自行車幼兒拖車設計

1、 可復制、編制，期待你的好評與關注! 浙 江 科 技 學 院本 科 畢 業(yè) 設 計 ( 2011屆)題 目 自行車幼車設計 學 院 機械與汽車工程學院 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 機制072 學 號 107011045 學生姓名 孟鵬 指導教師 朱樂西 完成日期 2011.06.10 i / 35自行車幼兒拖車設計學生姓名: 孟 鵬 指導教師：朱樂西 講師 浙江科技學院機械學院摘 要自行車拖車是歐美流行的新風尚，自然，環(huán)保，安全，方便，充滿著無限的田園樂趣，是喜歡到野外郊游駕駛自行車行走的父母攜帶孩童出游的理想伴侶。 闊大的可視窗和遮陽篷防止您的寶寶被風吹、日曬和雨淋，它就像一個移

2、動得帶著大窗戶的小房子，您的寶寶可以在里面盡情觀看沿途景色，同時牢固而又設計新穎的布座墊還可以保證您的寶寶進入舒適安全的睡眠。 鐵制車架，充氣輪胎，防水牛津車布，可折疊，連接桿可固定在自行車后軸處，拖車底盤安全和耐久，您的孩子在生活中大部分時間里可以使用。此次選題為自行車幼兒拖車設計,其思路來源于現(xiàn)實生活中自行車和兒童推車兩樣交通工具,現(xiàn)在市面上兒童推車非常普遍,方便了有小孩的父母帶兒童出行,可是由于行動起來費時費力,而自行車則以方便快捷著稱,有沒有辦法可以將兩者的優(yōu)點有機結合起來呢?于是通過一定的空間想象和設計計算,提出了自行車兒童拖車設計,它綜合了自行車和兒童推車方便、快捷、實用的特點,大

3、大改善了普通兒童推車的便捷性,徹底解放了雙手。關鍵詞: 自行車 拖車 寶寶 出行 設計計算Bicycle Trailer Design ChildrenStudent: Meng PengAdvisor: Dr. Le-Xi ZhuSchool of Mechanical and Automotive Engineering Zhejiang University of Science and TechnologyAbstractBicycle trailer is euramerican popularity of the new trend, nature, environmental p

4、rotection, safety, convenient, is full of unlimited rural fun. KuoDa Windows and awning of preventing your baby by the wind and sun and rain, it was just like a moving with a big window to small house, your baby can enjoy viewing at views in it, and firm and novel design cloth seat cushion still can

5、 make sure your baby to sleep safe and comfortable. Iron frame, air tires, water-proof Oxford cloth, the car can be folded, link rod can be fixed in place, the trailer chassis rear axle bicycle safety and durability, your child is in the life most of the time can be used. The topic selection for the

6、 bicycle trailer design, its thought children from real life bicycle and children's cart vehicles, both on market now is very common, children cart convenient to have children and their parents to take children travel, but due to action, and time-consuming bicycle is convenient and quick is famo

7、us, is there a way to can combine the advantages of both? Then through the certain space imagination and design calculation, puts forward the bicycle trailer design, it comprehensive children bicycles and children's cart convenient, quick and practical, has greatly improved the ordinary children

8、 of convenience, cart complete liberation my hands. Keywords: Bicycle trailer baby travel design calculation 第一章 緒論1.1社會趨勢自行車兒童拖車，起源于歐洲，至今已有超過三百年以上的歷史，但在中國的出現(xiàn)只有十幾年時間，而現(xiàn)在中國已經(jīng)成為世界上最大的童車制造國，一些國外安全不合標準而被禁用的車型，卻充斥著國內(nèi)市場，隨時威脅著寶寶的安全。目前市面上兒童拖車車大致可分為適合一般居家、外出長時間使用的豪華型（分全躺、半躺）以及強調(diào)輕適合經(jīng)常外出的輕便型（又稱傘車）。另有一種專門作用于戶外，

