新型折疊自行車設(shè)計說明書

攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）新型折疊自行車設(shè)計學(xué)生姓名： 馮立波 學(xué)生學(xué)號： 201210601026 院（系）： 機械工程學(xué)院 年級專業(yè)： 2012 級機制一班 指導(dǎo)教師： 陳永強 副教授攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文（本科）二一六年五月攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 摘 要I摘 要一般折疊車有著車架折疊關(guān)節(jié)、立管折疊關(guān)節(jié)等結(jié)構(gòu)構(gòu)成。通過車架折疊，將前后對折在一起，可減少一半左右的長度。整車在折疊后體積小巧便于攜帶。在折疊的過程中也不需要借助外來工具，可手動將車折疊展開。在折疊后通過座桿做為支撐點以使折疊后能立穩(wěn)。本文將介紹的折疊購物自行車，是一款可以折疊成為購物車的輕便型自行車，可以實現(xiàn)向左右兩個方向的折疊，本款折疊自行車新增了其特有的折疊卡扣形式，使自行車折疊較傳統(tǒng)折疊自行車更加簡單易用，老少皆會操作。它主要為了交通、購物帶來了更多的便利，隨著如今消費水平的提高，人民購物頻繁且多樣，超市購物車無法帶回家，所以便攜式折疊購物車影起了社會上更多的人關(guān)注，M 型便攜式折疊購物的特點是：便攜式折疊購物采用的是一種全新的折疊卡扣方式，可以輕松折疊或打開。折疊或打開速度最快。折疊后可以像購物車那樣推行、載貨。騎行安全靠。整車重量輕。 關(guān)鍵詞 自行車，同步帶輪，折疊，購物攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） ABSTRACTIIABSTRACTGenerally, a Folding Bike consists of the joints of frame folding and the joints of vertical pipe folding. Through the folio in front and back, the lengths half approximately half will be reduced easily, that is to say, its more convenient for people to take along it anywhere after folded. In addition, it doesnt need any tools when folding and anyone can unfold it easily. The most important is this Folding Bikes still can be stable, as it is on the foundation of seat post, its supporting point.The paper mainly introduces the Folding Shopping Bike, which is a kind of bicycle that can become the portable shopping cart after folded. The priority for this Folding Shopping Bike is its unique folding snap joint assemblies, making it more convenient for people including the old and children to operate it compared with the traditional one.This kind of Folding Shopping Bike brings more convenience in traffic and shopping to people around the world. With the rapid improvement of the consumption level, people go to the different kinds of supermarkets more frequently and they are willing to purchase more goods, so its inconvenient for people to use the traditional shopping carts to take these goods home. Therefore, more people in the world pay much more attention to the portable folding shopping carts. The characteristics of it are as follows. First, it adopts the folding snap joints assemblies, making it easier to fold and unfold. Second, people can fold and unfold it in a very fast speed. Third, it can carry on heavier cargos and it can be pushed forward just like the shopping carts in