折叠自行车设计论文
小组成员：XXXXXXXXXXXXX
学员：XXX 工号：XXXXXX
学员：XXX 工号：XXXXXX
学员：XXX 工号：XXXXXX 完成日期：20XX年XX月XX日
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题目：折叠自行车设计论文 (3)
摘要 (4)
第一章绪论 (5)
（一）、自行车的背景与需求 (5)
（二）、折叠自行车的好处 (5)
（三）、市场分析 (5)
第二章设计方案的确定 (6)
（一）、创新来源 (6)
（二）、主要技术要求 (6)
（三）、研究方法 (7)
（四）、设计过程 (7)
确定折叠方式 (8)
确定传动机构 (8)
第三章结构设计 (9)
（一）、结构分析 (9)
1、设计中的不同点 (9)
2、车的折叠过程 (11)
（二）关节机构 (12)
1、车头把手机构 (12)
2、前身下部结构 (13)
3、车身与鞍座结构 (13)
4、传动机构 (14)
（四）强度校核 (15)
1、应力计算 (15)
2、弯矩计算 (16)
第四章设计的改进 (18)
（一）、车头把手不能折叠 (18)
（二）、齿轮箱太大 (18)
（三）、脚踏板的位置安排得还不够合理 (18)
第五章总结 (19)
参考文献 (20)
题目：折叠自行车设计论文
作者姓名：XXXX
XXXX
XXXX
完成日期：20XX年XX月XX日
摘要
在现今社会中，生活节奏越来越快，交通状况越来越差，污染与能源消耗越来越重，自行车作为一种包含了交通代步、锻炼身体、越野旅游、运动比赛以及少量货物运送工具，越来越来越受到人们的青睐。在世界上一些生活品质较高的城市中，为了保护环境，人们上班，购物，学习都骑自行车。因为他们觉得骑自行车不仅简捷、方便、安全，而且是一种锻炼身体的好方法。在中国，贫富差距相差悬殊，道路建设也不够完善，而自行车价格相对便宜，存放与使用方便，维修保养简单，符合人们多种方面的要求。因此，自行车在某些地区还是一种比较普遍的代步工具。而更多的是，对于人们更加关注理性消费和健康问题的今天，大众对自行车的热度也毫不逊色于国外，人们环保意识的增强以及全民健身的推广，使得自行车以及自行车运动重新回到人们已经淡出的视野，并且一直活跃至今，而且只有看出和顺应这种趋势，才能更好地满足人们的需求。
世界人口一到达70亿，也就是说明地球上的人口越来越密集，人类可以使用的空间越来越少，所以提倡空间的合理利用成为一种无言的口号，人们都在想方设法地节省空间，把有的空间合理利用。折叠自行车就是人们对这一主题的很好反映。相对于原始的自行车，折叠自行车在外形上的改良成为消费者的一大吸引力以外，还更适合现今人们的生活要求，方便出游携带，使用简单，骑乘舒适灵活等等，使折叠自行车越来越成为人们购买自行车时得一大选择，市场竞争力也随之增长。
设计者的工作就是要设计出适合人们使用，满足使用者要求的产品，顺应时代的发展。因此折叠自行车的设计成为设计者的又一挑战。开发公司都希望所能研发出来的折叠自行车的体积与重量都越小越好，而要满足把这一要求，就要很好的分析各种现存的结构，在结合其他所有现存的东西来寻求能够使体积缩小的结构与折叠方式，同时，还要寻找一种适合于设计的方案的材料，从而能够设计出一台具有划时代意义的折叠自行车。
关键词:折叠；自行车；设计；机构；体积
第一章绪论
（一）、自行车的背景与需求
自行车发明至今已有200多年的历史。今天，自行车作为交通代步、锻炼身体、越野旅游、运动比赛以及少量货物运送工具，已遍及到世界的每个角落。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，因此控制灵活方便，能快速地对驾驶者的操作做出反应，速度直接由人脚部运动直接控制，虽然原始，但却更可以贴近人们的生活。
据近几年来得研究表明，骑自行车和跑步、游泳一样，是一种非常有效的健身方法和最能改善人们心肺功能的耐力性锻炼。骑自行车还能够减少空气污染与噪声污染，保护了人们赖以生存的环境。
自行车锻炼的好处是不限时间，不限速度。骑自行车不但可以减肥，而且还可以使身材均匀。由于自行车运动是需要大量氧气的运动，所以还可以强化心脏功能。同还能防止高血压，有时比药物更有效。踩自行车压缩血管，使得血液循环加速，大脑摄入更多的氧气，再加入吸入大量新鲜空气，会觉得脑筋更清楚。骑在车上你会感觉十分自由且畅快无比。它不再只是一种代步工具，更是愉悦心灵的方式。
由此看出，自行车的需求依然很高。
（二）、折叠自行车的好处
折叠自行车特征是
1、驾驭自如：依据人体力学而设计的折叠自行车，车轮不大，通过调整前后齿比，骑行舒适快速
省力，把手、坐垫高低均可调整。
2、灵活携带：折叠后其体积不到普通自行车的五分之一，体积小，重量轻，提着它上下楼、上下
电梯、乘坐公交车和地铁都十分方便。
3、快速折叠:折叠与打开时均无需工具，整个过程只需十几秒钟而已。
4、防止丢失：折叠后随身携带或存在商场物品存放处防止丢失。
5、保持时尚：折叠车外形靓丽，做工精美，绝对是时尚一族的顶好装备。
6、送礼佳品：价格、外观、功能，都决定它是送礼的好选择。
7、健身环保：骑折叠自行车不仅是最好的有氧运动之一，也是身体力行的环保途径之一。（三）、市场分析
现在的市场上存在着各种各样的折叠自行车，厂家们也在争先地推出其崭新的产品，为求能够吸引更多消费者的注意力，增加销售量。但是在这些款式中，大部分折叠自行车的折叠机构都是千篇一律、大同小异的，多数都只不过在颜色和材料或者是小部件上有所区分，没什么设计能真正做到真正意义上的改进。市场上大部分的折叠自行车虽然折叠后体积是比不可折叠自行车小一点，但对于广大用户而言，市场上很多折叠自行车折叠后还是很难携带，尽管也有一些折叠车品牌陆续推出了折叠车提包，但提包体积很大，非人力可以携带行走。
因此，折叠自行车已经成为自行车的一种发展优势，人们在选购自行车是都会首先考虑折叠自行车，所以，所以，现在人们对购买选择自行车的要求已经不仅仅局限于使用舒适，还包括外形、结构和存放
空间等等，所以只是简单的改变一些小部件，改变颜色和材料等得改进已经不存在着什么明显的优势。如何能把折叠自行车折叠后的体积更小，折叠操作更方便、省时、灵活，已经成为广大折叠自行车的开发者的挑战。
第二章设计方案的确定
（一）、创新来源
本设计主要是在现有的折叠自行车的基础上作出改良与创新。现有的折叠自行车折叠后的体积都比较大，所以要首先在合理的构造的前提下思考如何在减少折叠后的体积这一点上下手，不只是简单的的直线伸缩，还利用各种的机构，在传统的载人自行车的基础上去掉了后座，这样子就能够更加扩大节省材料和体积的可能性，为我们的创新设计创造更大的思维空间。本设计在结构上做了很大程度上的改进，外形也有了很大的突破。折叠后比以往的设计体积更小，折叠方式更方便，重量更轻。
有些折叠自行车虽然体积是变小了，车的齿轮的传动比太少，只有一级传动，骑上去后脚即使把脚踏板踩得飞快，相比于普通自行车的车速依然显得非常逊色，因此就要思考一下可以用什么方法来解决这一问题。参考了牙箱的传动机构，就想到在传动上不是仅仅只能局限在一级传动上，所以齿轮就在普遍的链条与齿轮的一级传动改成了链条与齿轮的二级传动，以此来增加脚踏板的转动轴与车轮的传动比，是人能够在不用拼命的踩就能得到一定的车速，达到悠闲地行驶的效果。
最普遍的折叠方式是车头与车座位置的伸缩和单纯的把折叠自行车从中间折叠一半，也并不能缩小多少的体积，自行车还是大大的一台在那里。现今已存在的折叠扇就是折叠机构中很成功的例子，因此可以把折叠扇的折叠方式借鉴或灵活运用到折叠自行车上面去。把伸缩与旋转折叠的方式相结合，就可以做到更大限度的节省空间。
（二）、主要技术要求
1、采用现代设计方法完成各部分的设计；
2、使用该设备能实现展开后安全正常行使，折叠后便于携带等功能，
3、要求总体结构尺寸最小化，关键零部件强度、刚度足够；
4、动作安全可靠，工作时运动平稳；
5、整体结构布局优化。
6、主要技术参数
最大展开尺寸：1284.67*550*1180.76
传动比：脚踏一圈与车轮转动圈数之比，1:4
最小折叠尺寸：750*450**800
最大承重：100kg
最高时速：40km/h
设计重量：7.5kg
刹车线：1.5MM不锈钢（固定螺钉设计，取消圆孔下部的螺纹，不锈钢材料。强度增加一倍）。
车轮直径：205mm
行程：643.7mm
（三）、研究方法
设计这一折叠自行车可以从查阅现有的文献资料中对现有自行车的机构进行了解分析，理解现有折叠自行车工作原理及运转方式。
对研发部所提供的自行车实物尽心观察，分析各零部件的功能以及尺寸。
借鉴优良的设计，把已掌握的基本机械设计知识运用到折叠自行车的设计与创新中去。
理论与实际相结合，不一味的寻求另类和创新，
（四）、设计过程
