机械创新设计方法结课报告 老人自行车dgjv.docx

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1、机械创创新设计计方法结课报报告设计题目目：前驱驱无链条条老人自自行车学生姓名名：xxxx学号：xxxxxxxxxxxxxx班级： 机械械本科008044任课教师师：xxxx20111年6月6日一设计计任务书书（设计计原由，设设计技术术条件，设设计内容容，设计计对象说说明）现在市场场上的自自行车种种类繁多多，但是是适合年年纪大的的人的缺缺很少。于于是，我我就想设设计一种种自行车车，能够够适合年年纪大的的人代步步用，有有时候出出去购买买生活用用品和买买菜的时时候骑，外出散步的时候骑，方便老人们的日常生活。这款自行车名字为前轮驱动老人自行车。这次设计计是通过过sollidwworkks制图图软件绘绘

2、制出来来。该设设计改变变了以往往自行车车的后轮轮链条驱驱动和三三角鞍坐坐垫，改改为前轮轮无链条条驱动和和背靠座座椅，增增加了传传动效率率和行驶驶时的舒舒适性。该该自行车车使用33个轮子子，增加加了行驶驶时的平平稳性。二功能能原理与与工作原原理分析析功能原理理：脚踩踩前轮驱驱动，驱驱动自行行车行驶驶。工作原理理：靠背背式座椅椅借助椅椅子的反反作用力力，可全全身发力力，脚踩踩前轮的的踏板，驱驱动前轮轮运动，带带动自行行车向前前行驶。三国内内外同类类产品现现状近年来，自自行车创创新以人人机工程程学为出出发点，主主要集中中在生物物力学特特性的研研究方面面对骑行行中的自自行车做做了受力力分析，指指出骑行

3、行开始时时蹬踏力力可达到到人体体体重的三三倍。国国外研究究人员HHILLL等研究究了骑行行生物力力学，用用五杆平平面机构构模拟具具有圆链链轮驱动动的脚蹬蹬自行车车系统，探探讨了脚脚蹬力和和脚蹬速速率如何何影响骑骑行过程程以及铰铰链力矩矩节奏的的关系。国国内研究究人员邓邓国光从从力学角角度较为为详细地地研究了了自行车车运动员员的蹬踏踏方式，并并用微机机控制闭闭环系统统自行车车运动训训练测试试台得出出的数据据，研究究出曲柄柄旋转角角与蹬踏踏角的关关系。在能源驱驱动方面面，出现现太阳能能驱动、蒸蒸汽驱动动、夜光光型、以以及很有有发展前前景的电电力驱动动自行车车。电动动自行车车作为一一种有效效替代燃燃

4、油汽车车的绿色色环保交交通工具具，在减减轻或消消除城市市环境污污染方面面发挥作作用。在传动方方面，非非圆链轮轮传动以以其在大大中心距距传动和和绕性传传动上比比变速齿齿轮传动动更具独独到特性性而运用用于自行行车上。国国内外自自行车大大赛上常常能欣赏赏到以带带传动、圆圆锥齿轮轮传动、轴轴传动、棘棘轮棘爪爪传动、无无链传动动等多种种传动形形式设计计的新型型自行车车。在材料方方面，碳碳纤维、复复合材料料、镁合合金、铝铝合金等等新型材材料因其其优良的的材料特特性而被被有效地地运用到到自行车车特别是是赛车上上。开发发生产碳碳纤维自自行车和和镁铝合合金自行行车是当当今自行行车工业业领域致致力研究究的课题题。

5、国内外各各种企业业机构都都在开发发新型自自行车，但但是面向向的都是是中青少少年，各各种高效效率、高高舒适性性、高稳稳定性的的自行车车，适合合年轻人人去使用用的，对对于老年年人这方方面还属属于一个个不大不不小的空空白，如如果能够够多研究究适合年年纪大的的人使用用的新型型自行车车，我觉觉得还是是很有市市场前景景的。四机构构方案评评价评价指标标具体项目目机构方案案评价123A运动性能能1.运动动规律、轨轨迹2.运转转速度、运运转程度度前轮转动动驱动自自行车行行驶；速速度高转盘带动动链条驱驱动前轮轮转动，带带动自行行车行驶驶；速度度一般转盘带动动链条驱驱动后轮轮转动，带带动自行行车行驶驶；速度度高B工

6、作性能能1.效率率高低2.使用用范围效率要比比传统自自行车高高；使用用于老人人使用效率一般般；适合合中青少少年效率高；适合中中青少年年C动力性能能1.承载载能力2.传力力特性3.振动动噪声承载能力力大；骑骑起来比比较省力力；几乎乎没噪声声承载能力力一般；骑起来来比较舒舒适；几几乎没噪噪声承载能力力大；传传动一般般；几乎乎没噪声声D经济性1.加工工难易2.维护护方便性性3.能耗耗大小生产简单单；维护护简单；很省力力生产比较较简单；维护简简单；省省力生产简单单；维护护简单；省力E结构紧凑凑1.尺寸寸2.重量量3.结构构复杂性性体积小；重量小小；结构构很简单单体积中等等；重量量中等；结构复复杂体积中

