机械创新设计—案例10-自行车
机械创新设计案例
机械创新设计案例研究背景：在城市交通日益拥挤的背景下，绿色出行方式成为人们关注的焦点。
电动自行车因其环保、便捷、经济的特点而逐渐受到人们的喜爱。
然而，传统电动自行车在携带和存放上存在一定的难题，特别是在使用过程中如果需要上楼或是放在狭窄的空间中时，存放起来非常不便。
因此，设计一种可以折叠的电动自行车成为了一个创新的方向。
设计目标：本设计的目标是设计一款方便携带、易于存放的可折叠电动自行车，以满足人们在城市出行中便利性和灵活性的需求。
设计原理：利用结构设计的原理，将电动自行车的主要零部件可以通过折叠的方式实现紧凑的体积，方便携带和存放。
同时，为了保持电动自行车的骑行舒适度和安全性，需要在折叠设计中保持车架的稳定性和强度。
设计方案：1.车架设计：采用高强度合金材料制作车架，以确保折叠状态下的稳定性和抗压性。
同时，车架设计需要合理分配重心，以保持骑行的稳定性和舒适性。
2.脚踏板设计：采用可折叠设计，通过引入可折叠机构，使踏板在需要存放时可以折叠起来，减小整车体积。
3.折叠机构设计：通过引入折叠机构，实现整车的折叠。
机构设计需要结合实际情况，确保机构的稳定性和易操作性。
同时，机构的设计需要避免锁固复杂，以提高折叠和展开的效率。
4.电池及电机布置：为了减小车体体积，电池和电机布置需要合理设计。
可以采用分散布置的方式，将电池和电机分别放置在车架的不同位置，以降低整车的重心，提高稳定性。
5.控制系统设计：电动自行车的控制系统需要进行适当的调整，以适应折叠状态下的使用。
6.安全设计：在车辆折叠设计中需要考虑到安全性问题，加入必要的安全装置，避免在折叠和展开过程中出现意外伤害。
设计效果：通过以上的设计方案，可以实现一款方便携带、易于存放的可折叠电动自行车。
该车在折叠状态下体积较小，便于携带进入公共交通工具或是存放在狭小的家庭空间。
展开后，保持电动自行车的骑行舒适性和稳定性。
同时，还可以提供一定的储物空间，方便用户携带必要的物品。
更快更舒适的10款自行车
10款富有创新精神的自行车自行车是接近完美的车辆，但是这没有阻止人们继续探索，将其设计为速度更快、更舒适的运动休闲自行车或更适合于上下班需要的自行车。
下面就是10款富于创新精神的自行车。
1．瓦尔纳风暴（Varna Tempest）上世纪70年代，乔治•吉奥吉夫（Georgi Georgiev）从贝尔格莱德来到多伦多，当在《大众机械师》杂志上读到一篇关于“人力速度锦标赛”（这是一项互相竞逐最快脚踏车的比赛）的文章时，他心中一亮。
自那以后，他一直尝试着设计自己的款式，他从身边的世界里汲取灵感，造型出一款流线型碳纤和凯夫拉纤维外壳的低棱线卧式自行车。
“我观察自然，观察那些在液体、空气或水里高效移动的东西，比如说海豚。
”他如是说道。
瓦尔纳风暴每年吉奥吉夫都带着最新版瓦尔纳自行车来到内华达，在这儿，加拿大车手山姆•惠廷汉姆（Sam Whittingham）把自己塞进车里，尝试创造速度纪录。
9月，惠廷汉姆打破了自己的纪录，踩着这辆瓦尔纳风暴，最高时速达到了82.819迈。
为了强调他的流线型自行车设计的高效性，吉奥吉夫放言：“我们用一半的马力就能达到80迈以上。
”2．AutoVelo2010年国际自行车设计大赛优秀奖获得者AutoVelo由SpeedStudio Design的创立者埃里克•斯托达德（Erik Stoddard）打造，这是一款混合动力的电动卧式自行车，它效法汽车上的座位安置，比传统车型要更为挺直。
“大多数卧式自行车座位离地更近，但是 AutoVelo实际上模仿了小型SUV的乘坐位置，因此你会离地更高，这样你在骑行时可以看到别人，别人也能看到你。
”斯托达德解释道。