通过观察市场上的折叠自行车，在一般的折叠自行车设计中发现其中存在的问题有：折叠之后占用空间大和车身重量比较重，这样设计只在名义上做到折叠，实际折叠之后占用的空间减小量不大，自行车车的重量却与非折叠式自行车的重量差不多，有的设计选用的材料强度好但比较稀有加上零部件采用非标准件，价格便不是一般人能接受的，以及有些折叠自行车虽然结构精巧，但是，由于传动部件也随车身的要求而缩小，传动比小，给使用者带来很大的麻烦。所以此类设计只达到美观以及方便运输的目的，而没有达到大众化且携带方便使用轻松的目的。针对这些问题，我们找到目前折叠自行车设计中的可以改善的空间。
确定设计纲要
整理已找到的问题及可改善的机会，建立我们对折叠自行车设计的纲要。
车身材料采用较常见的自行车材料
可以采用普通的Q235钢，整台自行车的价格尽量控制在平民能接受的范围。
车的零部件采用普通的标准件
可以避免使用过程中自行车出问题时需更换专用零件遇到的麻烦，维修简单。
结构尽量简单
使用简单的结构，一方面可以简化制造加工及装配流程，减少生产的成本，另一方面可以方便使用者装拆自行车。
车身占用空间小
无论在运输还是外出旅行，车身占用的空间越小，给人带来的便利就越大，也能相应减少自行车的成本。
传动部件传动比要大
使自行车车身占用空间小的话，车轮直径的小尺寸是最起作用的，但是由于车轮小又要满足使用者不至于费很大力气却不能使车的速度达到普通自行车的速度，所以考虑到用大传动比，小结构的折叠自行车用两个齿轮传动是不能达到大的传动比，我们综合考虑之后，采用二级齿轮传动来加大小空间使用的传动比。
搜集资料阶段，我们能接触的资源有：现有的自行车；网络资源；图书资料；及对自行车有点研究的朋友或维修店师傅。而我们做最多是采用网络资源，带着自己对折叠自行车的design brief通过上网找关于折叠自行车，下载折叠自行车的图片及参数，主要是上淘宝网上搜集参数，也可以参考自己要搜索的自行车的市场价格。
经过搜索，发现市场上折叠自行车的结构基本采用平行四边形，即折叠的形式是两个三角形合并，但这
种折叠方式需要空间比较大。有一种结构是采用雨伞式折叠结构，折叠之后就像收伞的效果，占用空间小。还有一种折叠方式像多功能小刀的折叠方式，但是这样结构强度方面比较差。
整理多个方案之后，我们选用雨伞式折叠结构的设计，即A-Bike公司的设计，这种结构简单，占用空间小，这种结构的设计比较接近我们的设计目的。
综上，我们选用的设计方案是：总体结构是雨伞式折叠结构，车身材料主要用Q235钢，零部件采用通用标准件，直径220mm左右的小车轮，传动齿轮采用二级传动。
组员分工合作整理设计方案，计算修改各部件尺寸及强度，设计齿轮及飞轮的直径和齿数，定车轮的直径，和进一步设计折叠机构。
手绘各个部件及自行车总体的草图，对部分机构进行修改，组员一起用PROE软件绘制出自行车的零件图及装配图。
确定折叠方式为了使折叠自行车能够实现展开后安全正常行驶，折叠后便于携带等功能；总
体结构尺寸最小化，关键零部件强度、刚度足够；动作安全可靠，工作时运动平稳；整个结构布局优化，结合各种折叠自行车方案实力，结合实际生活经验，最终确定了如图2-1所示的总体结构框架。
图2-1
确定传动机构目前，国内外普遍采用一级传动，速度稍慢于普通自行车，所以为了增大传动
比，可以采用二级传动或者是三级传动来增大传动比，但因为三级传动结构过于复杂，所占空间过大，对折叠后的尺寸有所影响，同时也加大了自行车自身的重量，最关键的是发现由于传动比过大骑行是所需的力比较大，在骑行时就可能把休闲代步变成一种超大负荷的运动。为了改变这种缺陷，我们最后还是采用二级传动，这样不仅减小自行车折叠后的尺寸、总重量和骑行是所需的力，同时也使结构变得更加简单、合理。
第三章结构设计
（一）、结构分析
1、设计中的不同点
设计一款可折叠、尺寸小、质量轻、携带方便的自行车，其车体部分的设计尤为重要，也是能否设计出一款小巧的折叠自行车的关键，这也是我们本小组设计的重点。目前市场上出现得最多人折叠自行车是将两个轮相互叠并在个起得折叠方式，尽管对折了差不多一半，但还是占挺大空间的，而且在结构上也比较简单，一般只需一个或两个关节折就行，当然在成本上也会比较便宜。可折叠自行车不仅要考虑每条连接杆的杆身的受力还要考虑到每个关节处的受力是否满足强度或者其他要求，也即是对结构的要求会更高，各大部件主要有支撑部件、动力接受部件、传动部件，还有工作部件。
支撑部件主要有车架、前叉、鞍座和车把等，是自行车的构架。支撑部分将其他零部件固定在相互间正确的位置上，保证自行车的整体性，实现自行车的功能。从人机关系来看，鞍座、车把和车架等的位置和大小，以及它们间的相互关系，与骑车人的位置和肌肉的动作有着紧密的联系。
动力接受部件主要是脚蹬和曲柄。动力靠的是骑车人的双脚踩在脚蹬上用力，下肢运动的力使曲柄转动而产生动力。为了使人省力和有舒适感，必须在骑自行车人的体格和体力与自行车元件的尺寸关系上下多做些功夫，即研究人体下肢肌肉的收缩运动与曲柄转动之间的能量转换的问题。
传动部件主要是轴承、链条和链轮。人的作用力是通过链条和链轮传动而带动后轮转动，从而使自行车前移。传动部分的设计关键是要有较高的传动效率和可靠性，且有易操纵的机构。保证较高的传动效率，才能使人用一定的肌力而获得较大的输出功率。
工作部件就是车轮，即车圈、轮胎等。绝大部分轮胎是充气的，少数是实心的，在本设计中由于车轮比较小，因此我们采用无需充气的实心轮胎。车轮一方面把骑车人的肌肉力量，有效地转换为同地面接触而向前运动的力；另一方面将骑车人的握力转换为与接地部分所产生的刹车阻力。在设计自行车的各部分尺寸、车闸等时，应该着眼于骑车人一动力一传动一工作的连贯性，才可能设计出同骑车人手的大小或握力相适应的闸把、刹车力适当的车闸，才不会发生刹车阻力不够而造成失误现象。
如图3-1所示，一辆整车由两百多种、一千多个零件组成。这里把它们归纳为20 个基本部件或部件组合和18 个配件。自行车的基本部件包括：车架部件、车把部件、前叉部件、轮轴部件、中轴部件、飞轮部件、链条部件、车轮部件、泥板部件、车闸部件、脚蹬部件、鞍座部件。在这些部件中，由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成导向系统；由脚蹬、中轴、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成驱动系统；车把和车闸组成制动系统。
图3-1
以上这部车即是由中间折叠的典型结构，而且还是变速式可折叠自行车，大体看来除了可折叠外跟其他普通自行车没多大区别，其缺点就是折叠之后并没有出现全新的功能，并且折叠之后的形体由于还是相当大，所以很难随身携带。所以此次我们小组所设计的可折叠自行车就是为了解决包括这个问题，与传统的自行车有很大的不同，如图3-2所示，它是既有折叠又有伸缩结构，共有三步，首先是车身前后对折，然后是车头与鞍座向下收缩，再就是车头向后旋转，与鞍座向下折叠。该设计源自于A-bike
的设计风格，真正的A-bike分四步折叠，它还有最后一步是将把手跟踏板再向下折叠一下。从图看，结构上比较简洁，只有几个部分而已，一是车头，二是车身构架，三是鞍座，四是脚踏部分，五是齿轮传动部分，六是刹车结构，七是车轮结构。
图3-2
车头结构靠两个轴承将车头与车身的转动连接于一起，以往的自行车都是靠珠子转动，并不是轴承式的，用轴承的会比较简便，因为轴承本身就是一个标准件，所以找装配也会比较容易；车头上方也是靠轴承支撑其与上身之间的旋转，由于位置关系不能用一般的轴承，而是用滚筒式的，也就是那种不是
用滚珠而是靠滑动摩擦的；车身由几根摆动轴组成，因此在强度要求的考虑上需要比较严格，车身由于有伸缩功能，所以需要用到弹簧销去固定，当需要折叠时可以向内侧压，再将内管向下伸缩；传动机构采用二级传动，靠链传动来带动车轮；刹车机构用目前市场上比较流行的利用橡胶摩擦轮毂的方式，在手把处改进成用手扭转的方式去拉动钢丝绳，从而带动橡胶使其向下压缩，最终达到刹车的功能，此处是根据变速车把手扭转变速的结构而引申出来的，这样在外观上少了以往的那个刹车把手，看起来简洁了许多。
2、车的折叠过程
如图3-3所示自行车各折叠部位，图中共有四个折叠部位：
图3-3
经过图中向上的箭头折叠后成了图3-4所示：
图3-4
最后经过向下伸缩、车头旋转90度、鞍座向下旋转成为最终想图3-5所示：
图3-5
（二） 关节机构
1、车头把手机构
刹车装置与伸缩装置组成，如图3-6所示，该结构是根据以往变速自行车的变速装置改进过来的，它的原理是利用手把外套与手把之间的相对运动来拉动钢丝绳，从而使轮毂边的刹车橡胶紧缩达到制动的效果：
图3-6 刹车转套
锁紧销
转动轴承
2、前身下部结构
如图3-7所示，本设计利用两个轴承固定与车轴上，作为车头与车身间相对运动的中介，使用的是比较普通的标准深沟球滚珠轴承，刹车装置是用圆盘式的，里面有一橡胶圈，由钢丝绳绑着，钢丝绳一旦受力向里收缩，使橡胶压着轮毂的突出部位靠他们之间的摩擦让车轮制动，这就是刹车机构的基本原理，现在市面上很多自行车都使用这种刹车装置：
