滑板車(chē)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課題名稱(chēng)： 基于proE的滑板車(chē)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 所在學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí) 指導(dǎo)教師 起訖時(shí)間2016年3月10日2016年5月4日 基于proE的滑板車(chē)設(shè)計(jì) 摘 要 滑板車(chē)（Bicman）是繼傳統(tǒng)滑板之后的又一滑板運(yùn)動(dòng)的新型產(chǎn)品形式?；蹇煽可眢w扭動(dòng)而前進(jìn)，不需用腳推滑，可做各種花式變化動(dòng)作，配合扭腰運(yùn)動(dòng)，可達(dá)到顯著的瘦身效果，可增強(qiáng)個(gè)人的平衡能力的娛樂(lè)健身活動(dòng)。針對(duì)滑板車(chē)設(shè)計(jì)涉及到大量計(jì)算和技術(shù)問(wèn)題，本設(shè)計(jì)將利用PRO/E、CAD等軟件從模型出發(fā)到一整部滑板車(chē)的成型的介紹。將從滑板車(chē)設(shè)計(jì)的使用要求和步驟、滑板車(chē)設(shè)計(jì)人員要求、滑板車(chē)設(shè)計(jì)的配合要求

2、等幾個(gè)方面。設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的滑板車(chē)。該車(chē)傳動(dòng)裝置主要由把手，車(chē)架，輪子組成，具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性并且集健身、休閑、娛樂(lè)于一體，且操作方便，安全可靠，壽命長(zhǎng)。關(guān)鍵詞：人機(jī)工程學(xué)；滑板車(chē)；機(jī)械設(shè)計(jì)； Abstract A new form of products after conventional skateboards is a skateboarding is scooter (Bicman). Skateboarding reliable body twist and forward, do not need to be pushed with the foot slippery, ca

3、n do all kinds of fancy moves, with the twisting motion, can achieve significant slimming effect, enhance personal balance ability of entertainment and fitness activities. For scooter design involves substantial computation and technical problems, this design will use the Pro / E, CAD software from

4、the model of introduction to the forming of a whole scooter. From the use of scooter design requirements and steps, scooter design personnel requirements, scooter design with requirements. Design a simple structure of the scooter. The car drive device mainly consists of a handle, frame, wheels, with

5、 sufficient strength and stability. And set fitness, leisure, entertainment, and convenient operation, safety and reliability and long service life.Keywords: ergonomics; Scooter; mechanical design； 目 錄第1章 緒論4 1.1引言4 1.2 主要機(jī)械結(jié)構(gòu)分析5第2章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)62.1輪軸設(shè)計(jì)62.2車(chē)高設(shè)計(jì)72.3車(chē)輪選擇82.4上、下桿設(shè)計(jì)82.5腳閘設(shè)計(jì)9第3章 滑板車(chē)外形設(shè)計(jì)10 3.1整體1

6、03.2 車(chē)板113.3連接部件123.4車(chē)把133.5前后輪143.6前軸、后軸153.7前叉16第4章 結(jié)論17參 考 文 獻(xiàn)18致 謝19 第1章 緒論 1.1引言 隨著生活水平的不斷提高，健身、休閑、娛樂(lè)已成為人們追求的時(shí)尚，各種相應(yīng)的健身娛樂(lè)器械隨之涌現(xiàn)滑板車(chē)作 為時(shí)尚運(yùn)動(dòng)器械的代表受到廣大青少年的青睞，其作為極限運(yùn)動(dòng)的一個(gè)分支更是風(fēng)靡世界。 滑板車(chē)（Bicman）是繼滑板之后的又一類(lèi)運(yùn)動(dòng)型機(jī)械新產(chǎn)品，速度最快可達(dá)到20公里/時(shí)。這種新型產(chǎn)品來(lái)源于世界科技先進(jìn)大國(guó)日本，但卻是一位德國(guó)工人發(fā)明的，它是一種簡(jiǎn)單的省力運(yùn)動(dòng)機(jī)械。早在很多年年前，滑板車(chē)已經(jīng)傳入我國(guó)，只不過(guò)當(dāng)時(shí)價(jià)格太高，很少人