“它是为那些喜欢驾车但又想在拥挤的城市环境中穿梭自如的人设计的。
”AutoVelo相对于其他卧式自行车，另一项微调是，斯托达德设计的踏板驱动的是前轮，而不是后轮；不过，有一个马达可以转动后轮。
他还缩短了传统卧式自行车的轮距，以增强车子的机动性，从而更易于在城市交通中穿行。
分享 自行车的创新设计
自行车的创新设计作品名称：自行车的创新设计院校名称：哈尔滨理工大学作者姓名：张简一、李鹏飞、高荣娜、鲍常亮、周原冰作品简介：一、研究目的应用TRIZ理论进行自行车创新设计，解决自行车与公交系统的互补与延续。
同时增加自行车新的使用乐趣。
二、基本思路及创新点交通覆盖的空白使得人们在出行时产生不便这是一个典型的管理矛盾，那么现在要将这个管理矛盾转化成技术矛盾，即在减小自行车体积的同时不改变它使用时的基本形态，保证它的强度、稳定性和使用时的可靠性。
查阅TRIZ矛盾矩阵表得到表一：表一：自行车创新设计解决方案矩阵表恶化的参数改善的参数12形状13结构的稳定性14强度27可靠性8静态物体的体积7，2，3534，28，35，409，14，17，152，35，16从这个图表中，可以看到解决这个问题可以从2、7、14、15、16、17、28、35、40号解决方案中找到方案。
查阅TRIZ理论解决矛盾的40个标准方法，得到：2．抽出：①从物体中抽出产生紊乱的部分或属性；②从物体中抽出必要的部分或属性。
7．套叠法：把一物体嵌入另一物体，然后再嵌入另一物体中。
14．曲线、曲面化法：①将直线、平面变成弯曲的形状，将立方体变成椭圆体；②使用滚筒、球状、螺旋状；③改直线运动为回转运动,使用离心力。
15．动态法：①自动调节物体，使其在各动作阶段的性能最佳；②将物体分割成既可变位又可相互配合的数个构成要素；③使不动的物体可动或相互交换。
16．部分超越法：所期望的效果难以100%实现时，在可以实现的程度上加大动作幅度，使问题简化。
17．多维法：①将做一维直线运动的物体变成二维平面运动；②单层构造的物体变为多层构造；③将物体倾斜或侧向放置。
28．机械系统的替代法：①用光学系统、听觉系统、嗅觉系统取代机械系统；②使用与物体相互作用的电场、磁场、电磁场；③场的取代：a）可变场与恒定场相取代；b）固定场与随时间变化的可动场相取代；c）随机场与恒定场相取代；④把场与强磁粒子组合使用。
全国大学生机械工程创新设计大赛案例《直立式自行车停车装置》
直立式自行车停车装置本案例荣获全国大学生机械工程创新设计大赛一等奖1.设计目的自行车自从被发明以来,一直是人们重要的交通工具之一。
近年来有鉴于机动车尾气对环境所造成的影响，在各级政府、民间机构以及热心厂商的鼎力支持和积极协助下，人们开始以更宽广的视角正视自行车在休闲、健康、环境保护及观光旅游等方面的功能，构建骑车环境、提升骑乘风气，实践自行车新生活，让自行车发挥更大效益。
在高度发展的城市中，土地资源极其有限。
自行车乱停乱放、失窃等问题，一直困扰着城市发展。
自行车成为休闲运动后，多功能与高单价的产品不断推出，自行车停放的问题更加突显。
本装置就是一种可以将自行车直立停放以节省空间、实现自行车有序停放的自行车停车装置。
2.工作原理1）整体展示直立式自行车停车装置提供了一种简单机械用于自行车竖直停放。
如图1所示,本装置主要由前轮固定装置、U型锁解锁装置、升降机构及用于导引前轮固定装置升降的导轨组成。
2）细节说明为了更好地介绍本项目，现结合图2所示的装置示意图来进一步说明。
前轮固定装置中，U型锁4用于卡自行车前轮,卡锁板9用于卡U型锁，限位挡板与卡锁板9通过长销连接，限制卡锁板向下转动。
将自行车前轮对准U型锁4后向里推，U型锁4顶起卡锁板9,然后卡锁板9卡住U型锁4,进而锁住前轮。