转轴轴承
刹车装置
图3-7
3、车身与鞍座结构
如图3-8所示，此机构涉及的关节比较多，是强度与刚度必需重点考虑的对象，同时也是受力最大的部位，鞍座的支撑主要靠中间的横梁与旁边的支撑柱，横梁起到防止鞍座受力后往后运动的作用，而支撑柱既起到横梁的作用外，还起到向上支撑的作用，其下方有一伸缩支撑轴：
图3-8
4、传动机构
如图3-9所示，该折叠自行车的传动装置也用普通的链传动，只是并非一级传动，而是采用二级传动，这样一来不但可以加大齿轮的传动比，还可以改变第二级传动齿轮的位置，可以调整齿轮位置，到达一预留度的作用：
图3-9
（1）滚链与链轮。采用滚链传动的一个最大原因是滚子链可以远距离传动，正适合自行车的结构配合，滚子链传动是具有中间挠性件的非共轭啮合传动，其链轮齿廓的几何形状具有一定的灵活性，但又影响传动质量、使用寿命以及加工的难易度。本次的自行车设计采用的是二级传动，我们共用到了三个链轮，两个为单齿轮，另中一个是中间连接齿轮，为双层齿链轮。大小链轮的齿数比，与链轮的直径比相一致，一般控制在2.3到4.0的范围内。利用速比之间的关系可以得到自行车骑行时所需要的功率与必要的速度。考虑到人性化问题，所以所选择的速比要相当合适，如果太小，无论人的力气有多大，
飞轮
一级传动
二级传动
都不能充分提高转速，也就得不到比较大的输出功率。相反而言，如果速比太小的话，在限定的曲柄转速下，也得不到必要的骑行速度，即后轮的转速。速比过大，要求人的脚踏力也要大，在这种情况下容易使人疲劳。为了保持不疲倦的持续骑行，一般要求人的肌肉负担为最大肌力的10% ，按此条件去选择速比和曲柄转速，可得到较好的效果。但另一方面考虑到本次设计的自行车的车轮比较小，其转一圈才走了半米多一点，行程比较小，所以我们在传动比上选取得比较大，初步确定传动比大概是1比4，根据这个比数再根据齿轮的放置位空间的大小初步确定链轮齿数分别为，踏板连接齿轮的齿数为Z1=17，中间起搭接作用齿轮齿数为Z2=9/22，与后轮配合的飞轮齿齿数为Z3=11，并确定与各链齿轮所配用的链条节距为P=8mm，滚子外径D=5mm，链条的排距P t=5.64mm。根据齿轮齿数及所选用的模数计算的齿轮1的齿顶圆直径为120mm，齿根圆直径为100mm，齿轮2的大齿顶圆直径为120mm，齿根直径为112mm，小齿顶圆直径为50mm，齿根直径为40mm，齿轮3的齿顶圆直径为62mm，齿根直径为52mm。
（2）棘轮机构。其结构是由棘轮与棘爪所组成的一种单项间歇运动机构，它将连续转动或往复运
动转换成单向步进运动，如图3-10所示，棘轮轮齿通常用单向齿，棘爪铰接与摇杆上，当摇杆逆时针方向摆动时，会驱动棘爪便使其插入棘轮中以推动棘轮的同向转动，当摇杆顺时针方向摆动时，棘爪在棘轮上滑过，棘轮停止转动。根据这一结构，自行车在棘轮同向转动的同时会被带动一起向前运动，当链轮顺时针方向旋转时带动棘轮逆时针转动，棘爪在棘轮上滑过，棘轮停止转动，此时自行车并不受其影响，继续向前做惯性运动，等待下一次的同向转动，就这样不断地继续下去，自行车就能不断地行走着，其特点是结构上相当紧凑，外形尺寸相对比较小。
图3-10
设计棘轮机构主要考虑的是棘轮齿形的选择，模数以及齿数的确定，齿面倾斜角的确定，行程和动停比的调节方法等因素，正是因为棘轮机构的结构紧凑，所以比较复杂，加工难度会比较大，一般设计会考虑外购的方式，而不是自己加工，这样既可以节约时间，说不定还能节省金钱。
（四）强度校核
1、应力计算
每种机构或结构都是由若干构件组成的，而这些构件的使用都是有其极限性的，而这些问题将会威胁到安全，实际工程中，常常会遇到构件受力过大导致出现破坏或更严重点的造成事故，另一情况就是在受力过大后产生过大的变形而影响机器或结构的正常工作，无论哪种情况，在实际运用中都是不允许的，所以每个产品都要求有足够的抵抗破坏的能力跟足够的抵抗变形的能力，也就是要有足够的强度跟刚度。除了解决强度跟刚度的问题外还要考虑到稳定性，这也是结构设计上所必须注意的。
本次设计中我们小组所选用的材料是Q235钢，这是一种比较常见的材料，性能上也相当可靠，自
行车所承受的是变动载荷，所以安全系数需要更高一点，我们取的是n=1.5，Q235钢的许用应力为[σ]=140MPa，预计该单车所能承受的重量为1KN，即可承受的最大质量为100kg，主要校核的部位是车身那几个关节，基本上受力都集中在这些支撑柱与横梁，所以其中的各杆都必需满足强度与刚度甚至是稳定性的最低要求，本次设计的可折叠自行车车身结构如图3-11所示，主受力G，两个支撑力F1与F2，角度α1为55度，角度α2为85度，角度β1为35度，β2为50度，
图3-11
将数据代入以上公式可得：F1=700kg,F2=769kg
再根据：
其中杆2的作用面积A1为210mm2
可算得横梁，即图中的杆2，受拉应力F1=3.33MPa，
杆4的作用面积A2为254.5mm2，所受拉应力为F2=3.02MPa，
由上面两个拉应力与Q235的许用应力140MPa相对比，可明显看出远远满足要求。
杆3主要受压应力与弯曲应力的作用，所受应力并没有杆2与杆4所受应力那么大，因此不用进行应力校核。
2、弯矩计算
由于杆4受力比较大，也是主支撑构件，现对其受力情况做一简单分析，如图3-12所示是杆4的整体受力情况，现取整个杆作为受力对象：
图3-12
根据力的平衡方程：
代入各个参数，即可得：F1=940N，F4=384N
现画出其弯矩图如图3-13所示：
图3-13
由图中可以看出，弯矩最大点在C处，算得该处的弯矩为126N。杆4为空心圆形管，其横截面的抗弯截面系数计算公式为：
根据实际设计的尺寸，外径D=30mm，内径d=24mm，从而可得α4为0.4096mm4，可得：
Wz=1.1059*10m
则最大正应力经计算可得σmax=114MPa<140MPa,所以所设计的自行车可以承受100Kg的重量。由于Q235钢的许用应力为140MPa，根据公式可计算杆4所能承受的最大弯矩为：
M=155.344N.m
由M=F*Sinβ.α可计算得：F=914N
再由正弦定理可计算的自行车所能承受的最大承载重量：
G max=1187N
也就是说本次所设计的可折叠自行车所能承受的最大重量为118.7Kg，比预计要求的100Kg要大虽然不是大多少，但基本可以满足设计要求，毕竟一个人的重量超过100Kg的应该不会考虑骑自行车了，而且该部可折叠自行车的设计初衷只是单人骑的，并不承载其他人员，经过各种强度应力的校核，从结果中可以确定本次设计的自行车各部分结构在一定的承重范围内是符合要求的，也满足强度条件，换句话说就是本次我们小组所设计的可折叠自行车达到了预期的要求，可以满足骑行的基本条件，完全可以使用。
第四章设计的改进
（一）、车头把手不能折叠
为了保证车头把手的强度，保证骑车者的安全，把手两端我们设计中采用伸缩式结构，加大把手的径向负载能力。
改进的方法：在保证把手强度的前提下，利用折叠式结构使把手两端可以折叠减小空间，从而能够保证强度又能减少折叠后占用的空间。
（二）、齿轮箱太大
因为车身小，需要有较小的车轮，节省折叠后的占用空间。正因为车轮比较小，需要比较大的传动比才能保证骑车者不费太多的力气，加上后轮的飞轮比较大，导致传动齿轮直径很大，所以需要的齿轮箱太大，占位置。
改进的方法：相应减小飞轮、大传动齿轮的直径，保证原先传动比的前提下减小了齿轮箱的占用空间。
（三）、脚踏板的位置安排得还不够合理
由于两个车轮之间的距离不能太小，否则会减少骑车者的舒适度，由车的高度所定，我们设计后支撑柱的倾斜角度比较大，加上要保证坐垫的高度，从而使坐垫放置比较前，所以脚踏板的位置也随着后置。
改进的方法：加长坐垫的支撑柱，将坐垫的支撑支点往后移，也可以加长后支撑柱，减少后支撑柱的倾斜角度，尽量将坐垫后置，可以达到脚踏板前置的目的。
第五章总结
现在折叠式的自行车已经快速的占据着自行车市场。折叠自行车的优势是它能折叠，因而体积小，外形多变，骑起来轻松。而且现在的油费暴涨，骑自行车能够省下不少的钱，又可以同时得到锻炼身体的好处，在这个交通拥挤的时代，骑着一台小巧玲珑的自行车穿梭在拥挤的车龙外，往往还能比自己开车或挤车更快到达目的地。不少人认为这是从繁琐生活中解脱得来的快感。
因此，折叠自行车就应该向着重量轻，体积更少，折叠方便，骑起来快速、舒适这些方面发展。寻找一种轻便而且牢固耐磨得的材料，尽量减少自行车的体积和体重，在结构上，把其他机械机构运用到折叠自行车的设计上面去。
在这设计这一台折叠自行车的过程中，我们了解到折叠子行车虽然一直贯穿着我们的生活，但是我们却很少去留意它的构造，在对细节进行设计的过程中，才逐步的对其有较深入的理解。在着手设计时，首先是搜索资料，主要由网络中寻求得到。得到资料后再与全部组员进行探讨，不断修改与验证，从而确立最终方案。在绘图阶段，每个零件尺寸都要有一定的标准，画出来的零件必需能得到配合。刚开始是所设定的尺寸并不一定就是正确的，在把构想画成3D图式才发现尺寸都是需要不停修改才能得到合适的大小。