7、對(duì)它產(chǎn)生興趣。直到這陣子，它的價(jià)格猛然下降，加上產(chǎn)家們對(duì)它加緊瘋狂推銷(xiāo)，使它"人氣大旺"，最重要的是玩滑板車(chē)必須有高度的悟性和膽量，這正符合想象力豐富，喜歡挑戰(zhàn)的青少年們的口味，如今滑板車(chē)已成為青少年新一代的潮流運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品。 滑板車(chē)使用起來(lái)非常方便。說(shuō)得抽象點(diǎn)，滑板車(chē)就像一輛小型自行車(chē)，它的整體構(gòu)造取用自行車(chē)的上半身（車(chē)頭），下半身取用滑板，不過(guò)它只有兩個(gè)車(chē)輪。如果你不會(huì)騎自行車(chē)，也可以很好地掌握滑板車(chē)，因?yàn)樵诿枯v滑板車(chē)的車(chē)板上都有圖片教你如何使用和保存。 滑板具有抗裂變、抗形變、耐高寒、非常耐磨等特點(diǎn)，加強(qiáng)鋁合金支架及底座、不易斷裂、滑板表面印有各色精美圖案?；蹇煽可眢w扭

8、動(dòng)而前進(jìn)，不需用腳推滑，可做各種花式變化動(dòng)作，配合扭腰運(yùn)動(dòng)，可達(dá)到顯著的瘦身效果，可增強(qiáng)個(gè)人的平衡能力的娛樂(lè)健身活動(dòng)。 因此，考慮到經(jīng)濟(jì)、美觀、實(shí)用等方面探討滑板車(chē)的設(shè)計(jì)問(wèn)題，以使滑板車(chē)的設(shè)計(jì)更成熟，使用者在操作時(shí)更方便、舒適1.2主要機(jī)械結(jié)構(gòu)分析目前市面上有各種各樣的滑板但大多數(shù)滑板車(chē)由，車(chē)把手，車(chē)體，前后輪組成，如圖1-1所示。 圖1-1 滑板車(chē)主要的結(jié)構(gòu)： 車(chē)桿，把手，前輪，后輪，車(chē)板，前后輪軸，腳踏剎車(chē)。 第2章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1輪軸設(shè)計(jì)輪軸是滑板車(chē)上固定輪子的重要部件，是主要的受力部件，采用鋁合金。 圖2-1 輪軸受力如圖2-1，若人在玩滑板，若輪軸受力人和車(chē)架為F=100KG，輪軸為

9、雙剪變形，故有兩個(gè)剪切面。應(yīng)用截面法可求得每個(gè)剪切面上的剪力FQ=F/2,剪切面面積AQ=,可知許用切應(yīng)力：許用擠壓應(yīng)力; 經(jīng)查閱資料鋁合金拉伸強(qiáng)度25攝氏度為145-470MP.屈服強(qiáng)度為195-235MP 綜上所訴，直徑為20mm的鋁合金輪軸完全符合要求。(AQ為剪切面積，Abs為擠壓面有效擠壓面積)2.2車(chē)高設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)尺寸是根據(jù)人體尺寸來(lái)設(shè)計(jì)的,各個(gè)部分的定位均參照人體尺寸。人體的主要尺寸:國(guó)標(biāo)GB10000-1988給出身高、體重、上臂長(zhǎng)、前臂長(zhǎng)、大腿長(zhǎng)、小腿長(zhǎng)共六項(xiàng)主要尺寸數(shù)據(jù)。下表是我國(guó)成年人人體主要尺寸和坐姿人人體尺寸(摘自GB10000-1988中國(guó)成年人人體尺寸):主要尺寸男(

10、1860歲)女(1555歲)百分位數(shù) 5 50 95 5 50 95身高158316781775148415701659體重kg485975425266上臂長(zhǎng)289313338262284308前臂長(zhǎng)216237258193213234大腿長(zhǎng)428465505402438476小腿長(zhǎng)338369403313344376坐姿尺寸男(1860歲) 女(1555歲)坐高858908958809855901坐姿頸椎615657701579617657坐姿眼高749798847695739783坐姿肩高557598641518556594坐姿肘高228263298215251284坐姿大腿1121301

