課程設(shè)計(jì)說明書---跑步式自行車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　跑步式自行車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　院(系) </p><p>　　專 業(yè) 機(jī)械制造設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化 </p><p>　　班 級 08機(jī)械

2、二班 </p><p>　　學(xué) 生 </p><p>　　指導(dǎo)老師 </p><p>　　2011年1月12號</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p>

3、<p>　　設(shè)計(jì)題目 跑步式自行車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p><b>　　應(yīng)完成的項(xiàng)目</b></p><p>　　(1) 跑步式自行車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　?。?）跑步式自行車的傳動(dòng)系統(tǒng) </p><p>　?。?）跑步式自行車的導(dǎo)向系統(tǒng)

4、 </p><p><b>　　參考資料以及說明</b></p><p>　　（1）日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JIS）D9421—1997 </p><p>　?。?）中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 自行 </p><p>　　車工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) </p><p&

5、gt;　?。?）周良德編著 現(xiàn)代工程圖學(xué)第二 </p><p>　　版 湖南科學(xué)技術(shù)出版社 2008年8月 </p><p>　?。?）濮梁貴主編 機(jī)械設(shè)計(jì)第八版 </p><p><b>　　高等教育出版社 </b></p><p><b>　　摘要</b></p>

6、<p>　　跑步式自行車具有兩個(gè)車輪，是依靠跑步者腳帶動(dòng)后輪驅(qū)動(dòng)的一款健身設(shè)備。是在其普通自行車上加以改裝的產(chǎn)品。具有經(jīng)濟(jì)，實(shí)惠，方便等特點(diǎn)。</p><p>　　本文運(yùn)用機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計(jì)等科學(xué)知識(shí)，結(jié)合國內(nèi)外有管跑步式自行車設(shè)計(jì)前沿知識(shí)，初步設(shè)計(jì)了跑步式自行車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理。</p><p>　　關(guān)鍵詞 跑步式自行車 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　

7、1.自行車構(gòu)造特點(diǎn)分析</p><p>　　自行車的車架，輪胎，腳踏，剎車，鏈條等眾多部件中，其基本部件缺一不可。其中，車架是自行車的骨架，它所受的的人和貨物的重量最大。按照各部件的工作特點(diǎn)，大致可分為導(dǎo)向系統(tǒng)，傳動(dòng)系統(tǒng)，制動(dòng)系統(tǒng)。</p><p>　　1，傳動(dòng)系統(tǒng)：由腳蹬，中軸，鏈輪，曲柄，鏈條，飛輪，后軸，后輪等部件組成。人的腳的蹬力是靠腳蹬通過曲柄，鏈輪，鏈條，飛輪，后軸等部件傳動(dòng)的

8、，從而使自行車不斷前進(jìn)。</p><p>　　2，導(dǎo)向系統(tǒng):由車把，前叉，前軸，前輪等部件組成。乘騎者可以通過操縱車把來改變行駛方向并保持車身平衡。</p><p>　　3，制動(dòng)系統(tǒng)：它由車夾部件組成，乘騎者可以通過它使行駛的自行車減速，停駛，確保安全。</p><p>　　從以上三個(gè)系統(tǒng)中得各部分工作部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)考慮和所收集的資料分析，運(yùn)用外觀設(shè)計(jì)理論知識(shí)，機(jī)械

9、設(shè)計(jì)原理知識(shí)，我總結(jié)出自行車主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：</p><p>　　1，以中軸帶動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)而得到向前的驅(qū)動(dòng)力。</p><p>　　2，車身結(jié)構(gòu)用以安裝中軸，飛輪等部件。</p><p><b>　　車輪以編條纏繞</b></p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)構(gòu)想</b></p><p

10、>　　根據(jù)所總結(jié)出來的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，我和同組成員提出了多種跑步式自行車設(shè)計(jì)方案構(gòu)想：</p><p>　　隨著人們的物質(zhì)水平的提高，在這個(gè)精神需求越來越高的現(xiàn)代，我們設(shè)計(jì)的跑步式自行車一定要盡量使美觀和質(zhì)量得到最大得表現(xiàn)，所以我們的構(gòu)思是：在保持個(gè)部件功能的前提下，首先在美觀上，設(shè)計(jì)出一款時(shí)尚的自行車，然后在質(zhì)量改善材料并做結(jié)構(gòu)上的突破設(shè)計(jì).</p><p>　　我設(shè)計(jì)的跑步式自行車，通

