯首創(chuàng)了前輪可以轉(zhuǎn)向的自行車(chē)。他用2個(gè)木輪、1個(gè)鞍座和1個(gè)控制前輪的車(chē)把制成1輛木輪車(chē)，人坐在車(chē)上，用兩腳蹬地，驅(qū)動(dòng)木輪運(yùn)動(dòng)。1839年蘇格

4、蘭鐵匠麥克米蘭把自行車(chē)由木質(zhì)結(jié)構(gòu)改為金屬結(jié)構(gòu)，輪子做成前輪小后輪大，在前輪處有腳蹬，通過(guò)曲柄使后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，騎車(chē)人用兩腳踩動(dòng)兩根長(zhǎng)桿車(chē)子就向前行進(jìn)，騎車(chē)人的腳真正離開(kāi)了地面。1863年法國(guó)馬車(chē)店老板米喬克斯在前輪上安裝了腳蹬。1870年法國(guó)的古里門(mén)為自行車(chē)裝上了鋼絲輻條，采用加大前輪，以鏈條傳動(dòng)后輪的結(jié)構(gòu)。1874年英國(guó)人勞森造出1輛和今天形式大致相同的自行車(chē)，在車(chē)上開(kāi)始裝上鏈輪和鏈條，用后輪驅(qū)動(dòng)車(chē)子前進(jìn)，成為安全自行車(chē)，但前輪仍比后輪大，鞍座較低。英國(guó)機(jī)械師斯塔雷，在自行車(chē)上安裝上前叉和剎車(chē)，首次使用橡膠作車(chē)輪，改進(jìn)了自行車(chē)的很多結(jié)構(gòu)，同時(shí)改造了很多生產(chǎn)自行車(chē)的機(jī)器，為自行車(chē)的大量生產(chǎn)創(chuàng)造了條件

5、，被后人成為自行車(chē)工業(yè)之父。1885年蘇格蘭的鄧洛普研制將充氣輪胎用于自行車(chē)，使自行車(chē)減震性能大大增強(qiáng)，讓騎車(chē)的人騎行舒適度更為提高。再加上管材結(jié)構(gòu)，配上車(chē)鈴、支架、車(chē)燈等部件，前后輪改為一樣大，到19世紀(jì)末自行車(chē)結(jié)構(gòu)就基本完善了。經(jīng)過(guò)將機(jī)械工業(yè)技術(shù)發(fā)展的成果運(yùn)用于自行車(chē)的設(shè)計(jì)制造的努力，自行車(chē)開(kāi)始通過(guò)批量生產(chǎn)走進(jìn)普通人的生活，成為人們生活中方便、快捷的交通工具。1.2.1折疊式自行車(chē)的優(yōu)點(diǎn)和前景 折疊自行車(chē)是20世紀(jì)30年代在歐洲起源于軍事用途并伴隨著轎車(chē)的普及和城市人口的增多而發(fā)展起來(lái)的，近些年由于采用各種新材料、新技術(shù)及結(jié)構(gòu)創(chuàng)新從而使之體積更小重量更輕、更結(jié)實(shí)耐用。折疊自行車(chē)有很多優(yōu)點(diǎn)，

6、主要有：1）壽命超長(zhǎng)。車(chē)體老化和丟車(chē)是人們最煩惱的問(wèn)題。擁有折疊自行車(chē)后，就可以把它放在家里、辦公室或者汽車(chē)后備箱里，不用擔(dān)心被盜和風(fēng)吹日曬雨淋。2）時(shí)尚浪漫。折疊式自行車(chē)比一般自行車(chē)輕。提上樓、上電梯、上公交、乘地鐵，都不費(fèi)勁，是公共交通的最佳伴侶。3）騎乘輕松。把手、坐墊無(wú)須任何工具可自由調(diào)整高低，男女老幼，皆可乘騎。目前折疊自行車(chē)時(shí)常主要集中在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家。在這些國(guó)家，很多私人轎車(chē)都配備折疊自行車(chē)，以備應(yīng)急和休閑之用。根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)，正處在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和轎車(chē)開(kāi)始大量進(jìn)入家庭階段的我國(guó)，自行車(chē)行業(yè)產(chǎn)業(yè)即將迎來(lái)更大的發(fā)展機(jī)遇，而折疊自行車(chē)一起獨(dú)特的符合國(guó)情的優(yōu)勢(shì)將會(huì)出現(xiàn)很大的發(fā)展空

