機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)-兒童自行車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(全套圖紙)

摘要本文主要針對(duì)童車(chē)產(chǎn)品領(lǐng)域，以?xún)和?chē)為主要論述和設(shè)計(jì)對(duì)象。通過(guò)搜索資料，調(diào)查研究，以嬰幼兒為出發(fā)點(diǎn)探索兒童車(chē)各方面的特性，從尺度、功能、色彩、材質(zhì)等方面總結(jié)出產(chǎn)品的特性以及產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要素。通過(guò)總結(jié)，提出了兒童車(chē)成為幫助寶寶健康成長(zhǎng)和提高寶寶智力的好幫手。認(rèn)為應(yīng)該根據(jù)當(dāng)前兒童車(chē)所產(chǎn)生的社會(huì)輿論，改變學(xué)步車(chē)的形式，設(shè)計(jì)消費(fèi)者更加喜愛(ài)，更加人性化的兒童車(chē)產(chǎn)品。本文研究主要包括以下四個(gè)方面的內(nèi)容：第一部分介紹了著名兒童用品公司的發(fā)展。第二部分介紹了兒童車(chē)的發(fā)展史以及一些關(guān)于選購(gòu)的指南。第三部分對(duì)兒童車(chē)的調(diào)研分析研究和發(fā)展趨勢(shì)。第四部分通過(guò)調(diào)研總結(jié)，開(kāi)始設(shè)計(jì)兒童車(chē)的一系列過(guò)程和成果。關(guān)鍵詞：兒童、可拆卸、人性化設(shè)計(jì)，人機(jī)設(shè)計(jì)摘要...........................................................................................................................第一章緒論...............................................................................................................（一）、兒童車(chē)的背景與需求.....................................................................................（二）、市場(chǎng)分析......................................................................................................第二章設(shè)計(jì)方案的確定........................................................................................（一）、創(chuàng)新來(lái)源.........................................................................................................（二）、主要技術(shù)要求..............................................................................................（三）、研究方法.........................................................................................................（四）、設(shè)計(jì)過(guò)程.........................................................................................................（五）、親子車(chē)的功能...................................................................................................第三章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)................................................................................................