supermarkets. Forth, it is much safer and much more practical.Key words bike，folding，synchronous pulley，shopping carts攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 目 錄- 1 -目 錄摘 要 .IABSTRACT .II1 緒論 .31.1 概述 .31.2 自行車的研究現(xiàn)狀 .41.3 課題研究的目的及意義 .61.4 本課題主要研究內(nèi)容 .61.5 自行車材料探究 .62 傳統(tǒng)折疊自行車介紹 .82.1 折疊自行車的起源 .82.2 折疊自行車的折疊方式 .92.3 自行車的保養(yǎng) .103 折疊購物自行車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及組成 .123.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) .123.2 組成 .123.3 部件 .124 折疊購物自行車的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .144.1 方案的對比與車梁結(jié)構(gòu)形式的確定 .144.2 整體車架結(jié)構(gòu)設(shè)計 .16攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 目 錄- 2 -4.2.1 人一自行車系統(tǒng) .164.2.2 影響自行車性能的人體因素 .174.2.3 折疊購物自行車折疊設(shè)計 .184.2.4 大梁折疊扣設(shè)計 .194.3 滾子鏈輪的傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計 .194.3.1 輸入功率的計算 .194.3.2 鏈輪傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計 .204.4 折疊銷釘卡扣結(jié)構(gòu)強度設(shè)計 .234.4.1 卡扣的結(jié)構(gòu)強度設(shè)計 .234.4.2 銷軸的結(jié)構(gòu)強度設(shè)計 .244.5 車梁的結(jié)構(gòu)強度設(shè)計及計算 .264.5.1 前車軸結(jié)構(gòu)設(shè)計 .264.5.2 后車軸結(jié)構(gòu)設(shè)計 .294.6 車梁強度的計算 .334.7 剎車裝置的設(shè)計 .354.7.1 剎車的作用 .354.7.2 剎車裝置的分類和區(qū)別 .364.7.3 剎車裝置的設(shè)計 .38參考文獻 .40致 謝 .41攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 緒 論- 3 -1 緒論1.1 概述自行車發(fā)明至今已有 200 多年的歷史。今天，自行車作為交通代步、鍛煉身體、越野旅游、運動比賽以及少量貨物運送工具，已遍及到世界的每個角落。但它的發(fā)明和改進經(jīng)歷了漫長而復(fù)雜的歷史過程。早在 1642 年，意大利一位櫥窗設(shè)計師便在他所設(shè)計的羅馬教堂的彩色玻璃上，繪制了自行車的雛型圖案。甚至就連大名鼎鼎的達芬奇與他的學(xué)生也研究和設(shè)計過自行車。但是直到 1885年使用橡膠制造出自行車的充氣輪胎。才基本奠定了現(xiàn)代自行車的雛形。自行車的發(fā)展日新月異，從最原始的形式開始，雖然在基本結(jié)構(gòu)上沒有質(zhì)的變化，但是在其材料的選用、工藝的改良、理念的創(chuàng)新方面，還是有著許許多多的突破。時至今日，自行車已成為全世界人們使用最多，最簡單，最實用的交通工具。這些技術(shù)的改進、變化，也都是以人為本的。根據(jù)大眾的需要，使它更加的貼合我們的生活，使用更方便，輕巧、簡單?；谝陨夏康奈覀冊O(shè)計了這個出門可以騎行,折疊后可以推著購物的折疊自行車。你可以騎著自行車去超市購物，到了超市后經(jīng)過簡單的幾步折疊操作，它便化身為一個推著走的購物車，前后兩個籃子則可以放置你所需購買的東西。購物后，又可以將它騎回家了。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 緒 論- 4 -圖 1.1 騎行狀態(tài) 圖 1.2 折疊狀態(tài)1.2 自行車的研究現(xiàn)狀一、我國自行車發(fā)展狀況我國自行車產(chǎn)量、出口量均占世界總量的 60%以上，國內(nèi)消費量也居世界第一。產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)含量不斷提升，出口數(shù)量和價格穩(wěn)步提高。但是，品牌附加值不高、企業(yè)盈利狀況不理想以及國內(nèi)市場監(jiān)管不盡完善等因素嚴重制約自行車行業(yè)健康發(fā)展。（1）行業(yè)概況。據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，2006 年，我國自行車行業(yè)規(guī)模以上企業(yè) 881 家，生產(chǎn)自行車、電動自行車共計 6732.7 萬輛（據(jù)中國自行車協(xié)會統(tǒng)計，目前，全國共有各類規(guī)模自行車和零部件企業(yè) 1000 多家，電動自行車企業(yè) 1000 多家。