电动车设计毕业设计(编辑修改稿)

电动车设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

+F1。 分解的水平分力为 P2。 (4)立管 1所产生的水平分力 F2P2。 (5)立管 2所产生的垂直分力 P1+F1F1。 下面对以上内容小结如下： (1)随着立管倾斜角的加大，人体重心前移，垂直分力加大，有利于人体力量的发挥，骑行时会感到轻松省力。 (2)在立管长度不变的情况下，随着立管倾斜角的加大，前、后轮距加大。 (3)由于人体重心前移，人体双臂的支撑力加大，骑行的稳定度也随之下降。 河北工程大学毕业设计 16 从上述看 立管倾斜角的大小对骑行有很大影响，但立管倾斜角度的加大是有限度的。 不同类型的自行车，应采用不同的角度 对于电动自行车，由于车身重、速度快，以使用普通型自行车的角度（角度在 62176。 ~176。 ）为宜，取 63176。 立管高度的选择 立管高度（也称立管长度）的选择与不同类型车、人腿的长度和曲柄的长度有关。 原则是：在骑行脚踏时，一条腿处于基本伸直状态（稍有弯曲，留有余地），而另一大腿与小腿处于基本垂直状态，这样设置伸直的腿可以得到放松，而另一条腿正处于踏蹬最有力的状态。 立管长度可以应用公式进行初步计算 ，即：立管长度 =腿长。 对于电动自行车立管长度的设计，考虑到骑行过程大部分时间时电动骑行或助力骑行，只有在蓄电池电力不足的情况下才会完全依靠脚踏骑行。 因此立管长度在上述计算的基础上适当减短，以最大可能做到骑行的舒适和骑行的安全。 立管长度 =1 = 取立管长度为。 前叉倾斜角度与前叉翘度 如图 39所示，车把锁紧在前叉立管中，前叉通过轴承安装在车架前管中，前叉将随同车把的转动而转动，因此它们同处于一个中心线。 图 39 前管倾角与 翘度 前叉翘度是指前叉立管轴线 (即车把管轴线 )至前叉嘴中心的垂直距离。 (1)前管倾斜角 (车把轴线与地面角度 )的选择方法。 图 310 中所示的是《 GB 356520xx自行车安全要求》推荐的数据。 从图中可看出，在车把轴线与前车轮轴心对地面垂直线有河北工程大学毕业设计 17 一个交点，该交点只要在标注的允许范围内就可以满足要求。 这个允许范围是从地面量起的，不小于车轮半径的 15%，不大于车轮半径的 60%。 例 :根据所用车轮直径为 660mm，按两个百分数计算出下限为 50mm，上限为 198mm。 如果选择的角度与车轮中心对地的垂线 交点，经从地面测量其值为 150mm，在 50mm 和 198mm 之间，因此就可以确定角度选择合理。 但车把中心线的位置又决定于前叉的翘度。 图 310 倾角选择图 (2)前叉翘度。 前叉翘度是指前叉腿中心与前叉嘴的垂直距离。 图 311 显示出两种不通翘度的前叉：前叉 前叉 2。 河北工程大学毕业设计 18 图 311 倾角选择分析 设 :①前叉 1和前叉 2使用的车架前管倾斜角相同。 ②前叉 1翘度为 0，即前叉立管与前叉嘴在同一中心线。 前叉 2翘度为 X，即前叉立管与前叉嘴不在同一中心线，其垂直距离为 X。 ③两个不同翘度 的前叉作用在前车轮轴上的合力 P1=P2 从图中可以看出 :前叉 1翘度为零，合力 P1 分解为垂直分力 F1+G1 和水平分力 F2。 前叉 2 翘度为 X,合力 P2分解为垂直分力 G1和水平分力 G2。 小结。 前叉 1翘度为 0，合力 P1产生的垂直分力 F1+G1 大于 P2产生的垂直分力 G1。 前叉 2翘度为 X，合力 P2产生的水平分力 G2大于 P1产生的水平分力 F2。 翘度大小各有不同的特点。 翘度加大可使骑行轻快。 因为翘度加大，水平分力加大，加大了向前行走的力量，这样就会使骑行人感到轻快省力和舒适。 翘度加大后前 叉转动迟钝。 从图 311 中可看出，车把转动时，由于有翘度，就使得车把旋转中心与前轮旋转中心有一段距离 L(与翘度相等 )，这段距离就是前轮转动力臂。 