7、間。自行車(chē)的發(fā)展方向是設(shè)計(jì)個(gè)性化、功能綜合化、自重輕量化、操縱方便化、款式多樣化，自行車(chē)系列產(chǎn)品將得到更迅速的發(fā)展，并形成高中低多檔次格局，尤其這地自行車(chē)是我國(guó)最具潛力取得世界領(lǐng)先水平的產(chǎn)品。目前已經(jīng)有這地自行車(chē)使用單列向心球軸承、腹板結(jié)構(gòu)及獨(dú)創(chuàng)的711齒分體小飛輪，解決了小自行車(chē)受傳動(dòng)比限制的技術(shù)難題，使小自行車(chē)不但體積小、重量輕而且速度快，十分便于騎行、攜帶和存放。通過(guò)12英寸樣車(chē)在各種路況試騎后，速度與26英寸自行車(chē)相同，騎行操控性、舒適性、安全性均非常令人滿(mǎn)意，完全可以滿(mǎn)足成人代步需要，整車(chē)質(zhì)量只有59公斤，大大低于普通26英寸自行車(chē)，開(kāi)發(fā)形成系列產(chǎn)品后，極具潛力。在城市部分取代26英

8、寸自行車(chē)，成為上班族、學(xué)生、有車(chē)族、老年人的時(shí)尚選擇，有著誘人的市場(chǎng)前景?？偨Y(jié)折疊自行車(chē)形態(tài)巧妙、綠色環(huán)保，既能夠很好節(jié)省空間又滿(mǎn)足人們快節(jié)奏生活的需要，為未來(lái)理想短途交通工具。3 二 設(shè)計(jì)方案的選擇2.1 提出方案2.2折疊自行車(chē)現(xiàn)有產(chǎn)品設(shè)計(jì)分析并確立方案自折疊自行車(chē)出現(xiàn)以來(lái)，人們嘗試了多種折疊方式，“其中廣泛采用的折疊方式主要是將車(chē)架大梁折疊，前后車(chē)輪能疊在一起，車(chē)把側(cè)放倒，座管壓到底，腳踏板折疊。這種折疊方式在折疊后體積確實(shí)縮小了，但外形不規(guī)則，必須提著行走，不便于攜帶，收起、展開(kāi)費(fèi)事，不足之處顯而易見(jiàn)。”因此雖然技術(shù)較為成熟，但并不是理想的折疊式自行車(chē)。折疊方式影響著自行車(chē)的各項(xiàng)性能。

9、一種設(shè)計(jì)方式被消費(fèi)者接受并被廠(chǎng)家廣泛采用也自然會(huì)成為行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，但是自折疊自行車(chē)出現(xiàn)以來(lái)，人們嘗試的多種折疊方式都有其局限性。車(chē)架大梁折疊式見(jiàn)圖2.1，前后叉折疊式見(jiàn)圖2.2，為目前較新的一種折疊方式， 圖2.1圖2.2該折疊方式?jīng)]有采用傳統(tǒng)的車(chē)架大梁折疊的方式，好處就是既縮小了體積，同時(shí)，也保留了2 個(gè)車(chē)輪正常的功能，方便拖行。圖2.3折疊自行車(chē)見(jiàn)圖2.4，在前一款的基礎(chǔ)上，有了進(jìn)一步的提高，它最大的特圖2.4點(diǎn)是采用特殊的前后叉結(jié)構(gòu)，前后叉并不在一個(gè)平面上，將自行車(chē)的兩輪通過(guò)折疊后平行并排，這樣的設(shè)計(jì)在進(jìn)一步縮小體積的同時(shí)，使自行車(chē)折疊后能直接拖行，攜帶更方便。常見(jiàn)的還有一種折疊式自行車(chē)見(jiàn)

