自行车创新设计
【精品毕设】基于仿生原理的自行车形态创新设计
摘要随着科技的发展，生活质量的提高，消费者的需求更加多样化。
自行车从1818年诞生开始，就没有停止过发展的脚步，现在已经演变为十几类造型、功能不同的自行车。
消费者对自行车的需求也从原来单一的代步功能，发展到现在集休闲、娱乐、健身、竞技、收藏等各式各样的需求。
自行车产业发展日新月异，技术和设计与上世纪八十年代之前相比有了很大提高，如今自行车企业越来越重视产品的个性化。
在现代工业设计领域，产品形态仿生设计是一种重要设计方法。
论文从多方搜集了大量信息，对我国自行车行业现状进行分析，通过研究消费者消费兴趣，在对理论学习的基础上，以自行车所具备的娱乐、休闲、时尚的特性为出发点，从自行车的结构、外型及功能入手，考虑现代生活的需求，运用仿生的造型设计方法，来设计符合现代人们生活方式和审美惯的,具有现代产品设计的通用设计语言的,体现都市运动新元素的自行车。
关键词：自行车仿生设计形态创新AbstractWith the development of science and technology, improved quality of life, more diversified consumer demand. The birth of a bike from the beginning of 1818, there will be no development in the footsteps stopped, and now has evolved into more than a dozen types of shape, function of different bicycle. Consumer demand for a bike from the original function of a single means of transport, the development is now set to leisure, entertainment, fitness, sports, collecting a wide range of needs, etc.. The rapid development of bicycle industry, technology and design and the eighties of the last century has been greatly improved compared to before, now more and more bike companies personalized product. In the field of modern industrial design, product design has always been a form of bionic design of an important method. Collection of papers from a large number ofmulti-information, the status quo of China's bicycle industry analysis of consumer interest through research, on the basis of theoretical study in order to have the bike by the entertainment, leisure, fashion features as the starting point, from the structure of a bike , appearance and function, to consider the needs of modern life, the use of bionic design methods to design in line with the modern way of life and the people accustomed to the aesthetic with a modern design language of the universal design reflects elements of the new urban sport bike.Keywords：bicycle Biomimetic Design Patterns of innovation。
自行车设计创新未来科技与时尚的结合
自行车设计在未来科技与时尚的结合方面展现了许多创新的可能性。
以下是一些关于自行车设计创新与未来科技、时尚结合的想法：
1. 智能化技术：随着智能技术的不断发展，可以将智能功能融入自行车设计中。
例如，添加智能导航系统，通过连接手机或导航设备，提供实时的导航和路况信息。
还可以集成健康监测传感器，为骑行者提供心率、速度、里程等数据。
2. 可穿戴设备融合：自行车设计可以与可穿戴设备相结合，例如智能手表或智能眼镜。
这些设备可以提供个性化的骑行数据和实时反馈，帮助骑行者管理健康、记录骑行历程，并与其他骑行爱好者进行社交互动。
3. 材料创新：未来的自行车设计可以探索新材料的应用。