9、輪胎較大（如腳踏車可充氣胎）可推動幼兒兒跑步之三輪車。1.2背景技術現(xiàn)有市場上的大多為嬰兒拖車，包括拖車車架、分別設置在所述的拖車車架兩側的車輪組件、設置于所述的拖車車架上的拖桿、設置于所述的拖車車架上的布套，所述的拖桿是固定在拖車車架上的，當要將嬰兒拖車運輸時，為了減少體積需要將拖桿從拖車車架上卸下來，而在運輸過程中，該拖桿容易被遺失掉，造成損失。還有就是不適合年齡稍大一點的兒童乘坐,比如帶2歲以上的孩子出行,要是用自行車的話,就會有諸多的不便。為此我們提出了自行車幼兒拖車技術，即在自行車后面加裝一個小型拖車，在自行車騎行過程中同時帶動拖車運動，小孩可以坐在拖車里面，這樣既安全、舒適，又簡便

10、、快捷，省去了推車的麻煩，大大增加了旅途的樂趣。1.3研究的意義及目的 自行車幼兒拖車服務的對象是兒童，安全是需要考慮的最重要因素，然而一些國外安全不合標準而被禁用的車型，卻充斥著國內(nèi)市場，隨時威脅著孩子們的安全。因此，我們在不斷開拓市場的同時，要摒除一些弊端，達到穩(wěn)定的市場發(fā)展狀態(tài)。小乘客坐在后面的座位上會非常的舒適，有安全帶保護著他，而且也沒有必要在去戴上厚厚的悶熱頭盔，因為幼兒拖車本身就擁有一個堅硬的塑料外殼，在保證兒童安全的情況下還可以避免他們受到惡劣天氣的影響。并且它的外殼上全部涂有自發(fā)光的涂料，能夠在能見度很低的情況下或者夜間充分保證小乘客們的安全。這樣家長們就可以把注意力更多的放

11、在騎車上，而不用過多的去擔心到坐在后座上的小朋友了。本次設計要產(chǎn)品適合2-5歲的不同高矮胖瘦的孩子使用，要求安全、實用、簡單拆裝。此年齡段的孩子已經(jīng)可以直立行走，需要拖車內(nèi)具有較大的活動空間，依照表4.3-1中2-5歲兒童的身高體重表為標準，一般設計標準為40Kg，適用年限為3-5年，要去安全、實用、簡單拆裝等。1.4 發(fā)展前景分析 根據(jù)第五次人口普查資料，在中國12億多人口中，14歲以下的少年兒童及嬰幼兒便接近3 億多人，占全國人口的25%，占全球適齡兒童的1/3左右。我國城市兒童有8 000萬人，他們構成了一個異常龐大的玩具銷售費群體。由于現(xiàn)代家庭絕大多數(shù)年輕夫婦都只有一個孩子，父母均樂意

12、花費在他們身上，據(jù)了解，在購買學習工具及玩具時，59%是由孩子作主，至于娛樂，由孩子作決定的比例亦超過50%。相對發(fā)展成熟的市場，中國人均玩具消費偏低，隨著收入水平上升，可供挖掘的市場潛力巨大。 在人口數(shù)量最多的中國，嬰兒手推車的發(fā)展有良好的前景。對于父母來說，孩子被放在心中最重要的位置，尤其是現(xiàn)在的獨生子女越來越多，家長們對自己的心肝寶貝更是呵護備至，不惜投入大量的時間和金錢為他們創(chuàng)造最好的成長條件。奶瓶、尿布、嬰兒床、嬰兒車，對現(xiàn)在的父母來說，可是一個都不能少，有需求就有商機，于是，一間間嬰幼兒用品店在恩城如雨后春筍般冒出來，市場競爭也愈演愈烈。消費者品牌消費意識增強了，一些品牌在“好孩子