10、圖2.5，它本身體積就足夠小，基本上只是圖2.5簡(jiǎn)單的一次折疊，將自行車(chē)的前叉部件折疊，而并沒(méi)有改變車(chē)輪的位置，這類(lèi)折疊自行車(chē)由于自身體積的小巧，因此折疊的過(guò)程十分方便。隨著技術(shù)以及需求的進(jìn)一步發(fā)展，現(xiàn)在出現(xiàn)了一類(lèi)便攜性更好的折疊自行車(chē)，這類(lèi)自行車(chē)在“存儲(chǔ)狀態(tài)”時(shí)甚至已經(jīng)失去了傳統(tǒng)自行車(chē)的基本特征。不過(guò)這樣的設(shè)計(jì)也確實(shí)為特定的使用者帶來(lái)了極大的便利，折疊后的自行車(chē)可以如同行李箱一樣任意拖動(dòng)。箱體式折疊自行車(chē)見(jiàn)圖2.6，這類(lèi)折疊車(chē)通過(guò)折疊成為一個(gè)類(lèi)似行李箱的造型，使折疊后的形狀更加規(guī)則，給了設(shè)計(jì)師更大的造型發(fā)揮空間。圖2.6“在結(jié)構(gòu)上，折疊自行車(chē)開(kāi)始使用單列向心球軸承、輻板結(jié)構(gòu)及獨(dú)創(chuàng)的711 齒

11、分體小飛輪，解決了小輪自行車(chē)受傳動(dòng)比限制的技術(shù)難題，使小輪自行車(chē)不但體積小、重量輕而且速度快，十分便于騎行、攜帶和存放?！蓖ㄟ^(guò)對(duì)以上折疊形式的分析，發(fā)現(xiàn)消費(fèi)者的需求模式?jīng)Q定了折疊自行車(chē)的折疊模式，而不同的折疊方式又影響著產(chǎn)品的外觀(guān)。設(shè)計(jì)者應(yīng)細(xì)分折疊自行車(chē)市場(chǎng)，設(shè)計(jì)時(shí)追求特點(diǎn)而不強(qiáng)求完美，突出一點(diǎn)并兼顧全面，提供更多的折疊方式和便攜方式供消費(fèi)者選擇是折疊自行車(chē)的發(fā)展方向。4 三 尺度綜合3.1 機(jī)構(gòu)關(guān)鍵尺寸計(jì)算我們自定 大鏈輪轉(zhuǎn)速 ; 傳動(dòng)功率 ;選擇鏈輪齒數(shù)：根據(jù)折疊自行車(chē)的尺寸大小，?。?小鏈輪齒數(shù)： ;自定：傳動(dòng)比： ;則： 大鏈輪齒數(shù) =i2選取鏈節(jié)距： 初定中心距： 取： 鏈節(jié)數(shù)： 取

12、： 3滾子鏈主要尺寸 滾子外徑： 銷(xiāo)軸直徑： 內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬： 內(nèi)鏈節(jié)外寬： 內(nèi)鏈板高度： 排距： 4鏈輪基本尺寸（mnm） 分度圓直徑： ,其中小鏈輪為77.16mm，大鏈輪為237.05mm；齒頂圓直徑：其中小鏈輪為82.96mm，大鏈輪為237.05mm；齒根圓直徑：其中小鏈輪為69.21mm，大鏈輪為222.59mm；最大齒根距離： 其中小鏈輪為68.95mm，大鏈輪為222.50mm；齒側(cè)凸緣(或排間槽)直徑： 其中小鏈輪為62.79mm，大鏈輪為216.88mm。 分度圓直徑： 齒頂圓直徑：齒根圓直徑：最大齒根距離： 齒側(cè)凸緣(或排間槽)直徑： 3.2機(jī)構(gòu)關(guān)鍵尺寸優(yōu)化額定功率： ( 其