例如，使用轻质复合材料制造车架，有效降低重量并增强刚性；采用可再生材料或环保材料，以减少对环境的影响。
4. 环保和清洁能源：未来的自行车设计可以考虑利用清洁能源作为动力来源，如太阳能或电动助力系统。
这有助于减少对化石燃料的依赖，并降低对环境的污染。
5. 独特外观和个性化设计：自行车设计也可以与时尚元素相结合，打造独特的外观和个性化的设计。
通过运用创意的图案、颜色和材质，提供多样化的选择，满足骑行者对个性和时尚的追求。
6. 人机交互体验：未来的自行车设计可以更加注重人机交互体验，通过智能显示屏、语音交互等技术，提供更直观、便捷的用户界面，使骑行过程更加智能化和舒适。
总之，将未来科技与自行车设计结合，可以实现更智能、环保和时尚的骑行体验。
这些创新能够提升自行车的功能性、可持续性，并满足骑行者对个性化和时尚的追求。
随着科技的进步和设计的不断演进，我们可以期待未来自行车设计带来更多令人惊喜的创新。
更快更舒适的10款自行车
10款富有创新精神的自行车自行车是接近完美的车辆，但是这没有阻止人们继续探索，将其设计为速度更快、更舒适的运动休闲自行车或更适合于上下班需要的自行车。
下面就是10款富于创新精神的自行车。
1．瓦尔纳风暴（Varna Tempest）上世纪70年代，乔治•吉奥吉夫（Georgi Georgiev）从贝尔格莱德来到多伦多，当在《大众机械师》杂志上读到一篇关于“人力速度锦标赛”（这是一项互相竞逐最快脚踏车的比赛）的文章时，他心中一亮。
自那以后，他一直尝试着设计自己的款式，他从身边的世界里汲取灵感，造型出一款流线型碳纤和凯夫拉纤维外壳的低棱线卧式自行车。
“我观察自然，观察那些在液体、空气或水里高效移动的东西，比如说海豚。
”他如是说道。
瓦尔纳风暴每年吉奥吉夫都带着最新版瓦尔纳自行车来到内华达，在这儿，加拿大车手山姆•惠廷汉姆（Sam Whittingham）把自己塞进车里，尝试创造速度纪录。
9月，惠廷汉姆打破了自己的纪录，踩着这辆瓦尔纳风暴，最高时速达到了82.819迈。
为了强调他的流线型自行车设计的高效性，吉奥吉夫放言：“我们用一半的马力就能达到80迈以上。
”2．AutoVelo2010年国际自行车设计大赛优秀奖获得者AutoVelo由SpeedStudio Design的创立者埃里克•斯托达德（Erik Stoddard）打造，这是一款混合动力的电动卧式自行车，它效法汽车上的座位安置，比传统车型要更为挺直。
“大多数卧式自行车座位离地更近，但是 AutoVelo实际上模仿了小型SUV的乘坐位置，因此你会离地更高，这样你在骑行时可以看到别人，别人也能看到你。
”斯托达德解释道。
“它是为那些喜欢驾车但又想在拥挤的城市环境中穿梭自如的人设计的。
”AutoVelo相对于其他卧式自行车，另一项微调是，斯托达德设计的踏板驱动的是前轮，而不是后轮；不过，有一个马达可以转动后轮。
他还缩短了传统卧式自行车的轮距，以增强车子的机动性，从而更易于在城市交通中穿行。
自行车创新设计方案
自行车创新设计方案随着城市化进程的不断推进，人们对交通工具的需求也日益增长。
自行车作为一种古老而且环保的交通工具，一直以来都备受人们的喜爱。
然而，时至今日，我们是否还满意于传统的自行车设计呢？是否有新的创新设计方案可以进一步改善自行车的便利性和实用性呢？本文将探讨自行车创新设计方案，提出几个潜在的方向。
一、可折叠自行车可折叠自行车是近年来自行车设计领域的一个热门方向。
一般的自行车设计需要占用较大的存储空间，在使用过程中也不太方便携带。
而可折叠自行车通过设计紧凑的结构，使其可以在不使用时折叠成较小的体积，并方便携带。
这为城市人群提供了更大的灵活性，可以随时将自行车收纳在办公室或者公共交通工具中，不再受到空间的限制。
二、智能自行车随着智能科技的飞速发展，智能自行车成为自行车设计的又一个创新方向。
智能自行车可以通过传感器、智能手机软件等技术实现多种功能，例如导航、健康监测、防盗等。
通过导航功能，骑行者可以轻松找到目的地，不再迷路；通过健康监测功能，骑行者可以实时监测自己的心率、消耗的卡路里等健康指标；通过防盗功能，可以提高自行车的安全性，减少被盗的风险。
智能自行车的出现，极大地提高了自行车的实用性和便利性。
三、电动自行车电动自行车是另一项备受关注的创新设计方案。
随着电池技术的不断进步，电动自行车的性能和续航里程得到了极大的提升。
相比传统自行车，电动自行车可以提供电力助力，让骑行更加省力和舒适。
特别是对于老年人、上班族等需要长时间骑行的人群来说，电动自行车是一种更加合适的选择。
此外，电动自行车还可以减少对环境的污染，使出行更加环保。
四、碳纤维自行车碳纤维自行车作为一种轻量级的自行车材料，具有优异的强度和刚度。
传统自行车一般采用钢铁或铝合金材料，重量较大，不利于长时间骑行。
而碳纤维自行车由于其轻量化的特性，骑行者可以更轻松地掌控自行车，提高骑行的舒适性和稳定性。
此外，碳纤维材料还具有较好的耐腐蚀性和抗疲劳性，使自行车的使用寿命更长。
和田十二法举例自行车改一改
和田十二法举例自行车改一改和田十二法举例自行车改一改自行车一直以来都是人们生活中不可或缺的交通工具之一。
在和田十二法的指导下，我们可以对自行车进行改进和创新，使其更加适应现代生活的需求。
