滑板車設(shè)計(jì)說明書

設(shè)計(jì)說明書課題名稱： 基于proE的滑板車設(shè)計(jì)學(xué)生姓名TOC\o"1-5"\h\z學(xué) 號(hào)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)與制造機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專 業(yè)班 級(jí)指導(dǎo)教師起訖時(shí)間2016年3月10日?2016年5月4日基于proE的滑板車設(shè)計(jì)摘要滑板車（Bicman）是繼傳統(tǒng)滑板之后的又一滑板運(yùn)動(dòng)的新型產(chǎn)品形式。滑板可靠身體扭動(dòng)而前進(jìn)，不需用腳推滑，可做各種花式變化動(dòng)作，配合扭腰運(yùn)動(dòng)，可達(dá)到顯著的瘦身效果，可增強(qiáng)個(gè)人的平衡能力的娛樂健身活動(dòng)。針對(duì)滑板車設(shè)計(jì)涉及到大量計(jì)算和技術(shù)問題，本設(shè)計(jì)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(jì)的使用要求和步驟、滑板車設(shè)計(jì)人員要求、滑板車設(shè)計(jì)的配合要求等幾個(gè)方面。設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的滑板車。該車傳動(dòng)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(zhǎng)。關(guān)鍵詞： 人機(jī)工程學(xué)；滑板車；機(jī)械設(shè)計(jì);AbstractAnewformofproductsafterconventionalskateboardsisaskateboardingisscooter(Bicman).Skateboardingreliablebodytwistandforward,donotneedtobepushedwiththefootslippery,candoallkindsoffancymoves,withthetwistingmotion,canachievesignificantslimmingeffect,enhancepersonalbalanceabilityofentertainmentandfitnessactivities.Forscooterdesigninvolvessubstantialcomputationandtechnicalproblems,thisdesignwillusethePro/E,CADsoftwarefromthemodelofintroductiontotheformingofawholescooter.Fromtheuseofscooterdesignrequirementsandsteps,scooterdesignpersonnelrequirements,scooterdesignwithrequirements.Designasimplestructureofthescooter.Thecardrivedevicemainlyconsistsofahandle,frame,wheels,withsufficientstrengthandstability.Andsetfitness,leisure,entertainment,andconvenientoperation,safetyandreliabilityandlongservicelife.Keywords:ergonomics;Scooter;mechanicaldesign；TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第1章緒論 4\o"CurrentDocument"引言 4\o"CurrentDocument"主要機(jī)械結(jié)構(gòu)分析 5\o"CurrentDocument"第2章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6\o"CurrentDocument"輪軸設(shè)計(jì) 6\o"CurrentDocument"車高設(shè)計(jì) 7\o"CurrentDocument"車輪選擇 8\o"CurrentDocument"上、下桿設(shè)計(jì) 8\o"CurrentDocument"腳閘設(shè)計(jì) 9\o"CurrentDocument"第3章滑板車外形設(shè)計(jì) 10\o"CurrentDocument"整體 10\o"CurrentDocument"車板 11\o"CurrentDocument"連接部件 12\o"CurrentDocument"車把 13\o"CurrentDocument"前后輪 14\o"CurrentDocument"前軸、后軸 15\o"CurrentDocument"前叉 16\o"CurrentDocument"第4章結(jié)論 17\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 18致謝 19第1章緒論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(shí)尚，各種相應(yīng)的健身娛樂器械隨之涌現(xiàn).滑板車作 為時(shí)尚運(yùn)動(dòng)器械的代表受到廣大青少年的青睞，其作為極限運(yùn)動(dòng)的一個(gè)分支更是風(fēng)靡世界?；遘嚕˙icman）是繼滑板之后的又一類運(yùn)動(dòng)型機(jī)械新產(chǎn)品，速度最快可達(dá)到20公里/時(shí)。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(jiǎn)單的省力運(yùn)動(dòng)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(shí)價(jià)格太高，很少人對(duì)它產(chǎn)生興趣。直到這陣子，它的價(jià)格猛然下降，加上產(chǎn)家們對(duì)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(yùn)動(dòng)產(chǎn)品。滑板車使用起來非常方便。說得抽象點(diǎn)，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(gè)車輪。如果你不會(huì)騎自行車，也可以很好地掌握滑板車，因?yàn)樵诿枯v滑板車的車板上都有圖片教你如何使用和保存?；寰哂锌沽炎?、抗形變、耐高寒、非常耐磨等特點(diǎn)，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。滑板可靠身體扭動(dòng)而前進(jìn)，不需用腳推滑，可做各種花式變化動(dòng)作，配合扭腰運(yùn)動(dòng)，可達(dá)到顯著的瘦身效果，可增強(qiáng)個(gè)人的平衡能力的娛樂健身活動(dòng)。因此，考慮到經(jīng)濟(jì)、美觀、實(shí)用等方面探討滑板車的設(shè)計(jì)問題，以使滑板車的設(shè)計(jì)更成熟，使用者在操作時(shí)更方便、舒適.主要機(jī)械結(jié)構(gòu)分析前后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，輪組成，如圖1-1所示。