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Pro/E軟件設計自行車

時間:2020/1/11 8:29:13   作者:未知   來源:網絡文摘   閱讀:562   評論:0

一、自行車的組成

    系統結構:
    自行車的車架、輪胎、腳踏、剎車、鏈條等25個部件中,其基本部件缺一不可。其中,車架是自行車的骨架,它所承受的人和貨物的重量最大。按照各部件的工作特點,大致可將其分為導向系統、      驅動系統、制動系統:
1.導向系統:由車把、前叉、前軸、前輪等部件組成。乘騎者可以通過操縱車把來改變行駛方向并保持車身平衡。
2.驅動(傳動或行走)系統:由腳蹬、中軸、牙盤、曲柄、鏈條、飛輪、后軸、后輪等部件組成。人的腳的蹬力是靠腳蹬通過曲柄,鏈輪、鏈條、飛輪、后軸等部件傳動的,從而使自行車不斷前進。
3.制動系統:它由車閘部件組成、乘騎者可以隨時操縱車閘,使行駛的自行車減速、停駛,確保行車安全。
    此外,為了安全和美觀,以及從實用出發,還裝配了車燈,支架,車鈴等部件。
1、車體部分:包括車架、前叉、車把、鞍座和前叉合件等,是自行車的主體。傳動部分包括腳蹬、曲柄、鏈輪、鏈條、中軸和飛輪等,由人力踩動腳蹬,通過以上傳動件帶動車輪旋轉,驅車前行。
2、行動部分:即前后車輪、包括前后軸部件、輻條、輪輞(車圈)、輪胎等。
3、安全裝置:包括制動器(車閘)、車燈、車鈴、反射裝置等。
    根據需要,還可增加一些附件,如支架、衣架、保險叉、擋泥板、氣筒等。另外,裝有變速機構的運動車、競賽車、山地車等還裝有變速控制器和前后撥鏈器等。
4、手腳雙動力自行車的組成:在傳統自行車的車架上增加了一個合金制成的盒子,盒子內包含著各種傳動零件,通過力的相互作用,從而實現了手腳雙動力,簡單的推拉車把動作,從而實現用車把就能讓車子前進,不僅省力,還能健身。

    部件:
1.車架部件是構成自行車的基本結構體,也是自行車的骨架和主體,其他部件也都是直接或間接安裝在車架上的。
    車架部件的結構形式有很多,但總體可以分為兩大類:即男式車架和女式車架。
    由于自行車是依靠人體自身的驅動力和騎車技能而行駛的,車架便成為承受自行車在行駛中所產生的沖擊載荷以及能否舒適、安全地運載人體的重要結構體,車架部件制造精度的優劣,將直接影響乘騎的安全、平穩、和輕快。一般輻條是等徑的,為了減輕重力,也有制成兩端大、中間小的變徑輻條,還有為了減少空氣阻力將輻條制成扁流線型。
2.外胎:分軟邊胎和硬邊胎兩種。軟邊胎斷面較寬,能全部裹住內胎,著地面積比較大,能適宜多種道路行駛。硬邊胎自重輕,著地面積小適宜在平坦的道路上行駛,具有阻力小,行駛輕快等優點。
外胎上的花紋是為了增加與地面的摩擦力。山地自行車的外胎寬度特別寬,花紋較深也是適應越野山地用。
3.腳蹬部件:腳蹬部件裝配在中軸部件的左右曲柄上,是一個將平動力轉化為轉動力的裝置,自行車騎行時,腳踏力首先傳遞給腳蹬部件,然后由腳蹬軸轉動曲柄,牙盤,中軸,鏈條飛輪,使后輪轉動,從而使自行車前進。因此腳蹬部件的結構和規格是否合適,將直接影響騎車人的放腳位置是否合適,自行車的驅動能否順利進行。
    腳踏:可分為整體式腳踏和組合式腳踏。無論什么款式的腳踏都必須有腳踏面,必須安全可靠,具有一定的防滑性能,可以選用橡膠、塑料或金屬材料制造。腳踏必須轉動靈活。
4.前叉部件:前叉部件在自行車結構中處于前方部位,它的上端與車把部件相連,車架部件與前管配合,下端與前軸部件配合,組成自行車的導向系統。
    轉動車把和前叉,可以使前輪改變方向,起到了自行車的導向作用。此外,還可以起到控制自行車行駛的作用。
    前叉部件的受力情況屬懸臂梁性質,故前叉部件必須具有足夠的強度等性質。
5.鏈條:鏈條又稱車鏈、滾子鏈,安裝在連輪和飛輪上。其作用是將腳踏力由曲柄、鏈輪傳遞到飛輪和后輪上,帶動自行車前進。
鏈輪:用高強度鋼材制成,保證其達到需要的拉力。
6.飛輪:飛輪以內螺紋旋擰固定在后軸的右端,與鏈輪保持同一平面,并通過鏈條與鏈輪相連接,構成自行車的驅動系統。從結構上可分為單級飛輪和多級飛輪兩大類。
    單級飛輪又稱為單鏈輪片飛輪,主要由外套、平擋和芯子、千斤、千斤簧、墊圈、絲擋幾鋼球等零件組成。其單級飛輪工作原理:當向前踏動腳踏時,鏈條帶動飛輪向前轉動,這時飛輪內齒和千斤相含,飛輪的轉動力通過千斤傳到芯子,芯子帶動后軸和后輪轉動,自行車就前進了。
    當停止踏動腳踏板時,鏈條和外套都不旋轉,但后輪在慣性作用下仍然帶動芯子和千斤向前轉動,當反向踏動腳踏時,外套反向轉動,會加速千斤的滑動,使“嗒嗒”聲響得更急促。多級飛輪是自行車變速裝置中的一個重要部件。
    多級飛輪是在單級飛輪的基礎上,增加幾片飛輪片,與中軸上的鏈輪結合,組成各種不同的傳遞比,從而改變了自行車的速度。


