滑板車設(shè)計說明書

1、設(shè)計說明書課題名稱： 基于proE的滑板車設(shè)計 學(xué)生姓名 學(xué) 號 所在學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計與制造 班 級 指導(dǎo)教師 起訖時間2016年3月10日2016年5月4日 基于proE的滑板車設(shè)計 摘 要 滑板車（Bicman）是繼傳統(tǒng)滑板之后的又一滑板運動的新型產(chǎn)品形式。滑板可靠身體扭動而前進(jìn)，不需用腳推滑，可做各種花式變化動作，配合扭腰運動，可達(dá)到顯著的瘦身效果，可增強(qiáng)個人的平衡能力的娛樂健身活動。針對滑板車設(shè)計涉及到大量計算和技術(shù)問題，本設(shè)計將利用PRO/E、CAD等軟件從模型出發(fā)到一整部滑板車的成型的介紹。將從滑板車設(shè)計的使用要求和步驟、滑板車設(shè)計人員要求、滑板車設(shè)計的配合要求

2、等幾個方面。設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單的滑板車。該車傳動裝置主要由把手，車架，輪子組成，具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性并且集健身、休閑、娛樂于一體，且操作方便，安全可靠，壽命長。關(guān)鍵詞：人機(jī)工程學(xué)；滑板車；機(jī)械設(shè)計； Abstract A new form of products after conventional skateboards is a skateboarding is scooter (Bicman). Skateboarding reliable body twist and forward, do not need to be pushed with the foot slippery, ca

3、n do all kinds of fancy moves, with the twisting motion, can achieve significant slimming effect, enhance personal balance ability of entertainment and fitness activities. For scooter design involves substantial computation and technical problems, this design will use the Pro / E, CAD software from

4、the model of introduction to the forming of a whole scooter. From the use of scooter design requirements and steps, scooter design personnel requirements, scooter design with requirements. Design a simple structure of the scooter. The car drive device mainly consists of a handle, frame, wheels, with

5、 sufficient strength and stability. And set fitness, leisure, entertainment, and convenient operation, safety and reliability and long service life.Keywords: ergonomics; Scooter; mechanical design； 目 錄第1章 緒論4 1.1引言4 1.2 主要機(jī)械結(jié)構(gòu)分析5第2章 結(jié)構(gòu)設(shè)計62.1輪軸設(shè)計62.2車高設(shè)計72.3車輪選擇82.4上、下桿設(shè)計82.5腳閘設(shè)計9第3章 滑板車外形設(shè)計10 3.1整體1

6、03.2 車板113.3連接部件123.4車把133.5前后輪143.6前軸、后軸153.7前叉16第4章 結(jié)論17參 考 文 獻(xiàn)18致 謝19 第1章 緒論 1.1引言 隨著生活水平的不斷提高，健身、休閑、娛樂已成為人們追求的時尚，各種相應(yīng)的健身娛樂器械隨之涌現(xiàn)滑板車作 為時尚運動器械的代表受到廣大青少年的青睞，其作為極限運動的一個分支更是風(fēng)靡世界。 滑板車（Bicman）是繼滑板之后的又一類運動型機(jī)械新產(chǎn)品，速度最快可達(dá)到20公里/時。這種新型產(chǎn)品來源于世界科技先進(jìn)大國日本，但卻是一位德國工人發(fā)明的，它是一種簡單的省力運動機(jī)械。早在很多年年前，滑板車已經(jīng)傳入我國，只不過當(dāng)時價格太高，很少人

7、對它產(chǎn)生興趣。直到這陣子，它的價格猛然下降，加上產(chǎn)家們對它加緊瘋狂推銷，使它"人氣大旺"，最重要的是玩滑板車必須有高度的悟性和膽量，這正符合想象力豐富，喜歡挑戰(zhàn)的青少年們的口味，如今滑板車已成為青少年新一代的潮流運動產(chǎn)品。 滑板車使用起來非常方便。說得抽象點，滑板車就像一輛小型自行車，它的整體構(gòu)造取用自行車的上半身（車頭），下半身取用滑板，不過它只有兩個車輪。如果你不會騎自行車，也可以很好地掌握滑板車，因為在每輛滑板車的車板上都有圖片教你如何使用和保存。 滑板具有抗裂變、抗形變、耐高寒、非常耐磨等特點，加強(qiáng)鋁合金支架及底座、不易斷裂、滑板表面印有各色精美圖案。滑板可靠身體扭