在这一课程中，我们了解到作为一个设计者，所设计的产品必需是切合实际，能满足使用者的要求的，符合市场的发展的，这样才能成为一个合格的设计者。
参考文献
（1）《Design problems and solving in technology》
（2）《中国轻工业标准汇编——自行车卷（第二版）》【M】机械工业出版社2007年版（3）《机械工业手册：金属材料（第6版）》【M】机械工业出版社2003年版
机 械 创 新 设 计 班级:机械2104 姓名:韩杰 学号:3102101441 落叶清理机的设计 摘要:该落叶清理器主要用于对道路旁的落叶进行清扫,该机器操作维护方便,
便于工人使用,其结构需简单,可靠性好,清扫机构可调节。 该机器在整体方案上采用三轮传动形式,通过前轮的旋转来带动整个机构的运动。清扫功能实现形式确定为扫把运动方向与机器前进方向相同。扫把环绕工作轴成星形布置(放射状),工作轴与车轮所在轴平行。落叶收集方式确定为扫把成环状布置在一根轴上,环轴一圈扫把逐渐增长,通过轴旋转,扫把一点点地将落叶送上斜坡,由最长的那根扫把将落叶弹入垃圾箱。传动的方式采用的两轴间的带传动。改机器的设计适用于各种道路的落叶垃圾等的清理,有着很高的应用前景。 1.设计背景 目前路面上的清洁车基本都就是用吹吸式或冲水式来清除垃圾,只能在大路中间行驶,清洁范围有限。路边或小路上等无法用清洁车清扫的地方,只能依靠工人手工清扫垃圾,劳动量大且效率低。所以有必要开发一种小型清洁机器,以减少工人劳动量,同时提高效率。 2.方案设计选择 该机器应具备以下特点: 1、结构简单。因就是小型清洁机器,要求成本低,操作维护方便,便于工人使用,其结构需简单,可靠性好。目前国内虽然已有同类机器,但其结构偏复杂,成本高,无法推广使用。 2、清扫机构可调节,即清扫时该机构工作,不清扫时该机构不工作,以免做无用功。 在以上分析的基础上,对机器各部分方案进行设计。 1、整体方案的设计,即机器的整体结构形式(外观)的确定。有两种方案可供选择: (1)、机器为四轮车形式,由人推动或机车拖动。清扫的动力来源为前轮与地面的摩擦力。前轮旋转,带动前轮所在轴旋转,再带动工作轴旋转,扫把旋转,完成运动。 (2)、机器为三轮车形式,由人力驱动。清扫的动力来源为人蹬脚踏板的力。人蹬脚踏板,带动后轮运动,再将后轮运动传递给工作轴,扫把旋转,完成运动。 对方案(1)(2)进行比较: 方案(1): 优点:仅有一个传动(从前轮所在轴到工作轴),结构简单,紧凑。若机器自备动力源,通过一定方式控制机器运动,还可实现自动清扫。 缺点:动力来源不稳定,可能会使机器无法正常工作。而且要产生足够大的摩擦力,机器自重必须足够大。 方案(2): 优点:动力来源稳定,可直接在现有三轮车基础上进行改装,成本低。因就是骑行,效率较手推车高。 缺点:结构尺寸相对较大。 方案(1)动力开源问题难以解决,方案(2)虽然结构尺寸较大,但相对来说,其稳定性好,效率高。最终选择方案(2),同时选定动力源为人力。
车辆结构与原理 课程设计 题目自行车结构的创新设计（女）专业 年级 姓名 学号 同组成员 指导老师
目录 任务书................................................................................ 错误!未定义书签。第一章绪论 (2) 1.1 研究背景及意义 (2) 1.2 自行车的发展现状 (2) 1.2.1 自行车的发明与演变 (2) 1.2.2 自行车交通发展现状 ................................. 错误!未定义书签。 1.3 折叠自行车的优点和前景 (3) 1.3.1折叠自行车的优点 (4) 1.3.2折叠自行车的市场前景 (4) 第二章设计方案的确定 (5) 2.1 自行车结构创新来源 (5) 2.2 主要技术要求 ...................................................... 错误!未定义书签。 2.3 研究方法 .............................................................. 错误!未定义书签。 2.4 设计过程 .............................................................. 错误!未定义书签。 2.4.1确定设计纲要 (6) 2.4.2确定折叠方式 (7) 2.4.3确定传动机构 (8) 第三章折叠自行车结构设计 (9) 3.1 结构分析 (9) 3.1.1设计中的不同点 (9)
１ 1.设计目标 设计题目：爬杆机械猫。 主要机械系统为曲柄连杆机构。因此保证机器人能顺利完成爬杆的功能，并在上升时完成伸头以及摆尾的动作。 2.设计特点和创新点 搜集同类设计通过比较可知，普通爬杆机器人是在直杆上爬行，原理图如下所示，而我本次设计的执行机构为弯杆，与同类爬行机器人相比，我本次设计的爬行机器人不但能在直杆上爬行，并能在弯杆上爬行，极大的提高了爬行机器人的应用场合。 3.运动原理与功能模块划分 我们此次做的课程设计名为爬杆机器人。该机器人模仿虫 蠕动的形式向上爬行，其爬行运用简单的曲柄滑块机构。其中 电机与曲柄固接，驱动装置运动。曲柄与连杆铰接，其另一端 分别铰接一自锁套（即上下两个自锁套），它们是实现上爬的 关键结构。当自锁套有向下运动的趋势时，由力的传递传到自 锁套，球、锥管与圆杆之间形成可靠的自锁，阻止构件向下运 动，而使其运动的方向始终向上（运动示意见右图）。 功能模块：爬杆功能、伸头功能、摆尾功能。 设计方案主要分为：曲柄滑块机构和气功驱动两种形式。 4.设计方案的分析、比较与评价 通常情况下，一部的机器需要通过电机带动一系列复杂的机构使其正常运转，这其中涉及到很多简单且基本的机械机构。当然，也可以直接通过电机带动整部机器的运转，这完全取决于机器所需完成的工作以及设计该机器时所面临的种种实际情况。针对该爬杆机器人，提出两套设计方案，分别是：由曲柄滑块机构带动和由气压元件直接驱动。 曲柄滑块机构工作原理如下： 圆杆连杆上自锁套曲柄 下自锁套
在平面连杆机构Array中，能绕定轴或定点作 整周回转的构件被称 为曲柄。而通过改变平 面四杆机构中构件的 形状和运动尺寸能将 其演化为不同的机构 形式，就曲柄滑块机构 而言，它是通过增加铰链四杆机构中摇杆的长度至无穷大而演变过来的。改机构实际上是由一曲柄一端铰接在机架上，另一端铰接一连杆，连杆的另一端联结一滑块，在曲柄为主动件运动时带动连杆，连杆又带动滑块，使其在平面某一范围内做直线往复运动（图1）。 其次是气动的原理：该运动原理与上述的曲柄滑块机构相比，在保留两滑块作为自锁装置的前提下，省略了联结两滑块的传动装置，转而用两个汽缸直接带动两个滑块的上下移动。这样的设计更直接也更简洁，至于两者到底哪个更合理呢？现在我们结合两者的利弊，着重分析一下各自的优缺点： 就采用汽缸驱动而言，它形式简单、结构简便，从机械设计角度而言讲究尽量采用基本机构，设计的机构要简单、可靠。而汽缸则融会了上述的优点，它由驱动机构直接带动两个自锁滑块，避免了两者间的连接机构，精简了构件之间的连接。此外，该机构具有环保等特点，它利用空气作为动力源，无污染、运动时无噪音，而且运行速度快，可以在短时间内使机器人爬到杆的顶端，它还能够随身携带气包作为动力源，可以做到无线操作。 就采用曲柄滑块结构而言，它属于平面连杆机构，具有结构简单、制造方便、运动副为低副，能承受较大载荷；但平衡困难，不易用于高速。我们设计的机构是由电机经减速直接驱动的，和利用气动原理相比它多了一套传动和连接机构，但该机构运用的原理简单，设计合理，而且它不仅能在自杆上爬行，更能在弯曲的管道外爬行，具体的示意图见下。 综上所述，选取“曲柄滑块机构”作为该爬杆机器人的最终运动方案。 ２
自行车的创新 一、自行车的演变史 17世纪初期人们开始研究用人力驱动车轮的交通工具。机械师加赛纳首先提出一种手驱动的方式，驾驶者骑在车座土，用力拉一条绕在车上并能带动轮子转动的环状绳子，使车前进。 1816年至1818年在法国出现了两轮间用木梁联接的双轮车，骑车者骑坐在梁上，用两脚交替蹬地来推动车子前进。这种车称为“趣马” 一种真正的双轮自行车（Bicycle）是1830年由苏格兰铁匠麦克米伦发明的。他在两轮小车的后轮上安装曲柄，曲柄与脚踏板用两根连杆相连，如图1，只要反复蹬踏悬在前支架上的踏板，驾驶者不用蹬地就可驱动车子前进。 1865年，法国人拉利门特将回转曲柄置于前轮上，此时前轮装在车架前端可转动的叉座上，能较灵活地把握方向。 1879年，链传动、后轮驱动的自行车产生。这时期，随着科技的发展，自行车的技术突飞猛进。如：菱形钢管支架，滚动轴承的应用，充气轮胎的使用。从此，自行车成为普遍的交通工具。 二、新型自行车 1、助力车：为节省人力而开发，最受欢迎的是电动车。现在普遍流行的电动车是采用后轮驱动，使用充电电池为能源。 2、考虑人性的车：根据人机工程学的设计，英国发明家发明了躺式三轮车，优点是蹬车省力，使用舒适。 3、变速车：根据路面状况和使用者的自身情况的不同，可以改变传动比，以达到适应使用者需求的目的。 4、减震车：适合山地运动。 6、塑料自行车：整体用工程塑料制造，特点是强度高，重心低，风阻小，重量轻，速度快。 6、多功能自行车：根据需求增加辅助功能，如在自行车上加车灯、饮水器、载人载物装置等。