7、等等；重量量大；结结构一般般五三种种方案的的机构（结构构）构型型（要求求绘制机机构运动动简图或或示意图图；）方案一：前驱无无链条老老人自行行车方案二：前轮驱驱动自行行车方案三：传统后后轮驱动动自行车车六确定定最佳方方案并阐阐述所选选方案功功能及工工作原理理我觉得最最佳方案案是第一一种前驱驱无链条条式，因因为本次次创新的的目的就就是设计计一款自自行车适适合年纪纪大的人人使用。应应该把高高效率性性、舒适适性和平平稳性放放在首位位。这款款自行车车将传统统的三角角鞍座改改了靠背背座椅，将将蹬踏角角度由身身体前倾倾改为稍稍向后仰仰式，有有效地免免除对会会阴部的的挤压。传传动方面面取消了了传统的的链条，改

8、改为前轮轮驱动，传传动效率率要比传传统自行行车要高高，骑起起来更加加的省力力，前轮轮驱动的的重心要要比传统统自行车车要低，行行驶的时时候就会会更加的的平稳，更更加的舒舒适。这这款自行行车的结结构比较较简单生生产简单单，价格格也将会会比传统统自行车车要便宜宜，普通通的家庭庭都能够够买的起起。而且这这款自行行车更加加环保。七结构构设计（另另附图纸纸）(包括所所承担工工作所起起的作用用；3DD建模的的零件名名称，数数量，将将相应的的图剪贴贴在实验验报告中中；完成成工作所所遇到的的问题及及解决方方法)本人在这这次设计计中主要要承担设设计和画画部分零零件的工工作，零零件包括括前轮、踏踏板、后后轮、龙龙头

9、。前轮踏板（22个）后轮（22个）龙头前驱无链链条老人人自行车车装配图图八本项项设计的的创新点点把传统自自行车的的三角鞍鞍座合理理地改进进成了靠靠背座椅椅，并运运用人体体工程学学、机械械动力学学原理，将将自行车车的驱动动方式由由后轮变变为前轮轮。这样样一来，骑骑车人可可倚在靠靠背椅上上，将蹬蹬踏角度度由身体体前倾式式，改为为稍向后后仰式，有有效地免免除了对对会阴部部的挤压压损伤。靠靠背式座座椅可根根据骑车车人腿的的长短进进行推拉拉调整，这这跟汽车车座椅有有些类似似。靠在在椅背上上，借助助椅子的的反作用用力，可可全身发发力，拐拐弯十分分自如。同同时，前前驱动自自行车取取消了传传统的车车链，传传动

10、效率率比链条条高出许许多，骑骑起来格格外省力力。此外外，由于于前驱动动车的重重心比传传统自行行车要低低不少，前前方稍有有情况双双脚便可可平稳着着地，提提高了安安全性。如果采采用铝合合金或碳碳纤维材材料制作作，在重重量方面面会降低低不少。这这种自行行车专门门为老年年人而开开发的，非非常人性性化，如如果能够够开发生生产这种种自行车车，更体体现了社社会对老老年人的的关怀，也也给大家家一个献献孝心的的机会。九本项项设计的的应用和和发展前前景这种自行行车结构构简单，价格也相对其他种类自行车要低，传动效率比普通自行车链条传动的高，骑起来也比较省力。各种设计都方便老人使用，对健康也有好处，可以用来出门代步用

11、。体现了社会和人民对老年人的关怀，现在的人们工作都比较忙，很少有时间去照顾父母，有了这种自行车，给老人们提供了很大的便利，出门购物买菜都方便了许多，实在是送给父母的最好礼物。响应“低低碳”生活，用用自行车车代步既既能代步步用，又又能锻炼炼身体，还还可以促促进环保保事业的的发展，减减少城市市交通的的压力。世界上上同类的的自行车车产品较较少，很很有发展展前景。十完成成此次机机械创新新设计方方法结结课报告告的收获获和体会会通过这次次设计实实验，让让我们学学习到很很多东西西，打破破了之前前的一些些思维定定势，把把创造力力解放出出来，突突破思维维定势的的约束，之前都是看人家设计的东西是多么多么的好，使用

12、起来是多么的方便，以为设计是很复杂很困难的一件事。学习了这门课后，我发现原来设计创新没有想象的那么困难，每个人都有创新力，每个人都可以创新，都可以设计，一点也不神秘和复杂，只要把你平时的想法付诸于行动，并且肯钻研进去，你也可以成为一个小小发明家。这个设计计的来源源是我看看见爷爷爷年纪大大了，不不方便去去骑以前前的那种种老式凤凤凰自行行车去出出门买菜菜，只有有走路去去，我觉觉得比较较累，于于是我就就想设计计一种适适合老人人们骑的的自行车车，方便便他们出出门买东东西。在设计过过程中，我我使用了了Sollidwworkks绘图图软件来来绘制，在在绘图过过程中也也遇到了了许多困困难，但但在同组组同学的的讨论和和钻研下下克服了了这些问问题，也也让我们们更加熟熟练的掌掌握Sooliddworrks这这款绘图图软件。通通过这次次设计实实验，让让我们把把书本上上学习到到了机械械设计、机机械原理理等知识识和实际际联系到到一起，加加深了我我们对书书本知识识的理解解，也培培养了我我的创新新的能力力和遇到到困难不不放弃的的精神，这这次实验验让我们们受益匪匪浅。- 13 -