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Pro/E软件设计自行车

时间:2020/1/11 8:29:13   作者:未知   来源:网络文摘   阅读:13   评论:0

一、自行车的组成

    系统结构:
    自行车的车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等25个部件中,其基本部件缺一不可。其中,车架是自行车的骨架,它所承受的人和货物的重量最大。按照各部件的工作特点,大致可将其分为导向系统、      驱动系统、制动系统:
1.导向系统:由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成。乘骑者可以通过操纵车把来改变行驶方向并保持车身平衡。
2.驱动(传动或行走)系统:由脚蹬、中轴、牙盘、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成。人的脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄,链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的,从而使自行车不断前进。
3.制动系统:它由车闸部件组成、乘骑者可以随时操纵车闸,使行驶的自行车减速、停驶,确保行车安全。
    此外,为了安全和美观,以及从实用出发,还装配了车灯,支架,车铃等部件。
1、车体部分:包括车架、前叉、车把、鞍座和前叉合件等,是自行车的主体。传动部分包括脚蹬、曲柄、链轮、链条、中轴和飞轮等,由人力踩动脚蹬,通过以上传动件带动车轮旋转,驱车前行。
2、行动部分:即前后车轮、包括前后轴部件、辐条、轮辋(车圈)、轮胎等。
3、安全装置:包括制动器(车闸)、车灯、车铃、反射装置等。
    根据需要,还可增加一些附件,如支架、衣架、保险叉、挡泥板、气筒等。另外,装有变速机构的运动车、竞赛车、山地车等还装有变速控制器和前后拨链器等。
4、手脚双动力自行车的组成:在传统自行车的车架上增加了一个合金制成的盒子,盒子内包含着各种传动零件,通过力的相互作用,从而实现了手脚双动力,简单的推拉车把动作,从而实现用车把就能让车子前进,不仅省力,还能健身。

    部件:
1.车架部件是构成自行车的基本结构体,也是自行车的骨架和主体,其他部件也都是直接或间接安装在车架上的。
    车架部件的结构形式有很多,但总体可以分为两大类:即男式车架和女式车架。
    由于自行车是依靠人体自身的驱动力和骑车技能而行驶的,车架便成为承受自行车在行驶中所产生的冲击载荷以及能否舒适、安全地运载人体的重要结构体,车架部件制造精度的优劣,将直接影响乘骑的安全、平稳、和轻快。一般辐条是等径的,为了减轻重力,也有制成两端大、中间小的变径辐条,还有为了减少空气阻力将辐条制成扁流线型。
2.外胎:分软边胎和硬边胎两种。软边胎断面较宽,能全部裹住内胎,着地面积比较大,能适宜多种道路行驶。硬边胎自重轻,着地面积小适宜在平坦的道路上行驶,具有阻力小,行驶轻快等优点。
外胎上的花纹是为了增加与地面的摩擦力。山地自行车的外胎宽度特别宽,花纹较深也是适应越野山地用。
3.脚蹬部件:脚蹬部件装配在中轴部件的左右曲柄上,是一个将平动力转化为转动力的装置,自行车骑行时,脚踏力首先传递给脚蹬部件,然后由脚蹬轴转动曲柄,牙盘,中轴,链条飞轮,使后轮转动,从而使自行车前进。因此脚蹬部件的结构和规格是否合适,将直接影响骑车人的放脚位置是否合适,自行车的驱动能否顺利进行。
    脚踏:可分为整体式脚踏和组合式脚踏。无论什么款式的脚踏都必须有脚踏面,必须安全可靠,具有一定的防滑性能,可以选用橡胶、塑料或金属材料制造。脚踏必须转动灵活。
4.前叉部件:前叉部件在自行车结构中处于前方部位,它的上端与车把部件相连,车架部件与前管配合,下端与前轴部件配合,组成自行车的导向系统。
    转动车把和前叉,可以使前轮改变方向,起到了自行车的导向作用。此外,还可以起到控制自行车行驶的作用。
    前叉部件的受力情况属悬臂梁性质,故前叉部件必须具有足够的强度等性质。
5.链条:链条又称车链、滚子链,安装在连轮和飞轮上。其作用是将脚踏力由曲柄、链轮传递到飞轮和后轮上,带动自行车前进。
链轮:用高强度钢材制成,保证其达到需要的拉力。
6.飞轮:飞轮以内螺纹旋拧固定在后轴的右端,与链轮保持同一平面,并通过链条与链轮相连接,构成自行车的驱动系统。从结构上可分为单级飞轮和多级飞轮两大类。
    单级飞轮又称为单链轮片飞轮,主要由外套、平挡和芯子、千斤、千斤簧、垫圈、丝挡几钢球等零件组成。其单级飞轮工作原理:当向前踏动脚踏时,链条带动飞轮向前转动,这时飞轮内齿和千斤相含,飞轮的转动力通过千斤传到芯子,芯子带动后轴和后轮转动,自行车就前进了。
    当停止踏动脚踏板时,链条和外套都不旋转,但后轮在惯性作用下仍然带动芯子和千斤向前转动,当反向踏动脚踏时,外套反向转动,会加速千斤的滑动,使“嗒嗒”声响得更急促。多级飞轮是自行车变速装置中的一个重要部件。
    多级飞轮是在单级飞轮的基础上,增加几片飞轮片,与中轴上的链轮结合,组成各种不同的传递比,从而改变了自行车的速度。