7、小型自行车：方便搬上高楼或放在汽车后厢。现在流行的主要是可折叠式的小型自行车。 此外，自行车的辅助装置也越来越多。如用于运动的自行车脚蹬，自行车测速码表等等。 以下为几款新型自行车： 上图所示自行车具备变速和减震的功能，而且改进了刹车装置，去掉了一些不必要的装置如后车架，是一款新潮的运动型自行车，适用与野外游玩时使用。 上图所示自行车为一款迷你型的折叠自行车，多处折叠机构和多处可拉伸装
机械创新设计论文格式(标准版） 2020年4月
机械创新设计论文格式(标准版）本文关键词：标准版，创新，机械，设计，论文格式 机械创新设计论文格式(标准版）本文简介：论文既是探讨问题进行学术研究的一种手段，又是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。下面是为大家整理了机械创新设计论文格式的先关知识，欢迎阅读。一、机械创新设计论文格式标准论文格式字体的第一页：论文题目（黑体、居中、三号字）（空一行）作者（宋体、小三）（空一行）[摘要]（ 机械创新设计论文格式(标准版）本文内容： 论文既是探讨问题进行学术研究的一种手段，又是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。下面是为大家整理了机械创新设计论文格式的先关知识，欢迎阅读。 一、机械创新设计论文格式 标准论文格式字体的第一页： 论文题目（黑体、居中、三号字）
（空一行） 作者（宋体、小三） （空一行） [摘要]（四号黑体）空一格打印内容（四号宋体，200-300字）…… （空一行） [关键词]（四号黑体）关键词内容（小四号宋体、每两个关键词之间空两格） 标准论文字体格式的第二页： 目录（居中、四号黑体） （空一行） （空一行）
引言（小四号宋体）……页码（小四号宋体） 一、标题（小四号宋体）……页码（小四号宋体） 1.（小标题）（小四号宋体）……页码（小四号宋体） （1）（下级标题）（小四号宋体）……页码（小四号宋体） 二、（标题）（小四号宋体）……页码（小四号宋体） 1.（小标题）（小四号宋体）……页码（小四号宋体） （1）（下级标题）（小四号宋体）……页码（小四号宋体） （小四号宋体）……页码（小四号宋体） 附录（小四号宋体）……页码（小四号宋体）
关于多功能婴儿车的创新设计 一、项目名称 多功能婴儿车 二、项目创新背景及意义 随着经济的发展和技术的进步,人们对婴儿用品的需求也越来越多样化,婴儿车作为一种传统的婴儿用品,是一种为婴儿户外活动提供便利而设计的工具车,在现代社会中也有着广泛的市场需求。尽管现在的婴儿车的品牌和种类十分的丰富,但市场上的婴儿车依旧是以传统的婴儿车为主,其有着功能单一,使用不太方便的缺点。当然,现在市场上也出现了一些多功能婴儿车,不过大多数产品在功能方面还有着较大的局限性。 三、现有婴儿车功能及不足分析 1.从常规使用功能方面分析 婴儿车,作为一个消费产品首先要满足它最基本的使用要求,即手推行走功能。此外,婴儿车作为一种婴儿的户外活动用品,必须能够对婴儿起到保护作用,保护的首要原则是要保护婴幼儿身体不受到伤害，因此婴儿车必须要产品质量好,结构结实稳定，安全性能高。其应用场所主要是室外,在室内,婴儿车通常是不会被使用的,这就意味着婴儿车需要存放。存放婴儿车必然会占用一定空间,我们当然希望存放婴儿车的空间尽可能的小,毕竟室内空间都是比较有限的,这
就需要婴儿车能够折叠缩小体积,折叠功能现在的婴儿车大多已经具备,但是一些产品的折叠效果并不理想,在折叠方面仍具有可以发挥 的空间。婴儿车,必然要有婴儿,按照婴儿在婴儿车中的姿势,婴儿车可以分为分全躺式婴儿车和半躺式的婴儿车,这两种姿势的婴儿车有着各自的优缺点,因此我们希望婴儿车的姿势最好能够变换。 2.从多功能和易用的方面考虑. 常规的婴儿车在平地上行走还算灵活，一旦遇到要上台阶就必须得几个人抬着走才行了,并且现在城市里建筑都以楼房为主,仍有大 量的住宅楼是没有配备电梯的,带着婴儿车上楼梯就会变得十分困难,这是现有婴儿车都具有的不足。婴儿不能自己控制排尿,特别是外出的时候,婴儿尿湿了尿片，父母都不能方便的察觉。时间长了,不但婴儿会感到不适,而且对婴儿的皮肤也不好,因此婴儿车最好有一个检 测装置来判读婴儿是否尿尿,并发出信号提醒父母,这是现有婴儿车 都不具备的。随着汽车的普及,汽车已经进入普通家庭,在汽车上携带婴儿的方法通常就是抱着,其实这种方法既不方便又不安全,最好的 方法是使用婴儿汽车安全座椅,如果能够赋予婴儿车汽车安全座椅的功能,对婴儿车而说也是十分不错的创新。为了能够在户外为婴儿提供更舒适的环境,也为了更好的照顾婴儿,还可以为婴儿车增加摇篮 功能。 此外,婴儿车通常都还具有遮阳、防风防雨、车轮锁、音乐播放等其他功能,而这些功能都是大多数现有婴儿车具备的功能,这里就 不再详细分析。
机械创新设计 说明书 设计题目：洗瓶机推瓶机构 设计组号： 院系 专业： 指导教师：
目录
1，设计目的及意义 由于工业生产和社会生活的需要，大量的玻璃瓶、塑料瓶需要进行回收清洗后再利用，节省了大量制瓶洗所需要的费用同时也提高了工业生产的生产效率。然而就在此时也出现了回收后再清洗的问题。产品盛载是车间的最后一道关键工序，因此玻璃瓶的供应速度也就决定了总的生产效率的高低。从而产生了对洗瓶机设备的研究与改进工作。 随着啤酒市场不断地发展变化，酒瓶种类、标纸和粘接剂品种不断增加，特别是现在的头标铝箔纸的出现，给洗瓶设备和工艺提出了新的更高的要求在长期使用多种洗瓶机的过程中。为了适应现在啤酒回收瓶的洗涤要求，我们同该洗瓶机的制造厂家进行了广泛地讨论和研究，对洗瓶机适时地进行了一系列的技术改进。 洗瓶机器设备的出现并且运用到实际生产中，改变了人工刷洗的传统工艺，实现了自动化生产方式，达到了减少劳动力、节约费用、提高工作效率、增加企业经济效益之目的。并且得到了广大用户的支持和好评，而且使得化、制药、食品等行业的生产率产生了质的飞跃。 洗瓶机推瓶机构的原理方案分析： （1）功能分解：
（2） （3）求功能元解 洗瓶机推瓶机构形态学矩阵
2.设计题目 2.1推瓶机推瓶机构的改进设计 洗瓶机主要是由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成。 待洗的瓶子放在两个同向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋 转。当推头M 把瓶子推向前进时，转动着的刷子就把瓶子外 面洗净。当前一个瓶子将洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已 送入导辊待推。如图1所示。 图1 洗瓶机工作示意图 2， 原理方案设计 3.1功能分析 为了完成设计任务需要三个阶段：①通过组合机构使推 头M 以接近均匀的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后
机械械创新设计案例 新型自行车的开发 随着科学技术发展，人们生活水平不断提高，发现原有自行车有不少缺点，同时也根据需要提出一些希望点，在此基础上开发了多种新型自行车。 1)助力车 为省力开发出多种助力车，为避免对环境的污染，电动车较受欢迎，小巧的电机和减速装置放于后轮毂中，直接驱动车轮，电源则采用干电池。 2)考虑宜人性的新型车 英国发明家伯罗斯发明躺式三轮车(图例10—2)，车上座位根据人体工程学设计，躺式蹬车省力，时速可达50km。 摇杆式自行车(图例10—3)将回转蹬踏变为两脚往复蹬踏，这样能充分使人蹬车时在90°-120°范围内做有用功，而去除做无用功的动作。两摆杆通过链条分别带动超越离合器使后轮转动。
3)传动系统的变异 链传动易磨损掉链。新开发的齿轮传动自行车(图例10—4)脚蹬带动齿轮通过传动轴将运动传至后轮，提高传动效率。传动体包覆，无绞人裙摆、裤脚之忧。上海凯瑞驰自行车公司已生产这种自行车系列。 根据需要将单速车改型为变速车，最多可达15种变速。开发自适应调速装置，在上坡或蹬踏阻力大处自动调至低速挡。
