自行車建模和仿真【腳踏車】【單車】【說明書+CAD+SOLIDWORKS+仿真】

自行車建模和仿真【腳踏車】【單車】【說明書+CAD+SOLIDWORKS+仿真】,腳踏車,單車,說明書+CAD+SOLIDWORKS+仿真,自行車建模和仿真【腳踏車】【單車】【說明書+CAD+SOLIDWORKS+仿真】,自行車,建模,以及,仿真,說明書,仿單,cad,solidworks 開題報告學 院 名 稱：專 業(yè) 名 稱：屆別：學號：姓 名： 指導教師姓名（職稱）： 教 務 處 制 二一四 年 三 月開題報告題目自行車建模與仿真題目類型囗理論研究囗應用研究設計開發(fā)囗其他命題來源 教師命題囗學生自主命題囗教師科研課題擬完成時間一、選題依據(jù)及意義（不少于300字）本課題的選題依據(jù)本次畢業(yè)設計的題目是：自行車建模與仿真。本次設計的研究對象為普通自行車。據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，2006年，我國自行車行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)881家，生產自行車、電動自行車共計6732.7萬輛（據(jù)中國自行車協(xié)會統(tǒng)計，目前，全國共有各類規(guī)模自行車和零部件企業(yè)1000多家，電動自行車企業(yè)1000多家。2006年，全國共生產自行車8500萬輛，電動自行車1950萬輛），全年完成工業(yè)總產值518.3億元，銷售收入508.4億元，利潤總額13.8億元，利稅總額21.7億元，吸納就業(yè)17.65萬人。自行車及其零部件銷往176個國家（地區(qū)），其中，出口整車5600萬輛，同比增長4.5%，創(chuàng)匯18.9億美元，同比增長7.8%；出口零部件11.1億美元，同比增長16.4%。我國自行車行業(yè)已完全實現(xiàn)市場化運作，規(guī)模以上企業(yè)各種所有制完成工業(yè)總產值及其占比情況依次為：外資企業(yè)（289.8億元，55.9%）、私營企業(yè)（182.2億元，35.2%）、其他所有制企業(yè)（46.3億元，8.9%）。行業(yè)經濟運行特點。（1）經濟運行態(tài)勢良好，產量、出口量、出口金額和平均出口價格均持續(xù)平穩(wěn)增長。2007年一季度，規(guī)模以上企業(yè)共生產整車1546萬輛，同比增長9.4%，產銷率99.5%。完成工業(yè)總產值128.3億元，同比增長13%。整車出口到144個國家（地區(qū)），合計1436萬輛，同比增長7.1%；出口金額5.57億美元，同比增長13.3%；平均出口單價為38.8美元/輛，同比上漲5.8%。出口自行車零部件3.1億美元，同比增長11.4%。（2）行業(yè)專業(yè)化程度高，生產體系日趨完備。國內各種鋼材、鋁合金、鈦合金等輕合金材料供應充足，原材料加工成形、整車生產涂裝、各類各檔次零部件的專業(yè)加工制造及配套齊備，已形成完整的生產體系。（3）產業(yè)集聚化程度和效應明顯，自行車企業(yè)主要集中在天津、江浙滬、廣東三大區(qū)域。2006年，各地自行車（含電動自行車）產量及占總產量比重依次為：天津（4632萬輛，44.3%）、浙江（1839萬輛，17.6%）、廣東（1668萬輛，16%）、江蘇（1282萬輛，12.3%）、上海（992萬輛，9.5%），以上五省市合計占全國總產量的99.7%。（4）產品技術含量和質量檔次不斷提高。產品開發(fā)基本采用計算機三維設計，并充分考慮人體工程學。企業(yè)生產中使用鋁合金、鎂合金、鈦合金和碳纖維等新材料、新工藝的產品比例不斷提高，并在管理中運用ERP等先進管理軟件和理念，使得自行車產品技術含量和企業(yè)經營管理水平不斷躍升。（5）優(yōu)勢地位愈加明顯。目前，世界自行車年產量約為1.3億輛，年貿易量約為7500萬輛，我國自行車產量、出口量均占世界總量60%以上，國內消費量也居世界第一，制造能力不斷提高，由于早年自行車行業(yè)發(fā)達的美國、日本在結構調整之后，已無產業(yè)基礎，中東、東盟自行車基礎薄弱，因此，與現(xiàn)有的競爭對手相比，我國自行車產業(yè)已具有較為有利的競爭優(yōu)勢。本次畢業(yè)設計的選題意義：本次畢業(yè)設計的目的在于：1、 提高本人解決問題和分析機械工程相關問題的能力；2、 熟悉自行車的基本結構組成、查找資料手冊的能力；自行車的基本結構如下：圖1-1 自行車的基本結構自行車的車架、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(tǒng)、驅動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)。3、通過對此處畢業(yè)設計也達到自己熟悉使用二維CAD軟件和三維solidworks軟件的能力。二、研究目標與主要內容（含論文(設計)提綱，不少于500字）1.研究目標：查閱相關機械設計的資料（手冊、專利、論文、期刊等等）了解自行車的基本結構，選用其中的一種對自行車進行設計和運動仿真。達到目標：1、 設計一臺直行車；2、 對設計的自行車進行三維建模和運動仿真；3、 對大學期間的知識進行加強。2.主要內容（提綱）：根據(jù)畢業(yè)設計在查閱大量文獻的基礎上進行，本次設計的內容提綱（設計思路）主要為以下三部分：第一章 緒論1.1自行車基本介紹1.2 自行車設計的相關標準1.3 自行車類型的基本介紹第二章solidworks基本介紹2.1 自行車的基本原理2.2 自行車的基本構造2.2 自行車模型的建立2.2.1 自行車零部件的建模2.2.2 自行車總裝圖的建立2.3 運動仿真的建立2.3.1 solidworks仿真功能的介紹2.3.2 自行車的仿真分析第三章 參考文獻三、研究方法和手段（一）研究方法1.文獻研究法：搜集整理相關研究資料，為研究做準備；2.研究法：通過學習相關軟件（solidworks）、手冊、專利、文獻等，把自行車的現(xiàn)狀、存在問題和解決辦法進程設計。3.比較分析法：分析現(xiàn)有的自行車類型，從中找一種進行設計。（二）研究手段 1、了解基本結構；2、熟悉solidworks、CAD軟件；3、對結果進行分析，包括建模、仿真等等。四、參考文獻目錄（作者、書名或論文（設計）題目、出版社或刊號、出版年月或出版期號）1 邱龍輝, 史俊友, 胡海明,葉琳。SolidWorks 三維機械設計實例教程M.學工業(yè)出版社，2007.2 范例學SolidWorks2008 設計基礎M.化學工業(yè)出版社,2009.3 趙罘, 楊曉晉, 張云杰。SolidWorks 2008基礎設計教程M.清華大學出版社，2008.104詹迪斯。Solidworks高級應用教程M.機械工業(yè)出版社，2009.26池寧駿，趙立杉。SolidWorks2007產品設計教程M.西北工業(yè)大學出版社，2008.57 曹巖。SolidWorks零件設計技術與實踐M.機械工業(yè)出版社，2007.18 李大磊，趙玉奇，張志林。 SolidWorks高級功能與工程應用M.北京郵電大學出版社,2009.89陸利鋒，江洪，伍錦輝。Solidworks工程師高級教程M.化學工業(yè)出版社，2007.10克希主編.機械制圖.機械類、近機類M.北京：機械工業(yè)出版社，200411吳宗澤 羅圣國 主編.機械設計手冊M.北京：高等教育出版社，200612 趙松年主編.現(xiàn)代機械創(chuàng)新產品分析與設計M 北京：高等教育出版社，200013 楊家軍主編.機械系統(tǒng)創(chuàng)新設計M.華中理工大學出版社， 200014 張春林主編.機械創(chuàng)新設計M. 北京:機械工業(yè)出版社，200515 劉合潤.自行車的過去、現(xiàn)在和未來J. 云南工業(yè)大學學報. 1995(01)16 張曉巖.基于實例的自行車設計系統(tǒng)研究J. 機械. 2008(06)17孟憲源,姜琪.機構構型與應用M.機械工業(yè)出版社,1966.五、文獻綜述（在對選題涉及的研究領域的文獻進行廣泛閱讀或調查的基礎上，對該領域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展動態(tài)等內容進行綜述，并提出自己的見解和研究思路。