13、”兒童推車上了黑名單后銷售明顯增長，行業(yè)經(jīng)過洗牌已經(jīng)出現(xiàn)整合跡象，但是國內(nèi)品牌混亂的情況依然存在。相關消費者調(diào)查顯示，超過七成的消費者表示不會再購買被曝有質(zhì)量問題的產(chǎn)品，更多的消費者表示不知道應該如何選擇品牌。這些事件也有積極作用，那就是增強了消費者的品牌意識，同時讓行業(yè)得到了整合，行業(yè)風波讓國內(nèi)嬰幼兒市場進行了洗牌，一些小品牌生意受到影響，但“好孩子”事件讓我們發(fā)現(xiàn)這塊市場還有很大的缺口。中國是全世界嬰幼兒品牌最多的一個市場，可以說百花齊放，也可以說競爭混亂。我們在中國這個大市場可以尋求更多的機遇，開拓市場，讓幼兒拖車的發(fā)展得到更好的推進。第二章 市場調(diào)研2.1 產(chǎn)品種類目前市面上兒童拖車大

14、致可分為適合一般居家、外出長時間使用的豪華型（分全躺、半躺）以及強調(diào)輕適合經(jīng)常外出的輕便型（又稱傘車）。另有一種專門作用于戶外，輪胎較大（如腳踏車可充氣胎）可推動嬰兒跑步之三輪車?，F(xiàn)在還推出一種雙人嬰兒拖車，這款嬰兒車適用于兩個兒童使用，能給媽媽們帶來實惠和方便。2.2 產(chǎn)品適用年齡 六個月以內(nèi)寶寶還不能坐穩(wěn)，所以坐臥兩用比較適合，不能平躺的手推車等到寶寶六個月以上使用較為合宜，一臺手推車大約可以用到寶寶二歲左右，主要是依照載重量為標準，一般測試標準為九到十五公斤。不過有些父母仍會讓大孩子坐推車，安全上就要多注意。一般手推車大約可使用四到五年，若在示損壞的情形下，自家的用完，還可以送給親朋好友

15、的寶寶。不過合適的保養(yǎng)以及正常的使用，才能確保手推車能安全地讓第二個孩子繼續(xù)使用。2.3 目前市場上幼兒拖車的缺陷 主要缺陷是塑料包裝袋和軟塑料薄膜想買不符合要求，原因是兒童拖車廠商忽略了用做包裝的塑料袋和塑料薄膜。用于包裝或兒童推車中的塑料袋或塑料薄膜如果太薄，低于標準要求又未進行打孔處理，兒童把它蓋住臉部，在油脂、汗液、唾液等的作用下，薄而軟的塑料膜有可能牢牢地黏附在臉部，就有可能造成窒息，并在短時間內(nèi)奪去兒童的生命。其次是標志和使用說明不完整。三是危險夾縫，存在危險夾縫的孔、開口，會危害到嬰兒的手指。2.中國大陸玩具，童車市場吸引力大增香港貿(mào)易發(fā)展局近日發(fā)表中國玩具市場綜合調(diào)查報告指出，

16、中國內(nèi)地玩具市場存在巨大的發(fā)展空間。貿(mào)發(fā)局鼓勵香港商家積極發(fā)揮優(yōu)勢，及早進軍內(nèi)地市場。 該報告表示，中國內(nèi)地14歲以下人口有3億多，大部分是獨生子女。內(nèi)地父母越來越重視玩具，特別是在北京，上海，廣州和成都等大城市，家長每月平均花100元買玩具給子女，占家庭總收入2.5%。貿(mào)發(fā)局消息稱，內(nèi)地玩具市場漸趨成熟。主要原因是父母認同玩具對兒童健康成長起著重要作用，故樂于購買玩具給小孩。此外，據(jù)內(nèi)地玩具經(jīng)銷商反映，大部分本土品牌的主要優(yōu)勢在于價格便宜，但做工不夠精細，產(chǎn)品設計意念仍然落后于香港和外國品牌，在顏色，用料方面也不如香港和外國品牌講究。相比之下，內(nèi)地市場一般認同香港玩具設計好，檔次高，安全性高