4)塑料自行车 工程塑料的引入对自行车性能有很大改进。碳纤维自行车采用碳纤维模压做成整体无骨架式车身(图例10—5)。其特点是强度高，避免有焊接薄弱点；无横梁，重心低，行车便于控制；流线外形，风阻小；重量轻(约11kg ，比金属架车轻1.5kg)；速度快(比金属架车每公里快3s)。
在巴塞罗那奥运会，一名美国车手骑着定做的一辆碳纤维自行车取得金牌并破世界纪录。 全塑自行车 图例10—6所示为，其车架、车轮皆为塑料整体结构，一次模压成型；车把为整流罩式全握把，整车呈流线型。日本伊嘉制作公司开发的全塑自行车整车重量仅7.5kg。 高速自行车 美国加利福尼亚大学学生弗朗斯等人设计的半躺式Dexter Hysol“猎豹”自行车车速达68．73mi1e／h，创世界新纪录。(猎豹奔跑时速可达68mi1e／h。 图例10—7所示的这种高速自行车具有以下特点： (1)采用“躺式”，骑车者能发挥最大动力，并减小风阻面积； (2)双级链传动升速； (3)以高强度碳纤维复合材料注塑整体车座和大梁。采用碳纤维车把和立柱，铝制链套和中轴套，连同碳纤维车外罩，全车总重量只有29.5lb(约13.4kg)。 (4)采用Hysol宇航粘合剂取代传统紧固件,既减轻重量，又使载荷和应力均布在更大面积上，
浅谈常规、现代和创新设计的关系及实例分析 【摘要】机械设计是机械工程的重要组成部分，设计水平的高低直接关系到产品的质量性能、研制周期和经济效益等。设计方法包括常规设计、现代设计、创新设计，他们之间有区别，也有共同性。只有了解了三种设计方法的特点，并相互配合运用，才能将机械设计出的产品性能达到最高。 【关键词】常规设计；现代设计；创新设计；实例应用 一、引言 机械作为人类文明中的一个不可或缺的元素，一直在人类发展中起着极大的推动作用，它从某种程度上把人类从繁重、繁琐的劳动中解放出来，是人们能有更多的时间来从事娱乐、科研等活动。机械工业的快速发展当然离不开机械设计，而设计必然与设计方法紧密结合在一起。人们在进行机械设计过程中发现机械设计其实存在一些共同的地方，而这些共同的地方就构成了机械设计方法。 我们知道，设计在现代生活中无处不在，它从很多方面都改变了我们的生活，而我们的理念也在帮助我们完善我们的设计方法，于是我们在设计一个件物品便比较不同的方法，力求找到最有效的设计方案。本文通过生活中一些具体的实例分析，阐述了三种设计给人们的生活带来了巨大便利。 二、机械设计的三种方法的特点 在知识经济发展的时代，创新是国民经济可持续发展的基石，对于一个和国家，一个民族而言，拥有持续的创新能力就意味着发展经济具有巨大的潜能。对于机械专业设计人员而言，应当看到全球制造业面临前所未有的挑战，缩短产品开发周期、提高产品质量、降低生产成本、增加产品的核心竞争力已成为制造业的共识。如何加强机械创新设计，挖掘创造性思维，显得尤为重要。 1.常规设计 常规设计也称为传统设计，分为初步设计，技术设计，施工设计三个步骤，常规设计是指以成熟技术结构为基础，运用常规方法来进行的产品设计，它在工
以自行车为例看产品的创新设计 1 引言 创新设计即充分发挥人的创造才能，利用技术原理进行创新构思的设计实践活动，其目的是为人类社会提供富有新颖性和先进性的产品.因此，创新设计的基本特征是新颖性和先进性."新颖性"就是设计者不拘于前人或别人已有的成就，敢于根据从未尝试过的想法去进行新的探索，设计出别具一格的产品"先进性"就是设计的产品不仅应标新立异，而且在技术水平上比现有的类似产品要超前一步，即在功能、性能、结构等方面显示出新的特点和实质性的改进. 任何一种设计都离不开创新，工业设计领域中，无论是对传统产品的改进性设计，还是对新产品的开发性设计都需要创新.我们此次设计的主题，自行车的设计也包涵着诸多的创新成分. 2 自行车的认识 自行车拉丁文为Bicyoletta ，是"快"和"步行人"的意思，中文译名为"自行车"这种代步工具起源于欧洲.自1815 年法国人制造了第一台自行车起，自行车经过了多次的改良，才成为现在我们日常生活中的样式.图1 为最早的自行车. 就近代自行车而言，随着科学技术的发展进行了如下几次重大技术改革: 1)增添了变速装置，出现了多级变速，最多达到10 -21 个档位，可以随意调节，适应不同的地形和气候条件，给旅游和竞赛带来了极大的方便; 2) 材质的改进，向质轻、坚固的方向发展，提高了速度; 3) 结构形式的改进，区分了自行车的型号、类别，现在流行的有踏板式自行车、折叠式自行车、椭圆牙盘自行车和多人旅行自行车等; 4) 动力的改进，国际上已经出现全电控制自行车、液压传动自行车、太阳能自行车等，从而使现代交通工具丰富了许多.本次的设计课题就是在此基础上对自行车做出创新概念上的开发设计. 3.1 发现问题 在对自行车进行创新设计之前，必须对现有自行车的功能、结构、使用要求等因素作必要的了解和分析，预测未来的市场需求，利用头脑风暴法等创新思维和创新方法，对未来自行车进行畅想，找到进行创新设计的方向.进而利用创新的理论和方法进一步完成设计任务。其工作流程如图2所示.
《机械创新设计》实验报告 班级机械1006班 姓名 学号 指导教师张融 日10 月5 年2013． 多功能助 力器实验题目： 绩成名姓孙翔 批阅教师实验日期 批阅日期同组成员 ****************************************************************************** 实验目的一、 1、发挥学生创造性培养学生的学习兴趣和综合素质；、将涉及内容和设计方法邮寄的融合到一起，使学生进一步掌握教2材核心内容，培养学生创造能力和工程设计能力； 、突破原有课程体系和内容的束缚，加强学科之间的交叉融合；3 4、培养学生善于观察生活以及结合创新科学技术服务于生活的理念。
所选课题的功能原理与工作原理分析；二、功能原理：多功能老人（残疾人）方便助力器，属于老人（残疾人）生活用建议坐便器结合起来的一款行动座椅、具。它是将老人方便助力器、多功能老年人（残疾人）用品，旨在协助老年人（残疾人）行动及上例如座板采用碳纤维，厕所，不仅如此，本项目还从材质上进行改革，整个产品易如拆装，并且满足产品设计轻量化原则；功能上透气舒适，方便在不用时将其拆卸，且便于更换损坏零件。工作原理： 行动不便的问通过支撑架的无力支撑作用解决老年人（残疾人）使得老年人行进题，将碳纤维材质做成坐板并使之安装在支撑架上，途中疲劳时可以坐下休息并且满座轻量化原则解决助力器笨重而不 便携带的问题；通过对坐板的改造，可以节省材料减轻产品重量，并且可以增加多功能助力器的另一功能——坐便器，通过提升坐便高度，帮助老年人解决起蹲不变的问题。本课题设计的创新点；三、、本课题将助力器、行动座椅、坐便器等功能综合一起；1 、产品结构简单易于拆装；2 3、产品材料新颖，牢固舒适； 4、产品设计采用轻量化原则；本课题设计的应用和发展前景；四、世纪下半叶，人类社会经历了人类历史上最为迅速的人口老20人口老龄化是世界人口发展的普遍趋势，龄化进程，尤其是发达国家。1%2005年全国是科学与经济不断发展进步的标志。而在我国，早在万人，占总岁以上人口达到10055人口抽样最新数据显示，我国651490160%人口数的。2006年统计数据表明，中国岁以上的人口是万人。占全国人口65岁以上的人口是10419，万人，占人口总数的%。可见在我国，老年群
XXX大学机械创新设计课程论文题目：机械设计发展概况 专业 班级 学号 姓名 成绩 教师 ２０年月日
机械设计发展概况 XXX （XXXXX大学，XX 430XXX；） [摘要] ：随着科学技术的发展,机械产品功能要求的增加,特别是产品的复杂性增加,更新换代速度加快致使寿命期缩短,机械产品方案的设计要求越来越高。为此机械设计在工程设计中也越来越重要,得益于科技的进步和发展,如今的设计手段和方法不断更新,设计新技术不断涌现。文中论述了机械产品的常规设计、现代设计、创新设计三大设计方法以及机械设计技术的发展趋势与应用。 [关键词] 常规设计，现代设计，创新设计，设计方法 1 引言 机械是人类借以转换能量和减轻体力劳动提高生产率的主要工具，机械工业是国民年经济的支柱工业业之一，是社会生产力发展水平的重要标志，可以说机械的发展跟整个人类的文明和科技进步息息相关，为此我们很有必要熟悉机械的发展及机械设计方法的种类及应用。 2 机械发展的历史 中国五千年前已开始使用简单的纺织机械，晋朝时在连机椎和水碾中应用了凸轮原理，西汉时应用轮系传动原理制成了指南车和记里鼓车，东汉张衡发明的侯凤地动仪是世界上第一台地震仪。 十八世纪初以蒸汽机的出现为代表产生了第一次工业革命，人们开始设计制造各种各样 的机械，例如纺织机、火车、汽轮船等
19世纪到20世纪的第二次工业革命，随着内燃机的出现,促进了汽车、飞机等运输工具的出现和发展。 20世纪中后期以机电一体化技术为代表在机器人，航空航天，海洋舰船等领域开发出了众多高新机械产品，如火箭、航空母舰、深海探测器等 展望21世纪，智能机械、微型机构、仿生机械的蓬勃发展，将促进材料、信息、计算机技术、自动化等领域的交叉与融合，进一步丰富和发展了机械基础学科知识。