（一）、結(jié)構(gòu)分析........................................................................................................1、設(shè)計(jì)中的不同點(diǎn).................................................................................................2、車(chē)的折疊過(guò)程......................................................................................................（二）關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu).......................................................................................................1、組合機(jī)構(gòu)....................................................................................................…2、前身下部結(jié)構(gòu)......................................................................................................3、車(chē)身與鞍座結(jié)構(gòu)....................................................................................................4、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)...............................................................................................................第五章受力分析..........................................................................................................第六章總結(jié).............................................................................................................參考文獻(xiàn)...................................................................................................................緒論兒童自行車(chē)是兒童車(chē)之中的一大門(mén)類(lèi)，兒童車(chē)包括兒童自行車(chē)、兒童推車(chē)、嬰兒學(xué)步車(chē)、兒童三輪車(chē)四大類(lèi)。兒童自行車(chē)適用兒童的年齡范圍是4～8歲，選購(gòu)時(shí)結(jié)合兒童的年齡和身材高矮，選擇合適的尺寸，即鞍座高度在435～635mm范圍內(nèi)的自行車(chē)，選購(gòu)車(chē)輛時(shí)要注意手閘的閘把尺寸。尺寸過(guò)大，剎車(chē)時(shí)孩子就握不緊手閘，也就剎不住車(chē)。所以選購(gòu)時(shí)最好帶孩子一起去試一試。另外制動(dòng)力不得小于50N。否則車(chē)輛就會(huì)剎不住，給小孩帶來(lái)危害。兒童自行車(chē)還配有保護(hù)輪（平衡輪），它能使騎車(chē)者保持平衡，因此選購(gòu)時(shí)要注意是否配齊（左右各一只），使用時(shí)不要隨意拆除，家長(zhǎng)在選購(gòu)和使用時(shí)務(wù)必要考慮這一點(diǎn)。兒童自行車(chē)的鏈罩是必不可少的，鞍座最高高度等于或大于560mm的兒童自行車(chē)應(yīng)裝一只盤(pán)鏈罩或其它防護(hù)裝置以遮住鏈條和鏈輪上嚙合部的外表面，當(dāng)鏈條全部嚙合在鏈輪上時(shí)，盤(pán)鏈罩應(yīng)在直徑方向上超出鏈條的外側(cè)面，不用盤(pán)鏈罩而用其它防護(hù)裝置的，則遮住范圍應(yīng)延至鏈輪齒初始進(jìn)入鏈條兩側(cè)片的那一點(diǎn)起沿鏈條量到至少25mm處。