新型省力踏步自行车的创新设计与制作
踏板自行车的设计【含CAD图纸】
踏板自行车的设计【含CAD图纸】一、设计概述二、设计要点1. 结构设计(1)车架:采用高强度铝合金材料,轻便且耐用。
车架采用流线型设计,降低风阻,提高骑行速度。
(2)前叉:采用减震前叉,有效减轻骑行过程中的颠簸,提高舒适性。
(3)座椅:采用人体工程学设计,确保骑行过程中舒适度。
(4)踏板:采用防滑设计,提高踩踏效率。
2. 功能设计(1)变速系统:配置多档变速器,适应不同路况,满足不同骑行需求。
(2)制动系统:前后轮均采用碟刹,制动灵敏,确保骑行安全。
(3)照明系统:前后配置LED灯,保障夜间骑行安全。
(4)载物功能:设置前后货架,方便携带物品。
三、CAD图纸展示1. 整车结构图(插入整车结构图)2. 零部件图(插入零部件图,包括车架、前叉、座椅、踏板等)3. 装配图(插入装配图)四、制造工艺1. 材料选择2. 加工工艺(1)焊接:采用氩弧焊技术,确保车架焊接处平整、牢固,无气孔。
(3)组装:严格按照装配图进行组装,确保各部件安装到位,运行顺畅。
五、性能测试1. 载重测试模拟不同载重情况下,自行车在平坦路面和坡道路面的骑行性能,确保载重能力满足设计要求。
2. 耐久性测试3. 安全性测试对制动系统、照明系统等进行严格测试,确保在紧急情况下,自行车能够迅速、稳定地制动,保障骑行安全。
六、用户体验1. 调节性:座椅高度和角度可调节,适应不同身高和体型的用户。
2. 便携性:整车轻便,易于搬运,适合城市通勤。
3. 维护简便:设计简洁,易于拆卸和维护,降低维修成本。
七、环境适应性1. 防水性能:所有电子部件,包括照明系统和可能集成的电子仪表板,均采用防水设计,确保在雨天骑行时仍能正常工作。
2. 耐候性:外露部件如轮胎和座椅材质,均经过特殊处理,以抵御紫外线照射和极端温度变化,保持长时间的耐用性。
八、可持续性作为一款环保的交通工具,踏板自行车在设计、生产和回收过程中都体现了可持续发展的理念:1. 材料回收:在设计时考虑了材料的可回收性,确保自行车在使用寿命结束后,材料可以回收再利用。
新型省力踏步自行车的创新设计与制作
sign 0 10 。 tett dr h ces esm m ,h ocak ed tbtdbi fxd wn g(-2 ) o h e i tokrAth a et e tet rnsa ir ue e g e i f fa g r n . t i w r si ni a 10 i et ioa i cebth orces eds iue yagerm (- 2 )ntenw t 8 。nt a tnl c l,u tet kra ir tdaa n fo h r i by d w o r tb t n 0 10 。 e i h
中图分类 号 :H1 , 44 文献标 识码 : T 6U 8 A
பைடு நூலகம்
1 引言
自行车是一种集绿色 、 环保 、 便捷和健身于一体 的代步工具 , 在中国的城市、 乡镇和农村得到了非常广泛的使用。随着人们的环
保意识 、 对能源危机和健康生活的认识的提高以及对健身的越发热
衷, 自行车的使用和发展必将长期地 、 普遍地存在和发展。 目前的 自
b hn ig t r i s m o e bcce rm tri ru d 3 0 f e Z ad r h ca k o yc a gn e di n s t f t i l fo unn ao n 6 。o t n i t r st h vg ye h y g h g n
【 要】 摘 新型省力踏 步 自 车是把传统 自行车驱动 系统 中左右两个 3 0回转的曲柄改为 (~ 行 6。 0
1o o 2 )范围 内摆动 的摇杆 , 而且 传统 自行 车的左 右两个 曲柄成 10 固定 分布 , 8。 而本 自行 车左右 两个摇 杆
在(~2 ) 0 10 o 范围内呈任意角度分布。 作品特点是 :1将摇杆限制在人力做功效率最高的范围内摆动 , () 骑
新型省力踏步自行车的创新设计与制作
时,人对新型省力踏步自行车比对普通自行车多做的功,因此新 型省力踏步自行车做功的效率更高。
30° F 有效力
F 踏板力
120°
1
2
3 4 5 6 7
图 2 驱动系统图 1.滑轮组 2.钢丝绳 3.挡圈 4.缓冲弹簧 5.棘轮 6.小滑轮 7.踏板
1 滑轮 I
30°
力矩 M (N·m)
M
图 5 踏板受力分析图 M(1 普通自行车) M(2 新型省力踏步自行车)
≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤
≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤
刘小刚 王新伦 (中国工程物理研究院 总体工程研究所,绵阳 621900)
Research and Design of Geotechnical Centrifuge of CKY-200
LIU Xiao-gang,WANG Xin-lun (Institute of Systems Engineering,CAEP, Mianyang 621900,China) ≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤ 【摘 要】容量为 200g.t 的 CKY-200 型土工离心机采用三层布局形式,各系统相对隔离;臂架与转 臂支承间采用直线导轨系统联接,并增设不平衡力监测系统;吊篮的吊耳与转臂、吊耳与工作平台间采 用铰链(销轴)联接,以削弱安装于吊篮的振动台工作时产生的垂臂向和切向振动冲击。电气系统具备 静态数采、摄影、摄像、动平衡检测与自动调整等功能。分析了拖动系统加速度控制精度。试验表明:加 速度稳定度≤(±0.5)%F.S/4h;静态数采系统的相对传输误差≤0.015%。 关键词:土工离心机;不平衡力;吊篮 【Abstract】The 200g.t geotechnical centrifuge had three layers so that the different systems can be isolated.The linear motion ball guide was designed between the pull beam and the swing arm supporting, and a monitor system was also designed for the unbalance force.The linkage mechanism can be formed by applying the hinges (pins)between hangers and the swing arm,and the same as between hangers and plat- form.Thus the pitman arm and the tangential exciting force of the shaking table can be weakened.In addition the electric system of the centrifuge has several function modules,such as the static data acquisition sys- tem,photo,photography,the dynamic balance system and automatic regulate system.Furthermore,the accel- eration control accuracy of the driving system was analyzed.The practical application demonstrates that the stability of the acceleration is less than(±0.5)%F.S/4h and the transmission error of the static data acquisi- tion system is less than 0.015%. Key words:Geotechnical Centrifuge;Unbalance Force;Suspended Basket
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。
新型踏步式健身自行车的设计
新 型 踏 步 式 健 身 自行 车 , 以 使 踏 步 式 自 行 车 的
设 计更 成 熟, 使 用 者 在操 作 时更 方便 、 舒适 , 同 时无 碳 环 保 .
2踏 步 式 自行 车 的 设 计 方 案
2. 1 踏 步 式 自 行 车 的 结 构 组 成
机 工 程 学 的要 求 应 考 虑 人 体 前 臂 长 的尺 寸 , 以成 人 女 子第 9 5百 分 数 值 为 设 计 依 据 ,同 时 考 虑 余 量, 踏板 定位尺寸设计为 2 4 0 mm.