1. 减轻重量：使用轻质材料，例如碳纤维，来制造自行车的框架和零部件，以减轻整车重量，提高骑行的效率和速度。
2. 增加电动助力：在自行车中加入电动助力系统，使其更容易上坡或者在长途骑行中减少疲劳。
这种改进将吸引更多的人选择自行车作为他们的主要交通工具。
3. 增加智能科技：将智能科技集成到自行车中，例如智能导航系统、实时健康监测、无线充电等，提供更便捷、安全和智能化的骑行体验。
4. 改进刹车系统：引入更先进的刹车系统，例如电子刹车或液压刹车，以提供更强大、灵敏的制动效果，增加骑行的安全性。
5. 提高悬挂系统：改进自行车的悬挂系统，使其更适应不同路面条件，提供更舒适的骑行体验。
6. 增加储物空间：在自行车上增加储物空间，例如在车架上或后座下方增加储物箱，方便骑行者携带个人物品。
7. 提高防盗性能：改进锁具系统，增加防盗性能，以减少自行车被盗的风险。
8. 引入可拆卸设计：设计自行车的零部件，使其更易于拆卸和更换，方便维修和更换配件。
9. 增加节能环保特性：鼓励使用可再生能源，例如太阳能或动力回收技术，使自行车更环保和节能。
10. 提高人体工学设计：根据人体工学原理，改进自行车的座椅、把手等部件的设计，提供更舒适的骑行姿势和减少对身体的压力。
11. 引入自动化技术：使用自动化技术改进自行车的喇叭、灯光等功能，提高骑行时的便利性和安全性。
12. 增加互联网连接性：将自行车与互联网连接，实现与其他自行车、交通信号灯等的通信，提供更智能、高效的交通管理和骑行体验。
通过以上的改进和创新，自行车将成为更适应现代生活的交通工具，提供更便捷、舒适、安全和环保的骑行体验。
同时，这些改进也将推动自行车产业的发展，促进人们更多骑行，减少对汽车的依赖，从而改善交通状况和环境质量。
智能化自行车的设计与实现研究
智能化自行车的设计与实现研究随着科技的不断进步，人们对于生活品质和便利性的要求也越来越高。
自行车作为传统的交通工具，也在不断创新与升级中。
近年来，智能化自行车成为自行车设计的新趋势。
一、智能化自行车的设计概述智能化自行车有以下几个方面的改进：1.智能锁智能锁是指使用蓝牙等技术实现自锁、远程锁、密码锁等功能，不仅方便了用户，同时通过防盗功能提高了安全性。
2.智能导航智能导航通过设备连接互联网实现地图、导航、语音提醒等功能。
这是自行车运动爱好者的福音，能够辅助他们更好地探索未知的路线。
3.智能健康监测通过如心率、血压、步数等传感器，对自行车运动员进行生理数据采集，以便实现更好的锻炼计划及身体健康状态的监测。
4.智能充电技术采用高效快速充电设计，能够大大提升充电效率，同时也减少充电时间。
5.智能化的车身设计智能化车身设计的目的是通过对车身的优化，提升骑行的舒适性、稳定性及速度，同时降低对骑行员的体力要求。
二、智能化自行车的主要技术1.嵌入式系统智能化的自行车离不开一台嵌入式设备，实现自行车的智能化升级，从而更好地满足用户的需求。
2.传感器技术通过传感器技术，实时的感知车辆的状态，如GPS、气压、陀螺仪、蓝牙通信等均可作为智能化自行车设计的技术手段。
3.新能源技术智能化的自行车在能源方面的优化与升级是必要的，采用锂电池等新能源技术，可以带来更大的续航量和更快的充电速度。
4.网络与通信技术智能化自行车的数据是通过互联网或通信技术进行传输，如4G、蓝牙、WiFi 等，确保数据的准确性。
三、智能化自行车设计的未来趋势1.智能化自行车的数据分析对于用户的行车数据进行分析，为用户的骑行行为提供更好的指导和改进建议。
2.智能化自行车的安全性增加安全性更为人性化的设计，如在车轮处设置制动器件，通过计算机软件自动调节刹车，则可以大大减少人为疏忽导致的安全问题。
3.智能化自行车集群技术通过互联网、智能化车辆之间的实时交流，可以实现多车同行的自动控制，从而提升整个车队的运输能力。
自行车创新设计综述
自行车创新设计综述
自行车作为一种低碳环保出行工具已成为越来越多人的首选，自行车创新设计也成为当今时代最为热门的研究话题。
以下将从几个方面介绍自行车创新设计的最新动向。
首先，新型材料的应用。
近几年来，随着人们对环保的不断重视，环保材料应用于自行车设计也变得越来越受欢迎。
例如，有不少自行车制造商已经使用环保材料如重量轻的碳纤维制成车架。
碳纤维是一种非常理想的材料，既耐腐蚀又具有良好的强度和韧性。
此外，它在自行车设计中的运用也有助于降低车身重量。
其次是电动自行车的发展。
现代社会，特别是发达国家，电动自行车的普及已成为不可避免的趋势，它利用电动机将蹬摩托车的力量发挥到极致，提升用户的出行体验。
在技术上，电动自行车可以通过智能系统实现车辆全自动驾驶、节能减排等技术，使得用户可以更加安全便捷地出行。
自行车创新设计方案
自行车创新设计方案一、引言自行车作为人们日常生活中常见的交通工具，其设计理念和功能不断得到创新和提升。
本文将介绍自行车创新设计方案，包括智能化设计、环保材料、轻量化设计、多样化功能以及美学与人体工程学等方面的创新设计。
二、智能化设计1. 智能导航系统：通过GPS定位技术，为骑行者提供实时位置和路线信息，帮助规划最佳路线。
2. 智能防盗系统：采用物联网技术，实现自行车与手机或其他设备的连接，方便远程监控和报警。