U型锁解锁装置中，弹簧13与踏板12连接，用脚踩下踏板后弹簧13的弹力能够使踏板12复位。
向下踩踏板，经连杆11传动，推销10向上运动，将卡锁板9顶起,U型锁4解锁，可以顺利取出自行车。
升降前轮固定装置的升降机构中，蜗轮蜗杆减速电动机7带动旋转轴6转动，钢丝绳拉动滑块3 沿导杆5上升，实现自行车直立放置。
用于导引前轮固定装置升降的导杆5由两个SBR箱式滑块导轨组成，导杆一端与下支承板垂直固定连接,另一端与上支承板垂直固定连接。
两导轨互相平行，距离固定。
两导轨与滑块3配合，实现前轮固定装置的升降运功。
3 .设计方案1)操作方法停车时：(1)将自行车前轮对准U型锁4,然后推动自行车向前。
机械创新设计方法结课报告老人自行车
机械创新设计方法结课报告老人自行车这是一篇关于机械创新设计方法结课报告的文章，主题是老人自行车。
自行车是一种受欢迎的运动方式，也是很多人日常生活中使用的交通工具。
然而，老年人需要一个特别的自行车，可以满足他们的需求和特殊要求。
因此，为了满足老年人的需要，我设计了一个适合老年人使用的自行车。
以下是我对这个项目的详细介绍。
第一部分：介绍在我们的社会中，老年人占据了一个重要的人口比例，并且他们往往有些行动不便，对于日常的生活有些困难。
这种情况下，他们经常需要一些适合他们的，能够自由活动的工具。
自行车可以解决这个问题，它不仅能够方便地行进，还可以锻炼身体，增强健康。
然而，在老年人使用自行车时，有许多问题需要解决，例如安全、舒适性和易用性等。
因此，本项目致力于设计一个适合老年人使用的自行车。
第二部分：设计在设计该自行车时，我们首先考虑了老年人的安全问题。
我们给自行车安装了防滑踏板和一对防滑把手，这可以有效减少老年人滑倒的危险。
同时，我们还考虑到了自行车的耐用性。
车轮、车架和齿轮等零部件均选用了质量优良的材料，使得自行车可以更加耐用、使用寿命更长。
另外，我们还在设计中注重了自行车的舒适性。
老年人的身体已经不再年轻，他们需要一个稳定舒适的车座和车把，使得长时间的骑行不会对身体造成伤害。
因此，我们在设计车座的时候，特别添加了柔软的坐垫和高度可调节的车把，以达到更好的舒适性。
除此之外，我们注重的还有老年人的易用性。
我们的设计师为这款老人自行车添加了一个特殊的配件，称为电动助力装置。
这个装置可以根据老年人的身体状况，调节自行车的速度和难度，在骑行的时候可以轻易地增加或减少阻力。
第三部分：实施在实施过程中，我们组织了数名老年人进行试骑。
在他们使用我们的自行车时，我们收集了他们的用户反馈意见。
经过他们的反馈和一些我们自己的经验总结，我们对自行车做了多次改进和优化，并最终得到了一辆功能更加完善的优质老人自行车。
第四部分：总结总之，老年人自行车是一种适应老年人需求的创新设计。
机械创新设计案例
机械创新设计案例概述机械创新设计是指基于机械原理和工程知识的创新设计过程。
机械创新设计案例是指以机械创新设计为基础，通过解决实际问题和满足需求的方式，创造出新的机械产品或改进现有机械产品的设计案例。
在这篇文章中，我们将介绍一些机械创新设计的案例，并探讨其在工程领域中的应用和意义。
案例一：自动化垃圾分类系统在现代社会中，垃圾分类成为了一个重要的环保问题。
传统的垃圾分类方式需要人工操作，效率低下且容易出错。
为了解决这个问题，某公司设计了一套自动化垃圾分类系统。
该系统通过使用机器视觉技术和机械臂控制系统，能够精准地识别和分拣垃圾。
用户只需将垃圾投放到系统中，系统便能够自动地将不同种类的垃圾分拣到不同的垃圾桶中。
这种自动化垃圾分类系统不仅大大提高了垃圾分类的效率，还减少了人力成本和环境污染。
案例二：智能电动自行车随着城市化进程的不断加快，电动自行车成为了一种常见的交通工具。
