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廣東技術(shù)師范學(xué)院天河學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 題 目： 折疊式自行車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 系 別： 機(jī)電工程系 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 姓 名： 張奇志 學(xué) 號(hào)： 201030743207 指導(dǎo)教師： 朱亞峰 2013年 11月20日 - 4 - 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 系別 機(jī)電工程系 專(zhuān)業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 本機(jī)制102班 姓名 張奇志 學(xué)號(hào) 2010030743207 聯(lián)系方式 15989115895 題目 折疊式自行車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一、選題背景 當(dāng)前世界環(huán)境污染嚴(yán)重，各國(guó)紛紛倡議環(huán)保，低碳出行，自行車(chē)交通則成為了綠色交通工具的最佳產(chǎn)品，世界各國(guó)重新開(kāi)始重視自行車(chē)的使用。折疊式自行車(chē)是隨著科技的進(jìn)步不斷地發(fā)展，逐漸走向造型多樣化、功能多元化。由于采用了新的材料和新的結(jié)構(gòu)，折疊自行車(chē)變得更輕便,折疊體積更小，外型更美觀，結(jié)構(gòu)更結(jié)實(shí)耐用。結(jié)構(gòu)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，技術(shù)制約設(shè)計(jì)，技術(shù)也推動(dòng)者設(shè)計(jì)，相輔相成。從設(shè)計(jì)美學(xué)的角度看，技術(shù)不僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ)，還具有其本身的“功能”作用，只有善于利用材料的特性，給予相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和恰當(dāng)?shù)募庸すに?，就能?chuàng)造出實(shí)用、美觀、經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品，在產(chǎn)品中體現(xiàn)技術(shù)的潛在功能。而折疊自行車(chē)的發(fā)展以人性化，功能綜合化，自重輕量化發(fā)展款式多樣化發(fā)展，并形成高、中、低檔次格局。又因折疊式自行車(chē)攜帶方便，性?xún)r(jià)比高，近年來(lái)深受廣大消費(fèi)者的青睞，成為了外出旅行，短途代步的不二之選。 二、課題設(shè)計(jì) 2.1課題的內(nèi)容 折疊式自行車(chē)是一種集運(yùn)動(dòng)、休閑、娛樂(lè)于一身的機(jī)械產(chǎn)品，車(chē)體由車(chē)架、鏈輪、車(chē)輪組成，但由于更傳動(dòng)方式、用途不同，其結(jié)構(gòu)也存在很大的差異。本設(shè)計(jì)針對(duì)目前市場(chǎng)上擁有多種室內(nèi)外健身器材，如跑步機(jī)、劃船器、直立式固定腳踏車(chē)等，然而這些健身器材絕大部分均為固定式，且多數(shù)僅在室內(nèi)使用，而且價(jià)格較高，健身效率不高的情況下所開(kāi)展的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中包括其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、健身實(shí)用性、工藝性等綜合方面的設(shè)計(jì)。 2.2課題的目的 （1） 改進(jìn)當(dāng)前市場(chǎng)上固定式的健身鍛煉器材。 （2） 進(jìn)行多功能健身車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化。 （3） 針對(duì)產(chǎn)品攜帶的方便性及性能進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2.3課題的意義 改善當(dāng)前健身器材的固定缺陷，對(duì)折疊式自行車(chē)的進(jìn)一步深入發(fā)掘其功能，以滿(mǎn)足現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)的基本要求，以便規(guī)?；a(chǎn)，在行業(yè)中得到應(yīng)用和推廣。另外，對(duì)產(chǎn)品材料進(jìn)行重新選取，改進(jìn)健身車(chē)原本的不足，對(duì)結(jié)構(gòu)和造型進(jìn)行改進(jìn)和完善，協(xié)調(diào)健身車(chē)各部分比例，使結(jié)構(gòu)更加緊湊，產(chǎn)品更加實(shí)用，節(jié)約成本，讓整體造型更加美觀。 