17、，港商憑這些優(yōu)勢，在內(nèi)地日趨成熟及注重質(zhì)量和設計的玩具市場應大有作為。3.玩具，童車行業(yè)總體發(fā)展規(guī)模中國目前是全球玩具第一大生產(chǎn)國。據(jù)不完全統(tǒng)計，2003年全國已有玩具生產(chǎn)企業(yè)約8000家，比1985年時的520家增加19.2倍，從業(yè)人數(shù)也從1985年的數(shù)萬人發(fā)展到約350萬人，工業(yè)總產(chǎn)值超過1000億元以上，全年出口總額111.55億美元；占整個輕工業(yè)出口總額的10%左右，占我國外貿(mào)出口的2.7%左右。在20個大類輕工業(yè)產(chǎn)品中，玩具出口總額排名為第三位，貿(mào)易順差為108.64億美元。2004年全年全國玩具出口總額為119.62億美元。因此，中國玩具，童車行業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為國家和各省市解決勞動力

18、就業(yè)，出口創(chuàng)匯，上繳利稅的一個重要產(chǎn)業(yè)。第三章 方案設計3.1 本文的研究內(nèi)容 此次設計內(nèi)容的首要工作是根據(jù)已知的參數(shù),參觀現(xiàn)有的兒童拖車產(chǎn)品,正確的分析產(chǎn)品特性,確定產(chǎn)品的設計方法,充分體現(xiàn)當下機械制圖和機械設計教學過程中的重點難點。主要是根據(jù)國家有關標準，調(diào)查實用情況，選擇合理的產(chǎn)品參數(shù)，提出多種方案，選擇最佳的產(chǎn)品設計結構方案。本次幼兒拖車設計基于UG和AutoCAD計算機輔助設計軟件，通過參數(shù)化的設計，更加方便設計者后期進行修改。拖車設計過程中嚴格遵循相應設計要求及設計準則，設計前要進行拖車制造材料的選材，按照選材標準與選材原則進行選擇環(huán)保材料，同時根據(jù)材料初步特性初步估計材料的加工及

19、成型等，為計算機輔助設計提供部分必要的信息。3.2 設計標準適合2-5歲的不同高矮胖瘦的孩子使用，要求安全、實用、簡單拆裝。此年齡段的孩子已經(jīng)可以直立行走，需要拖車內(nèi)具有較大的活動空間,適用年限為3-5年，要求安全、實用、簡單拆裝等，載重量為25Kg,整車質(zhì)量為40Kg,拖車以拖桿連接于自行車的后軸上，3.3 安全性考慮 （1）童車的活動關節(jié)一定要非常靈敏。嬰兒手推車通常會設計具有鎖定功能的活動關節(jié)。如果這些活動關節(jié)不靈敏，車架就有可能因活動關節(jié)失效而突然發(fā)生折收，致使嬰兒嬌嫩的身軀被車身夾住，造成相當大的傷害。（2）童車的推桿和調(diào)節(jié)桿等主要部件要牢固，一般來講直徑應在1-1.2厘米左右。過于

20、單薄的嬰兒手推車在應急的情況下很容易被折斷。（3）檢查幼兒拖車車是否有鋒利的銳邊、尖角、突出物、鉚釘和容易脫落的小部件。手腳能夠觸及的夾縫一般都大于12毫米或小于5毫米，這樣才不會讓寶貝的手腳受傷，檢查塑料件是韌性強顏色純正。(4) 要具有避震結構，能充分吸收路面不平帶來的震動，給寶貝的頭部及全身以最大限度的保護。(5) 剎車裝置是童車必備的安全設備之一.檢查剎車時，先壓下煞車桿形成停止狀態(tài)，再稍用力往前、往后推拉，觀察煞車桿是否跳脫、滑動。(6)檢查童車開啟是否方便，腳輪是否靈活，應該在作為拖車的時候可以自由轉向。(7)童車面料選滌棉制品或全棉制品，顏色顏色不要太鮮艷，這樣不會傷害嬰皮膚。盡