不少于700字）本次畢業(yè)設計在參考以下國內重要相關國家標準和行業(yè)標準的基礎上進行設計：1、自行車設計相關國家標準：1)GB 3564-93 自行車部件分類、名稱和主要術語；2)GB 3565-2005 自行車安全要求；3)GB/T 3566-93 自行車 裝配要求；4)GB 12742-91 自行車檢測設備和器具技術條件；5)GB 17761-1999 電動自行車通用技術條件；6)GB/T 19994-2005 自行車通用技術條件；7)GB 22790-2008 自行車 機架2、自行車相關行業(yè)標準1）QB1714-93自行車命名和型號編制方法；2）QB1220-91自行車米制螺紋和量規(guī)；3）QB/T1715-93自行車 車把；4）QB/T1716-93自行車 鏈條；5）QB/T1717-93自行車 鞍座；6）QB/T1718-93自行車 普通前后閘；7）QB/T1719-93自行車 鉗形閘；8）QB/T1720-93自行車 漲閘；9）QB/T1721-93自行車 鏈罩；10）QB1880-2008自行車 車架；11）QB1881-2008自行車 前叉；12）QB/T1883-93自行車 普通前軸和后軸；13）QB/T1887-93自行車 飛輪；14）QB/T2177-95自行車 飛輪后軸目前國內外自行車的研究主要有以下幾種：1、普通單車一般指坤車，騎行姿勢為彎腿站立式，優(yōu)點是舒適度較高，長時間騎行不易疲乏。缺點是彎腿姿勢不易加速，且普通自行車零件多采用非常普通的零件，也難以達到很高的速度。2、公路單車用來在平滑公路路面上使用的車種，由于平滑路面阻力較小，公路自行車的設計更大高速，往往使用可減低風阻的下彎把手，較窄的高氣壓低阻力外胎，擋位較高，且輪徑比一般的登山越野車都大，由于車架和配件不需像山地車一樣需要加強，所以往往重量較輕，在公路上騎行時效率很高。由于車架無需加強又往往采用簡單高效的菱形設計，公路車是最為優(yōu)美的自行車。3、健身單車健康、時尚、新概念 全新理念設計的健身自行車，最主要的特點就是手腳雙動力，時速可達40km/h；做功方式多、健身效果好。騎行本自行車時，手腳可同時對自行車驅動做功，也可單獨用手或腳驅動做功。采用腳拉腳蹬直線式、手拉擺桿擺動式做功方式，既提高了自行車的行駛速度，又鍛煉了腿部肌肉、臂部肌肉。獲得多項國家專利，適應于中老年人作代步健身的交通工具之用，也可適應于年輕人作旅游娛樂之用。4、場地單車用于在室內極其平滑的橢圓形賽道上使用的自行車，這種自行車沒有車閘（剎車用的），沒有變速器，且沒有可逆轉的飛輪。5、山地單車山地自行車起源于1977年美國舊金山。騎乘于山區(qū)的車種，通常具有變速器可變換省力或快速的檔位，有些會在車架安裝避震器，部分的輪胎胎皮是巧克力胎紋以便于在無鋪自行車面的路面騎乘。山地車零件的尺寸一般為英制單位。車圈為24/26/29英寸，輪胎尺寸一般為1.0-2.5英寸。車架尺寸也以英制為單位，例如14、17、19來表示車架尺寸的大小。詳細分為很多類別，我們常見到的一般為xc類?？勺兯伲ゴ肿サ亓眠m合越野，有減震系統(tǒng)減小顛簸。整體強度較大抗沖擊能力強。相比普通自行車強力騎行時更不易損壞。6、速降單車速降自行車，也稱落山自行車。英文簡稱DH。是一種極具挑戰(zhàn)性的活動。騎手利用特制的DH自行車在山坡上滑翔，甚至墜山來尋求刺激?；顒佣嘣谏郊埂⒌V洞、雪地等地帶開展。奧地利人利用DH創(chuàng)造出210.4KM/H的世界紀錄。速降自行車的車架角度與山地自行車有所區(qū)別，零件與山地自行車一樣都為英制單位。進行此項活時必須佩戴頭動盔、護甲等裝備。前叉減震的行程比山地自行車及XC自行車要長。輪胎寬度一般超過2英寸。7、兒童單車兒童單車又稱兒童自行車、兒童腳踏車，中國大陸、臺灣、新加坡，通常稱其為“兒童自行車”或“兒童腳踏車”；在港澳則通常稱其為“兒童單車”。兒童單車是童車之中的一大門類，童車包括兒童單車、兒童推車、嬰兒學步車、兒童三輪車、等幾大大類。8、斜躺單車與傳統(tǒng)設計上較不一樣的自行車。通常有較大且舒適的座椅，兩輪或三輪。優(yōu)點是舒適，且風阻低。9、驅動單車簡化掉傳統(tǒng)的腳蹬子和車座的自行車，車的體積更小，更加便于攜帶，如洛克車、Lbike等，他們的共同特點是乘用者為站立姿態(tài)，用雙腳驅動踏板往復運動，并通過傳動機構將驅動力傳遞給驅動輪，Lbike與洛克車不同之處在于前者踏板的轉動軸在腳掌中間，雙腳的腳掌和腳跟分別用力、同步（不是交替）驅動踏板運動，由于乘用時人對車體的兩側用力均衡，車體運行更加平穩(wěn)。10、旅行單車由公路自行車發(fā)展而來。合超遠程自給自足的旅行，有較舒適放松的車架幾何設計，能夠負重，有很低的最低檔位，使用較寬的車胎，配件選擇方面追求可靠耐用而不太側重減輕重量，往往是用山地車腳踏板。為山地演變而來。絕大部分同山地相同但配置較靈活。例如車把可以換成蝴蝶形狀的可以用很多姿勢來把減小長時間中的疲勞。前叉也可以裝減震或不減震的。車輪可以是700c或者26寸。但剎車一般都為v剎?？梢院芊奖愕募友b貨架，瓦蓋，駝包?？傊械母膭佣际菫榱嗽黾幽陀眯院蜏p小在長途中疲勞感的產生。11、多人單車又稱為協(xié)力車，由兩人以上協(xié)同出力，由第一位控制方向。多用于旅游景點供情侶、家庭、朋友們游玩使用。12、折疊單車折疊單車是為了便于攜帶與裝進車內而設計的車種，有些地方的鐵路及航空等公共交通工具允許旅客隨身攜帶可折疊收合并裝袋的自行車。13、電動單車一種以一半電力驅動和一半人力驅動的環(huán)保電動交通工具。電動自行車可以自動偵測雙腳施力狀況，在需要時以適當?shù)膭恿o助踏踩，自動調節(jié)動力。在中國廣州等地區(qū)，因為電池回收等問題，禁止使用電動自行車。六、工作進度安排（時間、內容、步驟）（一）準備階段1.2013年12月10日至2014年1月8日，查閱收集文獻資料，確定論題，準備開題報告。2. 2014年1月9日至2月20日，進一步修正研究研究目標、內容和方法，完成開題報告。3. 2014年1月14日至2014年3月1日，進一步查閱文獻，學習solidworks、CAD軟件，為論文寫作做準備。（二）寫作階段1. 2014年3月2日至3月9日，整理文獻資料和數(shù)據(jù)。2. 2014年3月10日至3月31日，撰寫論文初稿。3. 2014年4月1日至4月25日，提交論文初稿，并根據(jù)指導教師意見修改論文初稿和二、三稿。4. 2014年4月26日至5月8日，論文定稿、打印、送審，準備論文答辯。（三）答辯階段論文答辯的具體時間由學院確定。七、預期成果1、 完成論文自行車建模與仿真2、 自行車零部件的三維建模與裝配；3、 繪制自行車二維圖；4、 進行自行車的仿真視頻。（以上內容在教師指導下由學生填寫）學生簽名：20年月日八、指導教師審核意見：指導教師簽名： 20年月日九、教研室審核意見：教研室主任簽名： 20年月日自行車建模與仿真第一章 緒論21.1自行車基本介紹21.2 自行車設計的相關標準21.3 自行車類型的基本介紹3第二章solidworks基本介紹72.1 自行車的基本原理72.2 自行車的基本構造82.2 自行車模型的建立122.2.1 自行車零部件的建模122.2.2 自行車總裝圖的建立222.3 運動仿真的建立242.3.1 solidworks仿真功能的介紹242.3.2 自行車的仿真分析25第三章 參考文獻26第一章 緒論1.1自行車基本介紹自行車，又稱腳踏車或單車，通常是二輪的小型陸上車輛。人騎上車后，以腳踩踏板為動力，是綠色環(huán)保的交通工具。英文bicycle或bike的bi意指二，而cycle意指輪。在日本稱為“自転（轉）車”；在中國內地、臺灣、新加坡，通常稱其為“自行車”或“腳踏車”；在港澳則通常稱其為“單車”（其實粵語通常都這么稱呼）。有單人自行車，還有雙人或多人自行車。自行車是傳統(tǒng)產業(yè)，具有100多年的歷史，由于環(huán)保以及交通的問題，自行車再度成為世界各國特別是發(fā)達國家居民喜愛的交通、健身工具。世界自行車行業(yè)的重心正從傳統(tǒng)的代步型交通工具向運動型、山地型、休閑型轉變，在美、歐、日等發(fā)達國家，自行車是一種較普遍的運動、健身、休閑和娛樂性產品。每年全世界自行車需求量巨大，日本CYCLEPRESS的數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，全世界自行車需求規(guī)模保持在1.06億臺的水平，自行車年交易額約為50億美元。據(jù)前瞻網調查，由于產業(yè)特性和勞動力成本因素，近15年來全球自行車制造產業(yè)向以中國為主的有工業(yè)制造優(yōu)勢的國家和地區(qū)轉移。到2013年，中國仍為世界自行車最大的自行車生產基地，整車生產廠、零配件生產廠分別達到500多家、700多家，世界前五大廠商主要基地均在中國。