鞍座最高高度低于560mm的兒童自行車(chē)應(yīng)裝有一只鏈罩，它要完成遮住鏈條、鏈輪和飛輪的外表面和邊沿，還要遮住鏈輪以及鏈條和鏈輪嚙合處的內(nèi)表面，以防小孩手指伸入其中受到傷害。因?yàn)閮和孕熊?chē)不屬于用于公路上騎行的，因此在使用時(shí)必須要在成人監(jiān)護(hù)下使用，切切不可在公路上騎行。（一）、兒童車(chē)的背景與需求兒童自行車(chē)的現(xiàn)狀兒童自行車(chē)的需求狀況?，F(xiàn)在社會(huì)是一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的社會(huì)，兒童自行車(chē)的需求狀況?，F(xiàn)在社會(huì)是一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的社會(huì)，很多家長(zhǎng)對(duì)孩子的培養(yǎng)極其重視，有很多家庭是獨(dú)生子女，家長(zhǎng)對(duì)兒童的教育，培養(yǎng)極其重視，有很多家庭是獨(dú)生子女，家長(zhǎng)對(duì)兒童的教育，成長(zhǎng)狀況尤為重視，所以一般家庭都會(huì)在孩子需要的時(shí)候給小孩買(mǎi)一輛兒童自行車(chē)，一方面可所以一般家庭都會(huì)在孩子需要的時(shí)候給小孩買(mǎi)一輛兒童自行車(chē)，以培養(yǎng)小孩的獨(dú)立能力，另一方面可以讓小孩鍛煉身體。目前，以培養(yǎng)小孩的獨(dú)立能力，另一方面可以讓小孩鍛煉身體。目前，兒童自行車(chē)的市場(chǎng)比較廣，基本上各個(gè)階層的家庭都能夠負(fù)擔(dān)得起。市場(chǎng)比較廣，基本上各個(gè)階層的家庭都能夠負(fù)擔(dān)得起。兒童自行車(chē)的銷(xiāo)售狀況。兒童自行車(chē)由于其使用對(duì)象的特殊性，兒童自行車(chē)的銷(xiāo)售狀況。兒童自行車(chē)由于其使用對(duì)象的特殊性，所以小城鎮(zhèn)和農(nóng)村相對(duì)使用量較小，大部分的銷(xiāo)售額集中在大中城市，鎮(zhèn)和農(nóng)村相對(duì)使用量較小，大部分的銷(xiāo)售額集中在大中城市，銷(xiāo)售目標(biāo)主要是大中城市，通過(guò)調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)，大中城市，通過(guò)調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)，在西安市不管各個(gè)大超市還是兒童自行車(chē)的銷(xiāo)售點(diǎn)，銷(xiāo)售商的生意都不錯(cuò)，銷(xiāo)售量相當(dāng)可觀(guān)，由此可見(jiàn)，銷(xiāo)售點(diǎn)，銷(xiāo)售商的生意都不錯(cuò)，銷(xiāo)售量相當(dāng)可觀(guān)，由此可見(jiàn)，目前自行車(chē)相當(dāng)有市場(chǎng)前景。有市場(chǎng)前景。市場(chǎng)上銷(xiāo)售的兒童自行車(chē)的類(lèi)型。市場(chǎng)上銷(xiāo)售的兒童自行車(chē)的類(lèi)型。通過(guò)我們?cè)诰W(wǎng)上和市場(chǎng)上查找了的一些資料顯示，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)比較熱銷(xiāo)的幾種型號(hào)的產(chǎn)品主要有：好孩子牌兒童自行車(chē)，資料顯示，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)比較熱銷(xiāo)的幾種型號(hào)的產(chǎn)品主要有：好孩子牌兒童自行車(chē)，孩子樂(lè)牌兒童自行車(chē)，上海智多星牌兒童自行車(chē)，新潮牌兒童自行車(chē)，孩子樂(lè)牌兒童自行車(chē)，上海智多星牌兒童自行車(chē)，新潮牌兒童自行車(chē)，森夏牌兒童自行車(chē)，好來(lái)喜兒童自行車(chē)，新中華牌兒童自行車(chē)，依舟普通兒童自行車(chē)，兒童自行車(chē)，好來(lái)喜兒童自行車(chē)，新中華牌兒童自行車(chē)，依舟普通兒童自行車(chē)，永久藍(lán)貓兒童自行車(chē)，都市貝貝兒童自行車(chē)，等十幾種兒童自行車(chē)。