11、51113130151坐姿膝高456493532424458493小腿加足383413448342382405坐深421457494401433469臀膝距515554595496529570坐姿下肢9219921063851912975我國(guó)成年人人體主要尺寸和坐姿人體尺表 考慮到人的身高不同。根據(jù)中國(guó)成年人人體尺寸表，把手高度可調(diào)高度應(yīng)在80-120CM。2.3車(chē)輪選擇 以前最流行的尺寸是60-80MM，一般地說(shuō)，大輪子有利保持速度和越過(guò)小的障礙物，小輪子加速快，但大輪子有利保持速度和越過(guò)小的障礙物。小輪子則適合于玩技巧性大的動(dòng)作?？紤]到滑板車(chē)的抗震，和市場(chǎng)上的大輪滑板車(chē)故用大輪子222-2

12、40MM。2.4上、下桿設(shè)計(jì) 上、下桿是支持車(chē)把手和調(diào)節(jié)車(chē)把手高度的重要部件，由于便于車(chē)把高度的調(diào)節(jié)，故公差要求較高所以選擇下桿IT7,上桿IT6，基孔制，間隙配合，以便于桿的滑動(dòng)。 查表互換性測(cè)量與技術(shù)表3-2，表3-3.得出：下桿孔：上桿軸： 圖 2-2極限間隙： 平均間隙：配合公差：公差帶圖如2-3. 圖2-32.5腳閘設(shè)計(jì) 腳閘相當(dāng)于是滑板車(chē)的剎車(chē)部分，長(zhǎng)度應(yīng)不短于車(chē)輪中心垂線部，如圖2-4。 圖2-4 第3章 滑板車(chē)外形設(shè)計(jì)3.1整體通過(guò)查閱資料，本次腳踏式滑板車(chē)設(shè)計(jì)受到市場(chǎng)上折疊滑板車(chē)的啟發(fā)，設(shè)計(jì)出線條流暢，抗震能力強(qiáng)的滑板車(chē)。其整體結(jié)構(gòu)是有把手，車(chē)板，車(chē)輪，連接部件，腳閘這幾部分

13、構(gòu)成。該滑板車(chē)整體簡(jiǎn)潔明了，美觀漂亮。其結(jié)構(gòu)大部分為鋁合金，其強(qiáng)度高，質(zhì)量輕，成本低。此外，把手高度可以自己根據(jù)身高調(diào)節(jié)，可折疊整車(chē)，實(shí)現(xiàn)便攜的功能?；遘?chē)的造型設(shè)如下圖3-1。 圖3-13.2 車(chē)板車(chē)板是滑板車(chē)的主體，其承載著騎車(chē)者的主要重量，相當(dāng)于自行車(chē)上的座椅。其前端連接著車(chē)把手，后端安裝著后車(chē)輪和腳閘，所以要考慮到滑板車(chē)車(chē)板的強(qiáng)度和剛度要求，這樣才能使滑板車(chē)在各種各樣的條件下平穩(wěn)行駛。車(chē)板外形可以按照設(shè)計(jì)者的愛(ài)好設(shè)計(jì)出不同的外形。如圖3-2。 圖3-23.3連接部件 連接部件由軸套、連接板、扇形片組成。軸套中放置軸承，連接把手的作用，切把手可在其中轉(zhuǎn)動(dòng)，從而控制方向；連接板連接軸套和扇

14、形片，連接板的長(zhǎng)度影響著車(chē)板和車(chē)把手的距離，所以要著重考慮其長(zhǎng)度；扇形片連接著連接板和車(chē)板，依靠螺栓螺母連接連接板，通過(guò)松螺栓實(shí)現(xiàn)折疊車(chē)把手的功能，連接部件有兩個(gè)作用。第一個(gè)作用是連接車(chē)把部位和車(chē)板部位，第二個(gè)作用是進(jìn)行折疊調(diào)整車(chē)把手，實(shí)行折疊。其能使把手與車(chē)板緊固地連結(jié)在一起，是滑板車(chē)組成的重要部分，如圖3-3。 圖3-33.4車(chē)把手車(chē)把作用是操縱滑板車(chē)的行駛方向，支撐是騎車(chē)者的手臂，使騎車(chē)者保持平衡的重要部件，其支承著一部分騎車(chē)者的重量。車(chē)把因裝在腳踏式滑板車(chē)正前方。車(chē)架把手高度對(duì)滑板車(chē)的影響很大，不同的人身高不同，所要求車(chē)把手的高度也不同，因此要求車(chē)把手高度在一定范圍內(nèi)可調(diào)。車(chē)把手是滑板