为: 9 2 0 ~1 l O O mm. 为满足大多数使 用者需要, 肩 宽 以成 人 女 子 第 9 5百 分 数 值 为 设 计 依 据 ,同 时 考 虑 适 当 的活动 空 间, 车 把 宽设 计为 4 4 0 am. r 踏 板 定 位 尺 寸 是 踏 板 中 心 与 车 把 的 垂 直 距 离 ,按 人
广 东技 术 师范学 院学 报 ( 自然科 学 )
2 0 1 5年 第 5期
J o u na r l o f Gu a n g d o n g Po l y t e c h n i c No r ma l Un i v e r s i t y No . 5, 2 01 5
2. 2传 动 装 置 的 设 计 方 案
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。
踏步式自行车[实用新型专利]
专利名称:踏步式自行车专利类型:实用新型专利发明人:夏卓文
申请号:CN00235696.1申请日:20000623
公开号:CN2443911Y 公开日:
20010822
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型涉及一种较省力且较快的两轮和三轮自行车。
其特征是它具两套各仅有一曲柄的驱动系统,两曲柄在齿轮作用下,能以“力点”为中心,避开“死点”、“盲点”,同步逆向摆动,始终保持有效施力;它一轮配装大小两内胎,大内胎充气七、八成,小内胎气压加大至接近极限,就达到既较好避震,又减小轮胎变形的双重目的;两轮自行车的飞轮芯与外套分体,外套经改造后装于后轴,使后轮直接负荷减轻,滚动阻力减小,达到省力舒适和提高车速的效果。
申请人:夏卓文
地址:526113 广东省高要市蛟塘镇合山村
国籍:CN
代理机构:广东专利事务所
代理人:阎永昌
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(0~120)°
板相连的曲柄大都还是做 360°范围内的圆周回转运动。在回转过
程中,有一大半的行程是不做功,或者做功效率非常低的。本着提高 自行车人力做工效率、骑行更省力、爬坡能力更强、对路面适应性更 好的目的,创新性地设计并制作了一种自复位省力踏步自行车。它 不仅具有传统自行车的所有功能,而且将曲柄改为摇杆,并将摇杆 限制在人力做功效率最高的范围内摆动,通过缓冲弹簧、钢丝绳和 滑轮组的作用,摇杆可以自行复位,使得骑行更省力,爬坡更强。
2 设计工作原理
新型省力踏步自行车的工作原理,如图 1 所示。(1)人脚踏 动左(右)踏板,通过左(右)棘轮带动链轮转动;(2)与此同时左 (右)踏板带动钢丝绳,钢丝绳带动右(左)踏板向上运动(即自动 复位),由于棘轮的单向转动特点,此时不会带动右(左)棘轮转 动;(3)踏板的摆动角度范围为 120°,两踏板这样上下摆动,链轮
【摘 要】新型省力踏步自行车是把传统自行车驱动系统中左右两个 360°回转的曲柄改为 (0~ 120)°范围内摆动的摇杆,而且传统自行车的左右两个曲柄成 180°固定分布,而本自行车左右两个摇杆 在(0~120)°范围内呈任意角度分布。作品特点是:(1)将摇杆限制在人力做功效率最高的范围内摆动,骑 行更省力;(2)爬坡能力得到更大的提高,路面适应性更强;(3)通过缓冲弹簧、钢丝绳和滑轮组的作用, 摇杆可以自行复位;(4)具有绿色、环保、健身等功效。
中图分类号:TH16,U484 文献标识码:A
1 引言
自行车是一种集绿色、环保、便捷和健身于一体的代步工具, 在中国的城市、乡镇和农村得到了非常广泛的使用。随着人们的环
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保意识、对能源危机和健康生活的认识的提高以及对健身的越发热
衷,自行车的使用和发展必将长期地、普遍地存在和发展。目前的自 行车尽管在性能上不断提高,在结构上五花八门,但是他们与脚踏
关键词:踏步自行车;120°摆动;省力;舒适 【Abstract】The new type effortless pedal bicycle has been improved based on the traditional bicycle by changing the driving system of the bicycle from turning around 360° of the left and right cranks to swinging(0~120)° of the left and right rockers.At the same time, the two cranks are distributed being fixed at 180° in the traditional bicycle,but the two rockers are distributed at any angle from (0~120)°in the new type bicycle.The characteristics of this product is:(1)It is more relaxed to ride because the rockers work within the scope of the most efficient;(2)Its climbing ability is much improved and its pavement adaptabili- ty is enhanced;(3)The rocker can reset with the help of the buffer spring,wire rope and pulleys systems; (4)It has the efficacy of green,environmental protection and fitness. Key words:Pedal Bicycle;120° Swing;Effortless;Comfortable
图 1 驱动系统原理图 1.滑轮 2.钢丝绳 3.棘轮
3 运动机构及零部件设计
3.1 驱动系统结构
驱动系统,如图 2 所示。它主要由两大机构组成[1-4]:滑轮机 构,如图 3 所示。棘轮机构,如图 4 所示。