每種童車(chē)永久藍(lán)貓兒童自行車(chē)，都市貝貝兒童自行車(chē)，等十幾種兒童自行車(chē)。根據(jù)輪子直徑的不同主要分為十二寸十四寸，十六寸，十八寸，根據(jù)輪子直徑的不同主要分為十二寸，十四寸，十六寸，十八寸，二十寸五種規(guī)格，適合不同年齡段的兒童。規(guī)格，適合不同年齡段的兒童。市場(chǎng)上銷(xiāo)售的兒童自行車(chē)的性能。市場(chǎng)上銷(xiāo)售的兒童自行車(chē)的性能。目前兒童自行車(chē)基本上具備成人自行車(chē)的大部分功能，同時(shí)還添加了一些吸引兒童的創(chuàng)新點(diǎn)，的大部分功能，同時(shí)還添加了一些吸引兒童的創(chuàng)新點(diǎn)，在色彩以及形狀等方面進(jìn)行了一些改進(jìn)，基本上可以滿(mǎn)足兒童的需求。市場(chǎng)上見(jiàn)到的童車(chē)一般都安裝進(jìn)行了一些改進(jìn)，基本上可以滿(mǎn)足兒童的需求。了前后剎車(chē)，防水車(chē)鈴，前置購(gòu)物網(wǎng)籃，后置超大工具箱，了前后剎車(chē)，防水車(chē)鈴，前置購(gòu)物網(wǎng)籃，后置超大工具箱，后輪均配置了安全附輪等，以適應(yīng)初學(xué)的兒童，有的童車(chē)還配有避震裝置，以滿(mǎn)足舒適度的要求。附輪等，以適應(yīng)初學(xué)的兒童，有的童車(chē)還配有避震裝置，以滿(mǎn)足舒適度的要求。（二）、市場(chǎng)分析兒童自行車(chē)的市場(chǎng)價(jià)格。兒童自行車(chē)的市場(chǎng)價(jià)格根據(jù)尺寸的大小和質(zhì)量的好壞價(jià)格也不盡相同。好壞價(jià)格也不盡相同。市場(chǎng)上見(jiàn)到的童車(chē)價(jià)格范圍一般為120－400元，其中120－200元之間的車(chē)子屬低檔次，200－300元之間的屬中檔次，元之間的車(chē)子屬低檔次，元之間的屬中檔次，元之間的屬高檔次的車(chē)子。300－400元之間的屬高檔次的車(chē)子。36.消費(fèi)者所能接受的兒童自行車(chē)的價(jià)格。大部分消費(fèi)者所能接受的市場(chǎng)價(jià)格消費(fèi)者所能接受的兒童自行車(chē)的價(jià)格。元之間。在200－400元之間。分析原因：主要是由童車(chē)的性?xún)r(jià)比所決定：分析原因：主要是由童車(chē)的性?xún)r(jià)比所決定：120－200元范圍內(nèi)的童車(chē)質(zhì)量不是很有保證，外形及結(jié)構(gòu)也不是很吸引兒童及家長(zhǎng)的眼球，不是很有保證，外形及結(jié)構(gòu)也不是很吸引兒童及家長(zhǎng)的眼球，200－400元范圍內(nèi)的童車(chē)質(zhì)量一般差不多并且價(jià)格也可接受，范圍內(nèi)的童車(chē)質(zhì)量一般差不多并且價(jià)格也可接受，400元以上的童車(chē)質(zhì)量沒(méi)問(wèn)題但價(jià)格有點(diǎn)高，由于童車(chē)適用于一定年齡段的兒童，小孩可能騎不了多久問(wèn)題但價(jià)格有點(diǎn)高，由于童車(chē)適用于一定年齡段的兒童，就擱置起來(lái)，性?xún)r(jià)比顯然不是太高，就擱置起來(lái)，性?xún)r(jià)比顯然不是太高，雖然有一定市場(chǎng)但是在市場(chǎng)上不是很占優(yōu)勢(shì)?？偨Y(jié)上述可得：元之間的童車(chē)最具有優(yōu)勢(shì)?？偨Y(jié)上述可得：200－400元之間的童車(chē)最具有優(yōu)勢(shì)。市場(chǎng)上的兒童自行車(chē)存在的問(wèn)題通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)上銷(xiāo)售的童車(chē)存在的主要問(wèn)題是安全問(wèn)題。調(diào)查結(jié)果顯示，通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)上銷(xiāo)售的童車(chē)存在的主要問(wèn)題是安全問(wèn)題。調(diào)查結(jié)果顯示，大型超市、商場(chǎng)所銷(xiāo)售的童車(chē)比較講求品質(zhì)，但價(jià)格也普遍偏高，大型超市、商場(chǎng)所銷(xiāo)售的童車(chē)比較講求品質(zhì)，但價(jià)格也普遍偏高，而市場(chǎng)攤位出售的童車(chē)，價(jià)格比商場(chǎng)低，但質(zhì)量不敢讓人恭維。