然而，传统的电动自行车存在电量不稳定、续航里程不够长等问题。
为了解决这些问题，一家公司开发了一款智能电动自行车。
这款智能电动自行车配备了一套先进的电池管理系统和能量回收系统。
电池管理系统能够根据用户的习惯和行驶条件，智能地控制电池的放电和充电，提高电池的使用寿命和续航里程。
能量回收系统能够将制动过程中产生的能量转化为电能，回馈给电池进行充电，进一步延长续航里程。
这款智能电动自行车不仅解决了传统电动自行车的短板，还提升了用户的乘坐体验。
案例三：无人驾驶汽车无人驾驶汽车是近年来快速发展的机械创新设计领域。
它基于人工智能、传感器和控制系统等技术，能够在无需人类干预的情况下自主行驶。
这种创新设计不仅在交通运输领域中具有重要意义，还对未来的城市规划和交通系统的发展产生了深远的影响。
无人驾驶汽车通过使用激光雷达、摄像头和超声波传感器等技术，能够实时感知周围环境的情况，并做出相应的决策。
它能够通过精确的导航算法和先进的控制系统，安全地驾驶在不同的路况下。
自行车创新设计综述
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：********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。
《自行车上的简单机械作业设计方案-2023-2024学年科学教科版2001》
《自行车上的简单机械》作业设计方案一、设计背景：自行车是一种常见的交通工具，它是由许多简单的机械部件组成的。
通过进修自行车上的简单机械原理，可以帮助学生更好地理解机械原理和运动规律。
本次作业设计旨在让学生通过实际操作和观察，掌握自行车上的简单机械原理，培养他们的动手能力和观察力。
二、设计内容：1. 自行车上的简单机械原理介绍：通过PPT或视频展示，介绍自行车上的主要机械部件，如车轮、链条、齿轮等，并讲解它们的作用和互相干系。
2. 实际操作：准备一些简单的自行车零部件，让学生分组进行拆装和组装操作，让他们亲身体验自行车上的机械原理。
3. 观察实验：设置几个观察实验项目，如观察自行车骑行时链条的转动规律、齿轮的作用等，让学生观察并记录实验结果。
4. 设计实验：要求学生设计一个简单的实验，验证某种自行车上的机械原理，并撰写实验报告。
5. 制作展板：要求学生根据自行车上的简单机械原理，制作展板展示，展示自行车上的机械结构和原理。
三、设计目标：1. 让学生了解自行车上的简单机械原理，培养他们对机械原理的兴趣和理解能力。
2. 提高学生的动手能力和观察力，培养他们的实践操作能力。
3. 培养学生的团队合作认识，让他们在小组中互相协作，共同完成实验和展板制作。
四、作业要求：1. 每组学生完成实际操作和观察实验，并撰写实验报告。
2. 每组学生设计一个简单的实验项目，并进行实验验证。
3. 每组学生制作一个展板，展示自行车上的简单机械原理。
4. 每组学生进行小组讨论，总结自行车上的机械原理及其应用。
五、评分标准：1. 实际操作和观察实验报告：30分2. 设计实验及实验报告：30分3. 制作展板及展示：20分4. 小组讨论总结：20分六、作业安排：1. 第一周：介绍自行车上的简单机械原理，分组进行实际操作和观察实验。
2. 第二周：设计实验项目，并进行实验验证，撰写实验报告。
3. 第三周：制作展板，展示自行车上的机械原理，并进行小组讨论总结。
机械创新设计方法结课报告 老人自行车
《机械创新设计方法》结课报告设计题目：前驱无链条老人自行车学生姓名： xxx学号： xxxxxxxxxx班级：机械本科0804任课教师：xxx2011 年 6 月 6 日一．设计任务书（设计原由，设计技术条件，设计内容，设计对象说明）现在市场上的自行车种类繁多，但是适合年纪大的人的缺很少。