21、量選可以拆洗座布的童車。3.4 提出設計方案結合幼兒拖車市場現(xiàn)狀，共提出以下3種設計方案：方案一：如圖3.3-1此方案大氣自然，安全穩(wěn)重，拖桿連接自行車的后軸，外觀設計上還是由一定的局限性，無法滿足復雜天氣環(huán)境的適用，適合在天氣晴朗的時候出去兜風。底板為木質(zhì)材料，四個車輪為標配12寸小車輪，前方擋板為塑膠，外加車身后面的鋁合金扶手，在沒有自行車的時候可以當小推車使用，缺點是前方的拖桿不能靈活拆卸，由于底板離地太低，也不便于安裝剎車裝置。圖3.3-1 自行車幼兒拖車（一）方案二：如圖3.2-1，此方案設計迷你可愛，非常吻合小孩子的性格特點，外觀看起來有點像玩具車，容易引起他們的興趣。缺點是底盤太

22、低，當作為推車的時候把手過低，很不方便，如果能設計成電動的就更好了。還有就是車身外部要滿足外觀要求，會浪費許多不必要的材料，還有就是方向盤不夠使用，無法實現(xiàn)轉向。方案三: 如圖3.3-3，此方案兼具前兩種方案的大多數(shù)優(yōu)點，并且局部還進行了優(yōu)化，能夠適應各種復雜的天氣環(huán)境，外觀時尚，超大的充氣輪胎和偌大的可視窗，坐在里面再久也不會覺得煩悶。圖3.3-2自行車幼兒拖車（二）圖3.3-3 自行車幼兒拖車（三）3.5 方案選擇綜合考慮選擇第三方案為最終設計方案，并進行逐步優(yōu)化，如圖3.5-1，改拖桿為活動的，在車廂后加裝置物袋，方便帶小孩子出去的時候購物，或者用于存放小孩子的玩具、零食等等。在底部加裝

23、剎車裝置，以便上下坡的時候出現(xiàn)意外，前輪改為轉向輪，便于推行。箱體后加兩個環(huán)扣，在作為推車的時候可以將拖桿取下插入其中，以免遺失。3.6 產(chǎn)品功能分析3.6.1 遮陽篷對于寶寶而言，有個能防風擋雨的遮陽篷，是手推國的條件之一，遮陽篷大小關系到遮陽范圍，以及防風的作用。此外也有一種特別設計的陽傘，可以固定在車架上，并具有整方向及高低的功能，優(yōu)點是可以掌握日照方向并較為通風，有些遮陽篷，亦有抗紫外線的 。廂體后部設計為木質(zhì)材料，主要是輕便 耐用，頂棚用材為防水牛津布，以圖釘將其與后廂體固定，頂部為紙質(zhì)滾筒，平時卷起置于頂棚，再下雨或行進途中將其放下，以免幼兒受風或淋雨。3.6.2 座墊座墊可說是與

24、寶寶最貼身的地方，設計上會依照嬰兒車大小或收折方式而有不同的與剪裁。另外要注意的是，座墊載重后下壓的幅度不可太深，也就是支援力要夠，否則寶寶會坐得不舒服。此外，為了保護幼小的頭部，可以選擇有柔軟設計的護頭靠墊。座墊應該滿足以下特點:寬大舒適,結構堅固,透氣性好,有效保護乘車兒童的腹部。數(shù)十年的安全研究表明，一個品質(zhì)合格、使用正確的安全座椅能有效避免兒童在乘車時刻可能發(fā)生的碰撞危險，讓父母更放心。目前絕大部分歐洲國家都已經(jīng)強制使用兒童座椅，美國、日本、新加坡等也有嚴格的法律規(guī)定。中國的父母，將會更加重視獨生寶寶的安全。3.6.3 把手 把手是自行車幼兒拖車在分離拖桿后作為兒童推車的一個重要組成部

25、分，必須考慮安全問題，要求設計堅固、耐用，并且表明還應光滑，防止給在后面推車的父母造成，由于鋁合金管結實、輕便，應用范圍廣泛，故此次設計的把手采用鋁合金管，置于后板，拐角為半圓形設計，距后板10厘米。表面可以套一層橡膠的薄膜，增加手掌與扶手接觸的摩擦力，也防止由于手滑造成脫手引發(fā)安全隱患。3.6.4 骨架手推車骨架若為鐵管，通常重量較重，故選用重量較輕的鋁合金管。車體全身的骨架連為一體， 但是因便于組裝、拆卸，3.6.5 安全帶任何一款推車，都有安全帶設計，功能是保護寶寶不致因亂動而跌落車外。本設計為一組平行安全帶,在兒童坐車的時候,安全帶置于腹部,主要保護身體在突然停車的時候不會前傾。 3.