對(duì)于童車(chē)安全要求，出售的童車(chē)，價(jià)格比商場(chǎng)低，但質(zhì)量不敢讓人恭維。對(duì)于童車(chē)安全要求，國(guó)家有關(guān)方面在１９９３年制定了１４７４６－９３標(biāo)準(zhǔn)－－“標(biāo)準(zhǔn)－－有關(guān)方面在１９９３年制定了GB１４７４６－９３標(biāo)準(zhǔn)－－“童車(chē)安全要１９９３求”但是有些童車(chē)達(dá)不到這些標(biāo)準(zhǔn)，主要存在以下幾方面的問(wèn)題：1）有。但是有些童車(chē)達(dá)不到這些標(biāo)準(zhǔn)，主要存在以下幾方面的問(wèn)題：（些兒童自行車(chē)的剎車(chē)閘把同手柄之間，閘把尺寸過(guò)大，孩子就握不緊，也就剎些兒童自行車(chē)的剎車(chē)閘把同手柄之間，閘把尺寸過(guò)大，孩子就握不緊，不住車(chē)子，下坡的時(shí)候不夠安全；（兒童自行車(chē)的鏈條沒(méi)有全鏈盒罩住，不住車(chē)子，下坡的時(shí)候不夠安全；2）兒童自行車(chē)的鏈條沒(méi)有全鏈盒罩住，容易把手指夾??；（剎車(chē)太緊小孩子的握力不夠；車(chē)子的平衡性有問(wèn)題等。容易把手指夾住；3）剎車(chē)太緊小孩子的握力不夠；車(chē)子的平衡性有問(wèn)題等。兒童自行車(chē)的安全隱患已成人們普遍關(guān)注的問(wèn)題。兒童自行車(chē)的安全隱患已成人們普遍關(guān)注的問(wèn)題?？偨Y(jié)通過(guò)對(duì)兒童自行車(chē)的市場(chǎng)調(diào)研，通過(guò)對(duì)兒童自行車(chē)的市場(chǎng)調(diào)研，我們得出以下結(jié)論：我們得出以下結(jié)論：兒童自行車(chē)的市場(chǎng)比較大；兒童自行車(chē)的市場(chǎng)比較大；市場(chǎng)上的童車(chē)性能基本上能滿(mǎn)足兒童的需求；元價(jià)格范圍內(nèi)的童市場(chǎng)上的童車(chē)性能基本上能滿(mǎn)足兒童的需求；200－400元價(jià)格范圍內(nèi)的童4車(chē)由于其高性?xún)r(jià)比占的市場(chǎng)份額比較大；太復(fù)雜的功能對(duì)兒童這個(gè)特殊的消費(fèi)車(chē)由于其高性?xún)r(jià)比占的市場(chǎng)份額比較大；群體沒(méi)有多大的意義，童車(chē)質(zhì)量對(duì)其市場(chǎng)占有率將有很大的影響。群體沒(méi)有多大的意義，童車(chē)質(zhì)量對(duì)其市場(chǎng)占有率將有很大的影響。第二章設(shè)計(jì)方案的確定（一）、創(chuàng)新來(lái)源本設(shè)計(jì)主要是在現(xiàn)有的折疊自行車(chē)的基礎(chǔ)上作出改良與創(chuàng)新。設(shè)計(jì)出可折疊式親子自行車(chē)。設(shè)計(jì)初衷是希望能讓大人跟小孩一起游樂(lè)，更能保護(hù)小孩的安全，現(xiàn)有的折疊自行車(chē)折疊后的體積都比較大，所以要首先在合理的構(gòu)造的前提下思考如何在減少折疊后的體積這一點(diǎn)上下手，不只是簡(jiǎn)單的的直線(xiàn)伸縮，還利用各種的機(jī)構(gòu)，在傳統(tǒng)的載人自行車(chē)的基礎(chǔ)上去掉了后座，這樣子就能夠更加擴(kuò)大節(jié)省材料和體積的可能性，為我們的創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)造更大的思維空間。本設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)上做了很大程度上的改進(jìn)，外形也有了很大的突破。折疊后比以往的設(shè)計(jì)體積更小，折疊方式更方便，重量更輕。然后大人的單車(chē)與小孩的單車(chē)又能快速組合與分離。（二）、主要技術(shù)要求1、采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法完成各部分的設(shè)計(jì)；2、使用該設(shè)備能實(shí)現(xiàn)展開(kāi)后安全正常行使，折疊后便于攜帶等功能，3、要求總體結(jié)構(gòu)尺寸最小化，關(guān)鍵零部件強(qiáng)度、剛度足夠；4、動(dòng)作安全可靠，工作時(shí)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)；5、親子車(chē)可快速組合與分離。