13、中 ）小鏈輪轉(zhuǎn)速： 鏈節(jié)距： 根據(jù) 、， 由教材圖14.17查出選用 08A號(hào)滾子鏈， 取： 確定實(shí)際中心距： 中心距： ?。?5 四 受力分析4.1 機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力描述 作用軸上載荷： 鏈速： 有效拉力： 軸上載荷： 定潤(rùn)滑方式根據(jù)教材 圖14.20 應(yīng)采用滴油潤(rùn)滑6 五 機(jī)構(gòu)建模5.1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及尺寸標(biāo)注圖5.15.2機(jī)構(gòu)關(guān)鍵構(gòu)件建模過(guò)程、車(chē)身1建模過(guò)程(1)、新建一個(gè)名為“cheshen1”的零件文件，進(jìn)入Pro/E的零件模塊。(2)、創(chuàng)建拉伸特征，構(gòu)造車(chē)身圓筒部分：、草繪拉伸截面，如下圖所示：圖5.2、退出草繪編輯器，進(jìn)行拉伸，如下圖所示：圖5.3(3)、創(chuàng)建混合掃描特征，構(gòu)造車(chē)桿：

14、、選擇菜單“插入”“混合”“伸出項(xiàng)“，進(jìn)入截面草繪，如下圖所示：圖5.4、編輯混合掃描軌跡，如下圖所示：圖5.5即可得到如下圖所示的車(chē)桿：圖5.6(4) 、創(chuàng)建拉伸特征，構(gòu)造車(chē)桿連接部分： 、草繪拉伸截面，如下圖所示：圖5.7 、退出草繪編輯器，輸入拉伸數(shù)值，完成拉伸特征創(chuàng)建，如下圖所示：圖5.8 、再進(jìn)行幾次拉伸，則可得到下圖所示的車(chē)桿連接部分：圖5.9(5)完成車(chē)身1的模型創(chuàng)建，最終得下圖所示：圖5.10(二)、車(chē)身2建模過(guò)程： 、新建一個(gè)名為“cheshen2”的零件文件，進(jìn)入Pro/E的零件模塊。(2)、創(chuàng)建拉伸特征，構(gòu)造車(chē)身圓筒部分：、草繪拉伸截面，如下圖所示：圖5.11、然后拉伸成

15、如下圖所示：圖5.12(3)、創(chuàng)建混合掃描特征：、選擇菜單“插入”“混合”“伸出項(xiàng)“，進(jìn)入截面草繪，如下圖所示：圖5.13、編輯混合掃描軌跡，如下圖所示：圖5.14、完成以下創(chuàng)建： 圖5.15(4)、進(jìn)一步通過(guò)拉伸特征創(chuàng)建，如下圖： 、草繪拉伸截面：圖5.16 、創(chuàng)建拉伸特征，如下圖所示：圖5.17 (4)、創(chuàng)建混合掃描特征：、選擇菜單“插入”“混合”“伸出項(xiàng)“，進(jìn)入截面草繪，如下圖所示：圖5.18、編輯混合掃描軌跡，如下圖所示：圖5.19、完成以下創(chuàng)建：圖5.20(5)、利用拉伸、陣列創(chuàng)建如下特征：圖5.21(6)、利用拉伸、鏡像創(chuàng)建如下特征：圖5.22圖5.23(7)、再進(jìn)行倒圓角等命令，

16、得到車(chē)身2的模型，如下圖所示：圖5.24(三)、車(chē)身3建模：(1)創(chuàng)建拉伸、鏡像特征，構(gòu)造如下圖所示：圖5.25(2) 、創(chuàng)建掃描混合特征： 、進(jìn)行如下草繪：圖5.26 、菜單“插入”“掃描混合”，并分別進(jìn)行如下編輯：圖5.27圖5.28、得到如下特征：圖5.29(3) 、再由拉伸、鏡像后，得到如下圖所示：圖5.30(4) 、由拉伸、倒圓角特征創(chuàng)建如以下圖示：圖5.31(5) 、再由拉伸、鏡像等創(chuàng)建以下特征：圖5.32(6) 、最后，即得到車(chē)身3的模型：圖5.33(4) 、車(chē)輪的模型建立： (1)、創(chuàng)建輪輻混合掃描特征：、選擇菜單“插入”“混合”“伸出項(xiàng)“，進(jìn)入截面草繪，如下圖所示：圖5.34