26、6.7 前護欄這項功能是為了防止寶寶摔落，不過拜見時，最好選擇可拆卸設計，不但更換尿布時方便，等孩子較大時，可拆掉護欄以免座位空間太小。 為不妨礙孩子進出車廂，以寬40厘米、高10厘米為宜。3.6.8 置物籃通常設計于推車下方，外出時便于擺放嬰兒的奶瓶、尿布等。材質(zhì)選擇為尼龍，具有較強的彈性和耐磨性，3.6.9 防震裝置 一般嬰兒車使用在戶外占大部分的時間，然而路面有時平坦有時顛簸，雖然在嬰兒車的座墊內(nèi)通常加設有泡棉或者樹脂棉待具彈性的物質(zhì)，來增加嬰兒乘坐時的舒適性，然而當遇到較不平坦的路面時，柔軟的座墊已無法提供舒適性，因此一般嬰兒車均設有防震功能，以因應顛簸路面，防震裝置一般裝設前輪組或者

27、后輪組，在挑選時可將車放置于地面，輕壓車架測試期彈性程度。 3.6.10 煞車裝置嬰兒車在停止時，操作者不一定會時時刻刻留在嬰兒車旁，而當嬰兒車停在具斜面之地形時，操作者又無法將車架握住時，則嬰兒車隨時會產(chǎn)生滑動而翻覆傾倒，容易造成嬰兒莫大的危險；即因如此，煞車裝置是嬰兒車必備的安全設備之一，而一般使用使用于嬰兒車的煞車裝置具有減速的功能。其中剎車為不銹鋼材料，主要是因為其堅固耐用，同時處于車體底部，容易受潮和腐蝕，支座為鋁合金材質(zhì)，剎車設計位于車廂的底部，在后軸的中間部位設計一個寬度為1cm的齒輪，同時在剎車把手上夜相對的設置齒輪，把手的另一端相當于一個凸輪，兩側各有一個支座，支座兩端各有一

28、個5cm的螺紋孔，通過螺釘與廂體底部連接在一起，支座與把手采用鉚釘連接，如圖3-4。剎車把手放下時為第一工作位置，此時剎車的齒輪與后軸上的齒輪是分開的，不會對后輪的轉動產(chǎn)生干涉，當把手提前時，將會與軸上的齒輪相嚙合，而由于另一端為凸輪結構，無論車軸怎樣轉動都處于鎖緊的狀態(tài)，即可實現(xiàn)剎車。圖3-4 剎車裝置3.6.11 尾燈裝置 為了便于在夜晚或者光線不好的時候出行，在廂體后部附加了雙尾燈設計，可以自然反射后面車輛發(fā)出的光線，避免在夜晚行車的時候發(fā)生碰撞,使用強力膠與車廂的后板連接。圖3.5-1 自行車幼兒拖車第四章 結構分析4.1 主要優(yōu)勢超大充氣前后輪意味著超強避震，后輪加避震器裝置，即使在

29、很顛簸的路況下，車子都能夠保持平穩(wěn)推行。車后側邊額熒光燈、收車折疊方便、加固加厚鋁合金管、平行式安全帶，加上車輪避震裝置，連接桿可固定在自行車后軸處,做兒童手推車時,連接桿可以收起固定到轎廂后部。4.2 結構特點設計的幼兒拖車，包括拖車車架分別設置在拖車車架兩側的車輪組件、設置于拖車車架上的拖桿、設置于拖車車架上的布套，拖桿的一端部與拖車車架相轉動地設置，拖桿具有兩個工作位置，第一工作位置是拖車工作位置，此時拖桿的另一端向前伸出拖車車架的前部，第二工作位置是擱置工作位置，此時拖桿從拆卸下來，至于廂體后部的鉤環(huán)里，防止遺失。所述的拖車車架上通過第一轉動軸可以轉動地連接有連接件，所述的拖桿的一端部