6、主要技術(shù)參數(shù)最大展開(kāi)尺寸：1284.67*550*1180.76傳動(dòng)比：腳踏一圈與車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)之比，1:4最小折疊尺寸：750*450**800最大承重：100kg最高時(shí)速：40km/h設(shè)計(jì)重量：7.5kg剎車(chē)線(xiàn)：1.5MM不銹鋼（固定螺釘設(shè)計(jì)，取消圓孔下部的螺紋，不銹鋼材料。強(qiáng)度增加一倍）。車(chē)輪直徑：12寸（外胎310毫米）與16寸（外胎400毫米）（三）、研究方法設(shè)計(jì)這一折疊自行車(chē)可以從查閱現(xiàn)有的文獻(xiàn)資料中對(duì)現(xiàn)有自行車(chē)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行了解分析，理解現(xiàn)有折疊自行車(chē)工作原理及運(yùn)轉(zhuǎn)方式。對(duì)研發(fā)部所提供的自行車(chē)實(shí)物盡心觀(guān)察，分析各零部件的功能以及尺寸。借鑒優(yōu)良的設(shè)計(jì)，把已掌握的基本機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)運(yùn)用到折疊自行車(chē)的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新中去。理論與實(shí)際相結(jié)合，不一味的尋求另類(lèi)和創(chuàng)新，決定設(shè)計(jì)成可拆裝親子車(chē)。（四）、設(shè)計(jì)過(guò)程通過(guò)觀(guān)察市場(chǎng)上的折疊自行車(chē)與兒童車(chē)在一般的折疊自行車(chē)設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題有：折疊之后占用空間大和車(chē)身重量比較重，這樣設(shè)計(jì)只在名義上做到折疊，實(shí)際折疊之后占用的空間減小量不大，自行車(chē)車(chē)的重量卻與非折疊式自行車(chē)的重量差不多，有的設(shè)計(jì)選用的材料強(qiáng)度好但比較稀有加上零部件采用非標(biāo)準(zhǔn)件，價(jià)格便不是一般人能接受的，以及有些折疊自行車(chē)雖然結(jié)構(gòu)精巧，但是，由于傳動(dòng)部件也隨車(chē)身的要求而縮小，傳動(dòng)比小，給使用者帶來(lái)很大的麻煩。所以此類(lèi)設(shè)計(jì)只達(dá)到美觀(guān)以及方便運(yùn)輸?shù)哪康?，而沒(méi)有達(dá)到大眾化且攜帶方便使用輕松的目的。針對(duì)這些問(wèn)題，我們找到目前折疊自行車(chē)設(shè)計(jì)中的可以改善的空間。而親子車(chē)在市場(chǎng)上就更少了，所以研究設(shè)計(jì)親子單車(chē)還是有一定的市場(chǎng)的，現(xiàn)在主要就是如何在折疊單車(chē)上改進(jìn)使得2輛可以快速組合與分離，這是本課題設(shè)計(jì)的重點(diǎn)所在。（五）、親子車(chē)的功能1.可以是獨(dú)立的單車(chē)2.可以組合成為親子車(chē)3.可以在中間放個(gè)菜籃子親子一起去購(gòu)買(mǎi)買(mǎi)菜4.可以在中間放個(gè)貨架變成了小型貨車(chē)5.可以一個(gè)人騎，也可以2個(gè)人一起騎6.后座采用高彈性材料，使后座變得更加舒適第三章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）、結(jié)構(gòu)分析1、車(chē)身設(shè)計(jì)：本設(shè)計(jì)最大賣(mài)點(diǎn)在于能將2輛單車(chē)組合起來(lái)變成親子車(chē)，也可以將他們分開(kāi)成獨(dú)立的單車(chē)。這樣無(wú)論是賣(mài)點(diǎn)還是實(shí)用性都很強(qiáng)。本車(chē)分大單車(chē)和小單車(chē),小單車(chē)采用12寸的車(chē)輪，大單車(chē)采用16寸的車(chē)輪。（二）關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)1、組合機(jī)構(gòu)2、前身下部結(jié)構(gòu)3、車(chē)身與鞍座結(jié)構(gòu)4、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)五.受力分析5.1、人一自行車(chē)系統(tǒng)

