自行车结构的创新设计

车辆结构与原理

课程设计

题目自行车结构的创新设计（女）专业

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目录

任务书................................................................................ 错误!未定义书签。第一章绪论 (2)

1.1 研究背景及意义 (2)

1.2 自行车的发展现状 (2)

1.2.1 自行车的发明与演变 (2)

1.2.2 自行车交通发展现状 ................................. 错误!未定义书签。

1.3 折叠自行车的优点和前景 (3)

1.3.1折叠自行车的优点 (4)

1.3.2折叠自行车的市场前景 (4)

第二章设计方案的确定 (5)

2.1 自行车结构创新来源 (5)

2.2 主要技术要求 ...................................................... 错误!未定义书签。

2.3 研究方法 .............................................................. 错误!未定义书签。

2.4 设计过程 .............................................................. 错误!未定义书签。

2.4.1确定设计纲要 (6)

2.4.2确定折叠方式 (7)

2.4.3确定传动机构 (8)

第三章折叠自行车结构设计 (9)

3.1 结构分析 (9)

3.1.1设计中的不同点 (9)

3.1.2车的折叠过程 (11)

3.2 关节机构 (13)

3.2.1车头把手机构 (12)

3.2.2前身下部结构 (13)

3.2.3车身与鞍座结构 (13)

3.2.4传动机构 (14)

3.3 基于人体工程学的自行车把手、车座的关系 (15)

3.4 受力计算 (16)

第四章设计的改进 (19)

4.1 车头把手不能折叠 (19)

4.2 齿轮箱太大 (19)

4.3 脚踏板的位置安排得还不够合理 (19)

第五章总结与展望 (20)

5.1 总结 (20)

5.2 展望 (20)

参考文献 (21)

任务书

第一章绪论

1.1 研究背景及意义

“当今社会，由于污染、交通拥挤等问题的出现，在城市交通车的设计上便捷与环保成为一大趋势，城市出现大量折叠自行车的踪影。”折叠自行车形态巧妙、绿色环保，既能够很好节省空间又满足人们快节奏生活的需要，为未来理想短途交通工具。根据女士自行车发展趋势，分析折叠自行车折叠方式，从人性化和美观中出发，设计更便捷、更加适合女性使用的折叠自行车。

1.2 自行车的发展现状

在种类繁多的现代交通工具中，自行车一直和人们日常生活关系最密切的产品之一。自行车自诞生至今已有200多年的历史。从作为玩耍、娱乐的用具开始，经由交通工具、运输工具到今天的休闲、娱乐、健身的伙伴，甚至成为人们生活艺术的化身。

1.2.1自行车的发明与演变

据史料记载，最早的实物自行车是1791年法国人西夫拉克发明的在玩具木马上装两个轮子的“玩具马”。因无驱动装置，坐垫较低，骑车人两脚着地，用脚蹬地前进。

1818年年轻的德国看林人德莱斯首创了前轮可以转向的自行车。他用2个木轮、1个鞍座和1个控制前轮的车把制成1辆木轮车，人坐在车上，用两脚蹬地，驱动木轮运动。

1839年苏格兰铁匠麦克米兰把自行车由木质结构改为金属结构，轮子做成前轮小后轮大，在前轮处有脚蹬，通过曲柄使后轮转动，骑车人用两脚踩动两根长杆车子就向前行进，骑车人的脚真正离开了地面。

1863年法国马车店老板米乔克斯在前轮安装了脚蹬。1870年法国的古里门为自行车装上了钢丝辐条，采用加大前轮，以链条传动的结构。

1874年英国人劳森造出1辆和今天形式大致相同的自行车，在车上开始装上链轮和链条，用后轮驱动车子前进，称为安全自行车，但前轮仍比后轮大，鞍座较低。

英国机械师塔雷，在自行车上装上前叉和刹车，首次使用橡胶作车轮，并改进了自行车的很多结构，同时改造了许多生产自行车零件的机器，为自行车大量生产创造了条件，被后人称为自行车工业之父。

1885年苏格兰的邓禄普研制将充气轮胎用于自行车，使自行车减震性能大大增强，让骑车人的骑行舒适度更为提高。再加上管材结构，配上车铃、支架、车灯等部件，前后轮改为一样大，到19世纪末自行车结构就基本完善了。经过将机械工业技术发展的成果运用于自行车的设计制造上的努力，自行车开始通过批量生产走进普通人的生活，成为人们生活中方便、快捷的交通工具。

1.2.2自行车交通发展现状

汽车产业的飞速发展，在给交通带来便利的同时，在能源消耗和环境污染上也也产生极大的问题。随着人们生活水平的提高，健康与环保意识的增强，自行车不会因为其他交通工具的发展而减少。即使在欧美发达国家，在家庭小轿车十分普及、公共交通工具有增无减。主要原因是面对机动车辆对环境造成的严重污染和在城市交通形成的堵塞，欧美各国相继采取措施，鼓励人们使用自行车。

自行车作为短途代步工具具备其他交通工具不可代替的作用。人们骑自行车到达公交站或其他快速交通站点，然后改乘其它公共交通工具到达目的地附近的站点。这种模式主要适用于两种情况，一种是自行车和轨道交通换乘，另一种是和公共汽车尤其是大站快车的换乘。但是现在的城市交通拥挤、存车处面积明显不足，机动车的停处已被公认为全球性的难题。自行车停车场缺乏，占用人行道停车的情况严重，近些年来自行车被盗现象也十分严重。结构简单、灵巧快捷、便于携带的折叠自行车可以很好的解决这些问题。

1.3 折叠自行车的优点和前景

折叠自行车是20世纪30年代在欧洲起源于军事用途并伴随着轿车的普及和人口的增多而发展起来的，近些年由于采用各种新材料、新技术及结构创新从而使之体积更小、质量更轻、更结实耐用。