2006年，全國共生產(chǎn)自行車 8500 萬輛，電動自行車 1950 萬輛），全年完成工業(yè)總產(chǎn)值 518.3 億元，銷售收入 508.4 億元，利潤總額 13.8 億元，利稅總額 21.7億元，吸納就業(yè) 17.65 萬人。自行車及其零部件銷往 176 個國家（地區(qū)），其中，出口整車 5600 萬輛，同比增長 4.5%，創(chuàng)匯 18.9 億美元，同比增長 7.8%；出口零部件 11.1 億美元，同比增長 16.4%。我國自行車行業(yè)已完全實現(xiàn)市場化運作，規(guī)模以上企業(yè)各種所有制完成工業(yè)總產(chǎn)值及其占比情況依次為：外資企業(yè)（289.8 億元，55.9%）、私營企業(yè)（182.2 億元，35.2%）、其他所有制企業(yè)（46.3 億元，8.9%）。（2）行業(yè)經(jīng)濟運行特點。1）經(jīng)濟運行態(tài)勢良好，產(chǎn)量、出口量、出口金額和平均出口價格均持續(xù)平穩(wěn)增長。2007 年一季度，規(guī)模以上企業(yè)共生產(chǎn)整車 1546 萬輛，同比增長 9.4%，產(chǎn)銷率 99.5%。完成工業(yè)總產(chǎn)值 128.3 億元，同比增長 13%。整車出口到 144 個國家（地區(qū)），合計 1436 萬輛，同比增長 7.1%；出口金額 5.57 億美元，同比攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 緒 論- 5 -增長 13.3%；平均出口單價為 38.8 美元/輛，同比上漲 5.8%。出口自行車零部件 3.1 億美元，同比增長 11.4%。2）行業(yè)專業(yè)化程度高，生產(chǎn)體系日趨完備。國內(nèi)各種鋼材、鋁合金、鈦合金等輕合金材料供應(yīng)充足，原材料加工成形、整車生產(chǎn)涂裝、各類各檔次零部件的專業(yè)加工制造及配套齊備，已形成完整的生產(chǎn)體系。3）產(chǎn)業(yè)集聚化程度和效應(yīng)明顯，自行車企業(yè)主要集中在天津、江浙滬、廣東三大區(qū)域。2006 年，各地自行車（含電動自行車）產(chǎn)量及占總產(chǎn)量比重依次為：天津（4632 萬輛，44.3%）、浙江（1839 萬輛，17.6%）、廣東（1668 萬輛，16%）、江蘇（1282 萬輛，12.3%）、上海（992 萬輛，9.5%），以上五省市合計占全國總產(chǎn)量的 99.7%。4）產(chǎn)品技術(shù)含量和質(zhì)量檔次不斷提高。產(chǎn)品開發(fā)基本采用計算機三維設(shè)計，并充分考慮人體工程學(xué)。企業(yè)生產(chǎn)中使用鋁合金、鎂合金、鈦合金和碳纖維等新材料、新工藝的產(chǎn)品比例不斷提高，并在管理中運用 ERP 等先進管理軟件和理念，使得自行車產(chǎn)品技術(shù)含量和企業(yè)經(jīng)營管理水平不斷躍升。5）優(yōu)勢地位愈加明顯。目前，世界自行車年產(chǎn)量約為 1.3 億輛，年貿(mào)易量約為 7500 萬輛，我國自行車產(chǎn)量、出口量均占世界總量 60%以上，國內(nèi)消費量也居世界第一，制造能力不斷提高，由于早年自行車行業(yè)發(fā)達的美國、日本在結(jié)構(gòu)調(diào)整之后，已無產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，中東、東盟自行車基礎(chǔ)薄弱，因此，與現(xiàn)有的競爭對手相比，我國自行車產(chǎn)業(yè)已具有較為有利的競爭優(yōu)勢。二、面臨的主要問題（1）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)亟待調(diào)整。1）行業(yè)集中度不夠高。主要表現(xiàn)在生產(chǎn)規(guī)模大的龍頭企業(yè)占全行業(yè)比重不高，年產(chǎn)量 100 萬輛以上的企業(yè)數(shù)量僅占企業(yè)總數(shù)的 2%左右。2）專業(yè)化分工、產(chǎn)區(qū)集聚仍需繼續(xù)深化。以天津為例，眾多自行車及零部件生產(chǎn)企業(yè)分散在不同城區(qū)。上海也是如此，生產(chǎn)鳳凰牌自行車的幾個分廠之間相距車程要幾個小時，物流、倉儲、資源配置尚未達到最優(yōu)化狀態(tài)，有必要繼續(xù)發(fā)展相對集中的自行車產(chǎn)業(yè)園區(qū)，進一步細化分工。3）出口產(chǎn)品較為單一，主要以代步車和小輪車（20 英寸或以下）為主。2006 年，代步車和小輪車（20 英寸或以下）出口量占總出口量的 68.2%，平均出口單價為 27.7 美元/輛，比整體出口平均單價低了 5 美元/輛。（2）行業(yè)缺少自有品牌。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 緒 論- 6 -1）國內(nèi)市場知名品牌數(shù)量及其所占市場份額均較低。2006 年，自行車、電動自行車整車企業(yè)均超過千家，但只有 7 家企業(yè)分別獲得“中國名牌”或“最具市場競爭力品牌”，同時，市場份額最高的企業(yè)也僅為 7%左右。2）行業(yè)缺乏國際知名品牌，缺乏通暢渠道。自行車行業(yè)出口產(chǎn)品 80%以上為國外定牌生產(chǎn)，其余不到 20%的產(chǎn)品雖以自有品牌出口，但主要通過超市進行銷售，產(chǎn)品以小輪車為主