而隨著世界各國人民收入水平的提高，全球自行車需求量會進一步擴大，隨著自行車進一步的結構升級，將給行業(yè)的參與者帶來更大的利潤空間，中國自行車行業(yè)的發(fā)展前景也將更加廣闊。31.2 自行車設計的相關標準1、 自行車設計相關國家標準：1)GB 3564-93 自行車部件分類、名稱和主要術語；2)GB 3565-2005 自行車安全要求；3)GB/T 3566-93 自行車 裝配要求；4)GB 12742-91 自行車檢測設備和器具技術條件；5)GB 17761-1999 電動自行車通用技術條件；6)GB/T 19994-2005 自行車通用技術條件；7)GB 22790-2008 自行車 衣架 2、自行車相關行業(yè)標準1）QB1714-93自行車命名和型號編制方法；2）QB1220-91自行車米制螺紋和量規(guī)；3）QB/T1715-93自行車 車把；4）QB/T1716-93自行車 鏈條；5）QB/T1717-93自行車 鞍座；6）QB/T1718-93自行車 普通前后閘；7）QB/T1719-93自行車 鉗形閘；8）QB/T1720-93自行車 漲閘；9）QB/T1721-93自行車 鏈罩；10）QB1880-2008自行車 車架；11）QB1881-2008自行車 前叉；12）QB/T1883-93自行車 普通前軸和后軸；13）QB/T1887-93自行車 飛輪；14）QB/T2177-95自行車 飛輪后軸 1.3 自行車類型的基本介紹1、普通單車一般指坤車，騎行姿勢為彎腿站立式，優(yōu)點是舒適度較高，長時間騎行不易疲乏。缺點是彎腿姿勢不易加速，且普通自行車零件多采用非常普通的零件，也難以達到很高的速度。2、公路單車用來在平滑公路路面上使用的車種，由于平滑路面阻力較小，公路自行車的設計更大考量高速，往往使用可減低風阻的下彎把手，較窄的高氣壓低阻力外胎，擋位較高，且輪徑比一般的登山越野車都大，由于車架和配件不需像山地車一樣需要加強，所以往往重量較輕，在公路上騎行時效率很高。由于車架無需加強又往往采用簡單高效的菱形設計，公路車是最為優(yōu)美的自行車。3、健身單車健康、時尚、新概念 全新理念設計的健身自行車，最主要的特點就是手腳雙動力，時速可達40km/h；做功方式多、健身效果好。騎行本自行車時，手腳可同時對自行車驅動做功，也可單獨用手或腳驅動做功。采用腳拉腳蹬直線式、手拉擺桿擺動式做功方式，既提高了自行車的行駛速度，又鍛煉了腿部肌肉、臂部肌肉。獲得多項國家專利，適應于中老年人作代步健身的交通工具之用，也可適應于年輕人作旅游娛樂之用。4、場地單車用于在室內極其平滑的橢圓形賽道上使用的自行車，這種自行車沒有車閘（剎車用的），沒有變速器，且沒有可逆轉的飛輪。5、山地單車山地自行車起源于1977年美國舊金山。騎乘于山區(qū)的車種，通常具有變速器可變換省力或快速的檔位，有些會在車架安裝避震器，部分的輪胎胎皮是巧克力胎紋以便于在無鋪自行車面的路面騎乘。山地車零件的尺寸一般為英制單位。車圈為24/26/29英寸，輪胎尺寸一般為1.0-2.5英寸。車架尺寸也以英制為單位，例如14、17、19來表示車架尺寸的大小。詳細分為很多類別，我們常見到的一般為xc類?？勺兯?，胎粗抓地力好適合越野，有減震系統(tǒng)減小顛簸。整體強度較大抗沖擊能力強。相比普通自行車強力騎行時更不易損壞。6、速降單車速降自行車，也稱落山自行車。英文簡稱DH。是一種極具挑戰(zhàn)性的活動。騎手利用特制的DH自行車在山坡上滑翔，甚至墜山來尋求刺激?；顒佣嘣谏郊?、礦洞、雪地等地帶開展。奧地利人利用DH創(chuàng)造出210.4KM/H的世界紀錄。速降自行車的車架角度與山地自行車有所區(qū)別，零件與山地自行車一樣都為英制單位。進行此項活時必須佩戴頭動盔、護甲等裝備。前叉減震的行程比山地自行車及XC自行車要長。輪胎寬度一般超過2英寸。7、兒童單車兒童單車又稱兒童自行車、兒童腳踏車，中國大陸、臺灣、新加坡，通常稱其為“兒童自行車”或“兒童腳踏車”；在港澳則通常稱其為“兒童單車”。兒童單車是童車之中的一大門類，童車包括兒童單車、兒童推車、嬰兒學步車、兒童三輪車、等幾大大類。8、斜躺單車與傳統(tǒng)設計上較不一樣的自行車。通常有較大且舒適的座椅，兩輪或三輪。優(yōu)點是舒適，且風阻低。9、驅動單車簡化掉傳統(tǒng)的腳蹬子和車座的自行車，車的體積更小，更加便于攜帶，如洛克車、Lbike等，他們的共同特點是乘用者為站立姿態(tài)，用雙腳驅動踏板往復運動，并通過傳動機構將驅動力傳遞給驅動輪，Lbike與洛克車不同之處在于前者踏板的轉動軸在腳掌中間，雙腳的腳掌和腳跟分別用力、同步（不是交替）驅動踏板運動，由于乘用時人對車體的兩側用力均衡，車體運行更加平穩(wěn)。10、旅行單車由公路自行車發(fā)展而來。合超遠程自給自足的旅行，有較舒適放松的車架幾何設計，能夠負重，有很低的最低檔位，使用較寬的車胎，配件選擇方面追求可靠耐用而不太側重減輕重量，往往是用山地車腳踏板。為山地演變而來。絕大部分同山地相同但配置較靈活。例如車把可以換成蝴蝶形狀的可以用很多姿勢來把減小長時間中的疲勞。前叉也可以裝減震或不減震的。車輪可以是700c或者26寸。但剎車一般都為v剎?？梢院芊奖愕募友b貨架，瓦蓋，駝包?？傊械母膭佣际菫榱嗽黾幽陀眯院蜏p小在長途中疲勞感的產生。11、多人單車又稱為協(xié)力車，由兩人以上協(xié)同出力，由第一位控制方向。多用于旅游景點供情侶、家庭、朋友們游玩使用。12、折疊單車折疊單車是為了便于攜帶與裝進車內而設計的車種，有些地方的鐵路及航空等公共交通工具允許旅客隨身攜帶可折疊收合并裝袋的自行車。13、電動單車一種以一半電力驅動和一半人力驅動的環(huán)保電動交通工具。電動自行車可以自動偵測雙腳施力狀況，在需要時以適當?shù)膭恿o助踏踩，自動調節(jié)動力。在中國廣州等地區(qū)，因為電池回收等問題，禁止使用電動自行車。第二章solidworks基本介紹2.1 自行車的基本原理一、對于自行車原理介紹：自行車的基本原理同陀螺原理。1、測量中的運用在測量跑道的長度時，可運用自行車。如普通車輪的直徑是0.71米或0.66米。那么轉過一圈長度為直徑乘圓周率，即約2.33米或2.07米，然后，讓車沿這跑道滾動，記下滾動的圈數(shù)n則跑道長為2.33n米或2.07n米。2、力和運動的運用1）減小與增大摩擦。車的前軸，中軸及后軸均采用滾動以減小摩擦。為更進一步減小摩擦，人們常在這些部位加潤滑劑。多處刻有凹凸不平的花紋以增大摩擦。而在剎車的同時，手用力握緊閘把，增大剎車皮對鋼圈的壓力以達到制止車輪滾動的目的。2）彈簧的減振作用。車的坐墊下安有許多根彈簧，利用它的緩沖作用以減小振動。3、壓強知識的運用1）自行車車胎上刻有載重量。如車載重過量，則車胎受到壓強太大而被壓破。2）坐墊呈馬鞍形，它能夠增大坐墊與人體的接觸面積以減小臀部所受壓強，使人騎車不易感到疲勞。4、簡單機械知識的運用自行車制動系統(tǒng)中的車閘把與連桿是一個省力杠桿，可增大對剎車皮的拉力。自行車為了省力或省距離，還使用了輪軸：腳踏板與鏈輪牙盤；后輪與飛輪及龍頭與轉軸等。5、功和機械能的知識的運用1）根據(jù)功的原理：省力必定費距離。因此人們在上坡時，常騎“s”形路線就是這個道理。2）動能和重力勢能的互相轉化。如騎車上坡前，人們要加緊蹬幾下，就容易上去些，這里是動能轉化為勢能。而騎車下坡，不用蹬，車速也越來越快，此為勢能轉化為動能。3）整體上自行車是費力機械，一般為省距離才騎自行車。頂風騎車比頂風行走艱難，就是因為騎車費的力被“放大”了。6.前驅和后驅1）自行車屬于后驅，即后輪驅動，前輪被動。2）自行車由于后驅，筆直騎過后的胎痕一條筆直，一條規(guī)則彎曲，筆直的為后輪胎痕，彎曲的為前輪胎痕。7、自行車上的杠桿1）控制前輪轉向的杠桿：自行車的車把，是省力杠桿，人們用很小的力就能轉動自行車前輪，來控制自行車的運動方向和自行車的平衡。2）控制剎車閘的杠桿：車把上的閘把是省力杠桿，人們用很小的力就能使車閘以較大的壓力壓到車輪的鋼圈上。8、自行車上的輪軸1）中軸上的腳蹬和花盤齒輪：組成省力輪軸（腳蹬半徑大于花盤齒輪半徑）。2）自行車手把與前叉軸：組成省力輪軸（手把轉動的半徑大于前叉軸的半徑）。3）后軸上的齒輪和后輪：組成費力輪軸（齒輪半徑小于后輪半徑）。9、自行車上的氣壓知識。自行車內胎充氣：早期的各種輪子都是木輪、鐵輪，顛簸不已?，F(xiàn)代自行車使用充氣內胎主要是使胎內的壓強增大，可以起到緩沖的作用，同時可以減小自行車前進的阻力。氣門芯的作用：充氣內胎上的氣門芯，起著單向閥門的作用，只讓氣體進入，不讓氣體外漏，方便進氣，保證充氣內胎的密封。