要使前轮转向，就得在转动车把时，加大旋转力矩克服由于翘度产生的转动力矩带来的阻力，因而造成翘度加大后使人感到前叉转动迟钝，但相反能使车把操纵更加稳定。 从上述分析看，前叉翘度加大有利有弊，这就要求我们根据不同车型、不同用途做到总体安排。 这里列举两个翘度选择极限尺寸的车型 :杂技车和人力三轮车。 前者翘度为 0，就是要其操作的灵敏度，在表演过程中可随意地使前轮旋转 360176。 而后者翘度最大，就河北工程大学毕业设计 19 是为骑行省力而且还要使三轮车行走平稳。 根据有关统计资料介绍一组数据。 前管倾角 :普通车在 65176。 ~70176。 ；轻便车在 66176。 ~72176。 ；竞赛车在 73176。 ~74176。 前叉翘度 :普通车 75176。 ~90176。 ；轻便车 64176。 ~80176。 ；竞赛车 40176。 ~50176。 从以上统计资料数据看有如下特点。 ①前叉倾角随着对车型骑行操纵的灵敏程度要求越高，倾角值随之加大。 ②前叉翘度随着对车型骑行操纵的灵敏程度要求越高，翘度值随之减小。 对于电动自行车前管倾角和前叉翘 度可在普通车的范围中选用，取前管倾角为 70176。 ,前叉角度为 80176。 蓄电池安装位置 蓄电池在车体上的安装，需要考虑多方面的因素。 关键是蓄电池安装位置对整车重心的影响，这是骑行稳定、保证骑行者骑行安全的重要因素。 其次，根据所选择的蓄电池类型进行最佳的排列组合，使其适合在狭小的空间安装。 这是电动自行车车架与自行车车架设计的最大不同点。 由于蓄电池重量与体积都较大，所以选择蓄电池安装在车架立管与后轮之间，这样设置重心降低且与骑车人的重心基本重合，使骑行的稳定性得到进一步的改善，但这种设置增加了中轴与后轮的中心 距，为不降低后平叉、立叉的刚度，就需要对后平叉、立叉进行强化处理。 前叉 前叉部件是整车重要的组成部分。 它支撑着前轮，具有转向的功能，可以保持骑行平稳。 前叉结构 由于电动自行车行驶速度较快，所以选择普通型减震前叉。 普通型减震前叉结构如图312 所示。 其中，前叉立管、前叉肩及左、右内套筒等 4 个零件，通过焊接形成整体。 左、右外套筒及过桥 3个零件通过焊接，将左、右外套筒连接形成整体。 河北工程大学毕业设计 20 图 312 普通型减震前叉 1— 前叉立管， 2 一前叉肩， 3 一防尘套， 4 一内套筒， 5滑套， 6 一外套 筒， 7 一上弹簧座， 8 一压缩弹簧， 9— 螺钉， 10— 下弹簧座， 11 一螺母， 12 一叉脚， 13 一过桥 普通型减震前叉工作原理。 当前轮在行驶中受到地面颠簸或冲击时，前轮便推动两个外套筒向上移动，通过与外套筒焊接在一起的螺母 11 和下弹簧座 10 将弹簧压缩，吸收了部分颠簸和冲击能量，因而缓和了颠簸和冲击；反之，当前车轮所受冲击力消失而下落时，弹簧伸长释放能量，通过这样的往复过程，减弱了人体对地面颠簸或冲击带来的震动。 前叉尺寸 前叉尺寸如图 313 所示： 图 313 前叉尺寸 车把 车把与前叉组合一体成为电动自行车的转向机构，同时车把还是支撑骑车人体双臂，保持骑行稳定的重要部分。 车把 河北工程大学毕业设计 21 车把结构及尺寸如图 314 所示： 图 314 车把结构及尺寸 1— 把横管， 2— 车把中心垫圈， 3— 车把中心螺母， 4— 把芯丝杆， 5— 把立管， 6— 把套， 7— 把接头 车把的把横管与把立管是通过把接头，用螺钉、螺母紧固形成一体的。 把横管在把立管上的安装角度可以任意调整，且把横管的品种结构形式繁多，可以根据车型或用户需要进行配置。 车把中心螺钉 车把中心螺钉结构如图 315 所 示： 图 315 车把中心螺钉 车把中心螺母 车把中心螺母结构如图 316 所示： 河北工程大学毕业设计 22 图 316 锥形中心螺 河北工程大学毕业设计 23 第四章 车轮部分 轮辋 轮辋是将骑车人的蹬踏运动转变为自行车行走的关键零件。 