基于plc设计

摘要洛阳理工学院毕业设计（论文）基于Pro/E的山地自行车造型设计摘要山地自行车，英文名叫“mountainbike”，缩写为MTB。山地自行车设计是一项十分重要的工作，也是一门专业的抖学。国外山地自行车工业发达的国家都在自行车设计中投入了大量人力、物力和财力，也取得了很好的效果。我国虽然被称为自行车生产王国，但在产品设计工作上与国外先进水平相比还存在差距。为了迅速提高我国自行车水平，必须在设计工作中下功夫。山地自行车设计涉及到大量计算和技术问题，本设计将利用PRO/E、CAD等软件从模型出发到一整部山地自行车的成型的介绍。将从山地自行车设计的技术经济指标、山地自行车设计的使用要求和步骤、山地自行车设计人员要求、山地自行车影响出功率的机械因素、山地自行车行驶阻力、山地自行车安全要求、山地自行车设计的配合要求八个方面。关键词：山地自行车，PRO/E，CAD，机械因素Pro/EBasedOnTheMountainBikeModellingDesignABSTRACTMountainbike,calledmountainbikeEnglish,abbreviationforMTB.Mountainbikedesignisaveryimportantwork,isalsoakindofprofessionalshakinglearn.Foreignmountainbikeindustrydevelopedcountriesareinbicycledesigninvestedahugehuman,materialandfinancialresources,andgoodresultshavebeenachieved.AlthoughChinaiscalledthekingdomofbicycles,butproductionproductdesignworkcomparedwithforeignadvancedlevelalsohasthedisparity.Inordertoquicklyraiseourbicyclelevelindesignwork,wemustmakegreatefforts.Mountainbikedesigninvolvessubstantialcomputationandtechnicalproblems,thisdesignwillusePRO/E,suchasCADsoftwaretoawholedepartmentfromthemodelofthemountainbikemoldingintroduction.Mountainbikedesignfromtechnicalandeconomicindexes,theuseofthemountainbikedesignrequirementsandsteps,mountainbikedesignpersonnelrequirements,mountainbikeinfluencethemechanicalfactors,thepowerofthemountainbikedrivingresistance,mountainbikesafetyrequirements,mountainbikewitheightaspectsofdesignrequirements.KEYWORDS:Mountainbike，PRO/E，CAD，Mechanicalfactors目录前言1第1章山地自行车设计的技术经济指标2第2章自行车行驶阻力分析52.1滚动阻力52.2空气阻力52.3内部阻力5第3章山地自行车设计的要点73.1材料因素73.1.1下面就几种材料做具体分析73.1.2材料的选择113.2结构因素123.2.1车架133.2.2前叉143.2.3车把及位置153.2.4前轴、后轴和中轴153.2.5脚蹬163.2.6飞轮163.2.7变速器173.2.8前后轮183.2.9鞍座及高度193.2.10前后闸203.2.11曲柄20第4章自行车车座的模具设计214.1塑件成型工艺性分析214.1.1塑件的分析214.1.2PC的性能分析214.1.3PC的注射成型过程及工艺参数224.2拟定模具的结构形式224.2.1分型面位置的确定234.2.2型腔数量和模具结构形式的确定234.2.3注射机型号的确定244.2.4主流道的设计254.3成型零件的设计264.3.1成型零件的结构设计264.4模架的确定274.4.1各模板尺寸的确定274.5冷却水线的设计274.6总装配图和部分零件图的绘制28第5章鞍座模具的上模腔的NC代码295.1工件图形295.2模架图形295.3部分工序NC代码30结论33谢辞34参考文献35外文资料翻译37前言山地自行车，又称脚踏车或单车，是通常二轮的小型陆上车俩。一般以人骑上脚踩踏板驱动。英文bicycle或bike的bi意指二而cycle意指轮。在中国大陆、台湾、新加坡，通常称为“自行车”或“脚踏车”，在香港、澳门则通常称为“单车”。很多国家和地区认为山地自行车是车辆，常常要求适当配备甚至是要向政府相关部门登记领取车牌后始得上路。有些地方要求夜间行车时自行车要使用车灯。中华人民共和国的交通法规将自行车列为一种非机动车。在香港，山地自行车属于“非机动车辆”，无须领有牌照，但在路上行驶时，须遵守和机动车辆一样的交通规则。山地自行车是一中种面对生活的态度，也中种纯真梦想的执着。一辆好的自行车首先要有好的车架、好的零件组成，然后还要有良好的组装技术。