3. 智能健康监测系统：通过传感器技术，监测骑行者的心率、速度、距离等健康数据，为骑行者提供个性化健身建议。
三、环保材料1. 使用可再生材料：如竹子、塑料等可再生材料制造自行车，降低对环境的影响。
2. 环保涂层技术：采用环保涂层技术，减少对环境的污染。
3. 推广使用环保出行方式：如共享单车等，减少对交通拥堵和环境污染的影响。
四、轻量化设计1. 材料轻量化：采用高强度轻质材料，如碳纤维、铝合金等，降低自行车的重量。
2. 结构优化：通过优化设计，减少不必要的零部件和结构，降低重量。
3. 能源效率：采用高效驱动系统和电池，减少能源消耗，提高骑行效率。
五、多样化功能1. 多模式骑行：提供不同骑行模式，如山地模式、城市模式等，满足不同路况和骑行需求。
2. 健身功能：增加阻力和坡度调节等功能，提高锻炼强度和效果。
3. 娱乐功能：添加音响、照明等娱乐设备，增加骑行的乐趣。
六、美学与人体工程学1. 美学设计：结合现代美学理念，设计出符合大众审美且具有个性的自行车外观。
2. 人体工程学：根据人体工程学原理，优化座椅、把手等关键部件的设计，提高骑行的舒适性和稳定性。
同时，考虑不同人群的身高、体型等因素，提供个性化的骑行体验。
3. 安全防护：结合人体工程学设计，提高自行车的安全性能。
例如，优化车架结构以增强抗冲击能力；采用符合人体工程学的刹车系统，保证快速而稳定的制动效果；设计合适的把手高度和角度，提供舒适的握感和操控性。
自行车创新设计综述
机械创新设计课程论文题目：自行车的创新设计专业班级：机械姓名：学号：********课程老师：自行车的创新设计和应用浙江农林大学机械摘要：为促进自行车行业的发展，必须引入创新的设计方法进行创新设计。
在阅读和检索国内外大量文献的基础上本文分析了创新设计的理念和方法，分析了现代自行车的主要创新形式为自行车的创新设计奠定了一定的基础。
论文从车把、车身、车座等几个方面介绍了自行车的创新思路与方法。
文中介绍的创新点为：改经典的链传动改为齿轮传动。
用新型非零变位弧齿锥齿轮取代传统的零变位弧齿锥齿轮，以获得更高的使用寿命和传动效率。
采用双瓣式车座，改善骑车的舒适度。
采用龙头式车把，有更好的骑车体验。
采用碳纤维车架，减轻车身重量，增强自行车使用寿命。
采用折叠式双杆三角支撑立车架，避免外部因素使闲置自行车歪倒，损坏车身。
关键词：自行车；创新设计；弧齿锥齿轮；车架造型一、产品背景及发展现状1.1论文的选题背景及意义从早期的自行车雏型出现，到今天种类繁多、形式多样的自行车产品，已经历了近200年的历史。
今天，尽管自行车整体行业处于一个供大于求的市场矛盾中，但就其存在的社会效益上看，它依然是一种清洁、廉价和具有健身功能的短途代步工具，依然有着广阔的发展前景，因此创新对今天的自行车的设计和生产有着积极的意义。
现代自行车产品开发越来越注重创新，例如色彩的设计，新材料、新工艺、新结构的应用以及多功能设计。
本文以大家都比较熟悉的自行车为对象，在研究自行车发展史、结构功能、传动机构、派生形式等多方面资料的基础上，开发自行车计算机辅助设计的创新软件。
充分利用面向对象技术、计算机动画技术及多媒体仿真技术，提供多种自行车设计方案，准确而生动地模拟出自行车创新设计过程，能够促使人们积极思考、分析、探索，提高创新能力。
同时对提高设计质量，缩短设计周期，增强设计的直观性、形象性，以便集中精力用于创造性研究，具有重要意义和应用价值。
1.2国内外研究及发展现状近年来，自行车创新以人机工程学为出发点，主要集中在生物力学特性的研究方面。
基于TRIZ理论的自行车进化过程分析与创新设计
(e)
图2 自行车演化发展
（2）自行车进化的四个阶段
伴随人类需求对产品形式、功能、质量、审美 的不断提高，自行车设计不断创新，人类需求的质 量、数量及对产品形式的不断变化，迫使自行车设 计不得不根据需求变化及实现的可能，增加自行车 的辅助功能，改变其实现形式。从历史的观点看， 自行车处于进化之中。自行车的进化分为如下四个 阶段：
TRIZ 理论主要内容包括：技术系统进化理论、 40 个发明创造原理、39 项技术特性、冲突矩阵、 物质——场分析、76 个发明问题标准解决方法、 发明问题解决算法(ARIZ) 以及工程效应知识库 等。在产品设计进化过程中，上述各内容都能从不 同方面对设计人员提供创新方案的指导。
代技术，以应对未来的市场竞争；处于退出期的产 品，企业利润急剧下降，应尽快淘汰。这些可以为 企业产品规划提供具体的、科学的支持。
图 5 折叠过程
5、 小结
TRIZ中的技术进化理论中的S曲线、技术系统
进化法则、技术系统进化模式与自行车设计过程紧
密结合，将使自行车创新设计更容易实现。技术系
统进化理论不仅能够预测技术的发展，而且还能展
现预测结果实现的产品的可能的结构状态。由于技
术进化模式与法则具有可传递性，对于任意产品创
(a)
(b)
[5] Kim. Y.S, Cochran.D.S. “Reviewing TRIZ from the perspective of axiomatic design”. J.Eng.Design. 2000,(12):79-94
[6] 檀润华.创新设计：发明问题解决理论[M].北 京：机械工业出版社，2002.P74-85.
