Pro/E软件设计自行车

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个部件酰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、乘骑者可以随时操匠嫡ⅲ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、中轴椒陕值龋由人力踩动脚蹬，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，街Ъ堋⒁录堋⒈Ｏ詹妗⒌材喟濉⑵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埽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，苁室硕嘀值缆沸惺弧Ｓ脖咛プ灾厍幔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，是芨鼋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爸省

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，并通傲刺跤肓绰窒嗔接，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罢馐狈陕帜诔莺颓Ы锵嗪，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，使班嗒”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

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）确定保存到工作目飨隆

（7）如图2.2内圈。

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"，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。

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“yesi。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。

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，a成后保存到工作目录下，如图2.5车把柄

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。

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。