11、過鉸鏈形式的兩個(gè)長踏板的上下往返運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)后輪的驅(qū)動(dòng)。</p><p>　　跑步式自行車的前叉部件在自行車結(jié)構(gòu)中處于前方部位，他的上端與車把部件相連，車架部件與前管配合，下端與前軸部件配合，組成自行車的導(dǎo)向系統(tǒng)，可以使前輪改變方向，起到了自行車的導(dǎo)向作用。此外，還可以起到控制自行車行駛的作用。前叉部件的受力情況屬于懸臂梁性質(zhì)，故前叉部件必須具有足夠的強(qiáng)度等性質(zhì)。</p><

12、p>　　3.剛度強(qiáng)度校核計(jì)算</p><p>　　1，導(dǎo)向系統(tǒng)校核計(jì)算：</p><p>　　車把前軸剛度校核計(jì)算：</p><p><b>　　T=0.5m </b></p><p><b>　　軸的許用切應(yīng)力 </b></p><p>　　軸在全長上的扭角不能超過1

13、°，鋼的切變模量G=8 </p><p><b>　　強(qiáng)度要求，應(yīng)使 </b></p><p><b>　　強(qiáng)度要求，應(yīng)使==</b></p><p><b>　　d=10.7mm</b></p><p>　　扭轉(zhuǎn)的剛度要求，應(yīng)使 </p><p&

14、gt;　　d = mm=11.5mm</p><p>　　所以取d為11.5mm時(shí)，而實(shí)際軸直徑為25mm,因此剛度符合要求。</p><p>　　2.傳動(dòng)系統(tǒng)校核計(jì)算：</p><p><b>　　腳踏中軸強(qiáng)度計(jì)算：</b></p><p><b>　　軸的轉(zhuǎn)數(shù)n為 </b></p>

15、<p>　　軸的材料采用45號鋼時(shí)，</p><p><b>　　, </b></p><p>　　所以軸的強(qiáng)度符合實(shí)際要求，它的設(shè)計(jì)是安全的。</p><p>　　主動(dòng)軸剛度校核計(jì)算：</p><p><b>　　T=0.25m </b></p><p><

16、;b>　　軸的許用切應(yīng)力 </b></p><p>　　軸在全長上的扭角不能超過0.5°，鋼的切變模量G=8 </p><p><b>　　強(qiáng)度要求，應(yīng)使 </b></p><p>　　扭轉(zhuǎn)的剛度要求，應(yīng)使 </p><p>　　扭轉(zhuǎn)的剛度要求，應(yīng)使 </p><p>

17、　　d = mm=11.5mm</p><p>　　所以取d為11.5mm時(shí)，而實(shí)際軸直徑為25mm,因此剛度符合要求。</p><p>　　3.傳動(dòng)系統(tǒng)校核計(jì)算：</p><p><b>　　腳踏中軸強(qiáng)度計(jì)算：</b></p><p><b>　　軸的轉(zhuǎn)數(shù)n為 </b></p>&l

18、t;p>　　軸的材料采用45號鋼時(shí)，</p><p><b>　　, </b></p><p>　　所以軸的強(qiáng)度符合實(shí)際要求，它的設(shè)計(jì)是安全的。</p><p><b>　　傳動(dòng)比的計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)一般自行車齒輪數(shù)進(jìn)行選擇：大齒輪數(shù)32，小齒輪數(shù)17</p>

19、<p>　　齒輪比：主動(dòng)輪對被動(dòng)輪的齒數(shù)比</p><p>　　G：齒輪比 C:主動(dòng)輪齒數(shù) F：被動(dòng)輪齒數(shù)</p><p><b>　　G===1.88 </b></p><p>　　傳動(dòng)比：齒輪比乘以后圈直徑</p><p>　　D:傳動(dòng)比 B:后圈直徑</p><p&