因此，自行车的功能已不再是简单的代步工 具，向着便携化、健身化、娱乐化、轻质化形式发 展，呈现出多样化的功能与形式，如图8、图9、图 10、图11所示。自行车车架材质的选用上也趋于轻 质化。镁合金材料是制造高档轻便型自行车及电动 车减重节能的理想材料，具有较高的强度、刚度、 减震性、机械加工性能和可回收性。
自行车设计：创意与功能的完美结合
自行车设计的创意与功能的完美结合，可以为骑手提供更好的骑行体验并展现独特的个性。
以下是一些关于自行车设计的创意和功能的结合：
1. 独特的车架设计：创新的车架设计可以提供更好的操控性和舒适性。
例如，采用空气动力学设计的车架可以减少风阻，并提高速度；弹性车架或减震系统可以提供更舒适的骑行体验。
2. 智能科技集成：将智能科技应用于自行车设计中，可以提供更多的功能和便利性。
例如，内置导航系统、蓝牙连接和APP控制等，帮助骑手实时导航、监测健康数据和与其他骑手互动。
3. 多功能储物空间：在自行车设计中增加多功能的储物空间，可以方便骑手携带物品。
例如，设计带有隐藏式储物箱的车架、后架或沿座管的储物袋等，可以存放手机、钥匙、工具等必备物品。
4. 集成照明系统：充分考虑安全性，将照明系统集成到自行车设计中。
例如，采用LED灯带、车轮内嵌式灯光等，提高夜间骑行的可见性，并为自行车增添独特的外观效果。
5. 个性化涂装和图案：通过个性化的涂装和图案设计，可以展现骑手的个性和品味。
有时候，一款独特的外观会使自行车与众不同，并成为骑手的标志性符号。
6. 可持续发展材料的应用：在自行车设计中使用可持续发展材料，既减少环境负担，又能体现创意和功能。
例如，采用可回收材料、天然纤维复合材料等，使自行车更加环保和轻量化。
通过创意和功能的结合，自行车设计可以满足骑手对于舒适性、安全性和个性化的需求。
无论是提供更好的性能，还是增加实用的功能，这些创新设计都能让骑行变得更加有趣和令人愉悦。
同时，我们也应该将可持续发展和环保作为自行车设计的重要因素，为未来的骑行做出贡献。
自行车的创新设计
目录前言1、从人因工程学的角度出发，对自行车车座设计进行改进分析。
2、从人因工程学的角度出发，对自行车靠背设计进行改进分析。
3、从人因工程学的角度出发，对自行车车把设计进行改进分析。
真正具有现代形式的自行车诞生于1874年。
如今自行车在很多国家只是作为运动健身的工具，但是从上世纪20年代自行车传入我国以来，由于经济、人口状况与地理条件等方面的原因，自行车在一个很长时期内一直作为中国百姓的主要交通工具。
当前我国自行车产量、出口量均占世界总量60%以上，国内消费量也居世界第一。
自行车的历史已经超过了一百年，但是从人因工程学的角度进行分析，我们可以发现，现在的自行车设计仍然存在缺陷，需要改进。
二、问题及改进2.1 鞍座设计不合理——鞍座太平坦，太窄，太硬鞍座设计要素分析尺寸决定鞍座宽度的因素主要是人体的生理结构，如坐骨结节的距离、骨盆的大小等等。
其中起关键作用的是坐骨结节间的距离。
这段距离基本上决定了鞍座后部的宽度，它的宽度保证人体坐骨结节在鞍座上时的距离位置：过小容易使结节间软组织受到挤压，过大容易影响鞍座的的平衡。
坐骨结节一般9—12厘米。
因为女性的髋骨要宽于男性，在设计时鞍座宽度要比男性的宽一些。
弧度弧度是指从鞍座后部过渡到鞍座鼻部弧线的弯曲程度。
由鞍座的宽度、长度以及骑乘者大腿内侧的脂肪厚度、髋臼窝的深浅和鞍座的用途等决定。
垫料垫料是自行车鞍座舒适与否的一个重要因素。
它决定了鞍座的变形程度。
如果垫料过软，坐骨结节就会陷入到鞍座中，导致人体组织的麻木和缺血：如果垫料太硬，将会导致人体组织的疼痛。
所以，垫料的柔软程度和大小是设计中一个非常重要的因素。
另外，包覆材料的透气性、防水性、防变形性等也是应该考虑的因素。
当人骑在鞍座上时坐骨生殖区（位于坐骨结节和耻骨联合部之间，分布有大量的血管、神经和软组织）靠在平坦的座面上，鞍座会压迫到坐骨神经区的组织和脂肪；坐骨神经区的组织里含有丰富的血管、软组织和大量的神经及神经末梢，在骑行时，上躯体的部分重量压迫到这些血管和神经，造成人体会阴区的疼痛和麻木；而且会阴区深层中含有泌尿组织、血管及生殖动脉和传导神经，这样也会造成生殖区域的麻木和缺血，严重的会导致生殖系统障碍。
新型水陆两用自行车设计（含全套CAD三维图纸）
毕业设计说明书下载本文的朋友请注意：本文附有其他文件（CAD图纸或者三维图等）如需请联系：QQ3107327773题目：水陆两用自行车设计姓名：学号：学院：专业：指导教师：年月日摘要本文主要对一种新型的娱乐器械进行了设计——水陆两用自行车。
通过调查，目前，明轮、喷水、螺旋桨等驱动被广泛使用，其中经过比较计算确定了螺旋桨的驱动是最佳的模式。
根据流动力学中的阻力速度关系分析出了最小阻力是在正常行驶时才发挥到最小。
选择最方便的传动机构来设计一种被世界多人关注且利用率高驾驶更加容易的水上休闲车。
水陆两用自行车在动力方面与古板自行车相似，都是靠人力驱动，通过链传动将动力传送给后轴。
后轴相连的两个可独力控纵，互不影响的明轮，实现两陆自行车在水上的航行和转向。
将浮板设计成三角形在与两陆自行车固定，可以给顾客在水上驾驶中对自己的安全感有些保障，使驾驶安全，轻便并且放心。
关键词：水陆两用自行车、明轮、喷水、驱动、螺旋桨。