2.2 自行車的基本構造一、系統(tǒng)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(tǒng)、驅動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)：1.導向系統(tǒng)：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(tǒng)：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(tǒng)：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(fā)，還裝配了車燈，支架，車鈴等部件。二、組成圖2-1 自行車的基本結構自行車的車架、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(tǒng)、驅動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)：1、導向系統(tǒng)：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(tǒng)：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(tǒng)：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(fā)，還裝配了車燈，支架，車鈴等部件。4、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、中軸和飛輪等自行車，由人力踩動腳蹬，通過以上傳動件帶動車輪旋轉，驅車前行。5、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。6、安全裝置：包括制動器（車閘）、車燈、車鈴、反射裝置等。有時候在自行車的設計過程中根據(jù)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。7、手腳雙動力自行車的組成：在傳統(tǒng)自學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(xiàn)了手腳雙動力，簡單的推拉車把動作，從而實現(xiàn)用車把就能讓車子前進，不僅省力，還能健身。三、部件1. 車架部件自行車車技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(yōu)劣，將直接影響乘騎的安全、平穩(wěn)、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、 外胎自行車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(yōu)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、 腳蹬部件自行車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(guī)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。腳踏自行車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(tǒng)。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(tǒng)。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。2.2 自行車模型的建立2.2.1 自行車零部件的建模1、solidworks軟件基本建模工具介紹特征工具欄提供生成模型特征的工具，其中命令功能很多，如下圖所示。特征包括多實體零件功能?？稍谕涣慵募邪▎为毜睦臁⑿D、放樣或掃描特征。 拉伸凸臺/基體：以一個或兩個方向拉伸一草圖或繪制的草圖輪廓來生成一實體。 旋轉凸臺/基體：繞軸心旋轉一草圖或所選草圖輪廓來生成一實體特征。 掃描：沿開環(huán)或閉合路徑通過掃描閉合輪廓來生成實體特征。 放樣凸臺/基體：在兩個或多個輪廓之間添加材質來生成實體特征。 拉伸切除：以一個或兩個方向拉伸所繪制的輪廓來切除一實體模型。 旋轉切除：通過繞軸心旋轉繪制的輪廓來切除實體模型。 掃描切除：沿開環(huán)或閉合路徑通過掃描閉合輪廓來切除實體模型。 放樣切除：在兩個或多個輪廓之間通過移除材質來切除實體模型。 圓角：沿實體或曲面特征中的一條或多條邊線來生成圓形內部面或外部面。 倒角：沿邊線、一串切邊或頂點生成一傾斜的邊線。 筋：給實體添加薄壁支撐。 抽殼：從實體移除材料來生成一個薄壁特征。 簡單直孔：在平面上生成圓柱孔。 異型孔向導：用預先定義的剖面插入孔。 孔系列：在裝配體系列零件中插入孔。 特型：通過擴展、約束及緊縮曲面將變形曲面添加到平面或非平面上。 彎曲：彎曲實體和曲面實體。 線性陣列：以一個或兩個線性方向陣列特征、面及實體。 圓周陣列：繞軸心陣列特征、面及實體。 鏡向：繞面或基準面鏡向特征、面及實體。 移動/復制實體：移動、復制并旋轉實體和曲面實體。2、自行車關鍵零部件的建模重要自行車零部件的建模，以下面一個模型的建立為基礎，介紹自行車建模的基本過程：1、 新建模型單擊solidworks快捷方式，出現(xiàn)下圖所示的界面：選取單一設計零部件的3D展現(xiàn)。單擊確定。2、 單擊草圖繪制圖標（快捷方式）：在繪圖窗口繪制如圖所示草圖圓3、 單擊拉伸快捷方式：結果如下圖所示：4、 用同樣的方法拉伸得到如下模型：注意繪圖平面的選取。注意在繪圖時彈出如下窗口：該窗口設置好繪圖參數(shù)：選取：可以將上述兩個模型合并在一起，合二為一。5、 用同樣的方法拉伸得到的三個組成部分：6、 用切除命令切除第五步建立的第三組成部分的塊的連接孔。7、切除低二個孔8、切除第三個孔9、切除第四個孔10、切除連接部位的多余材料，不僅美觀而且使得自行車輕量化。11、對設計及加工過程的的銳邊、毛刺進行倒角。通過上述建模過程得到了最后的模型。12、保存與命名其它零部件的建模如下：2.2.2 自行車總裝圖的建立1、solidworks裝配功能介紹裝配體工具欄用于控制零部件的管理、移動及其配合，插入智能扣件，如下圖所示。圖1-18 裝配體工具欄 插入零部件：添加一現(xiàn)有零件或子裝配體到裝配體。 新零件：生成一個新零件并插入到裝配體中。 新裝配體：生成新裝配體并插入到當前的裝配體中。 大型裝配體：為此文件切換大型裝配體模式。 隱藏/顯示零部件：隱藏或顯示零部件。 更改透明度：在075百分比之間切換零部件的透明度。 改變壓縮狀態(tài)：壓縮或還原零部件。壓縮的零部件不在內存中裝入或不可見。 編輯零部件：在編輯零部件或子裝配體和主裝配體之間的狀態(tài)。 無外部參考：外部參考在生成或編輯關聯(lián)特征時不會生成。 智能扣件：使用SolidWorks Toolbox標準件庫將扣件添加到裝配體。 制作智能零部件：隨相關聯(lián)的零部件/特征定義智能零部件。 配合：定位兩個零部件使之相互配合。 移動零部件：在由其配合所定義的自由度內移動零部件。 旋轉零部件：在由其配合所定義的自由度內旋轉零部件。 替換零部件：以零件或子裝配體替換零部件。 替換配合實體：替換所選零部件或整個配合組的配合實體。 爆炸視圖：將零部件分離成爆炸視圖。 爆炸直線草圖：添加或編輯顯示爆炸的零部件之間幾何關系的3D草圖。 干涉檢查：檢查零部件之間的任何干涉。 裝配體透明度：設定除在關聯(lián)裝配體中正被編輯的零部件以外的零部件透明度。 模擬工具欄：顯示或隱藏模擬工具欄。通過上述裝配過程，可以得到的自行車的總裝配圖，結果如下圖所示：2.3 運動仿真的建立2.3.1 solidworks仿真功能的介紹運動系統(tǒng)定義：1、零件的機械連接（Mechanical joints connecting the parts）2、部件的質量和慣性特性The mass and inertia properties of the components3、系統(tǒng)的作用力（動力學）Applied forces to the system (Dynamics)4、驅動運動（運動或致動器）Driving motions (Motors or Actuators)5、時間 Time2.3.2 自行車的仿真分析本次畢業(yè)設計的仿真結果見附錄第三章 參考文獻1 邱龍輝, 史俊友, 胡海明,葉琳。SolidWorks 三維機械設計實例教程M.學工業(yè)出版社，2007.2 范例學SolidWorks 2008 設計基礎M.