17、 、編輯混合掃描軌跡：圖5.35(2)、外胎 創(chuàng)建混合掃描特征，構(gòu)造外胎，如下圖所示：圖5.36(3)、創(chuàng)建拉伸特征，如下圖所示：圖5.37(4)、創(chuàng)建混合掃描特征，并進(jìn)行陣列，得到以下圖示：圖5.38圖5.39(5)、旋轉(zhuǎn)復(fù)制，即可得到如下圖所示模型：圖5.40(6)、再進(jìn)行拉伸特征操作，即可得到車(chē)輪的模型：圖5.41(五)、鏈輪的模型建立： (1)、新建一個(gè)名為“dalianlun”的零件文件，進(jìn)入Pro/E的零件模塊。 (2)、創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)特征，構(gòu)造鏈輪的大體結(jié)構(gòu)：、選擇“菜單”“插入”“旋轉(zhuǎn)”，進(jìn)入草繪編輯器完成以下草繪：圖5.42、旋轉(zhuǎn)一圈完成如下圖所示：圖5.43（3)、利用拉伸、陣列

18、特征，創(chuàng)建鏈輪齒廓： 、在草繪編輯器中完成以下草繪： 圖5.44、退出草繪編輯器，進(jìn)行拉伸、陣列： 圖5.45 、即可得到如下圖所示： 圖5.46 (4)、拉伸、陣列特征的創(chuàng)建： 、在草繪編輯器中完成以下草繪： 圖5.47、退出草繪編輯器，進(jìn)行拉伸、陣列： 圖5.48、最終得到大鏈輪的模型：圖5.495.3 機(jī)構(gòu)總體裝配過(guò)程（1） 車(chē)頭部分1） 單擊（新建）按鈕，彈出“新建”對(duì)話(huà)框。2） 在“類(lèi)型”選項(xiàng)組中選擇“組件”單選項(xiàng)，在“子類(lèi)型”選項(xiàng)組中選擇“設(shè)計(jì)”單選項(xiàng)，輸入組件名稱(chēng)為bike，單擊“使用缺省模板”復(fù)選項(xiàng)以不使用默認(rèn)模板，單擊“確定”按鈕。3） 在出現(xiàn)的“新文件選項(xiàng)”對(duì)話(huà)框中，從“模

19、板”選項(xiàng)組中選擇mmns_asm_design單擊“確定”按鈕。4） 單擊“插入-元件-裝配”按鈕，插入chetou3.prt，定義為“固定”。5） 插入chetou2.prt，銷(xiāo)釘連接，A-11軸與A-13軸同軸；chentou3 F42平面與chetou2 F29重合。6） 插入chetou1.prt，銷(xiāo)釘連接，A-5軸與A-3軸同軸；chetou1 F-14平面與chetou2F-6偏距80mm。7） 插入ding.prt，剛性連接，A-4軸與A-11軸同軸；ding F-9平面與chetou2F-15重合。8） 插入ku.prt，A-5軸與A-3軸同軸，ku F-15平面與chetou

20、2 F-16平面重合9） 插入pie2.prt，銷(xiāo)釘連接，A-6軸與A-9軸同軸，pie2 F-13平面與ku F-19平面重合。 10）插入pie.prt，銷(xiāo)釘連接，A-14軸與A-3軸同軸，pie F-11平面與pie2 F-6平面偏移1mm11） 插入lun1.prt，銷(xiāo)釘連接，A-1軸與AA-1軸同軸，lun1 F-42平面與chetou3 F-16平面偏移15mm12） 完成車(chē)頭部分裝配。圖5.50（2） 車(chē)身部分 1) 插入cheshen1.prt，A-11軸與A-2軸同軸，cheshen1 F-13平面與chetou3 F-50平面重合。 2) 插入cheshen2.prt，銷(xiāo)釘

21、連接，A-40軸與A-20軸同軸，cheshen2 F-60平面與cheshen1 F-20平面重合。 3）插入ding3.prt，銷(xiāo)釘連接，A-2軸與A-20軸同軸，ding3 F-12平面與cheshen1 F-8平面重合。 4）插入ding4.prt，銷(xiāo)釘連接，A-4軸與A-43軸同軸，ding4 F-8平面與cheshen2 F-69平面重合。 5）插入pie.prt，銷(xiāo)釘連接，A-14軸與A-7軸同軸，pie F-11平面與ding4 F-12平面重合。 6） 插入ban.prt，銷(xiāo)釘連接，A-3軸與A-5軸同軸，ban F-6平面與cheshen2 F-24平面重合。 7）插入ch