轮辋的规格和样式繁多，但是最根本的原则是轮辋要和轮胎配套使用。 因此，轮辋与轮胎的配合接口尺寸必须是统一的，并要符合国家标准。 选择铝合金钩边轮辋，铝合金强度高于钢材，铝合金比重为 ，铝合金用于自行车可大大的降低自行车的重量。 钩边轮辋截面如图 41 所示： 图 41 钩边轮辋截面 前后轴 在自行车的传统系统中，前、后轴是前、后车轮的支撑和旋转中心，其结构、质量、运转动状况对自行车的骑行感受有重要的影响。 前轴 前轴结构及尺寸如图 42所示： 河北工程大学毕业设计 24 图 42 前轴 1— 螺母， 2— 垫圈， 3— 轴挡， 4— 花盘， 5— 轴管， 6— 轴棍， 7— 轴碗， 8— 球架， 9— 防尘盖， 10— 螺母 前轴结构：轴身由左右花盘和轴管 3 件过盈配合而成；轴承由装配 在左右花盘中的轴碗、球架、轴挡，通过轴棍与轴身组合，形成一套完整的前轴。 同时，通过轴棍两端的螺母和垫圈，将前轴安装紧固在前叉上。 后轴 后轴选择永磁直流轮毂电动机后轴。 其结构如图 43所 图 43 永磁直流轮毂电动机后轴 永磁直流轮毅电动机后轴，是电动自行车专用后轴，它是将直流电动机与自行车后轴有机地结合在一起，形成轮毅电动机，直接安装在电动自行车上即可以脚踏骑行，接通电源后，就可以实现电动骑行的目的。 河北工程大学毕业设计 25 第五章 驱动部分 电动自行车除电力驱动外，必须要有脚踏驱动系统。 脚踏驱动系统是 一套典型的链传动机械装置。 骑车人以双脚踩踏脚蹬使曲柄和链轮作回转运动，由链轮经链条传递到后轴的飞轮从而带动车轮旋转，驱动电动自行车前行。 驱动系统包括：脚蹬、曲柄与链轮、链条、飞轮。 脚蹬 脚蹬是电动自行车驱动系统的首要环节，骑行者用双脚踩踏脚蹬，驱动自行车前进。 脚蹬选择整体脚蹬，其结构如图 51所示： 图 51 整体脚蹬 1— 脚蹬框架， 2— 左、右脚蹬轴， 3— 脚蹬碗， 4— 防尘盖， 5— 螺母， 6— 脚蹬垫圈， 7— 脚蹬挡， 8— φ 4 钢球， 9— 反射器， 10— 防尘圈 整体脚蹬以脚蹬框架代替了组合型脚蹬由内板、 外板、脚蹬皮和橡皮轴，组成脚踩面。 脚蹬的旋转部分与组合型脚蹬相仿，但两端的脚蹬碗以过盈配合压入到脚蹬框架内，减少了支撑脚蹬碗的脚蹬管。 整体脚蹬结构简单，脚蹬框架一次注塑成型，可以有多种形式，因而适于多品种生产。 脚蹬与曲柄装配的螺纹为 M14。 左脚蹬为左螺纹，用 L 表示。 右脚蹬为右螺纹，用 R表示。 河北工程大学毕业设计 26 中轴曲柄与链轮 左曲柄、右曲柄、链轮与中轴四件组成一套曲柄轴，通过这套机构可以将骑行人的上下蹬踏动作转换为链轮的旋转运动。 中轴组件 中轴是安装在车架中接头内，用于连接左、右曲柄的转到部 件，是组成曲柄机构的零件之一。 中轴结构如图 52所示： 图 52 中轴 1— 右中轴碗， 2— 钢球， 3— 中轴棍， 4— 左中轴碗， 5— 中轴锁母， 6— 中轴螺母， 7— 曲柄盖 曲柄链轮 曲柄、链轮是传动系统中关键的零部件，不同类型的自行车功能不同，相应对曲柄链轮的要求不同。 不同的曲柄长度和链轮齿数，不仅影响自行车骑行速度，也将对骑行人的体能消耗程度有重要影响。 曲柄结构如图 53所示： 河北工程大学毕业设计 27 图 53 曲柄 曲柄长度为： 165mm。 链轮如图 54所示 图 54 链轮及尺寸 链轮齿数为： 44 节 圆直径为： 齿根圆直径为： 齿顶圆直径为： 节距为： 链条 链条传动是链轮与飞轮之间用链条作为挠性拉拽元件的一种啮合传动。 它是自行车传动系统中难以代替的部件之一，特别是在不同类型的山地自行车和公路自行车的变速部分，起着更为重要的作用。 河北工程大学毕业设计 28 图 55 显示了自行车链条结构，它是由内片、外片、销轴、衬圈、滚子等构成。 销轴与外片。