8、動而前進(jìn)，不需用腳推滑，可做各種花式變化動作，配合扭腰運動，可達(dá)到顯著的瘦身效果，可增強(qiáng)個人的平衡能力的娛樂健身活動。 因此，考慮到經(jīng)濟(jì)、美觀、實用等方面探討滑板車的設(shè)計問題，以使滑板車的設(shè)計更成熟，使用者在操作時更方便、舒適1.2主要機(jī)械結(jié)構(gòu)分析目前市面上有各種各樣的滑板但大多數(shù)滑板車由，車把手，車體，前后輪組成，如圖1-1所示。 圖1-1 滑板車主要的結(jié)構(gòu)： 車桿，把手，前輪，后輪，車板，前后輪軸，腳踏剎車。 第2章 結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1輪軸設(shè)計輪軸是滑板車上固定輪子的重要部件，是主要的受力部件，采用鋁合金。 圖2-1 輪軸受力如圖2-1，若人在玩滑板，若輪軸受力人和車架為F=100KG，輪軸為

9、雙剪變形，故有兩個剪切面。應(yīng)用截面法可求得每個剪切面上的剪力FQ=F/2,剪切面面積AQ=,可知許用切應(yīng)力：許用擠壓應(yīng)力; 經(jīng)查閱資料鋁合金拉伸強(qiáng)度25攝氏度為145-470MP.屈服強(qiáng)度為195-235MP 綜上所訴，直徑為20mm的鋁合金輪軸完全符合要求。(AQ為剪切面積，Abs為擠壓面有效擠壓面積)2.2車高設(shè)計設(shè)計尺寸是根據(jù)人體尺寸來設(shè)計的,各個部分的定位均參照人體尺寸。人體的主要尺寸:國標(biāo)GB10000-1988給出身高、體重、上臂長、前臂長、大腿長、小腿長共六項主要尺寸數(shù)據(jù)。下表是我國成年人人體主要尺寸和坐姿人人體尺寸(摘自GB10000-1988中國成年人人體尺寸):主要尺寸男(

10、1860歲)女(1555歲)百分位數(shù) 5 50 95 5 50 95身高158316781775148415701659體重kg485975425266上臂長289313338262284308前臂長216237258193213234大腿長428465505402438476小腿長338369403313344376坐姿尺寸男(1860歲) 女(1555歲)坐高858908958809855901坐姿頸椎615657701579617657坐姿眼高749798847695739783坐姿肩高557598641518556594坐姿肘高228263298215251284坐姿大腿1121301

11、51113130151坐姿膝高456493532424458493小腿加足383413448342382405坐深421457494401433469臀膝距515554595496529570坐姿下肢9219921063851912975我國成年人人體主要尺寸和坐姿人體尺表 考慮到人的身高不同。根據(jù)中國成年人人體尺寸表，把手高度可調(diào)高度應(yīng)在80-120CM。2.3車輪選擇 以前最流行的尺寸是60-80MM，一般地說，大輪子有利保持速度和越過小的障礙物，小輪子加速快，但大輪子有利保持速度和越過小的障礙物。小輪子則適合于玩技巧性大的動作?？紤]到滑板車的抗震，和市場上的大輪滑板車故用大輪子222-2

12、40MM。2.4上、下桿設(shè)計 上、下桿是支持車把手和調(diào)節(jié)車把手高度的重要部件，由于便于車把高度的調(diào)節(jié)，故公差要求較高所以選擇下桿IT7,上桿IT6，基孔制，間隙配合，以便于桿的滑動。 查表互換性測量與技術(shù)表3-2，表3-3.得出：下桿孔：上桿軸： 圖 2-2極限間隙： 平均間隙：配合公差：公差帶圖如2-3. 圖2-32.5腳閘設(shè)計 腳閘相當(dāng)于是滑板車的剎車部分，長度應(yīng)不短于車輪中心垂線部，如圖2-4。 圖2-4 第3章 滑板車外形設(shè)計3.1整體通過查閱資料，本次腳踏式滑板車設(shè)計受到市場上折疊滑板車的啟發(fā)，設(shè)計出線條流暢，抗震能力強(qiáng)的滑板車。其整體結(jié)構(gòu)是有把手，車板，車輪，連接部件，腳閘這幾部分

13、構(gòu)成。該滑板車整體簡潔明了，美觀漂亮。其結(jié)構(gòu)大部分為鋁合金，其強(qiáng)度高，質(zhì)量輕，成本低。此外，把手高度可以自己根據(jù)身高調(diào)節(jié)，可折疊整車，實現(xiàn)便攜的功能?；遘嚨脑煨驮O(shè)如下圖3-1。 圖3-13.2 車板車板是滑板車的主體，其承載著騎車者的主要重量，相當(dāng)于自行車上的座椅。其前端連接著車把手，后端安裝著后車輪和腳閘，所以要考慮到滑板車車板的強(qiáng)度和剛度要求，這樣才能使滑板車在各種各樣的條件下平穩(wěn)行駛。車板外形可以按照設(shè)計者的愛好設(shè)計出不同的外形。如圖3-2。 圖3-23.3連接部件 連接部件由軸套、連接板、扇形片組成。軸套中放置軸承，連接把手的作用，切把手可在其中轉(zhuǎn)動，從而控制方向；連接板連接軸套和扇