15、車(chē)的主要部分，所以車(chē)把手的設(shè)計(jì)要著重考慮，如圖4-4。 圖3-43.5車(chē)輪車(chē)輪承載著滑板車(chē)本身和人的重量，作用是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)滑板車(chē)前進(jìn)，因此車(chē)輪必須具有足夠的強(qiáng)度，以免在行駛過(guò)程中受到震動(dòng)發(fā)生形變，同時(shí)要求車(chē)輪必須保持一定的圓度，在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不發(fā)生變形，因此考慮到種種問(wèn)題，車(chē)轂使用鋁合金。此外車(chē)輪結(jié)構(gòu)要有適當(dāng)彈性，以免震動(dòng)太過(guò)強(qiáng)烈，提高騎行者的舒適性，所以車(chē)胎要用橡膠?？紤]到車(chē)輪厚度越大，滾動(dòng)阻力系數(shù)越大，車(chē)輪的花紋也影響著摩擦。因此，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)相關(guān)的要求設(shè)計(jì)滑板車(chē)的車(chē)輪，如圖2-5。 圖3-53.6前軸、后軸 前軸是安裝前輪的軸，承受滑板車(chē)本身及騎車(chē)者的部分重量，配合軸承使前輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所以需

16、要一定的強(qiáng)度。 后軸作用和前軸相仿，承受騎車(chē)者和滑板車(chē)的一大部分重量。因此，后軸必須具有比前軸更大的強(qiáng)度，并需保持軸承轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，所以前后軸的大小需要仔細(xì)考慮。如圖3-6. 圖3-63.7前叉前叉是將前輪固定在車(chē)把手上的重要部件，作用是將前輪固定在車(chē)把的正下方，支承前輪所受的重量， 將車(chē)把轉(zhuǎn)向動(dòng)作傳送到前輪，使前輪能根據(jù)把手的方向而轉(zhuǎn)動(dòng)。前叉上端與把手下桿相連前叉，下端與前軸連接，與前輪以前軸為中心自由轉(zhuǎn)動(dòng)，組成轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。如圖3-7。 圖3-7 第4章 結(jié)論這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我做的課題是基于PROE滑板車(chē)的設(shè)計(jì)，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多東西。雖然我們?cè)O(shè)計(jì)的只是一個(gè)簡(jiǎn)單的滑板車(chē)車(chē)，但是從這次簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)

17、中得出了以下幾點(diǎn)結(jié)論：1 這次設(shè)計(jì)讓我對(duì)使用Pro/E進(jìn)行設(shè)計(jì)工作的基本流程和設(shè)計(jì)的方法以及理念有了一個(gè)更深的認(rèn)識(shí)。2雖然這次設(shè)計(jì)是簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)，但是很多動(dòng)作也要有相應(yīng)的機(jī)構(gòu)與之對(duì)應(yīng)，通過(guò)這些機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，讓我又鞏固和深化了所學(xué)的機(jī)械理論知識(shí)。3 由于CAD,ProE等軟件在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造方面的應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)，在未來(lái)制造業(yè)這些軟件的應(yīng)用將會(huì)更加普遍。4 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須仔細(xì)思考和不斷改進(jìn)，只有經(jīng)過(guò)不斷的嘗試才會(huì)做出自己的設(shè)計(jì)。 總而言之，通過(guò)這次的機(jī)械設(shè)計(jì)，是我對(duì)機(jī)械的組成和機(jī)構(gòu)有了更深的了解，有些是書(shū)本上接觸不到的。對(duì)于初出茅廬的我們來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了許多問(wèn)題，最終經(jīng)過(guò)老師的幫助和自身的努力都一一化解了。雖然在這次的設(shè)計(jì)中查閱了大量資料、咨詢(xún)老師，但是對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，想要完成真正的機(jī)械設(shè)計(jì)，還是不夠的。在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中培養(yǎng)了自己獨(dú)立思考、解決問(wèn)題的能力，為今后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。 參