便携式代步机结构设计说明书

毕业设计（论文）

题 目 便携式代步机结构设计 学 院 机电与汽车工程学院

专 业 机械设计制造及其自动化 学 生 何国庆 学 号 10120307 指导教师 杨 钢

重 庆 交 通 大 学

2014年

前 言

本次设计的课题是便携式代步机结构设计。随着社会节奏的加快，人们工作的时间越来越长，在户外活动和锻炼的时间越来越短，人们在追求物质需求的时候却忘记了身体的健康。这种高压力和快节奏的生活在青少年当中普遍存在，导致他们出现亚健康状态，身体素质越来越差。在这种高压力学习和生活的节奏下，趣味，益智与锻炼于一体的时尚、前卫、休闲运动将更适合现在人们的需求。那么便携式代步机就能发挥到这样的作用。便携式代步机其实就是一种弹跳式的高跷，它能使人们走起路来轻松，更重要的是它有锻炼的不但可以带动全身关节运动、锻炼肌肉组织、增强骨骼强韧度，增加身体柔韧性、协调性、爆发力；更适合活泼好动的青少年，使他们在充分体验“时尚与速度”快感的同时，达到增高、健身、减肥、益智的功效，同时逐渐在运动中培养自信心与自豪感。科学证明，弹跳跷运动是集趣味、益智与锻炼于一体的时尚、前卫、休闲运动。因此本次设计题目很有现实意义。

便携式代步机使用的机构是机械装备产品中常见的机构，其产品对材料的刚度、韧性及弯曲到什么样的程度具有很高的要求。它主要由铝合金和pvc（聚氯乙烯）组成，硬聚氯乙稀有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击能力，可单独用做结构材料。软聚氯乙稀的柔软性、断裂伸长率、耐寒性会增加，但脆性、硬度、、拉伸强度会降低。因此可以承受很大的重量和冲击力，此次设计能使我们掌握有关机械制造技术的基础知识、基本理论和基本方法，并能了解一个产品在计制造过程中的“设计-仿真-生产-装配-测试-发现问题-解决问题-优化设计-总结提高”流程，为今后的工作就业打下扎实的基础。同时，该项目的实施也可为便携式代步机的制造做好理论与实践研究，为今后的推广运用打下基础。

目 录

摘 要 ............................................................................................................................... I

ABSTRACT .................................................................................................................... II 1 绪论 .............................................................................................................................. 1

1.1 论文设计的背景、目的和意义 ...................................................................... 1

1.1.1 便携式代步机的背景 .......................................................................... 1 1.1.2 设计代步机的目的和意义 .................................................................. 1 1.2 国内外研究状况 .............................................................................................. 2 1.3 市场需求预测 .................................................................................................. 3 1.4 设计的重点和难点 .......................................................................................... 3

1.4.1 设计的重点 .......................................................................................... 3 1.4.2 设计的难点 .......................................................................................... 3

2 便携式代步机的设计 .................................................................................................. 4

2.1 机构的工作原理 .............................................................................................. 4 2.2 总体方案设计 .................................................................................................. 4 3 设计计算 ...................................................................................................................... 5

3.1 整体质量的估计 .............................................................................................. 5

3.1.1 构件材料的选择 .................................................................................. 5 3.1.2 构件各部件尺寸的初选 ...................................................................... 5 3.1.3 构件自重的计算 .................................................................................. 6 3.2 弹弓的设计与计算 .......................................................................................... 6

3.2.1 材料及弯曲程度的选择 ...................................................................... 6 3.2.2 弹弓弯曲变形挠度的计算 .................................................................. 6 3.2.3 弹弓强度校核 ...................................................................................... 7 3.3 连接板的设计 .................................................................................................. 8

3.3.1 连接板尺寸的选择 .............................................................................. 8 3.3.2 连接板结构设计 .................................................................................. 8 3.3.3 连接板强度校核 .................................................................................. 9

3.4 拉杆的设计 ..................................................................................................... 11

3.4.1 拉杆尺寸的选择 ................................................................................. 11 3.4.2 拉杆结构设计 ..................................................................................... 11 3.4.3 拉杆强度校核 ..................................................................................... 12 3.5 连接杆的设计 ................................................................................................. 12

3.5.1 杆尺寸的选择 ..................................................................................... 12 3.5.2 杆强度的校核 ..................................................................................... 12 3.6 螺杆强度校核 ................................................................................................. 14

3.6.1 脚底板螺杆强度校核 ......................................................................... 14 3.6.2 连接板与弹弓间螺杆的强度校核 ..................................................... 15 3.6.3 压板螺栓强度校核 ............................................................................. 16 3.6.4 EVA内六角螺栓强度校核 ................................................................ 18

4 设计总结及展望 ......................................................................................................... 21 5 致谢 ............................................................................................................................. 23 参考文献 ......................................................................................................................... 24 附录 ................................................................................................................................. 25

2014届交通建设与装备专业毕业设计（论文）

摘 要

“弹跳鞋”具有前卫、独特的设计理念，蕴含着现代、新颖、美观、时尚的设计元素。具有轻便、动感、安全、易操作、易学等性能特点，集娱乐、健身、时尚于一体。运用仿生学原理，根据袋鼠的腿仿制而成。别看“弹跳鞋”的结构简单，但它的设计十分符合人体工程学，因此简单易学，只要稍加练习，使用者就可以轻松掌握这种特别的走路方式。弹跳跷是一种主要由弹簧操控的变形，曲形弹跳器。所以它运动的形式是地面垂直运动的。按照升降器的功能原理，压下的弹簧特点和压力支撑点逆行的运动在曲形变化中，以获得速动。这样就保障了(支撑了)在高点的负载中，腿跟位的自然压力点的运动，同时能让跑步者有最好最适应的跳跃和速跑能力。在弹跳鞋的练习和使用过程中，不但可以带动全身关节运动、锻炼肌肉组织、增强骨骼强韧度，增加身体柔韧性、协调性、爆发力；更适合活泼好动的青少年，使他们在充分体验“时尚与速度”快感的同时，达到增高、健身、减肥、益智的功效，同时逐渐在运动中培养自信心与自豪感，因此发展前景非常好。

关键词：弹跳鞋，弹跳，垂直运动

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