30、與所述的連接件通過第二轉動軸相轉動地連接，所述的第一轉動軸的轉動軸心線與所述的第二轉動軸的轉動軸心線相空間垂直。所述的第一轉動軸的轉動軸心線垂直于水平面，所述的第二轉動軸的轉動軸心線平行于水平面。拖桿與所述的連接件都位于拖車車架的左下方，拖車車架包括位于底部的底架，所述的連接件通過第一轉動軸與所述的底架相轉動地連接。簡易快拆車輪，無需工具自如裝卸，且三個車輪穩(wěn)定性佳，轉向靈活。超大可視窗，可以沿途觀看景色，遮陽棚可以擋風擋雨擋太陽。轎廂帶后推把，下方有手剎裝置，可以在緊急情況下制動。轎廂內(nèi)超大空間，內(nèi)設一組平行安全帶，廂體前有擋板，使得寶寶的腿可以放置的很安心。4.3 骨架設計由于鑄鋁是以熔融

31、狀態(tài)的鋁，澆注進模具內(nèi)，經(jīng)冷卻形成所需要形狀鋁件的一種工藝方法，制作過程簡單，便于大規(guī)模量產(chǎn)。鑄鋁所用的鋁，稱為鑄造鋁合金,故車身骨架及前方的拖桿均為鑄鋁合金材料2AlCu5Mn(ZL201),抗拉強度為295335MPa,使用起來更為輕便，廂體外部為防水牛津布，左右兩側的窗戶和前方均為透明的，絲毫不會影響視線，后置反光燈，放置夜間行車時被誤撞。體重（單位 Kg）身高（單位 cm）年齡男女男女211.2-14.010.6-13.284.3-91.083.3-89.82.512.1-15.311.7-14.788.9-95.887.9-94.7313.0-16.412.6-16.191.1-98

32、.790.2-98.13.513.9-17.613.5-17.295.0-103.194.0-101.8414.8-18.714.3-18.398.7-107.297.6-105.74.515.7-19.915.0-19.4102.1-110.0100.9-109.3516.6-21.115.7-20.4105.3-114.5104.0-112.8表4.3-1 2-5歲兒童體重和身高對照表按最大年齡5歲兒童的身高和體重最大值為設計依據(jù)，分別為21.1Kg和114.5cm，因為會有部分兒童體重偏胖或者身高偏高，故設計載重標準按25Kg和120CM設計。身高120cm，故地板尺寸設計如下：圖4.3

33、.1 骨架尺寸圖圖4.3-2 廂體后板尺寸圖4.4 載重分析由圖3.3-5 可知，拖桿的前后兩段受到拉力最大，故應對其進行受力分析和分析危險截面，根據(jù)其最大抗拉強度295335MPa，得出危險截面的最小尺寸。設計最大標準載荷為25Kg，外加廂體、骨架和車輪的重量15Kg,則其滿載整車質(zhì)量為40Kg,對其進行受力分析，如圖4.4-1 車廂受理分析圖圖4.4-1 拖車受力分析圖 物體處在氣流中時，氣流所施加的平行與氣流方向的阻力Fw稱為空氣阻力。它與空氣的流速v、物體垂直流速方向的橫截面積及物體外形有關。用公式表述如下：Fw=Cw. · ·v2 ·A物體的外形即由阻力

34、系數(shù)Cw描述。A=物體的與氣流速度垂直方向上的截面積，由圖4.4-2得A為0.24m2=空氣的密度=1.23Kg m-3V=物體的速度Cw.為風阻系數(shù)，通過查找網(wǎng)上相關資料可知，一般汽車的風阻系數(shù)在0.3-0.5之間，安全起見取其最大值為0.5一般自行車的最大時速為30Km/h,，設定拖車的額定速度為30Km/h即V=8.33m/s計算空氣阻力得 F空氣= Cw. · ·v2 ·A =0.5*1.23/2*102*0.24m2 =7.38 N根據(jù)平衡方程，豎直方向上壓力等于重力，得N=G=mg=400N材料動摩擦因數(shù)鋼鋼0.25木木0.30木金屬0.20皮革鑄鐵0