2.4 文獻(xiàn)綜述 隨著時(shí)間的發(fā)展，折疊式自行車(chē)應(yīng)滿(mǎn)足：（1）質(zhì)量輕；（2）折后體積小、形狀規(guī)則、方便攜帶、不怕擠壓；（3）展開(kāi)時(shí)輪距要足夠大，應(yīng)有良好的縱向穩(wěn)定性，車(chē)架尺寸合理，騎行舒適，調(diào)整范圍大，適于不同人使用；（4）傳動(dòng)變速比應(yīng)保證正常騎行速度；（5）收起、展開(kāi)方便快捷，無(wú)須太用力，操作程序簡(jiǎn)單；（6）材料精良、做工精致、質(zhì)量穩(wěn)定，折疊鉸鏈加工精度高，長(zhǎng)時(shí)間使用安全可靠；（7）色彩豐富。能滿(mǎn)足消費(fèi)者需求越多的設(shè)計(jì)，就是巧妙和成功的設(shè)計(jì)。隨著功能設(shè)計(jì)的完善、加工質(zhì)量的提高、輕質(zhì)材料的使用，折疊自行車(chē)一定會(huì)穩(wěn)步地迎來(lái)快速發(fā)展時(shí)期。 三、課題研究現(xiàn)狀 3.1國(guó)外研究現(xiàn)狀 在國(guó)外，如歐洲、北美等發(fā)達(dá)國(guó)家，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高，民眾消費(fèi)能力遠(yuǎn)高于我國(guó)本土，居民追求的不僅僅是物資生活，更多地追求時(shí)尚、休閑、娛樂(lè)之中。對(duì)于健身器材的要求很高，器材生產(chǎn)商往往只局限于室內(nèi)健身產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，而對(duì)折疊式健身自行車(chē)研究甚少。 3.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 我國(guó)一直是自行車(chē)生產(chǎn)大國(guó)，近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)折疊式自行車(chē)得到了很好地發(fā)展，隨著金融危機(jī)的逐漸消散，國(guó)民經(jīng)濟(jì)開(kāi)始復(fù)蘇，人們對(duì)第三產(chǎn)業(yè)的消費(fèi)增加，更多人開(kāi)始重視身體健康，加強(qiáng)體育鍛煉，而當(dāng)前固定式的健身車(chē)并不能達(dá)到理想的需求，例如上班人士時(shí)間不允許等問(wèn)題存在，為此設(shè)計(jì)出更便利、多功能的健身車(chē)以供更多沒(méi)時(shí)間又渴望鍛煉的消費(fèi)者所使用。 四、課題設(shè)計(jì)方案 4.1設(shè)計(jì)方案選型與分析 方案一：折疊式自行車(chē)采用齒輪齒條及棘輪聯(lián)合傳動(dòng)的方式，通過(guò)人踏步運(yùn)動(dòng)將重力傳遞給踏板，用齒條帶動(dòng)齒輪，然后再傳遞到傳動(dòng)輪，以此帶動(dòng)小車(chē)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)健身、休閑及代步等多重功能。此方案采用單輪驅(qū)動(dòng)，更靈活的運(yùn)轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的速度差等，消耗功率大。工作傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖1所示： 圖1 方案二：折疊式自行車(chē)采用齒輪齒條及棘輪聯(lián)合傳動(dòng)的方式，通過(guò)人踏步運(yùn)動(dòng)將重力傳遞給踏板，用齒條帶動(dòng)齒輪，然后再傳遞到傳動(dòng)輪，以此帶動(dòng)小車(chē)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)健身、休閑及代步等多重功能。此方案采用雙輪驅(qū)動(dòng)方式工作，能很好的傳遞力以驅(qū)使自行車(chē)更快速行走，消耗功率小。工作傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖2所示： 圖2 4.2方案的確定 選擇方案一，因?yàn)榉桨敢恢械淖孕熊?chē)傳動(dòng)采用了單輪驅(qū)動(dòng)，能很大程度的解決轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的速度差問(wèn)題，比方案二更容易行駛和控制。 4.3方案的特點(diǎn)及創(chuàng)新 （1） 使折疊式多功能自行車(chē)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，安裝、使用及維護(hù)方便。 （2） 傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠，不影響整車(chē)性能、布局。 （3） 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化，具有適用性和經(jīng)濟(jì)性。 （4） 齒輪軸與齒輪采用過(guò)盈配合。 （5） 采用齒輪齒條及棘輪聯(lián)合傳動(dòng)的方式。 （6） 采用站立式的自行車(chē)設(shè)計(jì)。 5、 預(yù)期結(jié)果 該設(shè)計(jì)方案達(dá)到了設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的基本要求，保持了傳動(dòng)件正確的相對(duì)位置，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，使得健身效率提高，維護(hù)方便，安全可靠，性?xún)r(jià)比高，實(shí)用性強(qiáng)。 六、設(shè)計(jì)主要步驟 1、仔細(xì)閱讀和研究設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，明確設(shè)計(jì)要求，分析原始數(shù)據(jù)、工作條件及設(shè)計(jì)要求等。 2、擬定設(shè)計(jì)的總體方案，并繪制傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。 3、進(jìn)行折疊式多功能自行車(chē)內(nèi)部傳動(dòng)件（齒輪齒條及棘輪）的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)包括齒輪和棘輪的結(jié)構(gòu)、選材等。 4、軸的設(shè)計(jì)。（軸材料的選取、直徑、軸系零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)及校核等） 5、軸承組合部件的選取。 6、折疊式多功能自行車(chē)前叉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及受力校核。 7、折疊式多功能自行車(chē)車(chē)架體結(jié)構(gòu)等零件的設(shè)計(jì)（尺寸、材料選取、受力分析等）。 8、裝配圖和零件圖的設(shè)計(jì)和繪制。 9、繪制零件三維圖。 10、整理、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 七、進(jìn)度計(jì)劃 序號(hào) 任務(wù)名稱(chēng) 開(kāi)始時(shí)間 結(jié)束時(shí)間 1 選題 2013.12.15 2013.12.19 2 查閱中、外文獻(xiàn)資料，外文資料翻譯，確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 2013.12.20 2013.12.24 3 開(kāi)題 2013.12.25 2013.12.31 4 進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì) 2014.01.05 2014.03.01 5 中期檢查 第八學(xué)期第3周 2014.3.10 6 上交畢業(yè)設(shè)計(jì)正稿打印版及電子材料，畢業(yè)設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)光盤(pán)，完成畢業(yè)答辯ppt 第八學(xué)期第11周 2014.05.07 7 畢業(yè)答辯 第八學(xué)期第14周 2014.05.28 八、參考文獻(xiàn) [1] 楊可禎等主編.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第5版.高等教育出版社2006. [2] 王先逵主編.《機(jī)械制造工藝學(xué)》第2版.機(jī)械工業(yè)出版社2010. [3] 王凡、宋建新主編.《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社2008 [4] 朱文堅(jiān)主編.《機(jī)械設(shè)計(jì)方法學(xué)》高等教育出版社2006. [5] 朱孝錄主編.《齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》化學(xué)工業(yè)出版社2004. [6] 唐金松主編.《簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》上海科學(xué)技術(shù)出版社第三版. [7] 二代龍震工作室編著.《Pro/ENGINEER》清華大學(xué)出版社2010. [8] （美）威爾遜，（美）薩德勒著，秦偉縮編.《Kinematics and Dynamics of Machinery》重慶大學(xué)出版社2005. 指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教研室審核意見(jiàn)： 教研室主任簽名： 年 月 日 備注：本開(kāi)題報(bào)告須裝入學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）檔案袋存檔。