22、eshen3.prt，銷(xiāo)釘連接，A-7軸與A-4軸同軸，cheshen3 F-8平面與ban F-6平面重合。 8）插入tanhuang.prt，銷(xiāo)釘連接，A-2軸與A-11軸同軸，tanhuang F-6平面與cheshen3 F-34平面重合；A-9軸與A-23軸同軸，tanhuang F-22平面與cheshen2 F-45平面重合。 9) 插入lun2.prt，銷(xiāo)釘連接，A-1軸與AA-3軸同軸，lun2 F-16平面與cheshen3 F-34平面重合。10) 插入chezuo1.prt，銷(xiāo)釘連接，曲線(xiàn)F8與A-3軸同軸，chezuo1 F-9平面與cheshen2 F-13平面重合

23、。11） 分別插入ku.prt、pie.prt、pie2.prt，銷(xiāo)釘連接。12）車(chē)身部分裝配完成。圖5.51（3）動(dòng)力傳動(dòng)部分 1) 插入zhou.prt，銷(xiāo)釘連接，A-2軸與A-6軸同軸，cheshen2 F-15平面與zhou F-5平面重合。 2) 插入jiaota.prt，銷(xiāo)釘連接，A-2軸與A-2軸同軸，jiaota F-6平面與zhou F-5平面重合。 3) 插入xiaolianlun.prt，剛性連接，A-6軸與A-1軸同軸，xiaolianlun F-6平面與lun2 F-16平面偏移10mm。 4）插入dalianlun.prt，剛性連接，A-2軸與A-2軸同軸，dali

24、anlun F-6平面與zhou F-5平面偏移27mm。 5）插入gujia.prt，平面對(duì)齊gujia：Front平面與dalianlun：Front平面重合。圖5.52 7）插入liantiao.asm，槽連接。圖5.53 8）動(dòng)力傳動(dòng)部分裝配完成。圖5.54爆炸圖表5.3.1 爆炸圖各個(gè)機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)名稱(chēng)表1前輪8車(chē)頭215車(chē)座2裝配骨架9緊定件16彈簧3大鏈輪10車(chē)身217鏈條4車(chē)頭311車(chē)身118小鏈輪5腳踏12車(chē)頭119后輪6軸13連接板7撇子14車(chē)身37 六 機(jī)構(gòu)仿真6.1 機(jī)構(gòu)仿真配置單擊按鈕，打開(kāi)bike.asm，單擊“應(yīng)用程序-機(jī)構(gòu)”，進(jìn)入機(jī)構(gòu)模塊。1）伺服電動(dòng)機(jī)設(shè)置 1.前輪

25、伺服電動(dòng)機(jī)設(shè)置：?jiǎn)螕舭粹o，進(jìn)行伺服電動(dòng)機(jī)設(shè)置。類(lèi)型菜單，選擇“從動(dòng)圖元-運(yùn)動(dòng)軸”，再選前輪的運(yùn)動(dòng)軸“Connection_26.axis_1”。輪廓菜單，選擇“規(guī)范-速度”，“模-常數(shù)”，“A-100”。單擊“確定”。圖6.1 2.后輪伺服電動(dòng)機(jī)設(shè)置： 單擊按鈕，進(jìn)行伺服電動(dòng)機(jī)設(shè)置。類(lèi)型菜單，選擇“從動(dòng)圖元-運(yùn)動(dòng)軸”，再選后輪的運(yùn)動(dòng)軸“Connection_51.axis_1”。輪廓菜單，選擇“規(guī)范-速度”，“模-常數(shù)”，“A-100”。單擊“確定”。圖6.2 3.腳踏伺服電動(dòng)機(jī)設(shè)置：?jiǎn)螕舭粹o，進(jìn)行伺服電動(dòng)機(jī)設(shè)置。類(lèi)型菜單，選擇“從動(dòng)圖元-運(yùn)動(dòng)軸”，再選腳踏的運(yùn)動(dòng)軸“Connection_57