35、.28鋼冰0.02木頭冰0.03橡膠輪胎路面（干）0.71表4.3-2 幾種材料間的動摩擦因數(shù)由表4.3-2可知車輪與路面的動摩擦因數(shù)u=0.71，則自行車對拖車的拉力F拉=F阻+F空氣=umg+Fw=0.71*40*10+7.38=291.38N4.5 拖桿的危險截面以鳳凰牌自行車為例，普通后輪的直徑為64厘米，再加上拖車轉向輪的，故設計拖桿的長度為820mm，為拖車能運行平穩(wěn)，選擇與自行車后輪尺寸相同的直徑64cm。應力分析圖4.5-1 拖桿對于塑性材料，把許用應力作為工件應力的最高限度，即要求工作應力不超過許用應力，于是得構件軸向拉伸或壓縮時的強度條件為=FN/A根據(jù)以上強度條件及圖4.

36、5-1，還有鑄鋁合金材料2AlCu5Mn(ZL201),抗拉強度為295335MPa，拖桿橫截面積應滿足以下要求AFN/=291.38/（295×106）=0.99×10-6m24.6 后齒輪軸設計4.6.1 軸的材料 軸的常用材料有35,45和50等優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼，其中尤以45鋼的應用最為普遍，故本設計的前后軸均采用45鋼。根據(jù)文獻4中表11-1所述，由于兩軸估算其毛坯直徑均小于100mm，為保證其力學性能，應進行正火回火處理，硬度為170217HBS。4.6.2 軸的強度計算按扭轉強度條件計算：這種方法是根據(jù)軸所受的扭矩來計算州的強度，對于軸上還作用較小的彎矩時，通常采

37、用降低許用扭轉切應力的辦法予以考慮。通常在做軸的結構設計時，常采用這種方法估算軸徑。實心軸的扭轉強度條件為：式中 軸的扭轉切應力（MPa）； T軸所傳遞的轉矩（N·mm）； d計算截面處軸的直徑（mm）； Wt軸的抗扭截面系數(shù)（mm³），對于圓截面軸，Wt=d³/160.2dd³； P軸所傳遞的功率（kW）； n軸的轉速（r/min）； p軸的許用扭轉切應力（MPa）。由上式可得軸的直徑計算公式為綜合車體尺寸及離地間距，選擇圖4.6-1 齒輪軸軸的材料Q2352035451Cr18Ni9Ti40Cr,35SiMn,2Cr13,42SiMn12-2020-

38、3030-4015-2540-52A160-135135-118118-107148-125100.7-98表4.6-1 按轉矩計算軸徑時的p和C值其中 ，即空心軸的內(nèi)徑與外徑d之比，通常取 =0.5-0.6這樣求出的直徑只能作為承受扭矩作用的軸段的最小直徑。由于齒輪軸采用的是45號鋼，取A=110，已知額定最大速度為8.33m/s，車輪直徑為64cm，可以得出其周長 S=2R=2*3.14*0.322米計算出后輪轉速n=V/s=8.33/2=4.165圈功率P=F拉V=291.38× 8.33=2427.2W，由于是拖車有3個輪子，則單個輪子所承受的功率為809.1W后軸直徑 =3

39、3.71 mm，取整 設計直徑尺寸為35mm 結合三維模型，根據(jù)給定的條件，計算出各零件的尺寸，并做出二維圖，如圖3.3-5圖4.6-2 自行車幼兒拖車三視圖五 結論畢業(yè)設計是本科學習階段一次非常難得的理論與實際相結合的機會，通過這次比較完整的自行車幼兒拖車設計，我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài)，和實際設計的結合鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進行畢業(yè)設計的目的所在。在設計過程中一些機構的設計讓我很頭痛，原因是由于本身設計受到機械圖本身的框定，而又必須考慮本專業(yè)的一些要求規(guī)范，從而形成了