14、形片，連接板的長度影響著車板和車把手的距離，所以要著重考慮其長度；扇形片連接著連接板和車板，依靠螺栓螺母連接連接板，通過松螺栓實現(xiàn)折疊車把手的功能，連接部件有兩個作用。第一個作用是連接車把部位和車板部位，第二個作用是進(jìn)行折疊調(diào)整車把手，實行折疊。其能使把手與車板緊固地連結(jié)在一起，是滑板車組成的重要部分，如圖3-3。 圖3-33.4車把手車把作用是操縱滑板車的行駛方向，支撐是騎車者的手臂，使騎車者保持平衡的重要部件，其支承著一部分騎車者的重量。車把因裝在腳踏式滑板車正前方。車架把手高度對滑板車的影響很大，不同的人身高不同，所要求車把手的高度也不同，因此要求車把手高度在一定范圍內(nèi)可調(diào)。車把手是滑板

15、車的主要部分，所以車把手的設(shè)計要著重考慮，如圖4-4。 圖3-43.5車輪車輪承載著滑板車本身和人的重量，作用是通過轉(zhuǎn)動，推動滑板車前進(jìn)，因此車輪必須具有足夠的強(qiáng)度，以免在行駛過程中受到震動發(fā)生形變，同時要求車輪必須保持一定的圓度，在轉(zhuǎn)動時不發(fā)生變形，因此考慮到種種問題，車轂使用鋁合金。此外車輪結(jié)構(gòu)要有適當(dāng)彈性，以免震動太過強(qiáng)烈，提高騎行者的舒適性，所以車胎要用橡膠?？紤]到車輪厚度越大，滾動阻力系數(shù)越大，車輪的花紋也影響著摩擦。因此，設(shè)計者可以根據(jù)相關(guān)的要求設(shè)計滑板車的車輪，如圖2-5。 圖3-53.6前軸、后軸 前軸是安裝前輪的軸，承受滑板車本身及騎車者的部分重量，配合軸承使前輪轉(zhuǎn)動，所以需

16、要一定的強(qiáng)度。 后軸作用和前軸相仿，承受騎車者和滑板車的一大部分重量。因此，后軸必須具有比前軸更大的強(qiáng)度，并需保持軸承轉(zhuǎn)動靈活，所以前后軸的大小需要仔細(xì)考慮。如圖3-6. 圖3-63.7前叉前叉是將前輪固定在車把手上的重要部件，作用是將前輪固定在車把的正下方，支承前輪所受的重量， 將車把轉(zhuǎn)向動作傳送到前輪，使前輪能根據(jù)把手的方向而轉(zhuǎn)動。前叉上端與把手下桿相連前叉，下端與前軸連接，與前輪以前軸為中心自由轉(zhuǎn)動，組成轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)。如圖3-7。 圖3-7 第4章 結(jié)論這次畢業(yè)設(shè)計我做的課題是基于PROE滑板車的設(shè)計，通過這次設(shè)計，我學(xué)到了很多東西。雖然我們設(shè)計的只是一個簡單的滑板車車，但是從這次簡單的設(shè)計

17、中得出了以下幾點結(jié)論：1 這次設(shè)計讓我對使用Pro/E進(jìn)行設(shè)計工作的基本流程和設(shè)計的方法以及理念有了一個更深的認(rèn)識。2雖然這次設(shè)計是簡單設(shè)計，但是很多動作也要有相應(yīng)的機(jī)構(gòu)與之對應(yīng)，通過這些機(jī)構(gòu)的設(shè)計，讓我又鞏固和深化了所學(xué)的機(jī)械理論知識。3 由于CAD,ProE等軟件在產(chǎn)品設(shè)計與制造方面的應(yīng)用的優(yōu)點，在未來制造業(yè)這些軟件的應(yīng)用將會更加普遍。4 在設(shè)計的過程中，必須仔細(xì)思考和不斷改進(jìn)，只有經(jīng)過不斷的嘗試才會做出自己的設(shè)計。 總而言之，通過這次的機(jī)械設(shè)計，是我對機(jī)械的組成和機(jī)構(gòu)有了更深的了解，有些是書本上接觸不到的。對于初出茅廬的我們來說，設(shè)計過程中遇到了許多問題，最終經(jīng)過老師的幫助和自身的努力都一一化解了。雖然在這次的設(shè)計中查閱了大量資料、咨詢老師，但是對于初學(xué)者來說，想要完成真正的機(jī)械設(shè)計，還是不夠的。在這次的畢業(yè)設(shè)計中培養(yǎng)了自己獨立思考、解決問題的能力，為今后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。 參