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

1、 課程設(shè)計說明書 跑步式自行車的結(jié)構(gòu)設(shè)計 院(系) 專 業(yè) 機械制造設(shè)計及其自動化 班 級 08機械二班 學 生 指導老師 2011年1月12號 課程設(shè)計任務書1. 設(shè)計題目 跑步式自行車的結(jié)構(gòu)設(shè)計 2. 應完成的項目 (1) 跑步式自行車的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （2）跑步式自行車的傳動系統(tǒng) （3）跑步式自行車的導向系統(tǒng) 3. 參考資料以及說明 （1）日本工業(yè)標準（jis）d94211997 （2）中華人民共和國行業(yè)標準 自行 車工業(yè)標準 （3）周良德編著 現(xiàn)代工程圖學第二 版 湖南科學技術(shù)出版社 2008年8月 （4）濮梁貴主編 機械設(shè)計第八版 高等教育出版社 摘要跑步式自行車具有兩個車輪，是依靠跑步者

2、腳帶動后輪驅(qū)動的一款健身設(shè)備。是在其普通自行車上加以改裝的產(chǎn)品。具有經(jīng)濟，實惠，方便等特點。本文運用機械原理，機械設(shè)計等科學知識，結(jié)合國內(nèi)外有管跑步式自行車設(shè)計前沿知識，初步設(shè)計了跑步式自行車結(jié)構(gòu)設(shè)計原理。關(guān)鍵詞 跑步式自行車 結(jié)構(gòu)設(shè)計 1.自行車構(gòu)造特點分析 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，大致可分為導向系統(tǒng)，傳動系統(tǒng)，制動系統(tǒng)。1，傳動系統(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，后軸等部件傳動的，從而使自行

3、車不斷前進。2，導向系統(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。3，制動系統(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。從以上三個系統(tǒng)中得各部分工作部件的結(jié)構(gòu)特點考慮和所收集的資料分析，運用外觀設(shè)計理論知識，機械設(shè)計原理知識，我總結(jié)出自行車主要結(jié)構(gòu)特點：1，以中軸帶動輪驅(qū)動而得到向前的驅(qū)動力。2，車身結(jié)構(gòu)用以安裝中軸，飛輪等部件。3. 車輪以編條纏繞2.設(shè)計構(gòu)想 根據(jù)所總結(jié)出來的結(jié)構(gòu)特點，我和同組成員提出了多種跑步式自行車設(shè)計方案構(gòu)想：隨著人們的物質(zhì)水平的提高，在這個精神需求越來越高的現(xiàn)代，我們設(shè)計的跑步式自行車一定

4、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：在保持個部件功能的前提下，首先在美觀上，設(shè)計出一款時尚的自行車，然后在質(zhì)量改善材料并做結(jié)構(gòu)上的突破設(shè)計.我設(shè)計的跑步式自行車，通過鉸鏈形式的兩個長踏板的上下往返運動來實現(xiàn)飛輪的轉(zhuǎn)動從而實現(xiàn)后輪的驅(qū)動。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，組成自行車的導向系統(tǒng)，可以使前輪改變方向，起到了自行車的導向作用。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度等性質(zhì)。3.剛度強度校核計算1，導向系統(tǒng)校核計算： 車把前軸剛度校核

5、計算：t=0.5m軸的許用切應力軸在全長上的扭角不能超過1，鋼的切變模量g=8強度要求，應使強度要求，應使=d=10.7mm扭轉(zhuǎn)的剛度要求，應使d=mm=11.5mm所以取d為11.5mm時，而實際軸直徑為25mm,因此剛度符合要求。2.傳動系統(tǒng)校核計算：腳踏中軸強度計算：軸的轉(zhuǎn)數(shù)n為軸的材料采用45號鋼時，,所以軸的強度符合實際要求，它的設(shè)計是安全的。主動軸剛度校核計算：t=0.25m軸的許用切應力軸在全長上的扭角不能超過0.5，鋼的切變模量g=8強度要求，應使扭轉(zhuǎn)的剛度要求，應使 扭轉(zhuǎn)的剛度要求，應使d=mm=11.5mm所以取d為11.5mm時，而實際軸直徑為25mm,因此剛度符合要求。

6、3.傳動系統(tǒng)校核計算：腳踏中軸強度計算：軸的轉(zhuǎn)數(shù)n為軸的材料采用45號鋼時，,所以軸的強度符合實際要求，它的設(shè)計是安全的。傳動比的計算根據(jù)一般自行車齒輪數(shù)進行選擇：大齒輪數(shù)32，小齒輪數(shù)17齒輪比：主動輪對被動輪的齒數(shù)比g：齒輪比 c:主動輪齒數(shù) f：被動輪齒數(shù)g=1.88 傳動比：齒輪比乘以后圈直徑d:傳動比 b:后圈直徑d=gb=1.88524=1018.96傳動行程：每踏一周，車子向前運動的距離。m：傳動行程m=d=1018.963.14=32005.材料的選擇： 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：低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼：含碳量為0.1%-0

7、.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。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。7.潤滑劑的設(shè)計滾珠軸承的潤滑我們的自行車關(guān)鍵是后輪的后叉裝置，它除了起到支撐后輪的作用，還起到了參與了后輪的傳達，所以對與滾珠的潤滑相當重要，在各種資料的搜集中，我們認為普遍常用的2號鈣基潤滑脂潤滑是較為適合自行車潤滑的。齒輪盤的潤滑然

8、后齒輪的傳動裝置，在潤滑方面也要重點考慮。齒輪盤的摩擦為滑動摩擦和滾動摩擦的混合摩擦，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，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。 結(jié) 論通過本次的畢業(yè)設(shè)計，使我能夠?qū)镜闹R做進一步的了解與學習，對資料的查詢與合理的應用做了更深入的了解，本次進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)計與分析，對我們在大學期間所學的課程進行了實際的應用與綜合的學習。 致 謝 首先，我要感謝我的畢業(yè)設(shè)計指導老師秦橫峰老師。在畢業(yè)設(shè)計中，他給予了我學術(shù)和指導性的意見。我萬分的感謝他給我的寶貴的指導意見和鼓勵。同時，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有幫助的知識和想法。我也非常感謝我的父母。在學習和生活上，他們一直都很支持我，使我能全身心地投入到學習中。最后，很感謝閱讀這篇課程設(shè)計的人們。感謝您們抽出寶貴的時間來閱讀這篇畢業(yè)設(shè)計。 課程設(shè)計說明書1課