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多功能折叠式代步车设计及传动部件应力分析

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  • 发布时间:2014-11-21
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交通拥堵是 21世纪世界各国大中城市普遍存在的-个现象,城市交通拥堵问题越来越成为各大城市关注的焦点。我国是电动自行车的生产大国,2011年产量已经达到 3 096万辆 。

市场上电动车产品竞争激烈,更新换代快,对产品设计提出了很高的要求1]。而折叠式电动 自行车深受国内许多颇具实力生产商的青睐,从中国国际自行车展览会上的汽车伴侣”折叠式电动 自行车到 2011年在无锡下线 的最轻折叠电动车艾妮儿”,业内人士对折叠式 电动 自行车的前景十分看好。经过近 10年来的发展 ,电动车的技术性能不断提高 ,质量不断改进 。而且大部分电动 自行车采用先进 的锂离子 电池 ,整车价位更加合理[2]。

笔者设计了-款集载人、购物、折叠于-体的多功能折叠式代步车,并运用有限元分析软件ANSYS对其传动后轴进行 了分析设计 ,通过优化分析设计能够精确给出该车的最大载质量。

1 多功 能折 叠式 代步 车 的 总体结构多功能折叠式代步车的结构如图 l所示,收稿 日期 :2O12 O9 14基金项 目:北京石油化工学院 URT计 划项 目(2012X00012);节能 减 排 技 术 及 设 备 北 京 市 学 术 创 新 团 队 项 目(PHR201107147)。

作者简介:赵杰(1976 ),女,硕士,副教授,研究方向化工设备设计与研究,E-mail:zhaojie###bipt.edu.cn。

主体由车体、角度旋转机构、滑移机构、可折叠购物机构、车座 5大部分组成。其中车体采用的是组装式设计 ,这样能够实现车体 的灵活性和方便性。根据图 1箭头所提示 的步骤将可折叠的购物车在购物状态变换成载人状态 ,如 图2所示∏度旋转机构通过人为操作不借助外部动力设施及能源将前叉部分折叠起来,使整车更加小巧 。而滑移机构的作用是当前叉部分折叠起来 之后通过此机构把前又部分收进车体,不让其在外暴露。前叉部分折叠起来之后,前端万向轮接触地 面,万 向轮 的作用主要是起到购物时方 向的灵活性 ,依据 图 2箭头所提示的步骤进行折叠 ,折叠状态效果如 图 3所示。

整体的折叠和展开操作都十分简单 ,轻巧方便 ,同时该新型的多功能代步车采用的是锂电池,环保且零污染。

角转可折叠可购物机构车体图 1 多功能折叠式代步车购物状态的结构第 1期 梅俊勇等 .多功能折叠式代步车设计及传动部件应力分析 17图2 多功能折叠式代步车载人状态的结构图3 多功能折叠式代步车折叠状态的结构在研究整车承载能力过程 中,车体材料选用碳素钢 Q235,车轴材料初选 45号钢 ,为了减轻整车质量 ,便于携带,支架材料选用铝合金 ,材料在设计温度下的性能参数见表 1。整车在预设承载 loo kg力作用下,经应力分析软件核算所选材料满足强度要求,车架的整体结构参照

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