組成自行車(chē)的功能是供人騎行，就發(fā)揮自行車(chē)的功能作用而言，把人看作自行車(chē)的組成部分是完全合理的。因此，人在騎車(chē)時(shí)組成了人一車(chē)系統(tǒng)，該人一車(chē)系統(tǒng)中的人一車(chē)界面關(guān)系可由圖1-1來(lái)進(jìn)行分析。

1．人與支撐部件關(guān)系

圖1-1

人-車(chē)界面關(guān)系

支撐部件主要有車(chē)架、前叉、鞍座和車(chē)把等，是自行車(chē)的構(gòu)架。支撐部分將其他零部件固定在相互間正確的位置上，保證自行車(chē)的整體性，實(shí)現(xiàn)自行車(chē)的功能。從人機(jī)關(guān)系來(lái)看，鞍座、車(chē)把和車(chē)架等的位置和大小，以及它們間的相互關(guān)系，與騎車(chē)人的位置和肌肉的動(dòng)作有著性的設(shè)計(jì)參數(shù)。

2．人與動(dòng)力接受部件關(guān)系

動(dòng)力接受部件主要是腳蹬和曲柄。動(dòng)力是靠騎車(chē)人的雙腳踩在腳蹬上，下肢運(yùn)動(dòng)的力使曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的。為了使人省力和有舒適感，必須在騎自行車(chē)人的體格和體力與自行車(chē)元件的尺寸關(guān)系上下功夫，即研究人體下肢肌肉的收縮運(yùn)動(dòng)與曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)之間的能量轉(zhuǎn)換問(wèn)題。

3．人與傳動(dòng)部件關(guān)系

傳動(dòng)部件主要是滾珠、鏈條和鏈輪。人的作用力是通過(guò)鏈條和鏈輪傳動(dòng)而帶動(dòng)后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使自行車(chē)前移。傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)關(guān)鍵是要有較高的傳動(dòng)效率和可靠性，且有易操縱的變速機(jī)構(gòu)。保證較高的傳動(dòng)效率，才能使人用一定的肌力而獲得較大的輸出功率。4．人與工作部件關(guān)系

工作部件就是車(chē)輪，即車(chē)圈、輪胎等。絕大部分輪胎是充氣的，少數(shù)是實(shí)心的。車(chē)輪一方面把騎車(chē)人的肌肉力量，有效地轉(zhuǎn)換為同地面接觸而向前運(yùn)動(dòng)的力；另一方面將騎車(chē)人的握力轉(zhuǎn)換為與接地部分所產(chǎn)生的剎車(chē)阻力。在設(shè)計(jì)自行車(chē)的各部分尺寸、車(chē)閘及變速器等時(shí)，應(yīng)該著眼于騎車(chē)人一動(dòng)力一傳動(dòng)一工作的連貫性，才可能設(shè)計(jì)出同騎車(chē)人手的大小或握力相適應(yīng)的閘把、剎車(chē)力適當(dāng)?shù)能?chē)閘，才不會(huì)發(fā)生剎車(chē)阻力不夠而造成失誤現(xiàn)象。

5.2、影響自行車(chē)性能的人體因素

影響自行車(chē)性能的人體因素很多，如圖1-2所示?，F(xiàn)主要分析下述幾點(diǎn)：

1．人的體格因素以身高H為基本因素，其他身體的能力與H成比例，并有與H2、H3成比例的特性。如手臂、腿、氣管等的長(zhǎng)度與身高成比例，從而以骨關(guān)節(jié)為中心所產(chǎn)生的力矩、步幅等，都取決于H的大小。肌肉、大動(dòng)脈、骨骼的截面積以及肺泡的表面積等都可看成與H2成比例。肺活量、血液量、心臟容量等都可看成與H3成比例。體格對(duì)出力性能的影響，從理論上講，彈跳能力與H成比例，速度能力與H2成比例，作功能力和H3成比例。但實(shí)際上因每個(gè)人身體素質(zhì)不同，常有20％以上的偏差。

2．人的下肢肌力自行車(chē)騎行的原動(dòng)力，主要是騎車(chē)人的下肢肌力。人騎車(chē)時(shí)，骨骼肌肉內(nèi)部的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為肌肉收縮的機(jī)械能。自行車(chē)腳蹬的轉(zhuǎn)動(dòng)就是通過(guò)腿肌收縮出力而完成的，一般說(shuō)腿肌長(zhǎng)的人比腿肌短的人有利。肌肉收縮時(shí)產(chǎn)生的力，一般與肌肉的截面積成比例，約為每平方厘米40--50N，通過(guò)一定訓(xùn)練的人可提高到65N。