26、.axis_1”。輪廓菜單，選擇“規(guī)范-速度”，“模-常數(shù)”，“A-50”。單擊“確定”。圖6.3 4.車(chē)身后半部分伺服電動(dòng)機(jī)設(shè)置：?jiǎn)螕舭粹o，進(jìn)行伺服電動(dòng)機(jī)設(shè)置。類(lèi)型菜單，選擇“從動(dòng)圖元-運(yùn)動(dòng)軸”，再選車(chē)身后半部分的運(yùn)動(dòng)軸“Connection_35.axis_1”。輪廓菜單，選擇“規(guī)范-速度”，“模-常數(shù)”，“A-15”。單擊“確定”。圖6.46.2 機(jī)構(gòu)仿真過(guò)程描述生成測(cè)量分析結(jié)果，創(chuàng)建新測(cè)量回放運(yùn)動(dòng)分析，并保存進(jìn)入“機(jī)構(gòu)”環(huán)境，定義特殊連接進(jìn)入機(jī)構(gòu)分析，開(kāi)始進(jìn)行機(jī)構(gòu)仿真定義車(chē)輪、后半車(chē)身與腳踏轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)向相同在“標(biāo)準(zhǔn)”環(huán)境中，裝配組件（進(jìn)行約束與連接）從分析文件中載入結(jié)果集，開(kāi)始測(cè)量圖6.

27、56.3 仿真參數(shù)測(cè)量及分析6.3.1仿真參數(shù)測(cè)量1）單擊按鈕，打開(kāi)bike.asm，單擊“應(yīng)用程序-機(jī)構(gòu)”，進(jìn)入機(jī)構(gòu)模塊。2）新建一個(gè)分析，類(lèi)型為“動(dòng)力學(xué)”，終止時(shí)間為25，幀數(shù)10。3）設(shè)置電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間。圖6.64）點(diǎn)擊“運(yùn)行”，運(yùn)行完成后單擊“確認(rèn)”。5）單擊“回放”，播放當(dāng)前結(jié)果集，分析完后保存到指定文件夾。6）單擊，開(kāi)始定義測(cè)量。圖6.7自行車(chē)腳踏運(yùn)動(dòng)圖6.8車(chē)身后部轉(zhuǎn)速圖6.9車(chē)輪轉(zhuǎn)速圖6.106.4 仿真中存在的不足1） 鏈條連接每個(gè)鏈節(jié)都需要使用一個(gè)槽連接，因此約束太多，電腦太卡不能繼續(xù)裝配，我們減少了鏈節(jié)槽連接，造成鏈條不能仿真。2） 鏈條不是每個(gè)鏈節(jié)都是用了槽連接，與骨架

28、線(xiàn)不能很好配合，因此與鏈輪也不是完全配合，造成鏈輪仿真存在干涉3） 無(wú)法測(cè)量軸的力矩和點(diǎn)的受力情況。8 七 有限元分析7.1 軸結(jié)構(gòu)分析打開(kāi)Solidworks軟件，單擊按鈕，文件類(lèi)型選擇“所有文件”，文件名選擇“*.prt”。然后打開(kāi)Pro/E零件文件，點(diǎn)擊徹底分析模型，所有全選勾，輸入實(shí)體，這樣就在Solidworks軟件中得到了轉(zhuǎn)換文件。打開(kāi)“cheshen1.prt”文件， 單擊，選擇Solidworks Simulation插件。新建算例 ，應(yīng)用材料，選擇合金鋼。圖6.11選擇夾具-固定幾何體-選擇軸外表面。選擇外部載荷-力-選取一個(gè)圓環(huán)面，大小為100N。單擊運(yùn)行按鈕，最終獲得所需