前后后輪更腳壁剎車:后輪更腳壁剎車:后輪前輪M圖圖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(jì)輪軸設(shè)計(jì)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。20鋁合金。圖2-1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，輪軸為雙剪變形，故有兩個(gè)剪切面。應(yīng)用截面法可求得每個(gè)剪切面上的剪力FQ=F/2,剪切面面積AQ=兀d2/4，可知許用切應(yīng)力：FT=-Q-AFT=-Q-AQF/2 2F兀d2/4兀d2=1.6MP許用擠壓應(yīng)力；。=Fs=F/2=1.5MP淤As 2td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）車高設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)尺寸是根據(jù)人體尺寸來設(shè)計(jì)的，各個(gè)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(zhǎng)、前臂長(zhǎng)、大腿長(zhǎng)、小腿長(zhǎng)共六項(xiàng)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（18?60歲）女（15?55歲）百分位數(shù)5509555095身高158316781775148415701659體重/kg485975425266上臂長(zhǎng)289313338262284308前臂長(zhǎng)216237258193213234大腿長(zhǎng)428465505402438476小腿長(zhǎng)338369403313344376坐姿尺寸男（18?60歲）女（15?55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112130151113130151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。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(dòng)作?？紤]到滑板車的抗震，和市場(chǎng)上的大輪滑板車故用大輪子222-240MM。上、下桿設(shè)計(jì)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(dòng)。查表《互換性測(cè)量與技術(shù)》表3-2,表3-3.得出：下桿孔：［35+0.0250上桿軸：［35-0.009-0.025圖2-2極限間隙：Xmax=ES-ei=+0.025-(-0.025)=+0.050mmXm：EI-es=0-(-0.009)=+0.009mm

VX+X Q0.050)+Q0.009)平均間隙:X=-，，皿z min= =+0.0295mm平均間隙:av2 2配合公差：T=X—X.=0.050—0.009=0.041mm公差帶圖如2-3.圖2-3圖2-32.5腳閘設(shè)計(jì)腳閘相當(dāng)于是滑板車的剎車部分，長(zhǎng)度應(yīng)不短于車輪中心垂線部，如圖2-4。第3章滑板車外形設(shè)計(jì)3.1整體通過查閱資料，本次腳踏式滑板車設(shè)計(jì)受到市場(chǎng)上折疊滑板車的啟發(fā)，設(shè)計(jì)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，腳閘這幾部分構(gòu)成。該滑板車整體簡(jiǎn)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(shí)現(xiàn)便攜的功能?；遘嚨脑煨驮O(shè)如下圖 3-1。圖3-1103.2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(jì)者的愛好設(shè)計(jì)出不同的外形。如圖 3-2。113.3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(dòng)，從而控制方向；連接板連接軸套和扇形片，連接板的長(zhǎng)度影響著車板和車把手的距離，所以要著重考慮其長(zhǎng)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(shí)現(xiàn)折疊車把手的功能，連接部件有兩個(gè)作用。第一個(gè)作用是連接車把部位和車板部位，第二個(gè)作用是進(jìn)行折疊調(diào)整車把手，實(shí)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3-3123.4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(duì)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)。車把手是滑板車的主要部分，所以車把手的設(shè)計(jì)要著重考慮，如圖4-4。圖3-413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(dòng)，推動(dòng)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(dòng)發(fā)生形變，同時(shí)要求車輪必須保持一定的圓度，在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)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(dòng)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(dòng)阻力系數(shù)越大，車輪的花紋也影響著摩擦。因此，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)相關(guān)的要求設(shè)計(jì)滑板車的車輪，如圖2-5。圖3-514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(dòng)，所以需要一定的強(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(dòng)靈活，所以前后軸的大小需要仔細(xì)考慮。如圖3-6.圖3-615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(dòng)作傳送到前輪，使前輪能根據(jù)把手的方向而轉(zhuǎn)動(dòng)。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(dòng)，組成轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。如圖 3-7。圖3-716第4章結(jié)論這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我做的課題是基于PROE滑板車的設(shè)計(jì)，通過這次設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多東西。雖然我們?cè)O(shè)計(jì)的只是一個(gè)簡(jiǎn)單的滑板車車，但是從這次簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)中得出了以下幾點(diǎn)結(jié)論：.這次設(shè)計(jì)讓