电动车毕业设计论文(编辑修改稿)

电动车毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

代。 美国学者进行了慕名的铁锹铲没作业的实验研究，从人机 工程学的角度找出了铁锹的最优设计及铲运松散颗粒材料是每一铲最适宜的重量。 以电子技术的广泛应用为标志为主要标志的第三次产业革命开始以来，随着工业技术的发展，工程技术设计中与人的因素有关的问题越来越多，人机协调问题显得越来越中药，从而促进人机工程学的研究和应用得到广泛而迅速发展。 人机工程学强调产品的“宜人性”，强调适合人的解剖、心理、生理条件，归根结底，可以回归为两个极朴素的要求；第一，看到它，马上知道他是做什么用的；第二，比较容易弄清楚该怎么用。 这两项要求是关于产品的“认知”问题，现在已经成了专门的研究方向，叫做“产品语言学”。 其实从古代到近代机械科技的年代，产品的功能特征一般是很直观的，并不存在多少突出的认知问题。 但是进入电子科技年代以来，情况发生了比较大的变化，如今充满市场的各种电子产品，几乎全是大大小小的方盒子，如随身听、微波炉、洗衣机等。 科教、工业、医疗机械、类似情 况更是比比皆是。 产品的形象，失去了和他功能之间的联系，这显然不符合人们期望赋予物质产品多一些精神价值的要求。 产品的使用方法也存在同样的状况；大量的电子产品，其操作差不多都是按钮，一些产品上一排排的按钮常使人不知所措，有些产品的按钮如果按错，还会引起事故。 人机工程学家认为，应及时唤起设计界，、工业界对产品认知问题的警觉。 “产品语言学”的研究目前正方兴未艾，将是人机工程学今后发展的重要方向之一。 在机器设计中特别是机动车辆设计中，着重考虑的人体因素大致可分为以下五个方面； （ 1） 人体做作业 负荷的耐受性 机器运转及其工作环境条件对操作者造成的体力和精神上的负担，叫做作业负荷。 人体对作业符合的耐受性是机器设计中必须考虑的因素。 机器的操作及机器的运转所造成的环境因素，都必须合理控制，使之适合人的生理和心理特征，至少要为人体所能忍受，力争处于人体舒适范围以内。 （ 2） 人体尺寸 人体尺寸的静态和动态测量数据，是合理设计操作者的作业空间、操作姿势、操纵机构及操作座椅的基础。 只有充分考虑人体尺寸的设计，才能使操作者工作时处于舒适的状态和适宜的环境之中，达到能量消耗最少，疲劳程度最低和工作效率最高的目标。 （ 3） 人 体的生物力学特性 设计适合于操作者使用的操纵机构，确定合理的操纵力、操纵速率、操纵位移、操纵节拍和操纵准确度等，都必须以人的生物力学特性为依据，方能实现人机关系的优化匹配。 （ 4） 人的感知响应特性 人的感知响应过程实质是信息向人体的输入、传递和人对信息的分析、处理并作出响应的过程，是人 机 环境的中心环节。 它关系到人与机器的安全、人的健康和舒适、操纵质量及作业效率等一系列问题，是机器设计所必需考虑的重要因素。 （ 5） 人的适宜劳动姿势 操纵着在工作中保持舒适、自然和方便操纵的劳动姿势，将有利于身体健康、有助于减轻疲 劳、提高工作质量和劳动生产率。 因此，机械设计时必须首先确定操纵着的工作姿势和体位，然后按照使人体保持最适宜的劳动姿势要求，合理设计机器系统及其有关部件。 第三章 车体部分 车体部分是整车的主体部分，既是全部零件的安装主体，又是决定整车骑行性能的关键部分。 其主要包括车架、前叉、车把三个部分。 车架时电动自行车各零部件安装依附的主体部件，车架的结构决定了自行车的类型，也是人们选购电动自行车的重要依据。 车架结构形式 选择刚性车架，结 构类型为 U 形，车架结构如图 31 所示 图 31 U形刚性车架 电动自行车和自行车的用途不同，结构千变万化，但有一个共同的要求：骑行轻快。 自行车要求骑行轻快，尽可能减少骑行者的体能消耗。 而电动自行车同样要求骑行轻快，并要达到两个目的：减少蹬踏骑行时的体能消耗；在电动或助动骑行时尽可能减少蓄电池电量的消耗，延长一次充电后的续驶里程。 因此，不论电动自行车还是自行车，对车体性能设计的要求是一致的。 电动自行车与自行车，车架 与前叉设计总体结构及各项参数的选择基本相似。 整车设计应该重点考虑： 立管倾斜角与立管高度；前管倾斜角；前叉翘度。 立管倾斜角（ A） 立管与夹角的大小决定于人体在自行车上骑坐的位置（重心的位置） ,该角度越大立管就越向前倾斜，导致人体重心就越向前移 ,在脚蹬着力点相同的情况下，就使骑车人感觉轻快省力。 具体分析如图 38所示： 图 38立管角度分析 当立管倾斜角由 A增加到 A1时，即立管 1向前倾斜至立管 2的位置，如此时保持对脚蹬的踏蹬力大小不变，从图 9中可以看出，由于立管位置的变化，就使得 两个不同位置所产生的合力方向发生变化，即合力 F与 P。 随之，每个合力所分解的垂直分力和水平分力的大小都在变化。 其受力大小变化如下。 (1)立管 1 和立管 2 对脚蹬的合力 F=P。 (2)立管 1 产生的合力分解的垂直分力为 F1；分解的水平分力 F2。 (3)立管 2 产生的合力分解的垂直分力为 P1+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。 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 35652020 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。 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。 ~7。