《我设计的自行车》教学设计及课 《我设计的自行车》第一课时教学设计 一、教学目标： 1、知能目标：通过对自行车结构、功能的初步认识，指导学生设计自行车，用画笔描绘或运用各种综合材料创作自行车。 2、方法目标：引导学生富有创意的运用各种类型的材料，在创作中体验设计自行车的乐趣；在创作与探索中，捕捉创作灵感，逐步形成创造性的构思。 3、情感目标：通过讨论交流，相互启发，培养学生的动手能力和创新精神，激发学生对未来美好生活的向往。 二、教学重点：初步认识自行车的大体结构及功能，并在此基础上能够大胆创新。 三、教学难点：创造性的利用各种方法或材料，设计制作出有新意的自行车。 四、教学准备： 教师：课前指导学生预习：了解有关自行车的知识；收集自行车的图片、模型。 学生：彩笔、油画棒、水彩笔、画纸、各种可制作自行车的材料。（易拉罐、一次性餐盘、旧光盘、、吸管、橡皮泥、瓶盖等）。 五、教学过程
一、组织教学 二、导入阶段 同学们，今天老师带来一份礼物，请大家观看一段视频好吗？出示视频。 学生观看。 同学们我们刚才看到的是关于什么的表演？（是一段自行车特技表演）。 同学们真是太聪明了！今天老师就和大家一起了解一下自行车，板书：自行车。 三、探究阶段 1、了解自行车历史 你们知道最早的自行车发明距今有多少年的历史吗？大家可以猜猜看！ （自行车的发明距的确今有200多年的历史了）。 有哪位同学知道最原始的自行车是有什么材料做出来的？ 师出示最原始的用木头做的自行车。 师讲解：我们现在看到的就是最原始的自行车。它是由法国人西夫拉克制造的。 师讲自行车发明小故事：1790年，有个法国人名叫西夫拉克，他特别爱动脑筋。有一天，他行走在巴黎的一条街道上，因为前一天
落叶清理机的设计 1.设计背景 目前路面上的清洁车基本都是用吹吸式或冲水式来清除垃圾，只能在大路中间行驶，清洁范围有限。路边或小路上等无法用清洁车清扫的地方，只能依靠工人手工清扫垃圾，劳动量大且效率低。目前国内虽然已有同类机器，但其结构偏复杂，成本高，无法推广使用。目前道路清扫主要是靠人力扫把、铁锹、小车等完成，体力消耗大，效率低，危险性高。先进的汽车清扫车，造价高、费用大、维修困难等原因普遍使用有一定难度。为了解决人力清扫耗力大、效率低、危险性高及维修的问题；所以有必要开发一种小型清洁机器，以减少工人劳动量，同时提高效率。 2.产品规划 设计的是一种用于路面落叶（垃圾）清扫的机器。机器露天工作，工作环境为小路或主要街道旁的人行道。动力来源为人力、或小型机车牵引，可大批量生产。清扫装置是清扫机的核心部件，清扫装置性能的改进可以提高清扫机的工作的效率，减轻环卫工人的劳动强度，加速环卫死角的清理，提高保洁效率。针对目前环卫工作的情况设计了集清扫、收集转运为一体的清扫装置，该清扫装置工作可靠，操作简单，效果好；同时其造型简单美观，结构合理，适用性强。此机器
的工作效率高，适用于校园甬路、街道广场、较大的院落、狭窄的小巷，可供乡镇以上的城市全能使用，本机自代垃圾箱，在骑行时就将路面上的杂物卷进垃圾箱，方便快捷。 3.方案设计 该机器应具备以下特点： 1、结构简单。因是小型清洁机器，要求成本低，操作维护方便，便于工人使用，其结构需简单，可靠性好。 2、清扫机构可调节，即清扫时该机构工作，不清扫时该机构不工作，以免做无用功。在以上分析的基础上，对机器各部分方案进行设计。 1、整体方案的设计，即机器的整体结构形式（外观）的确定。机器为三轮车形式，由人力驱动。清扫的动力来源为人蹬脚踏板的力。人蹬脚踏板，带动后轮运动，再将后轮运动传递给工作轴，扫把旋转，完成运动。 优点：动力来源稳定，可直接在现有三轮车基础上进行改装，成本低。因是骑行，效率较手推车高。 缺点：结构尺寸相对较大。虽然结构尺寸较大，但相对来说，其稳定性好，效率高。同时选定动力源为人力。 2、清扫功能实现形式的确定 因是小型清洁机器，考虑到动力及成本，选择清扫功能实现形式为：通过扫把与地面的相对运动，将落叶（垃圾）扫起。主要运动为旋转运动。则扫把运动方向与机器前进方向相同。扫把环绕工作轴成星形布置（放射状），工作轴与车轮所在轴平行。扫把与地面相对运动，
现 代 设 计 方 法 举例说明创新设计的作用和意义业：作 系别：机械工程学院班 2）班级：机电（姓名：刘自山0904605027
学号： 长城汽车创新案例 关键词：长城哈弗CUV 创新 在国内汽车制造业界，长城汽车股份有限公司董事长魏建军敢于挺直腰板说：“皮卡、赛弗SUV、哈弗CUV等，都是我们自主研发的。”他还经常鼓励员工：“不要因为没跟国外汽车品牌合资而悲观。你们是中国人的骄傲，你们应该感到自豪！” 长城汽车的自主创新路已经执著地走了15年，2005年3月，在这极其普通的日子里，长城公司自主开发的哈弗CUV正式下线，这意味着什么？这意味着国内民族品牌以现代一流的装备、一流的技术创新水平实现了一次品牌上的突破。这款车绝大部分均由长城汽车技术研究院借鉴国外先进技术自行设 计开发的。这款融合了轿车、MPV和SUV功能的“混合全能车型”，被业界称为国内第一款真正意义上的CUV。它上市以来连获殊荣，在我国中高档民族品牌中，成为市场表现最好、销量最大的车型。几年下来，这款哈弗CUV已经出口到非洲、中亚、东南亚、中东、东欧、中南美洲等50多个国家和地区，品种以出口数量连续5年居同行业第一，仅
2005年哈弗CUV车型出口和迪CUV长城哈弗年年底，2005辆。18000量就超过． 尔皮卡在意大利博洛尼亚第30届国际车展亮相， 这是中国汽车品牌第一次在意大利参展，外国客商对此给予高度评价。 长城汽车从开始设计哈弗到CUV车型下线，一共用了三年时间，在那三年时间里，长城汽车公司员工通过合作、引进、学习、创新，加之与欧洲、日本及国内多家知名技术公司开展密切合作，形成了属于自己的一整套研发思路。在仔细看清国内外汽车发展趋势前提下，大胆创新，设计开发了如今已风靡全球的哈弗CUV系列汽车。这在中国，亚洲，甚至全世界都是一次非凡的创新。 长城汽车公司的这次大胆创新设计不仅给公司创 造了巨大利润，为社会创造更多的财富，更为重要的是：这次创新让更多的外国人看到了中国创新工业的发展，看到了中国人的创新意识，也让作为祖国一员的我们感到了无比的骄傲和自豪。 哈弗CUV的创新设计并不是最后结果，长城公司通过新产品改进及其产业的重组，促使了一些新兴汽车产业不断地兴起和发展壮大。从而引发和促进了产品的更新换代，而且也诱导和改变了消费者消费
机械创新设计论文 论文题目：单车折叠式防雨架设计院（系）：机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化班级：机械XXX班 学生姓名：XXXX 指导老师：陈向伟 2014年 11月 11 日
目录 摘要 (1) 第一章绪论 (2) 1.1引言 (2) 1.2项目内容 (2) 2.1单车折叠式防雨架的初步设计 (2) 2.2单车防雨架的零件设计 (3) 2.2.1单车防雨架支架设计 (3) 2.2.2单车防雨架的转轴设计 (4) 2.2.3单车防雨架的边框设计 (4) 2.2.4防雨架的支撑底座设计 (5) 2.2.5防雨架杆设计 (7) 2.2.6螺栓与螺母的设计 (8) 2.2.7弹性绳的选用 (8) 第三章单车折叠式防雨架的总装配图 (8) 第四章单车折叠式防雨架的折叠设计 (9) 第五章防雨架材料的选择与防雨布的材料选择 (10) 5.1防雨架材料选择 (10) 5.2防雨布的材料选择 (11) 第六章心得体会和设计总结 (11) 参考文献 (13)
摘要 机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力，利用已有的相关科学技术，进行创新构思，设计出具有新颖性、创造性及实用性的机械产品的一种实践活动。近年来，由于科学技术的飞跃式发展，使得机械创新设计有了新的发展前景。美国较早的从设计学的观点总结出机械创新设计的过程方法，将创新技术引入到机械设计过程，并进行了大量的工业实例的创新设计；日本专家提出的QFDC（质量功能配置），建立用户要求与设计要求之间的关系；邹惠君教授提出了机械产品方案创新设计的CAD方法和实现模型等。 机械方案创新设计是机械创新设计的关键，它的核心内容是构思机器工艺动作过程、进行机构系统方案组成以及机构系统方案的综合评价选优。它的设计理论、方法以及设计智能化，包含了机构类型创新和选用机构尺度综合、机构系统设计理论。我们必须大力开展研究。方案设计应该是机械创新设计和概念设计的核心内容。方案设计中关键的理论和方法是系统科学和系统设计方法。深人研究机械系统设计原理可以大大加快机械方案的创新技术，将会大大推动现代机器的创造和发明，促进机械工业快速发展。 低碳经济的特征是以减少温室气体排放为目标,构筑低能耗、低污染为基础的经济发展体系,包括低碳能源系统、低碳技术和低碳产业体系。低碳能源系统是指通过发展清洁能源,包括风能、太阳能、核能、地热能和生物质能等替代煤、石油等化石能源以减少二氧化碳排放。低碳技术包括清洁煤技术(IGCC)和二氧化碳捕捉及储存技术(CCS)等等。低碳产业体系包括火电减排、新能源汽车、节能建筑、工业节能与减排、循环经济、资源回收、环保设备、节能材料等等。二氧化碳有三个重要的来源,其中,最主要的来源是火电排放,占二氧化碳排放总量的41%;增长最快的则是汽车尾气排放,占比25%,特别是在我国汽车销量开始超越美国的情况下,这个问题越来越严重;建筑排放占比27%,随着房屋数量的增加而稳定的增加。 叠式防雨架的防雨布用料比雨衣要少的多，使用寿命比雨衣高，强度好。安装在单车上，在下雨天气里，安全性远远大于雨衣和雨伞，还可以给骑车者更多的活动空间和更广的视角。携带方便，在非雨天可以把雨架折叠起来放在单车后尾架上。折叠式防雨架的设计是以尽可能减少白色污染，安全环保方便为目的的机械创新设计。 叠式防雨架的支架采用铝合金材料，强度适中，耐腐蚀性强，抗氧化性也很强，作为防雨架的支架可以提高雨架的耐用性。 关键词：低碳、二氧化碳、折叠式、防雨架