于是，我就想设计一种自行车，能够适合年纪大的人代步用，有时候出去购买生活用品和买菜的时候骑，外出散步的时候骑，方便老人们的日常生活。
这款自行车名字为前轮驱动老人自行车。
这次设计是通过solidworks制图软件绘制出来。
该设计改变了以往自行车的后轮链条驱动和三角鞍坐垫，改为前轮无链条驱动和背靠座椅，增加了传动效率和行驶时的舒适性。
该自行车使用3个轮子，增加了行驶时的平稳性。
二．功能原理与工作原理分析功能原理：脚踩前轮驱动，驱动自行车行驶。
工作原理：靠背式座椅借助椅子的反作用力，可全身发力，脚踩前轮的踏板，驱动前轮运动，带动自行车向前行驶。
三．国内外同类产品现状近年来，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。
国外研究人员HILL等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。
国内研究人员邓国光从力学角度较为详细地研究了自行车运动员的蹬踏方式，并用微机控制闭环系统—自行车运动训练测试台得出的数据，研究出曲柄旋转角与蹬踏角的关系。
在能源驱动方面，出现太阳能驱动、蒸汽驱动、夜光型、以及很有发展前景的电力驱动自行车。
电动自行车作为一种有效替代燃油汽车的绿色环保交通工具，在减轻或消除城市环境污染方面发挥作用。
在传动方面，非圆链轮传动以其在大中心距传动和绕性传动上比变速齿轮传动更具独到特性而运用于自行车上。
国内外自行车大赛上常能欣赏到以带传动、圆锥齿轮传动、轴传动、棘轮棘爪传动、无链传动等多种传动形式设计的新型自行车。
机械创新设计案例教程
机械创新设计案例教程咱先说个例子吧。
你看那传统的自行车，就两个轮子、一个车架，普普通通的。
但是在机械创新设计师的眼里，这可就有无限的可能性了。
在教程里可能就会有这么一个案例，有个设计师把自行车进行了超级创新的改造。
他在车架里加了一些巧妙的结构，使得自行车在骑行的时候能够自动收集能量，比如说把骑行过程中的震动、摩擦等能量转化为电能，然后可以给手机充电或者点亮车身上炫酷的小灯。
这就像是给自行车赋予了超能力一样，不再仅仅是个交通工具，还成了一个移动的能量小站。
再比如说那些大型的建筑机械，像起重机。
一般的起重机就是把东西吊起来，然后移到指定的地方，感觉有点单调对吧？教程里可能会介绍一个超有创意的起重机设计案例。
这个起重机的起重臂可以像变形金刚一样改变形状，根据不同的建筑结构和吊运需求，灵活地调整自己的形态。
而且它的操作更加智能化，操作员不需要再进行复杂又繁琐的操作，只需要输入一些简单的指令，起重机就能自己规划出最佳的吊运路线，又快又稳又安全。
这可不仅仅是提高了工作效率，简直就是把起重机从一个傻大粗的工具变成了一个聪明的建筑小助手。
这教程里面可全是这样的宝藏案例啊。
不管你是刚刚踏入机械设计领域的小白，还是已经在这个行业里摸爬滚打了一段时间的老手，它都像是一个充满惊喜的百宝箱。
对于小白来说，这些案例就像是一盏盏明灯，照亮了他们在机械创新设计这条路上探索的方向。
每一个案例就像是一个故事，告诉你原来机械还可以这么玩，激发你脑袋里那些还在沉睡的创意小细胞。
而对于老手来说呢，这教程更像是一个灵感的加油站。
在日常工作中，可能会陷入一些固定的思维模式，总是按照老一套来设计机械。
但是看了这些创新案例，就像是给大脑来了一场暴风雨洗礼，突然就会意识到，“原来还能这样啊！”然后就可以把这些新的创意和自己的经验相结合，创造出更加厉害的机械产品。
而且啊，这教程可不是干巴巴地只给你讲案例。
它还会深入剖析每个案例背后的原理、设计思路以及遇到的困难和解决方法。