化學工業(yè)出版社,2009.3 趙罘, 楊曉晉, 張云杰。SolidWorks 2008基礎設計教程M.清華大學出版社，2008.104詹迪斯。Solidworks高級應用教程M.機械工業(yè)出版社，2009.26池寧駿，趙立杉。SolidWorks2007產品設計教程M.西北工業(yè)大學出版社，2008.57 曹巖。SolidWorks零件設計技術與實踐M.機械工業(yè)出版社，2007.18 李大磊，趙玉奇，張志林。 SolidWorks高級功能與工程應用M.北京郵電大學出版社,2009.89陸利鋒，江洪，伍錦輝。Solidworks工程師高級教程M.化學工業(yè)出版社，2007.10克希主編.機械制圖.機械類、近機類M.北京：機械工業(yè)出版社，200411吳宗澤 羅圣國 主編.機械設計手冊M.北京：高等教育出版社，200612 趙松年主編.現(xiàn)代機械創(chuàng)新產品分析與設計M 北京：高等教育出版社，200013 楊家軍主編.機械系統(tǒng)創(chuàng)新設計M.華中理工大學出版社， 200014 張春林主編.機械創(chuàng)新設計M. 北京:機械工業(yè)出版社，200515 劉合潤.自行車的過去、現(xiàn)在和未來J. 云南工業(yè)大學學報. 1995(01)16 張曉巖.基于實例的自行車設計系統(tǒng)研究J. 機械. 2008(06)17孟憲源,姜琪.機構構型與應用M.機械工業(yè)出版社,1966.附錄1譯文機械設計概論機械設計是一門通過設計新產品或者改進老產品來滿足人類需求的應用技術科學。它是一個廣闊的工程技術領域，不僅要研究產品在尺寸、形狀和詳細結構等方面的基本構思，還要考慮產品在制造、銷售和使用等方面的有關問題。進行各種機械設計工作的人員通常被稱為設計人員或者設計工程師。機械設計是一項創(chuàng)造性的工作。設計工程師不僅在工作上要有創(chuàng)新性，還必須在機械制圖、運動學、動力學、工程材料、材料力學和機械制造工藝等方面具有深厚的基礎知識。如前面所述，機械設計的目的是生產能夠滿足人類需求的產品。發(fā)明、發(fā)現(xiàn)和科學知識本身并不一定能給人類帶來益處，只有當它們被用在產品上才能產生效益。因此，應該認識到在一個特定產品進行設計之前，必須先確定人們是否需要這種產品。應當把機械設計看成是設計人員運用創(chuàng)造性的才能進行產品設計、系統(tǒng)分析和制訂產品的制造工藝的一個良機。掌握工程基礎知識要比熟記一些數(shù)據(jù)和公式更為重要。僅僅使用數(shù)據(jù)和公式是不足以在一個好的設計中做出所需的全部決定。另一方面，應該認真精確地進行所有運算。例如，即時將一個小數(shù)點的位置放錯，也會使正確的設計變成錯誤的。一個好的設計人員應該用于提出新的想法，而且愿意承擔一定的風險，當新的方法不適用時，就恢復采用原來的方法。因此，設計人員必須要有耐心，因為所花費的時間和努力并不能保證帶來成功。一個全新的設計，要求擯棄許多陳舊的，為人們所熟知的方法。由于許多人易于墨守成規(guī)，這樣做并不是一件容易的事情。一位設計工程師應該不斷地探索改進現(xiàn)有產品的辦法，在此過程中應該認真選擇原有的、經過驗證的設計原理，將其與未經驗證的新概念結合起來。新設計本身會有許多缺陷和未能預料的問題發(fā)生，只有當這些缺陷和問題被解決之后，才能體現(xiàn)出新產品的優(yōu)越性。因此，一個性能優(yōu)越的產品誕生的同時，也伴隨著較高的風險。應該強調的是，如果設計本身不要求采油全新的方法，就沒有必要僅僅為了變革的目的而采用新辦法。在設計的初始階段，應該允許設計人員不受各種約束，充分發(fā)揮創(chuàng)造性。即時產生了許多不切合實際的想法，也會在設計的早期，即繪制生產圖紙之前被改正掉。只有這樣，才不至于堵塞創(chuàng)新的思路。通常要提出幾套設計方案，然后加以比較。很有可能在最后選定的方案中，采用了某些未被接受的方案中的一些想法。機械設計是一門通過設計新產品或者改進老產品來滿足人類需求的應用技術科學。它是一個廣闊的工程技術領域，不僅要研究產品在尺寸、形狀和詳細結構等方面的基本構思，還要考慮產品在制造、銷售和使用等方面的有關問題。進行各種機械設計工作的人員通常被稱為設計人員或者設計工程師。機械設計是一項創(chuàng)造性的工作。設計工程師不僅在工作上要有創(chuàng)新性，還必須在機械制圖、運動學、動力學、工程材料、材料力學和機械制造工藝等方面具有深厚的基礎知識。如前面所述，機械設計的目的是生產能夠滿足人類需求的產品。發(fā)明、發(fā)現(xiàn)和科學知識本身并不一定能給人類帶來益處，只有當它們被用在產品上才能產生效益。因此，應該認識到在一個特定產品進行設計之前，必須先確定人們是否需要這種產品。應當把機械設計看成是設計人員運用創(chuàng)造性的才能進行產品設計、系統(tǒng)分析和制訂產品的制造工藝的一個良機。掌握工程基礎知識要比熟記一些數(shù)據(jù)和公式更為重要。僅僅使用數(shù)據(jù)和公式是不足以在一個好的設計中做出所需的全部決定。另一方面，應該認真精確地進行所有運算。例如，即時將一個小數(shù)點的位置放錯，也會使正確的設計變成錯誤的。一個好的設計人員應該用于提出新的想法，而且愿意承擔一定的風險，當新的方法不適用時，就恢復采用原來的方法。因此，設計人員必須要有耐心，因為所花費的時間和努力并不能保證帶來成功。一個全新的設計，要求擯棄許多陳舊的，為人們所熟知的方法。由于許多人易于墨守成規(guī)，這樣做并不是一件容易的事情。一位設計工程師應該不斷地探索改進現(xiàn)有產品的辦法，在此過程中應該認真選擇原有的、經過驗證的設計原理，將其與未經驗證的新概念結合起來。新設計本身會有許多缺陷和未能預料的問題發(fā)生，只有當這些缺陷和問題被解決之后，才能體現(xiàn)出新產品的優(yōu)越性。因此，一個性能優(yōu)越的產品誕生的同時，也伴隨著較高的風險。應該強調的是，如果設計本身不要求采油全新的方法，就沒有必要僅僅為了變革的目的而采用新辦法。在設計的初始階段，應該允許設計人員不受各種約束，充分發(fā)揮創(chuàng)造性。即時產生了許多不切合實際的想法，也會在設計的早期，即繪制生產圖紙之前被改正掉。只有這樣，才不至于堵塞創(chuàng)新的思路。通常要提出幾套設計方案，然后加以比較。很有可能在最后選定的方案中，采用了某些未被接受的方案中的一些想法。心理學家經常談論如何使人們適合他們所操作的機器。設計人員的基本職責是努力使機器來適應人們。這并不是一項容易的工作，因為實際上并不存在著一個對所有人來說都是最優(yōu)的操作范圍和操作過程。另一個應該被認為到的主要問題是，設計工程師必須能夠同其他有關人員進行交流和溝通。在開始階段，設計人員必須就初步設計同管理人員進行交流和溝通，并得到批準。這一般是通過口頭討論，草圖和文字材料進行的。為了有效地進行交流，需要解決下列問題：（1）所要設計的這個產品是否真正為人們所需要？（2）此產品與其他公司的現(xiàn)有同類產品相比有無競爭能力？（3）生產這種產品是否經濟？（4）產品的維護是否方便？（5）產品有無銷路？是否可以營利？只有時間才能對上述問題給出答案。但是，產品的設計、制造和銷售只能。在對上述問題的初步肯定答案的基礎上進行。設計工程師還應該通過零件圖和裝配圖，與制造部門一起對最終設計方案進行溝通通常，在制造過程中會出現(xiàn)某個問題。但是，工程上的更改必須要經過設計人員批準，以保證不會損傷產品的功能。有時，在產品的裝配時或者裝箱外運前的試驗中才發(fā)現(xiàn)設計中的某些缺陷。這些事例恰好說明了設計是一個動態(tài)過程?？偸谴嬖谥玫姆椒▉硗瓿稍O計工作，設計人員應該不斷努力，尋找這些更好的方法。根據(jù)目前國內外設計學者進行機械產品方案設計所用方法的主要特征，可以將方案的現(xiàn)代設計方法概括為下述四大類型。1、系統(tǒng)化設計方法系統(tǒng)化設計方法的主要特點是：將設計看成由若干個設計要素組成的一個系統(tǒng)，每個設計要素具有獨立性，各個要素間存在著有機的聯(lián)系，并具有層次性，所有的設計要素結合后，即可實現(xiàn)設計系統(tǒng)所需完成的任務。2、結構模塊化設計方法從規(guī)劃產品的角度提出：定義設計任務時以功能化的產品結構為基礎，引用已有的產品解(如通用零件部件等)描述設計任務，即分解任務時就考慮每個分任務是否存在對應的產品解，這樣，能夠在產品規(guī)劃階段就消除設計任務中可能存在的矛盾，早期預測生產能力、費用，以及開發(fā)設計過程中計劃的可調整性，由此提高設計效率和設計的可靠性，同時也降低新產品的成本。