机械创新设计论文 武刚刚 新乡学院机电工程学院 12042010119 摘要：在现有教育状况下，我们应该朝着更科学、更干净的机械发展。充分利用人类善于创造发明的大脑造福于人类本身，更为后代留下一些生存的空间。智能化、低能耗、绿色化，高尖端化、精密化是机械创新设计的大趋势。 关键词:创新教育、结构简单、成本较低、低能耗 创新是人类文明进步的原动力，创新是技术和经济发展的原动力，是国民经济发展的基础，是体现综合国立的重要因素。创新的关键在人才，而人才又离不开教育，所以教育是创新的根本所在。在原有的基础上稍加改善，使其具备某项功能就叫创新。 中国现有的教育特点可以归纳为以下几点：教育的指导性，教育的综合性，教育的社会性，教育的终生性，教育的创造性。创新的关键在于创造力，培养创新意识、提高创新能力和加强创造实践。这些特点就决定了机械创新的发展的趋势。完善传统典型机构的综合方法，新的设计理论和方法的研究，加强对机械结构理论的研究，机器人设计中的机构学问题的研究，低成本、低复杂度、经济型服务机器人的研究。 创新的本质就是革新和创造。创新设计要求在设计中充分发挥设计者的创造力，利用最新科技成果，在现代设计理论和方法的指导下，设计出更具竞争力和新颖产品。机械创新设计包含两大部分：改进完善现有机械产品的技术性能、可靠性、经济性、实用性等；创新设计新产品、新机器、以满足新的生产或生活的需要。 一、完善传统典型机构的综合方法。 在原有的基础上稍加改善，使其具备某项功能就叫创新。利用原有的机构、机械，弄清其工作原理和机械结构，在此基础上做出一些改进。如：使其机构简单化，经济化，合理化。这些都是机械的创新，也都可以使传统的机构更先进些，更合理些。 二、新的设计理论和方法的研究。 新时代的思维方式可以帮助人们更好的开发出新的设计理论和研究方法。形象思维、抽象思维、发散思维、动态思维、创造性思维、质疑思维、灵感思维等都是现代、将来主流的思维方式，这些将确定人们开发新的理论和方法的类型和具体方向。 三、新型机构的研究。 在机械创新设计的同时，不能仅仅是对旧的机构加以改进或者是研究出新的设计理论就行的，更是要对过去的一些基本机构做出本质上的改变。又甚者对机构的连接方式提出改进方法。 四、机器人设计中的问题。 在将来机械趋向于智能化是毫无疑问的，面对人们越来越高的生活和工作需求，智能机器人是必不可少的。机器人的设计可以根据仿生学的思维方式来研究，但是对于未来的机器人，不仅仅是在机构上的创新，更要求在控制方面做到更好，即智能化。
机械创新设计 课程论文 题目：自行车的创新设计 专业班级：机械 姓名： 学号：20130212 课程老师：
自行车的创新设计和应用 浙江农林大学机械 摘要： 为促进自行车行业的发展，必须引入创新的设计方法进行创新设计。在阅读和检索国内外大量文献的基础上本文分析了创新设计的理念和方法，分析了现代自行车的主要创新形式为自行车的创新设计奠定了一定的基础。 论文从车把、车身、车座等几个方面介绍了自行车的创新思路与方法。文中介绍的创新点为：改经典的链传动改为齿轮传动。用新型非零变位弧齿锥齿轮取代传统的零变位弧齿锥齿轮，以获得更高的使用寿命和传动效率。采用双瓣式车座，改善骑车的舒适度。采用龙头式车把，有更好的骑车体验。采用碳纤维车架，减轻车身重量，增强自行车使用寿命。采用折叠式双杆三角支撑立车架，避免外部因素使闲置自行车歪倒，损坏车身。 关键词：自行车；创新设计；弧齿锥齿轮；车架造型 一、产品背景及发展现状 1.1论文的选题背景及意义 从早期的自行车雏型出现，到今天种类繁多、形式多样的自行车产品，已经历了近200年的历史。今天，尽管自行车整体行业处于一个供大于求的市场矛盾中，但就其存在的社会效益上看，它依然是一种清洁、廉价和具有健身功能的短途代步工具，依然有着广阔的发展前景，因此创新对今天的自行车的设计和生产有着积极的意义。 现代自行车产品开发越来越注重创新，例如色彩的设计，新材料、新工艺、新结构的应用以及多功能设计。本文以大家都比较熟悉的自行车为对象，在研究自行车发展史、结构功能、传动机构、派生形式等多方面资料的基础上，开发自行车计算机辅助设计的创新软件。充分利用面向对象技术、计算机动画技术及多媒体仿真技术，提供多种自行车设计方案，准确而生动地模拟出自行车创新设计过程，能够促使人们积极思考、分析、探索，提高创新能力。同时对提高设计质量，缩短设计周期，增强设计的直观性、形象性，以便集中精力用于创造性研究，具有重要意义和应用价值。 1.2国内外研究及发展现状 近年来，自行车创新以人机工程学为出发点，主要集中在生物力学特性的研究方面。Soden0和Adeyefal'31对骑行中的自行车做了受力分析，指出骑行开始时蹬踏力可达到人体体重的三倍。Hull和他的合作者们研究了骑行生物力学，用五杆平面机构模拟具有圆链轮驱动的脚蹬自行车系统，探讨了脚蹬力和脚蹬速率如何影响骑行过程以及铰链力矩节奏的关系。RayP.S .Han和M. A. Thomlinsonll'-lel等人着眼于非圆链轮驱动系统运动学和动力学分析与研究，并对人体作用进行评估，包括关节力矩、腿的角加速度、输出力等。通过将两自由度的
《机械创新设计》 结课论文 课程名称《机械创新设计》 院（系、部、中心）机械工程学院 专业过程装备与控制工程 班级过程装备121 姓名 XXX 学号 201121221 题目便携式笔记本电脑桌的创新设计 起止日期 2015-5-27~2015-6-22 任课教师 XXX
便携式笔记本电脑桌的创新设计 作者：XXX （南京工程学院机械工程学院，南京211167） 摘要：当前的笔记本电脑桌普遍为平板四肢式，虽然用起来小巧方便，但是仅限于室内使用，便携性差。为解决这一问题，笔者引入“折叠”元素，结合手提箱的构造，对现有电脑桌进行改进，使之既能满足便携要求，又能作为电脑包使用。大大提高了笔记本电脑桌的实用性。 关键词：电脑桌改进；折叠；手提箱；电脑包 1引言 笔记本电脑桌，简单地讲就是可以在多个场合（床上，沙发上，腿上，桌子上，阳台上）放置笔记本电脑并使用的一种多功能小桌子。 笔记本电脑桌现在市面上主要以ABS塑胶、实木和多层板几种材质为主，目前多数的塑料外壳笔记本电脑都是采用ABS工程塑料做原料的。采用新ABS工程塑料好处有，做工精细、坚固耐用、抗拉抗压、不老化、永不褪色，重量仅仅为普通木质电脑桌重量的1/4，避免了家具的的笨重。实木的又以橡胶木为高档产品，配合家装颜色材质，但其缺点是处理不好容易变形；而多层板就解决了变形问题，但买要买品牌的，因为多层板多用含有甲醛的胶。 学生族使用的笔记本电脑桌以平板四肢式为主，它造型小巧，又很实用，而且价格不高，深受学生的喜爱，如图1所示。 图1 平板四肢式笔记本电脑桌 折叠元素很常见,并作为一个自然法则早已存在于自然界中。但是在设计领域,“折叠”一词,往往是指上升到哲学层面上的“折叠”概念。哲学家就是通过揭示隐藏的自然法则,对其进行高度地凝练和概括,才创造出哲学层面上的“折叠”概念的。哲学家创造了概念,把折叠带到了一个全新的高度,而设计师们则纷纷从他们那里汲取营养。其中德勒兹的折叠概念是其哲学体系中的核心之一,并最初引申于莱布尼兹的“单子论”。折叠在现代设计领域发挥着重要作用。 2 笔记本电脑桌造型与功能概况 笔记本电脑桌按功能来分主要有以下几类： 1、可折叠。折叠起来后大小只有14寸笔记本电脑大小，方便节省空间。 2、可升降。对于不同身材的人都可以舒适的使用，这已经成为现在笔记本电脑桌的一大特色。 3、散热性。笔记本电脑桌因为是于笔记本电脑接触最多的产品，故散热功能也变为主流。常见的散热主要是由散热孔来完成。当然也有的产品加装了散热风扇，通过从笔记本的usb接口取电，来达到散热的目的。 如图2.1、图2.2、图2.3所示。