二、 Pro/E軟件設計自行車

2.1 內圈的造型

    下面簡述一下內圈的造型的基本造型過程:

(1)單擊新建零件模板,選用公制模板。

(2)按規定尺寸草繪圖形使用“拉伸”命令拉伸出實體并指定長度。

(3)在菜單欄的“插入” →“高級”級聯菜單中選擇“環形折彎”命令,彈出“選項”菜單,定義“360°” →“曲線折彎收縮” →“完成”選項,出現“定義折彎”菜單,最后定義折彎長度。

(4)完成后保存到工作目錄下。

(5)如圖2.1 內圈

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圖2.1 內圈造型

2.2 外帶的造型

    外胎分軟邊胎和硬邊胎兩種。軟邊胎斷面較寬,能全部裹住內胎,著地面積比較大,能適宜多種道路行駛。硬邊胎自重輕,著地面積小適宜在平坦的道路上行駛,具有阻力小,行駛輕快等優點,這里以軟邊胎為例。

    下面簡述一下內圈的造型的基本造型過程:

(1)單擊新建零件,選用公制模板。

(2)按規定尺寸草繪圖形使用“拉伸”命令拉伸出實體并指定長度。

(3)在實體表面草繪外帶花紋圖形,用拉伸命令進行切除材料。

(4)選擇上步切除實體特征,單擊陣列功能,以方向為參考進行陣列,輸入個數100。

(5)在菜單欄的“插入” →“高級”級聯菜單中選擇“環形折彎”命令,彈出“選項”菜單,接著定義折彎。

(6)確定保存到工作目錄下。

(7)如圖2.2 內圈。

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圖2.2 外帶造型

2.3 前叉的造型

    前叉部件在自行車結構中處于前方部位,它的上端與車把部件相連,車架部件與前管配合,下端與前軸部件配合,組成自行車的導向系統。轉動車把和前叉,可以使前輪改變方向,起到了自行車的導向作用。此外,還可以起到控制自行車行駛的作用。前叉部件的受力情況屬懸臂梁性質,故前叉部件必須具有足夠的強度等性質。

    下面簡述一下內圈的造型的基本造型過程:

(1)單擊新建零件,選用公制模板。

(2)根據建模需要,新建兩個基準面,草繪要求圖形。

(3)首先構建前叉下部結構,單擊“插入” →“掃描”命令,以草繪圖形為掃描軌跡,繪出下部的一半。

(4)使用鏡像命令,鏡像上一步的實體,完成前叉下部結構。

(5)草繪上部分圖形,單擊“旋轉”功能圖標,基本完成上部分結構。

(6)再次使用“旋轉”功能完成造型的細節部分。

(7)對零件進行倒角處理,進一步美觀。

(8)完成后保存到工作目錄下。

(9)如圖2.3 前叉。

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圖2.3 前叉造型

2.4 車把的造型

    下面簡述一下內圈的造型的基本造型過程:

(1)單擊新建零件,選用公制模板。

(2)新建基準面,草繪圖形。

(3)單擊“工具” →“選項”,從中查找“allow_anatomic_features”項目,把“no”更改為“yes”。此時,“插入”中的“管道”命令可用。

(4)單擊“插入” →“高級” → “管道”,選取草繪,定義過度,完成車把左半部分。

(5)選擇左半部分作為要鏡像的特征,在工具欄中單擊鏡像工具按鈕,選取鏡像平面,實現鏡像。

(6)單擊“拉伸”按鈕,完成車把中間小部分結構。

(7)進行倒角,完善零件。

(8)完成后保存到工作目錄下。

(9)如圖2.4 車把。

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圖2.4 車把造型

2.5 車把柄的造型

    下面簡述一下內圈的造型的基本造型過程,車把柄結構簡單,主要通過旋轉命令完成,完成后保存到工作目錄下,如圖2.5 車把柄

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圖2.5 車把柄造型

2.6 小輪盤的造型

    小輪盤以內螺紋旋擰固定在后軸的右端,與鏈輪保持同一平面,并通過鏈條與鏈輪相連接,構成自行車的驅動系統,從結構上可分為單級飛輪和多級飛輪兩大類。小輪盤結構簡單,和車把柄相識,通過簡單命令完成,。主要通過旋轉、拉伸切除材料實現,最后倒圓角完善并保存到工作目錄,如圖2.6 小輪盤。

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圖2.6 小輪盤造型

2.7 車架的造型

    車架部件是構成自行車的基本結構體,也是自行車的骨架和主體,其他部件也都是直接或間接安裝在車架上的。車架一般采用普通碳素銅管經過焊接、組合而成。為了減輕管重量,提高強度,較高檔的自行車采用低合金鋼管制造。為了減少快速行駛的阻力,有的自行車還采用流線型的鋼管。由于自行車是依靠人體自身的驅動力和騎車技能而行駛的,車架便成為承受自行車在行駛中所產生的沖擊載荷以及能否舒適、安全地運載人體的重要結構體,車架部件制造精度的優劣,將直接影響乘騎的安全、平穩、和輕快。

    下面簡述一下內圈的造型的基本造型過程:

(1)單擊新建零件,選擇公制模板。

(2)選取“旋轉”命令,旋轉出圓柱體。

(3)草繪掃描軌跡。

(4)單擊“插入” →“掃描” →伸出項,選取第三步草繪的軌跡線,掃描出3個伸出項實體。

(5)建立3個拉伸實體成管狀。

(6)新建基準面,草繪輪廓線。

(7)單擊“插入” →“掃描混合”,掃描可變截面。

(8)鏡像掃描混合。

(9)新建基準面,草繪后叉軌跡圖形。

(10)在菜單欄的“插入” →“掃描混合”,掃描出后叉基本骨架,再用拉伸,建立上部分實體。

(11)再建立基準面,構建自行車貨架部分,該部分主要通過掃描命令完成。草繪掃描軌跡,單擊“插入” →“掃描” →伸出項,基本形狀繪制完成。

(12)保存到工作目錄下。

(13)如圖2.7 車架

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圖2.7 車架造型

2.8 大輪盤的造型

    大輪盤用高強度鋼材制成,保證其達到需要的拉力。

    下面簡述一下內圈的造型的基本造型過程:

(1)單擊新建零件,選擇公制模板。

(2)選取“旋轉”命令,旋轉出薄殼圓柱體,厚度為6。

(3)草繪牙型,單擊“拉伸”按鈕,進行切除材料。

(4)對上一步的拉伸進行陣列,個數為30。

(5)拉伸切除材料,出大輪盤的四個圓柱孔和花紋孔。

(6)利用“旋轉”命令,旋轉出中間軸結構。

(7)草繪圖形,拉伸出一側連接桿。

(8)同理,建立另一側連接桿。

(9)草繪圓,單擊“拉伸”按鈕,拉伸出與腳蹬子連接的軸部分。

(10)進行倒圓角處理,完善過渡。

(11)保存到工作目錄下。

(12)如圖2.8 大輪盤。

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圖2.8 大輪盤造型

2.9 鏈條的造型

    鏈條又稱車鏈、滾子鏈,安裝在連輪和飛輪上。其作用是將腳踏力由曲柄、鏈輪傳遞到飛輪和后輪上,帶動自行車前進。鏈條是由一些相同結構連接而成,主要用“拉伸”命令完成。草繪工作較為繁瑣,相同圖形較多,需要有耐心,完成后保存到工作目錄下,如圖2.9 鏈條。

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圖2.9 鏈條造型


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