二、 Pro/E软件设计自行车

2.1 内圈的造型

    下面简述一下内圈的造型的基本造型过程:

(1)单击新建零件模板,选用公制模板。

(2)按规定尺寸草绘图形使用“拉伸”命令拉伸出实体并指定长度。

(3)在菜单栏的“插入” →“高级”级联菜单中选择“环形折弯”命令,弹出“选项”菜单,定义“360°” →“曲线折弯收缩” →“完成”选项,出现“定义折弯”菜单,最后定义折弯长度。

(4)完成后保存到工作目录下。

(5)如图2.1 内圈

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图2.1 内圈造型

2.2 外带的造型

    外胎分软边胎和硬边胎两种。软边胎断面较宽,能全部裹住内胎,着地面积比较大,能适宜多种道路行驶。硬边胎自重轻,着地面积小适宜在平坦的道路上行驶,具有阻力小,行驶轻快等优点,这里以软边胎为例。

    下面简述一下内圈的造型的基本造型过程:

(1)单击新建零件,选用公制模板。

(2)按规定尺寸草绘图形使用“拉伸”命令拉伸出实体并指定长度。

(3)在实体表面草绘外带花纹图形,用拉伸命令进行切除材料。

(4)选择上步切除实体特征,单击阵列功能,以方向为参考进行阵列,输入个数100。

(5)在菜单栏的“插入” →“高级”级联菜单中选择“环形折弯”命令,弹出“选项”菜单,接着定义折弯。

(6)确定保存到工作目录下。

(7)如图2.2 内圈。

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图2.2 外带造型

2.3 前叉的造型

    前叉部件在自行车结构中处于前方部位,它的上端与车把部件相连,车架部件与前管配合,下端与前轴部件配合,组成自行车的导向系统。转动车把和前叉,可以使前轮改变方向,起到了自行车的导向作用。此外,还可以起到控制自行车行驶的作用。前叉部件的受力情况属悬臂梁性质,故前叉部件必须具有足够的强度等性质。

    下面简述一下内圈的造型的基本造型过程:

(1)单击新建零件,选用公制模板。

(2)根据建模需要,新建两个基准面,草绘要求图形。

(3)首先构建前叉下部结构,单击“插入” →“扫描”命令,以草绘图形为扫描轨迹,绘出下部的一半。

(4)使用镜像命令,镜像上一步的实体,完成前叉下部结构。

(5)草绘上部分图形,单击“旋转”功能图标,基本完成上部分结构。

(6)再次使用“旋转”功能完成造型的细节部分。

(7)对零件进行倒角处理,进一步美观。

(8)完成后保存到工作目录下。

(9)如图2.3 前叉。

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图2.3 前叉造型

2.4 车把的造型

    下面简述一下内圈的造型的基本造型过程:

(1)单击新建零件,选用公制模板。

(2)新建基准面,草绘图形。

(3)单击“工具” →“选项”,从中查找“allow_anatomic_features”项目,把“no”更改为“yes”。此时,“插入”中的“管道”命令可用。

(4)单击“插入” →“高级” → “管道”,选取草绘,定义过度,完成车把左半部分。

(5)选择左半部分作为要镜像的特征,在工具栏中单击镜像工具按钮,选取镜像平面,实现镜像。

(6)单击“拉伸”按钮,完成车把中间小部分结构。

(7)进行倒角,完善零件。

(8)完成后保存到工作目录下。

(9)如图2.4 车把。

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图2.4 车把造型

2.5 车把柄的造型

    下面简述一下内圈的造型的基本造型过程,车把柄结构简单,主要通过旋转命令完成,完成后保存到工作目录下,如图2.5 车把柄

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图2.5 车把柄造型

2.6 小轮盘的造型

    小轮盘以内螺纹旋拧固定在后轴的右端,与链轮保持同一平面,并通过链条与链轮相连接,构成自行车的驱动系统,从结构上可分为单级飞轮和多级飞轮两大类。小轮盘结构简单,和车把柄相识,通过简单命令完成,。主要通过旋转、拉伸切除材料实现,最后倒圆角完善并保存到工作目录,如图2.6 小轮盘。

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图2.6 小轮盘造型

2.7 车架的造型

    车架部件是构成自行车的基本结构体,也是自行车的骨架和主体,其他部件也都是直接或间接安装在车架上的。车架一般采用普通碳素铜管经过焊接、组合而成。为了减轻管重量,提高强度,较高档的自行车采用低合金钢管制造。为了减少快速行驶的阻力,有的自行车还采用流线型的钢管。由于自行车是依靠人体自身的驱动力和骑车技能而行驶的,车架便成为承受自行车在行驶中所产生的冲击载荷以及能否舒适、安全地运载人体的重要结构体,车架部件制造精度的优劣,将直接影响乘骑的安全、平稳、和轻快。

    下面简述一下内圈的造型的基本造型过程:

(1)单击新建零件,选择公制模板。

(2)选取“旋转”命令,旋转出圆柱体。

(3)草绘扫描轨迹。

(4)单击“插入” →“扫描” →伸出项,选取第三步草绘的轨迹线,扫描出3个伸出项实体。

(5)建立3个拉伸实体成管状。

(6)新建基准面,草绘轮廓线。

(7)单击“插入” →“扫描混合”,扫描可变截面。

(8)镜像扫描混合。

(9)新建基准面,草绘后叉轨迹图形。

(10)在菜单栏的“插入” →“扫描混合”,扫描出后叉基本骨架,再用拉伸,建立上部分实体。

(11)再建立基准面,构建自行车货架部分,该部分主要通过扫描命令完成。草绘扫描轨迹,单击“插入” →“扫描” →伸出项,基本形状绘制完成。

(12)保存到工作目录下。

(13)如图2.7 车架

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图2.7 车架造型

2.8 大轮盘的造型

    大轮盘用高强度钢材制成,保证其达到需要的拉力。

    下面简述一下内圈的造型的基本造型过程:

(1)单击新建零件,选择公制模板。

(2)选取“旋转”命令,旋转出薄壳圆柱体,厚度为6。

(3)草绘牙型,单击“拉伸”按钮,进行切除材料。

(4)对上一步的拉伸进行阵列,个数为30。

(5)拉伸切除材料,出大轮盘的四个圆柱孔和花纹孔。

(6)利用“旋转”命令,旋转出中间轴结构。

(7)草绘图形,拉伸出一侧连接杆。

(8)同理,建立另一侧连接杆。

(9)草绘圆,单击“拉伸”按钮,拉伸出与脚蹬子连接的轴部分。

(10)进行倒圆角处理,完善过渡。

(11)保存到工作目录下。

(12)如图2.8 大轮盘。

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图2.8 大轮盘造型

2.9 链条的造型

    链条又称车链、滚子链,安装在连轮和飞轮上。其作用是将脚踏力由曲柄、链轮传递到飞轮和后轮上,带动自行车前进。链条是由一些相同结构连接而成,主要用“拉伸”命令完成。草绘工作较为繁琐,相同图形较多,需要有耐心,完成后保存到工作目录下,如图2.9 链条。

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图2.9 链条造型


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