20、gt;　　D=GB=1.88524=1018.96</p><p>　　傳動(dòng)行程：每踏一周，車子向前運(yùn)動(dòng)的距離。</p><p><b>　　M：傳動(dòng)行程</b></p><p>　　M=D=1018.963.14=3200</p><p><b>　　5.材料的選擇：</b></p>

21、<p>　　車架采用超輕抗阻的低合金鋼管和流線型鋼管制造，并將輻條制成扁流線型的。低合金鋼管是：低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼：含碳量為0.1%-0.25%,加入主要合金元素錳、硅、釩、鈮和鈦等；它的含合金總量<3%。碳纖車架：輕,而且能吸收地面的沖擊、素材的反撥力快等，是理想的自行車車架素材。碳纖維的等級，噸數(shù)越高彈性也越高，價(jià)格也貴。制造方法有幾種，例如在模具上沾上粘合劑，重疊碳纖維，熱處理、凝固、成型等。</p>

22、<p>　　外胎采用軟邊胎，斷面較寬著地面積比較大，能適宜多種道路行駛。外胎上有花紋，可以增加與地面的摩擦力。</p><p><b>　　7.潤滑劑的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　滾珠軸承的潤滑</b></p><p>　　我們的自行車關(guān)鍵是后輪的后叉裝置，它除了起到支撐后輪的作用，還起到了參與

23、了后輪的傳達(dá)，所以對與滾珠的潤滑相當(dāng)重要，在各種資料的搜集中，我們認(rèn)為普遍常用的2號鈣基潤滑脂潤滑是較為適合自行車潤滑的。</p><p><b>　　齒輪盤的潤滑</b></p><p>　　然后齒輪的傳動(dòng)裝置，在潤滑方面也要重點(diǎn)考慮。齒輪盤的摩擦為滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦的混合摩擦，大部分處于邊界潤滑狀態(tài)，因此對潤滑的要求比較高，一定要用粘附性和潤滑性較好的潤滑油潤滑，

24、最好用粘度較大的潤滑油（40℃粘度10-20mm2/s），但一般也用和向三軸加的同樣潤滑油，這樣較為方便。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我能夠?qū)镜闹R(shí)做進(jìn)一步的了解與學(xué)習(xí)，對資料的查詢與合理的應(yīng)用做了更深入的了解，本次進(jìn)行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、銑鏜鉆夾具的設(shè)計(jì)與分析，對我們在大

25、學(xué)期間所學(xué)的課程進(jìn)行了實(shí)際的應(yīng)用與綜合的學(xué)習(xí)。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　首先，我要感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師xx老師。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，他給予了我學(xué)術(shù)和指導(dǎo)性的意見。我萬分的感謝他給我的寶貴的指導(dǎo)意見和鼓勵(lì)。</p><p>　　同時(shí)，我深深感謝我的專業(yè)課老師們。在他們的課堂上，我受益匪淺，得到了不少對我論文

26、有幫助的知識(shí)和想法。</p><p>　　我也非常感謝我的父母。在學(xué)習(xí)和生活上，他們一直都很支持我，使我能全身心地投入到學(xué)習(xí)中。</p><p>　　最后，很感謝閱讀這篇課程設(shè)計(jì)的人們。感謝您們抽出寶貴的時(shí)間來閱讀這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)說明書1</b></p><p><b>　

27、　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書2</b></p><p><b>　　摘要4</b></p><p>　　1.自行車構(gòu)造特點(diǎn)分析5</p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)構(gòu)想6</b></p><p>　　3.剛度強(qiáng)度校核計(jì)算7</p><p>　　1，導(dǎo)向系統(tǒng)校核計(jì)算

28、：7</p><p>　　2.傳動(dòng)系統(tǒng)校核計(jì)算：8</p><p>　　主動(dòng)軸剛度校核計(jì)算：8</p><p>　　3.傳動(dòng)系統(tǒng)校核計(jì)算：9</p><p>　　腳踏中軸強(qiáng)度計(jì)算：9</p><p><b>　　傳動(dòng)比的計(jì)算10</b></p><p>　　5.