AbstractThis paper mainly designs a new type of entertainment equipment - amphibious bicycle. At present, open-wheel, water jet, propeller and other driving are widely used, among which the propeller driving mode is determined to be the best by comparing and calculating. According to the relationship between drag and velocity in hydrodynamics, it is concluded that the minimum drag can be achieved only when driving normally. Choose the most convenient transmission mechanism to design a water recreation vehicle which is concerned by many people in the world and easy to drive with high utilization rate.The amphibious bicycle is similar to the old-fashioned bicycle in terms of power, which is driven by manpower and transmitted power to the rear axle through chain drive. The two open wheels connected by the rear axle can control the longitudinal force independently and have no influence on each other, thus achieving the movement and steering of the amphibious bicycle on water.Realize the navigation and steering of bicycles on the water. The floating board is designed to be triangular and fixed with bicycles on both sides of the land. It can give customers some protection of their sense of safety when driving on water, making driving safe, portable and reassuring.Key words: amphibious bicycle, open wheel, water spray, drive, propeller.目录摘要 (I)Abstract (IV)目录 (V)第1章绪论 (1)1.1水上踏板自行车的来源 (1)1.2研究内容及背景 (2)1.3水陆两用自行车的研究目的与意义 (2)第2章水陆两用自行车的介绍 (4)2.1水陆两用自行车的构成 (4)2.2水陆两用自行车方案设计： (5)第3章传动系统 (7)3.1自行车传动效率计算 (7)3.2 传动比 (7)3.3链传动设计 (8)第4章明轮的设计 (10)4.1明轮简介 (10)4.2明轮的设计 (10)第5章轴的设计 (12)5.1链轮上的力计算 (12)5.2选取材料 (12)5.3轴的计算 (12)5.4轴的结构设计 (12)5.5 设计总结 (13)5.6专利介绍 (14)第6章浮力的计算 (17)第7章功率的计算 (19)总结 (20)致谢 (21)参考文献 (22)三维作品展示 (23)附录本次设计采购清单 (33)第1章绪论1.1水上踏板自行车的来源水上踏板自行车开始于加拿大。
基于TRIZ的自行车创新设计
基于TRIZ的自行车创新设计一、研究目的应用TRIZ进行自行车创新设计，解决自行车与公交系统的互补与延续。
同时增加新的使用乐趣。
二、基本思路及创新点：交通覆盖的空白使得人们在出行时产生不便这是一个典型的管理矛盾，那么现在要将这个管理矛盾转化成技术矛盾，即在减小自行车体积的同时不改变它使用时的基本形态，保证它的强度、稳定性和使用时可靠性。
查阅TRIZ矛盾矩阵表得到表一：表一：自行车创新设计解决方案矩阵表从这个图表中，可以看到解决这个问题可以从2、7、14、15、16、17、28、35、40号解决方案中找到方案。
查阅TRIZ理论解决矛盾的40个标准方法，得到：2．抽出：①从物体中抽出产生紊乱的部分或属性；②从物体中抽出必要的部分或属性。
7．套叠法：把一物体嵌入另一物体，然后再嵌入另一物体中。
14．曲线、曲面化法①将直线、平面变成弯曲的形状，将立方体变成椭圆体；②使用滚筒、球状、螺旋状；③改直线运动为回转运动,使用离心力。