Feldmann將描述設計任務的功能化產品結構分為四層，(1)產品(2)功能組成(3)主要功能組件(4)功能元件。并采用面向應用的結構化特征目錄，對功能元件進行更為具體的定性和定量描述。同時研制出適合于產品開發(fā)早期和設計初期使用的工具軟件STRAT。3、基于產品特征知識的設計方法基于產品特征知識設計方法的主要特點是：用計算機能夠識別的語言描述產品的特征及其設計領域專家的知識和經驗，建立相應的知識庫及推理機，再利用已存儲的領域知識和建立的推理機制實現(xiàn)計算機輔助產品的方案設計。4、智能化設計方法智能化設計方法的主要特點是：根據(jù)設計方法學理論，借助于三維圖形軟件、智能化設計軟件和虛擬現(xiàn)實技術，以及多媒體、超媒體工具進行產品的開發(fā)設計、表達產品的構思、描述 產品的結構。附錄2英文參考資料Introduction to Machine DesignMachine design is the application of science and technology to devise new or improved products for the purpose of satisfying human needs .It is a vast field of e ing technology which not only concerns itself with the original conception of the product in terms of its size, shape and construction details, but also considers the various factors involved in the manufacture, marketing and use lf the product.People who perform the various functions of machine design are typically called designers, or design e s. Machine design is basically a creative activity. However, in addition to being innovative, a design e must also gave a solid background in the areas lf mechanical drawing, kinematics, dynamics, materials e ing, strength of materials and manufacturing processes.As stated previously, the purpose lf machine design is to produce a product which will serve a need for man. Inventions, discoveries and scientific knowledge by themselves do not necessarily benefit people; only if they are incorporated into a designed product will a benefit be derived. It should be recognized, therefore, that a human need must be identified before a particular product is designed.Machine design should be considered to be an opportunity to use innovative talents to envision a design of a product, to analyze the system and then male sound judgments on how the product is to be manufactured. It is important to understand the fundamentals of e ing rather than memorize mere facts and equations. There are no facts or equations which alone can be used to provide all the correct decisions required to produce a good design. On the other hand, any calculations made must be done with the utmost care and precision. For example, if a decimal point is misplaced, an otherwise acceptable design may not function.Good designs require trying new ideas and being willing to tale a certain amount lf risk, knowing that if the new idea does not work the existing method can be reinstated. Thus a designer must have patience, since there id no assurance of success for the time and effort expended. Creating a completely new design generally requires that many old and well-established methods be thrust and attitudes. A design e should constantly search for ways to improve an exiting product and must decide what old, proven concepts should be used and what new, untried ideas should be incorporated.New designs generally have “bugs” or unforeseen problems which must be worked out before the superior characteristics of the new designs can be enjoyed. Thus there is a chance for a superior product, but only at higher risk. It should be emphasized that, if a design does not warrant radical new methods such methods should not be applied merely for the sake of change.During the beginning staged of design, creativity should be allowed to flourish without a great number of constraints. Eve though many impractical ideas may arise, it is usually easy to eliminate them in the early stages of design before firm details are required by manufacturing. In this way, innovative ideas are not inhibited. Quite often, more than one design is developed, up to the point where they can be compared against each other. It is entirely possible that the design which is ultimately accepted will use ideas existing in one of the rejected designs