【精品】电动车毕业论文设计

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第一章概述

1.1设计的主要目的和意义

此次设计的目的是掌握产品造型的设计，包括材料、尺寸的合理选择，灵活运用制作技术、形态表达语言，根据人机工程学和美学来设计电动自行车的尺寸和颜色。

根据同类型产品的类比和设计，力学分析，考虑人机工程学中的人体尺寸和人的舒适程度来综合设计电动自行车的尺寸。

设计的目的其实包括好几个层面，第一，加工工艺的了解；第二，进一步提出不同材质的优化组合课题；第三，探究材料与产品结构、功能的有机联系；第四，熟悉产品结构连接件的运用；第五，产品形态讨论；第六，寻求产品设计制作的个性化等等。

通过这半年的设计，我们很好的复习了已经学过的课程，并对部分材料的应用有了一定了解，在颜色搭配上也有了一定的学习，而且能熟练操作制图软件和办公软件。对我们以后在工作上有很大的帮助。

1.2国内外电动自行车的发展情况

1.2.1国外及我国台湾地区电动自行车的发展情况

为创造市场需要，适合老弱妇孺各种年龄层骑乘自行车，国外厂商多年前即开始研制辅助驱动自行车并且在新电池和驱动机械马达技术成熟发展之下，电动自行车应运而生。海外发展较早的要数日本、奥利地、德国、台湾等国家和地区，近几年美国发展也比较快。国外的电动自行车主要是作为一种轻松代步及休闲健身工具。例如，在大型的停车场、超市和旅游区里使用。从1994到1999年6年时间中，全球电动自行车数量，从3.6万辆剧增1600万辆，如按2%（,电动车需要量会在30万辆以上。同时，东南亚、中东、印度增到50万辆，而在2000年，仅日本就需要50万辆。总体来说，电动自行车在全球的潜在市场很大，并呈上升趋势。

日本电动车的生产及技术都占世界领先地位，商品化的电动自行车由日本雅

马哈公司率先于1994年推出，并随着本田、三洋、松下等知名公司的参与，生产规模日

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益放大。但日本对电动自行车的使用管理上采取了严格限制，日本只许

智能型电动自行车上路，并对智能型电动自行车的要求制定了很严格规定。具体有：在任何路况情况下，速度小于15km 取立管长度为0.6m。

323前叉倾斜角度与前叉翘度

如图3-9所示，车把锁紧在前叉立管中，前叉通过轴承安装在车架前管中，

前叉将随同车把的转动而转动，因此它们同处于一个中心线。

前叉翘度是指前叉立管轴线（即车把管轴线）至前叉嘴中心的垂直距离。

⑴ 前管倾斜角（车把轴线与地面角度）的选择方法。图3-10中所示的是《GB 3565-2005自行车安全要求》推荐的数据。从图中可看出，在车把轴线与前车轮轴心对地面垂直线有一个交点，该交点只要在标注的允许范围内就可以满足要求。这个允许范围是从地面量起的，不小于车轮半径的15%不大于车轮半径的

60%例:根据所用车轮直径为660mm按两个百分数计算出下限为50mm上限为198mm如果选择的角度与车轮中心对地的垂线交点，经从地面测量其值为150mm 在50mm和198mm之间，因此就可以确定角度选择合理。但车把中心线的位置又决定于前叉的翘度。

图3-10倾角选择图 (2)前叉翘度。前叉翘度是指前叉腿中心与前叉嘴的垂直距离 图3-11显示出两种不通翘度的前叉：前叉 1、前叉2。

so

ffif 牌

看涪行方向

地面垂直线

车把辅疑

轮心 交点

车把倔角

伸跑 面 地

前叉1

前夏卜申

前车轮

P2/

/Pl

图3-11倾角选择分析

设:①前叉1和前叉2使用的车架前管倾斜角相同。

②前叉1翘度为0，即前叉立管与前叉嘴在同一中心线；前叉2翘度为X，即

前叉立管与前叉嘴不在同一中心线，其垂直距离为X。

③两个不同翘度的前叉作用在前车轮轴上的合力P仁P2

从图中可以看出：前叉1翘度为零，合力P1分解为垂直分力F1+G1和水平分力F2。前叉2翘度为X,合力P2分解为垂直分力G1和水平分力G2

小结。前叉1翘度为0,合力P1产生的垂直分力F1+G1大于P2产生的垂直分力G1。前叉2翘度为X,合力P2产生的水平分力G2大于P1产生的水平分力F2。

翘度大小各有不同的特点。翘度加大可使骑行轻快。因为翘度加大，水平分力加大，加大了向前行走的力量，这样就会使骑行人感到轻快省力和舒适。

翘度加大后前叉转动迟钝。从图3-11中可看出，车把转动时，由于有翘度，就使得车把旋转中心与前轮旋转中心有一段距离L（与翘度相等），这段距离就是

前轮转动力臂。要使前轮转向，就得在转动车把时，加大旋转力矩克服由于翘度产生的转动力矩带来的阻力，因而造成翘度加大后使人感到前叉转动迟钝，但相反能使车把操纵更加稳定。

从上述分析看，前叉翘度加大有利有弊，这就要求我们根据不同车型、不同用途做到总体安排。这里列举两个翘度选择极限尺寸的车型：杂技车和人力三轮车。前者翘度为0,就是要其操作的灵敏度，在表演过程中可随意地使前轮旋转360 °。而后者翘度最大，就

是为骑行省力而且还要使三轮车行走平稳。

根据有关统计资料介绍一组数据。

前管倾角：普通车在65° ~70°;轻便车在66° ~72°;竞赛车在73° ~74°。

前叉翘度：普通车75° ~90°;轻便车64° ~80°;竞赛车40° ~50°。

从以上统计资料数据看有如下特点。

①前叉倾角随着对车型骑行操纵的灵敏程度要求越高，倾角值随之加大。

②前叉翘度随着对车型骑行操纵的灵敏程度要求越高，翘度值随之减小。

对于电动自行车前管倾角和前叉翘度可在普通车的范围中选用，取前管倾角

为70° ,前叉角度为80°。

3.3蓄电池安装位置

蓄电池在车体上的安装，需要考虑多方面的因素。关键是蓄电池安装位置对整车重心的影响，这是骑行稳定、保证骑行者骑行安全的重要因素。其次，根据所选择的蓄电池类型进行最佳的排列组合，使其适合在狭小的空间安装。这是电

动自行车车架与自行车车架设计的最大不同点。

由于蓄电池重量与体积都较大，所以选择蓄电池安装在车架立管与后轮之间，这样设置重心降低且与骑车人的重心基本重合，使骑行的稳定性得到进一步

的改善，但这种设置增加了中轴与后轮的中心距，为不降低后平叉、立叉的刚度，就需要对后平叉、立叉进行强化处理。

3.4前叉

前叉部件是整车重要的组成部分。它支撑着前轮，具有转向的功能，可以保持骑行平稳。

3.4.1前叉结构

由于电动自行车行驶速度较快，所以选择普通型减震前叉。普通型减震前叉结构如图3-12所示。其中，前叉立管、前叉肩及左、右内套筒等4个零件，通

过焊接形成整体；左、右外套筒及过桥3个零件通过焊接，将左、右外套筒连接形成整体。