29、的受力結(jié)構(gòu)圖。圖6.12分析：圖示軸端部連接處最危險(xiǎn)，壓力最大在2.450Mpa左右，且在任意位置，因此，可得出以下結(jié)論： 端部連接處設(shè)計(jì)不合理改進(jìn)方式： 增大軸的直徑。 增加連接處厚度。7.2板結(jié)構(gòu)分析 打開(kāi)“cheshen4.sldprt”， 單擊，選擇Solidworks Simulation插件。新建算例 ，應(yīng)用材料，選擇合金鋼。 選擇夾具-固定幾何體-選擇板平面。 選擇外部載荷-力-選取板平面，大小為100N.m。 單擊運(yùn)行按鈕，最終獲得所需的受力結(jié)構(gòu)圖。圖6.13分析：圖示在連接孔處最危險(xiǎn)，壓力最大在1.854Mpa左右，且分布于連接板內(nèi)側(cè)。改進(jìn)方式： 增加連接板厚度。 增加連接板

30、寬度。 9 八 設(shè)計(jì)總結(jié)通過(guò)這學(xué)期的課程設(shè)計(jì)，不但讓我再一次熟練對(duì)PROE零件的繪制，還讓我掌握了平常不經(jīng)常用的一些命令，全面的掌握了各項(xiàng)命令的使用方法。在這次實(shí)踐中我認(rèn)識(shí)到在面對(duì)一個(gè)模型時(shí)，首先要學(xué)會(huì)分析，并有層次，有條理的繪制圖形，學(xué)會(huì)在原有的程序中使用簡(jiǎn)便的方法繪制圖形，使圖形準(zhǔn)確，快速的繪制出來(lái)。在此同時(shí)，分析、計(jì)算同樣顯得至關(guān)重要。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，彌補(bǔ)了以往許多的不足之處，使自己對(duì)proe有了進(jìn)一步的了解， 此次課程設(shè)計(jì)可謂是收獲甚多?；就瓿闪嗽撜郫B式自行車(chē)的設(shè)計(jì)要求，從市場(chǎng)調(diào)研到產(chǎn)品設(shè)計(jì)，再到外觀(guān)造型，已近基本滿(mǎn)足設(shè)計(jì)所要達(dá)到的各種性能，工作有一定得成果，但該機(jī)構(gòu)也有待完善，希望能

31、選擇更好的機(jī)構(gòu)與建模方法，使其更加完美。10 九 收獲和體會(huì)通過(guò)該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與計(jì)算，加深了對(duì)機(jī)械原理課程的理解，進(jìn)一步熟練掌握了機(jī)械原理的設(shè)計(jì)方法與理念，加強(qiáng)了實(shí)踐動(dòng)手能力，同時(shí)熟練應(yīng)用了CAD，Pro/E等建模與仿真軟件，為今后的研究與學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。11 十 致謝本設(shè)計(jì)在選題及設(shè)計(jì)過(guò)程中得到劉光帥老師的悉心指導(dǎo)。劉老師不僅教會(huì)我如何更好的運(yùn)用word和Pro/E等軟件，而且為我指點(diǎn)迷津，幫助我開(kāi)拓設(shè)計(jì)思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。 劉老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以知識(shí)，而且教我做人，雖歷時(shí)二載，卻給以終生受益無(wú)窮之道。對(duì)劉老師的感激之情是無(wú)法用言語(yǔ)表達(dá)的。 12 參考文獻(xiàn)1 陳憲春，朱志偉，陳淑紅.折疊自行車(chē)設(shè)計(jì)研究J.包裝工程，2007（08）2 蔣旻昱，折疊自行車(chē)設(shè)計(jì)探討J.包裝工程，2010（10）3 謝進(jìn)，萬(wàn)朝燕，杜立杰主編M. 機(jī)械原理 . 北京：高等教育出版社，20044 邱宣懷等編著 . 機(jī)械設(shè)計(jì)M. 北京：高等教育出版社，20095 盧耀祖等. 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)M.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，200413 附 錄1. 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)尺寸）2.機(jī)構(gòu)總裝配圖3.機(jī)構(gòu)仿真狀態(tài)圖（起始位置、中間位置、終止位置）1.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)尺寸）2. 機(jī)構(gòu)總裝配圖3.機(jī)構(gòu)仿真狀態(tài)圖（起始位置、中間位置、終止位置）起始位置 中間位置終止位置63