that did not show as much overall promise.Machine design is the application of science and technology to devise new or improved products for the purpose of satisfying human needs .It is a vast field of e ing technology which not only concerns itself with the original conception of the product in terms of its size, shape and construction details, but also considers the various factors involved in the manufacture, marketing and use lf the product.People who perform the various functions of machine design are typically called designers, or design e s. Machine design is basically a creative activity. However, in addition to being innovative, a design e must also gave a solid background in the areas lf mechanical drawing, kinematics, dynamics, materials e ing, strength of materials and manufacturing processes.As stated previously, the purpose lf machine design is to produce a product which will serve a need for man. Inventions, discoveries and scientific knowledge by themselves do not necessarily benefit people; only if they are incorporated into a designed product will a benefit be derived. It should be recognized, therefore, that a human need must be identified before a particular product is designed.Machine design should be considered to be an opportunity to use innovative talents to envision a design of a product, to analyze the system and then male sound judgments on how the product is to be manufactured. It is important to understand the fundamentals of e ing rather than memorize mere facts and equations. There are no facts or equations which alone can be used to provide all the correct decisions required to produce a good design. On the other hand, any calculations made must be done with the utmost care and precision. For example, if a decimal point is misplaced, an otherwise acceptable design may not function.Good designs require trying new ideas and being willing to tale a certain amount lf risk, knowing that if the new idea does not work the existing method can be reinstated. Thus a designer must have patience, since there id no assurance of success for the time and effort expended. Creating a completely new design generally requires that many old and well-established methods be thrust and attitudes. A design e should constantly search for ways to improve an exiting product and must decide what old, proven concepts should be used and what new, untried ideas should be incorporated.New designs generally have “bugs” or unforeseen problems which must be worked out before the superior characteristics of the new designs can be enjoyed. Thus there is a chance for a superior product, but only at higher risk. It should be emphasized that, if a design does not warrant radical new methods such methods should not be applied merely for the sake of change.During the beginning staged of design, creativity should be allowed to flourish without a great number of constraints. Eve though many impractical ideas may arise, it is usually easy to eliminate them in the early stages of design before firm details are required by manufacturing. In this way, innovative ideas are not inhibited. Quite often, more than one design is developed, up to the point where they can be compared against each other. It is entirely possible that the design which is ultimately accepted will use ideas existing in one of the rejected designs that did not show as much overall promise.Psychologists frequently talk about trying to fit people to the machines they operate. It is essentially the responsibility of the design e to strive to fit machines to people. This is not an easy task, since there is really no average person for which certain operating dimensions and procedures are optimum.Another important point which should be recognized is that a design e must be able to communicate ideas to other people if they are to be incorporated. Initially, the designer must communicate a preliminary design to get management approval. This is usually done by verbal discussions in conjunction with drawing layouts and written material. To communicate effectively, the following questions must be answered:(1) Does the design really serve a human need?