15．动态法：①自动调节物体，使其在各动作阶段的性能最佳；②将物体分割成既可变位又可相互配合的数个构成要素；③使不动的物体可动或相互交换。
16．部分超越法：所期望的效果难以100%实现时，在可以实现的程度上加大动作幅度，使问题简化。
17．多维法：①将做一维直线运动的物体变成二维平面运动；②单层构造的物体变为多层构造；③将物体倾斜或侧向放置。
28．机械系统的替代法：①用光学系统、听觉系统、嗅觉系统取代机械系统；②使用与物体相互作用的电场、磁场、电磁场；③场的取代a）可变场与恒定场相取代，b）固定场与随时间变化的可动场相取代，c）随机场与恒定场相取代，④把场与强磁粒子组合使用。
35．性能转化法：改变物体的凝聚状态、密度分布、可挠度、湿度等。
40．复合材料法：用复合材料替代单一材料。
在以上这些方法是解决静止物体体积的一般性解决方法。
但做为自行车在普遍性的基础上，又有其特殊性。
根据TRIZ理论中的系统完备性法则对自行车系统进行全面的认识，在这个系统中包含了动力装置、传动装置、执行装置和控制装置：动力装置——脚蹬，把人的生物能，转化为机械能；传动装置——链条、轴承、齿轮，传递机械能；执行装置——车轮，滚动使车行驶；控制装置——车把、脚蹬、车闸，控制方向和速度。
自行车创新设计方案
自行车创新设计方案自行车一直以来都是人们出行的重要工具之一，而如何在现有的自行车基础上进行创新设计，提升自行车的功能和体验，成为了许多设计师和制造商关注的焦点。
本文将介绍一个自行车创新设计方案，通过引入智能科技和可持续发展理念，来实现更加便捷、安全、环保的出行方式。
一、智能科技的应用传统自行车的体验在一定程度上受到限制，例如乘坐舒适性、安全性、导航等方面存在不足。
因此，我们可以通过引入智能科技来解决这些问题，提升自行车的性能和用户体验。
1.1 智能座椅设计具有智能座椅的自行车，可以根据乘坐者的身体形态自动调节座椅的高度和倾斜度，提供更舒适的乘坐体验。
此外，智能座椅还可以通过传感器收集用户乘坐时的数据，如心率、脉搏等，以提供健康管理和定制化的骑行方案。
1.2 智能导航系统集成智能导航系统的自行车可以通过GPS定位、地图导航等功能，在骑行过程中为用户提供准确的路线导引。
同时，系统还可以提供实时交通信息和警示，帮助用户规避拥堵和危险相关的路段，提高骑行的安全性。
1.3 智能防盗系统自行车是容易被盗的贵重物品，为了解决这一问题，我们可以将智能防盗系统集成到设计方案中。
该系统可以通过密码锁、指纹识别等方式对自行车进行安全保护，并在发生窃盗行为时及时向用户发送警报信息。
二、可持续发展的理念在当前环境保护和可持续发展的背景下，设计一个环保的自行车创新方案也变得尤为重要。
以下是一些可持续发展理念在自行车设计中的应用。
2.1 绿色能源利用太阳能或动力回收技术，将自行车的动力来源改为绿色能源，减少对传统化石燃料的依赖。
例如，可以在自行车的车架或轮圈上安装太阳能电池板，通过吸收光能转化为电能，为自行车提供动力。
2.2 环保材料采用可再生材料或可降解材料制造自行车的零部件，减少对环境的影响。
例如，使用可降解的塑料制作车轮罩或车架，使废弃自行车部件更易于回收和处理。
2.3 智能能量管理利用智能科技，设计自行车能量管理系统，对骑行时的能量消耗进行监测和分析，并通过回收和再利用的方式，最大限度地提高能量的利用效率。
普通自行车的设计创新和技术进步
普通自行车的设计创新和技术进步随着科技的发展和人们对出行方式的追求，自行车作为一种环保、健康、经济又实用的交通工具，一直都受到人们的关注和喜爱。
近年来，普通自行车的设计创新和技术进步受到了广泛的关注和推进。
本文将探讨普通自行车在设计和技术方面的创新，并分析其对出行方式和社会发展的积极影响。
在普通自行车的设计创新方面，众多厂商和设计师致力于提升车辆的舒适性、安全性和便利性。
首先，舒适性方面，一些自行车采用了人体工学设计，将车架、座椅和脚踏板等部位进行调整，使得骑行更加舒适。
例如，电动助力自行车的出现，通过电动助力系统提供动力支持，减轻骑行者的劳动强度，进一步提高了骑行的舒适性。
其次，安全性方面，普通自行车的创新设计也包括了安全性的提升。
诸如加装车灯、刹车灯、反光镜等设备，有效提升了自行车的夜间可见性，减少了交通事故的发生。
此外，一些智能技术的应用也使得自行车在行驶过程中更加安全，例如智能制动系统、碰撞预警系统等。
最后，便利性方面，自行车的设计创新也体现在其折叠、轻便、可携带等方面。
一些折叠自行车的推出，使得自行车能够轻松收纳于公共交通工具中，方便人们多种出行方式的组合。
除了设计创新，自行车在技术方面的进步也为其带来了无限可能。
一方面，在材料使用上的技术进步使得自行车更加轻量化、坚固耐用。
例如，用于车架的铝合金材料或碳纤维材料的应用，既减轻了车辆重量，又增加了车架的稳定性。
另一方面，在动力系统的技术进步方面，电动助力系统的应用是一大突破。
电动助力系统通过电力提供辅助动力，使得骑行者在面对起伏路段或长途骑行时能够更加轻松，也拓宽了自行车的使用范围。
此外，智能技术的应用也催生了智能自行车的兴起，通过搭载智能导航、智能锁、智能防盗等功能，使得自行车具备更高的智能化水平。
普通自行车的设计创新和技术进步对出行方式和社会发展产生了积极的影响。
首先，它们提供了一种环保和健康的出行方式。
