课程设计说明书---跑步式自行车的结构设计.docVIP

课程设计说明书 跑步式自行车的结构设计 院(系) 专 业 机械制造设计及其自动化 班 级 08机械二班 学 生 指导老师 2011年1月12号 课程设计任务书 设计题目 跑步式自行车的结构设计 应完成的项目 (1) 跑步式自行车的结构设计 （2）跑步式自行车的传动系统 （3）跑步式自行车的导向系统 参考资料以及说明 （1）日本工业标准（JIS）D9421—1997 （2）中华人民共和国行业标准 自行 车工业标准 （3）周良德编著 现代工程图学第二 版 湖南科学技术出版社 2008年8月 （4）濮梁贵主编 机械设计第八版 高等教育出版社 摘要 跑步式自行车具有两个车轮，是依靠跑步者脚带动后轮驱动的一款健身设备。是在其普通自行车上加以改装的产品。具有经济，实惠，方便等特点。 本文运用机械原理，机械设计等科学知识，结合国内外有管跑步式自行车设计前沿知识，初步设计了跑步式自行车结构设计原理。 关键词 跑步式自行车 结构设计 1.自行车构造特点分析 自行车的车架，轮胎，脚踏，刹车，链条等众多部件中，其基本部件缺一不可。其中，车架是自行车的骨架，它所受的的人和货物的重量最大。按照各部件的工作特点，大致可分为导向系统，传动系统，制动系统。 1，传动系统：由脚蹬，中轴，链轮，曲柄，链条，飞轮，后轴，后轮等部件组成。人的脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄，链轮，链条，飞轮，后轴等部件传动的，从而使自行车不断前进。 2，导向系统:由车把，前叉，前轴，前轮等部件组成。乘骑者可以通过操纵车把来改变行驶方向并保持车身平衡。 3，制动系统：它由车夹部件组成，乘骑者可以通过它使行驶的自行车减速，停驶，确保安全。 从以上三个系统中得各部分工作部件的结构特点考虑和所收集的资料分析，运用外观设计理论知识，机械设计原理知识，我总结出自行车主要结构特点： 1，以中轴带动轮驱动而得到向前的驱动力。 2，车身结构用以安装中轴，飞轮等部件。 车轮以编条缠绕 2.设计构想 根据所总结出来的结构特点，我和同组成员提出了多种跑步式自行车设计方案构想： 随着人们的物质水平的提高，在这个精神需求越来越高的现代，我们设计的跑步式自行车一定要尽量使美观和质量得到最大得表现，所以我们的构思是：在保持个部件功能的前提下，首先在美观上，设计出一款时尚的自行车，然后在质量改善材料并做结构上的突破设计. 我设计的跑步式自行车，通过铰链形式的两个长踏板的上下往返运动来实现飞轮的转动从而实现后轮的驱动。 跑步式自行车的前叉部件在自行车结构中处于前方部位，他的上端与车把部件相连，车架部件与前管配合， 下端与前轴部件配合，组成自行车的导向系统，可以使前轮改变方向，起到了自行车的导向作用。此外，还可以起到控制自行车行驶的作用。前叉部件的受力情况属于悬臂梁性质，故前叉部件必须具有足够的强度等性质。 3.刚度强度校核计算 1，导向系统校核计算： 车把前轴刚度校核计算： T=0.5m 轴的许用切应力 轴在全长上的扭角不能超过1°，钢的切变模量G=8 强度要求，应使 强度要求，应使== d=10.7mm 扭转的刚度要求，应使 d=mm=11.5mm 所以取d为11.5mm时，而实际轴直径为25mm,因此刚度符合要求。 2.传动系统校核计算： 脚踏中轴强度计算： 轴的转数n为 轴的材料采用45号钢时， , 所以轴的强度符合实际要求，它的设计是安全的。 主动轴刚度校核计算： T=0.25m 轴的许用切应力 轴在全长上的扭角不能超过0.5°，钢的切变模量G=8 强度要求，应使 扭转的刚度要求，应使 扭转的刚度要求，应使 d=mm=11.5mm 所以取d为11.5mm时，而实际轴直径为25mm,因此刚度符合要求。 3.传动系统校核计算： 脚踏中轴强度计算： 轴的转数n为 轴的材料采用45号钢时， , 所以轴的强度符合实际要求，它的设计是安全的。 传动比的计算 根据一般自行车齿轮数进行选择：大齿轮数32，小齿轮数17 齿轮比：主动轮对被动轮的齿数比 G：齿轮比 C:主动轮齿数