(2) Will it be competitive with existing products of rival companied?(3) Is it economical to produce?(4) Can it be readily maintained?(5) Will it sell and make a profit?Only time provide the true answers to the preceding questions, but the product should be designed, manufactured and marketed only with initial affirmative answers. The design e also must communicate the finalized design to manufacturing through the use of detail and assembly drawings.Quite often, a problem will occur during the manufacturing cycle. It may be that a change is required in the dimensioning or tolerancing of a part so that it can be more readily produced. This falls in the category of e ing changes which must be approved by the design e so that the product function will not be adversely affected. In other cases, a deficiency in the design may appear during assembly or testing just prior to shipping. These realities simply bear out the fact that design is a living process. There is always a better way to do it and the designer should constantly strive towards finding that better way.Under the current domestic and foreign scholars for mechanical design product design methodology used by the main feature, The program will be of modern design methods summarized as the following four categories. 1.systematic design method Systematic design of the main features : design as by a number of design elements of a system, Each element is independence between the various elements of an organic link, and is layered, all combining elements of the design, system design can be realized required to2. the modular design structure Products from the planning perspective : Definitions design tasks to the functional structure-based products, use existing product solutions (such as the common parts and components, etc.) to describe the design task that the decomposition of tasks on each task to consider whether there are corresponding product solution, Thus, in the planning stage product design to eliminate possible contradictions, early production forecasts, costs, and the development of the design process of adjustment, which can improve design efficiency and reliability, while also reducing the cost of new product. Feldmann will describe the design of the function of the product mix is divided into four tiers, (1) Product (2) functional components (3) major functional components (4) functional components. And uses face the application structure characteristic table ofcontents, carries on more concrete qualitative and the quotadescription to the function part.3. the characteristics of knowledge-based product design Knowledge-based product design characteristics of the main features : using computers to identify the language to describe the characteristics of the product and its design experts in the field of knowledge and experience, corresponding inference engine and knowledge base, Reuse stored domain knowledge and reasoning mechanism established by the Computer Aided Design program.4. Intelligent Design Intelligent Design is the main features : design theory, using 3D graphics software Intelligent design software and virtual reality technology, and multimedia, hypermedia tools for product development design, Expression product ideas, describing the structure of products.