相比于机动车辆，自行车作为一种非机动的交通工具，不会产生尾气和噪声污染，对改善城市环境和保护大气质量具有积极意义。
自行车创新设计综述
自行车创新设计综述
自行车的创新设计在过去几年得到了极大的发展，为消费者提供了越
来越多的选择，从外观、功能上都大大提高了自行车的可用性和可靠性。
本文将从车架、装备、设计和技术等方面介绍自行车的创新设计。
首先，车架最近几年也迎来了很大的变化，除了传统的铝合金和钢质
车架外，碳纤维和聚合物材料的运用也在不断增加。
这些新型车架可以更
有效地减轻自行车的重量，使自行车可以更轻松、更安全地骑行。
其次，
自行车装备也有很大的改变。
目前，智能自行车的普及使得智能终端的应
用越来越广泛，消费者可以在它们的自行车上安装电子转把、GPS导航和
车辆系统等智能装备，从而更加方便地了解和实现智能骑行。
此外，自行车的设计也发生了很大变化。
设计师将多种不同的材料和
审美设计元素结合起来，实现出令人惊叹的美学外观，将自行车和消费者
的个性化需求完美融合，从而将自行车的功能和外观完美结合起来。
最后，自行车技术也有了很大的变化，使用更高级的零配件，使自行车能够更安全，可靠性更高，耐久性更强，让消费者可以更轻松地展开骑行。
总之，过去几年自行车的创新设计获得了长足的发展。
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机械械创新设计案例
新型自行车的开发
随着科学技术发展，人们生活水平不断提高，发现原有自行车有不少缺点，同时也根据需要提出一些希望点，在此基础上开发了多种新型自行车。
1)助力车
为省力开发出多种助力车，为避免对环境的污染，电动车较受欢迎，小巧的电机和减速装置放于后轮毂中，直接驱动车轮，电源则采用干电池。
2)考虑宜人性的新型车
英国发明家伯罗斯发明躺式三轮车(图例10—2)，车上座位根据人体工程学设计，躺式蹬车省力，时速可达50km。
摇杆式自行车(图例10—3)将回转蹬踏变为两脚往复蹬踏，这样能充分使人蹬车时在90°-120°范围内做有用功，而去除做无用功的动作。
两摆杆通过链条分别带动超越离合器使后轮转动。
3)传动系统的变异
链传动易磨损掉链。
新开发的齿轮传动自行车(图例10—4)脚蹬带动齿轮通过传动轴将运动传至后轮，提高传动效率。
传动体包覆，无绞人裙摆、裤脚之忧。
上海凯瑞驰自行车公司已生产这种自行车系列。
根据需要将单速车改型为变速车，最多可达15种变速。
开发自适应调速装置，在上坡或蹬踏阻力大处自动调至低速挡。
4)塑料自行车
工程塑料的引入对自行车性能有很大改进。
碳纤维自行车采用碳纤维模压做成整体无骨架式车身(图例10—5)。
其特点是强度高，避免有焊接薄弱点；无横梁，重心低，行车便于控制；流线外形，风阻小；重量轻(约11kg，比金属架车轻1.5kg)；速度快(比金属架车每公里快3s)。
在巴塞罗那奥运会，一名美国车手骑着定做的一辆碳纤维自行车取得金牌并破世界纪录。
全塑自行车
图例10—6所示为，其车架、车轮皆为塑料整体结构，一次模压成型；车把为整流罩式全握把，整车呈流线型。
日本伊嘉制作公司开发的全塑自行车整车重量仅7.5kg。
高速自行车
美国加利福尼亚大学学生弗朗斯等人设计的半躺式Dexter Hysol“猎豹”自行车车速达68．73mi1e／h，创世界新纪录。
(猎豹奔跑时速可达68mi1e／h。
图例10—7所示的这种高速自行车具有以下特点：
(1)采用“躺式”，骑车者能发挥最大动力，并减小风阻面积；
(2)双级链传动升速；
(3)以高强度碳纤维复合材料注塑整体车座和大梁。
采用碳纤维车把和立柱，铝制链套和中轴套，连同碳纤维车外罩，全车总重量只有29.5lb(约13.4kg)。
(4)采用Hysol宇航粘合剂取代传统紧固件,既减轻重量，又使载荷和应力均布在更大面积上，
增加强度，减少振动。
(5)运用空气动力学原理对车外罩形状进行
优化设计，形成笼罩骑车者的流线型封闭舱，
提高空气动力学效率30％以上。
图例10—8所示为巡警用自行车，车上装有内藏式无线电通话设备、手电筒支架，还配备了便于上被追击用的电动助力装置。
双人自行车成家庭型自行车(双人前后蹬踏，中间有几个孩子的车座)由两个人驱动，分别设有单向离合器，使驱动力同时推动车轮而不互相干涉。
7)小型自行车
为便于搬上高楼或放在汽车后厢外出旅游运动，开发了多种折叠式小型自行车。
美国开发的一种便于携带的折叠式自行车，折叠后最小体积仅27in×8.5in×8.5in，可放于汽车或火车座位底下，打开只需15s。
其它类型的自行车
旅行箱式折叠自行车
旅行箱式折叠自行车1
旅行箱式折叠自行车2
具有革新精神的自行车
三合一自行车
世界上最小的折叠自行车
3．几点启示
1)小小普通的自行车可以有多种新型原理和结构，而且还会不断改进、翻新。
可见处处有创新之物，创新设计是大有可为的。
2)人类和社会的需要是创造发明的源泉。
社会的需要促使了自行车的演变，也正是社会的需要产生了各种新型功能和结构的自行车。
紧紧抓住社会的需要，将使创新设计史具有生命力。
3)不断发展的科学理论和新技术的引入，使产品日趋先进和完善。
如高速自行车的开发中考虑到空气动力学和人体力学，采用了新型材料和先进结构，还应用计算机辅助手段进行优化，故具有先进的性能。
实践证明，充分利用先进设计理论和科学技术是创新设计中必须重视的问题。