自行车车架优化设计

自行车车架优化设计

高婷 江娜 冯新颖 马雨飞

山东英才学院 山东省济南市 250104

摘要：随着人们环保意识的增强，自行车越来越受欢迎。据相关数据显示，目前，市场上的自行车超过亿辆。近年来，自行车的功能也从单一的代替步行向休闲、运动、健身转变。作为一种小轮径自行车，具有骑行舒适、体积小、重量轻、携带方便、占用空间小等优点，越来越受到消费者的青睐。目前已成为自行车消费市场的重要品类，市场份额不断增加。基于此，本篇文章对折叠自行车车架优化设计进行研究，以供参考。

关键词：折叠自行车；车架；优化设计

引言

中国已成为当今世界自行车的主要生产国、出口国和消费国，随着城市化进程的加快和发展中国家人口增长的压力，能源和运输已成为全球性问题，从而产生了运输人性化的想法。分析当前自行车的设计特点，结合对自行车设计难点的现实分析，同时为自行车的设计趋势和优化提供有效的基础。

1折叠自行车车架优化设计

1.自行车车架优化的分析

1.1.1机架中的梁折叠设计

机架结构件是自行车部件和底盘特性的重要载体。折叠的基本框架是在搁板支座梁附近设置折扣，使结构的前后沿弦轴水平旋转180度，使前后平行。这种折叠设计相对便宜，结构简单，操作方便。符合用户的基本期望。是引进普通自行车的工业企业的首选解决方案。

1.1.2车架焊接组件的检测

如果上述检查工作完成之后，确定车架存在不正的问题，需要及时进行返修处理，并且重点检查焊接组件的质量是否满足要求。其一，检测确定中间轴的结构是否存在弯曲的问题，将车辆行驶到平台上，然后应用等V型垫铁打表检测，保证允许偏差控制在0.054mm以内；其二，在车架、前后轮、中轴等结构安装施工环节，需要做好中轴心与后轮水平面与垂直面的间隔距离时完全一致的，偏差不能超过1.5mm；其三，前叉立轴线应该达到垂直度的标准，保证尺寸偏差不超过1.5mm；其四，车架分解的过程中，将车架直接放置到检验平台，联合夹具设备进行全面的检测。在该检测环节，应该通过立管的轴心进行定位作业，通过中接头支撑点的部位作为位置的确定点，保证测量的精度符合要求。经过检查工作结束后，后平叉两侧是等高的，保证高度参数负荷要求，允许偏差在2mm以内，以达到车架结构安装精度的要求。自行车作为短距工具，其设计分析主要问题在于，自行车的重心应尽可能处于中间位置，这要求设计者应考虑到折叠后的位移。这也是设计时应考虑的因素。整个部件应该很容易，重量可以通过替代材料来减轻，同时保持功能和美学。为此，开发人员应该对材料和工艺以及美学的结合有很好的控制。折叠自行车的设计比传统自行车技术强，应考虑贴花、涂料和货架本身的协调，以实现技术上的无缝外观。

2折叠自行车车架优化设计方法

2.1本地设计的自行车车架

在先前的实验中，横截面力最大程度地低于柜架管理器(即盖子)，导致柜架的过程复杂且成本较高。为了增加加权点的强度，通常会进行局部补充。（如图1所示）。

图1折叠自行车车架补强图示

由于局部位移，车钣金的壁厚从2.5mm降至2.3mm。已验证壁厚减小是否得到强化措施的补充，并已测试了负载为90kg。

2.2折叠填缝空间设计

折边设计通常是一种四向锁定链或凸轮的机制，在这种机制中，折弯图案在出口点后仅略微反弹。此外，机架仅通过折边铰链和快速密封杆锁定，由于铰链之间的距离，导致折边前后产生滑动摩擦，直接影响自行车的强度。为了改变这种行为，折叠构件设计为位于折叠的正面和折叠的背面。折叠机构在锁定装置中大大增加了自行车的强度，因为镫筋和槽的作用不会在折叠前后产生滑动摩擦。

3车架的几何精度要求

车架焊接环节，目前很多生产厂家都会选择使用氩弧焊的方式，这种方式可以实现单面焊双面成型，焊接的质量比较高，在焊接结束之后符合QB1880-93的标准；车架立管达到平行度的标准，车架立管轴线需要在车架中心线上，并且偏差控制在1.8mm的范围内；车架的平、立叉达到对称性的要求，且平、立叉是关于车架中心基面对称的，尺寸公差在6mm以下；如果车架有接头，应该保证垂直度满足要求，车架内的轴线和车架中心基面保持垂直设置，偏差在1.5mm以下；车架上下立管结构的设置尤为关键，达到直线度标准，保证上、下、立管的直线度不会超过300mm，公差在1mm以下；前叉几何精度满足要求，具体有如下控制的几个方面：其一，前叉腿对称度符合要求，保证两侧压扁的部位上是关于轴线对称的，偏差不会超过2.0mm；其二，前叉开口的部位上精度符合要求，以中间面对称设置，公差不会超过1.5mm；前叉开口位置垂直度符合要求，开口底部和前叉是对称中心面设施的，公差在1.5mm以内。

4折叠自行车的设计趋势

折叠结构会影响折叠力学性能，尤其是移动性和安全性。调查发现，目前的折叠可分为六种不同的折叠方法:主折叠和辅折叠、主折叠和辅折叠、几种组合折叠、嵌套折叠、多合一折叠。折叠电动自行车目前的折叠方式不同，结构的不断发展也影响造型的发展。从既有产品到概念设计的分析，都是从车身的形状，不仅是直线，而且是细长的设计。它会考虑几何点、线和贴合约束，减少支撑，并在视觉上简化折叠电动自行车的造型。设计和设计未来折叠自行车时，必须考虑到不同的用户情景。对于户外活动来说，稳定性和耐用性则非常重要，以最大限度地满足用户的需求。

结束语

综上所述，自行车是人们日常生活的必备工具之一，对于人们的生活改变比较明显，其消费者的群体是非常庞大的，而自行车的运行安全性就成为人们关注的焦点，尤其是车架精度方面，是每个人非常重视的一方面结构。因为车架结构的精度对于人们的骑行顺利程度以及省时省力方面有着直接的影响巨大，但是自行车的生产环节，由于很多因素都会导致车架精度无法满足要求，影响车辆行驶的安全性与稳定性，所以需要结合实际情况做出调整，保证车架精度合格，切实提升车辆行驶的稳定性，为保障人们的生命安全奠定基础。

参考文献

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