3.2 滑轮机构设计
滑轮机构由滑轮组、钢丝绳及缓冲弹簧组成[1-4],如图 3 所 示。
(1)滑轮组 ①滑轮组由三个滑轮及底座组成。 ②根据设计计算,得到滑轮尺寸:滑轮 I 的直径为 25mm;滑
2 滑轮 II
M/2
3 底座
图 3 滑轮组 1
0
力矩 M (N·m)
M
90° 120° 180°240° 270° 360° 踏板力角 θ(°) (a)做功曲线
M(1 普通自行车) M(2 新型省力踏步自行车)
M/2 2
3
4 图 4 棘轮机构图 1.小滑轮 2.摇杆 3.棘轮 4.棘轮钢套
0
180°
第6期
机械设计与制造
2012 年 6 月
Machinery Design & Manufacture
111
文章编号:1001-3997(2012)06-0111-02
新型省力踏步自行车的创新设计与制作 *
谢世坤 郑慧玲 邹世文 李强征 彭 飞 贾小乐 余新海 (井冈山大学 机电工程学院,吉安 343009)
(1)根据以上分析,以单个踏板转过角度为横坐标,转轴上 的左右两个曲柄成 180°固定分布,而新型省力踏步自行车左右两
的转矩 M 为纵坐标,画出转矩随踏板转过角度的变化曲线,如图 个摇杆在(0~120)°范围内呈任意角度分布;(2)爬坡能力得到更大
6(a)所示。(2)将图 6(a)中两条曲线围成的面积进行比较得如图 的提高,路面适应性更强;(3)通过缓冲弹簧、钢丝绳和滑轮组的作
时,人对新型省力踏步自行车比对普通自行车多做的功,因此新 型省力踏步自行车做功的效率更高。
30° F 有效力
F 踏板力
120°
1
2
3 4 5 6 7
图 2 驱动系统图 1.滑轮组 2.钢丝绳 3.挡圈 4.缓冲弹簧 5.棘轮 6.小滑轮 7.踏板
1 滑轮 I
30°
力矩 M (N·m)
M
图 5 踏板受力分析图 M(1 普通自行车) M(2 新型省力踏步自行车)
360° 踏板力角 θ(°)
(b)做功比较 图 6 力矩曲线图
5 主要技术指标
新型省力踏步自行车的爬坡角度可达 35°,而普通自行车一
4 实验结果及数据分析
般爬 30°的坡就非常费劲。与普通代步自行车在普通路面平均速
4.1 踏板受力分析
踏板的受力分析(踏板运动范围为(0~120)°),如图 5 所示。 取任意一个踏板为研究对象,假设人脚踏车力 F 的大小恒 定为 F 踏板力,方且向始终竖直向下,踏板与竖直方向的夹角为
≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤
≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤
刘小刚 王新伦 (中国工程物理研究院 总体工程研究所,绵阳 621900)
Research and Design of Geotechnical Centrifuge of CKY-200
LIU Xiao-gang,WANG Xin-lun (Institute of Systems Engineering,CAEP, Mianyang 621900,China) ≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤ 【摘 要】容量为 200g.t 的 CKY-200 型土工离心机采用三层布局形式,各系统相对隔离;臂架与转 臂支承间采用直线导轨系统联接,并增设不平衡力监测系统;吊篮的吊耳与转臂、吊耳与工作平台间采 用铰链(销轴)联接,以削弱安装于吊篮的振动台工作时产生的垂臂向和切向振动冲击。电气系统具备 静态数采、摄影、摄像、动平衡检测与自动调整等功能。分析了拖动系统加速度控制精度。试验表明:加 速度稳定度≤(±0.5)%F.S/4h;静态数采系统的相对传输误差≤0.015%。 关键词:土工离心机;不平衡力;吊篮 【Abstract】The 200g.t geotechnical centrifuge had three layers so that the different systems can be isolated.The linear motion ball guide was designed between the pull beam and the swing arm supporting, and a monitor system was also designed for the unbalance force.The linkage mechanism can be formed by applying the hinges (pins)between hangers and the swing arm,and the same as between hangers and plat- form.Thus the pitman arm and the tangential exciting force of the shaking table can be weakened.In addition the electric system of the centrifuge has several function modules,such as the static data acquisition sys- tem,photo,photography,the dynamic balance system and automatic regulate system.Furthermore,the accel- eration control accuracy of the driving system was analyzed.The practical application demonstrates that the stability of the acceleration is less than(±0.5)%F.S/4h and the transmission error of the static data acquisi- tion system is less than 0.015%. Key words:Geotechnical Centrifuge;Unbalance Force;Suspended Basket