将这三个因素科学地加以组合后，才能算是一辆好的自行车。由于各国生活水平的差异，使用自行车的目的各不相同，有些国家的骑行者以旅游、锻炼身体以及少年儿童体育运动为主要目的，一般使用多速车、越野车和山地车；有些国家的自行车主要作为交通工具，多使用轻便车和多速车。总的来说，自行车是朝着美、轻、牢、新、廉方向发展。美是造型美观、色彩鲜艳、华丽而不俗；轻是自重轻、骑行轻；牢是强度高；新是款式新、品种多；廉是成本低、竞争力强。有目的的了解学习有关的山地自行车各部件之间的连接方式，一方面，在使用上能我们更清楚自行车本身的构造，以便更好的、更安全方便的使用山地自行车，也能更好的对他进行维护和保养。在一方面，对于一个从事学习工业设计的人来说，更多的了解一些机械构造，内部原理等知识，可以使我们在设计产品的时候，形成一个完整的思路，是我们的美好的外*观造型构思与事物本身的构造形成一个完美的结合。第1章山地自行车设计的技术经济指标山地自行车设计的基本任务是根据使用者的要求结合制造部门的可能性，创造性地运用有关科学技术和知识，设计出受用户欢迎的产品。因此，设计自行车时，首先应该选择合理的结构，同时还应符合有关技术经济指标的要求。社会对自行车使用的要求是多方面的，因此，自行车的技术经济指标包括的内容也较多，这里就提出下列最常用的若干内容。1、使用寿命山地自行车属日用消费品，不同类型的自行车均有相应的使用寿命要求，因为山地自行车的易损零部件，在运转中要磨耗、变形或损坏，不但增加了维修工作量，甚至会失去使用价值。因此，设计山地自行车时应根据不同的使用要求，对寿命问题予以重视。2、行驶安全性这是山地自行车设计者必须考虑的内容，随着车辆的增多和车祸的经常发生，国内外对自行车的行驶安全性越来越加重视，国际自行车标准已有明确的安全标准要求，不符合安全要求的自行车严格禁止行驶。当然，骑车事故的发生原因是多方面的，但首先要从产品设计结构上保证达到安全标准的要求。3、产品标准化这是指山地自行车产品的系列化，部件通用化和零件标准化。在各企业都在大力开展新品种的新形势下，标准化工作就显得更为重要了，目前我国自行车标准化主要存在二个问题，首先是国家标准未能完全很好的贯彻，不少人认为只要达到自行车质量鉴定40项就行了，这是一种不全面的观点，何况我国现行的40项内容有其历史和客观的原因，从目前来看很有修改的必要。因此，我国山地自行车首先应当符合国家标准的要求，同时，要使新开发的产品符合标准化要求，标准要先行，如果各厂由于没有明确标准就自行设计，待社会上形成一定数量后，再统一标准就困难了。因此，产品设计，首先要查找和依据有关标准。4、工艺性山地自行车设计时要考虑加工工艺的合理性，特别批量生产的品种，工艺合理性显得更为重要。所设计的自行车在保证使用要求的情况下，应该能用最少的工时，材料和加工费用制造出来。山地自行车的外形应合乎比例、和谐平整、美观大方，以增加使用者对自行车的美观感。贴花、色彩等也是吸引消费者的重要方面。现在消费者购买山地自行车时，主要依据是牌号、价格、外形和美观程度。在自行车日趋饱和，市场竞争更加剧烈与的新形势下，产品设计工作对外形和美观的考虑与研究就更加重要了。5、强度和最大容许负荷设计山地自行车中的每个零部件时，必须保证足够的强度。任何一个零件在使用时都不应产生断裂损坏和发生的残余变形，否则将不能正常地使用甚至引起事故。自行车如有过大的允许负荷能力，虽然能扩大其使用范围，但将使自行车零件的尺寸和强度随着增大，是不经济的，因此要合理选择而设计。6、成本山地自行车制造成本能综合地表示出很多项技术经济指标的结果。例如重量、自行车制造工艺性、新工艺采用情况和标准化通用化程度等。成本的高低，表示了经济上是否合理，所以产品设计要有经济观点，十分重视和努力降低自行车制度成本。7、骑行轻快和舒适山地自行车既要有一定的刚度，也要有相应的弹性，否则就会影响骑行性能和使骑行者容易产生疲劳，因此对架、前叉和鞍座等主要部件都要与人的体形结合起来考虑，使之达到骑行舒适的要求。本设计所参照的山地自行车类型如图1-1、1-2：图1-1图1-2第2章自行车行驶阻力分析2.1滚动阻力相当于车轮在路面上滚动时所引起的能量损失。它由滚动时轮胎断面产生变形、胎面与路面之间相对滑动、路面变形、由于路面不平而引起的振荡损失等因素组成。2.2空气阻力自行车在空气中运动，空气本身也在流动，两者综合形成的相对运动，造成对自行车骑行阻力。空气阻力由磨擦阻力和压力阻力构成，磨擦阻力是空气对车和人体表面的磨擦作用造成的阻力。压力阻力有二种:一种是车和人的前部气流被紧挤，产生对抗车和人前进的正压；另一种在后部和拐角处空气变得稀薄而引起涡流，产生将车和人吸住的负压。构成磨擦阻力的因素与车和人的表面平整、光滑度和外形大小有关，此外还与挥动脚蹬时的空气阻力和车轮转动的空气阻力有关。目前出现的高速自行车、避风式自行车、流线型自行车以及采用“滴水管”和异径辐条等，其目的均为了减轻空气的阻力。2.3内部阻力骑车人驱动中轴转动所做的功，在转换成为有效的后轮推力过程，把动力传递中所浪费的部分称内部阻力。其中包括:1.各转动部分的转动摩擦力矩:如果环绕中轴力矩，则其摩擦力矩(公斤力·厘米)为:若前后轴:2.4，则中轴:1.0，链轮和链条:1.2，飞轮和链条:1.2。如果环绕后轴，则其值进一步减小到它的三分之一左右，与滚动阻力、空气阻力相比，仅为百分之一左右。2.链传动的效率:轴皮转动、链轮、飞轮和链条的啮合，产生的摩擦阻力并不大。3.由于车架的弯曲或扭曲等瞬时弯曲变形时变形产生的能量消耗:由于大链轮和飞轮的旋转与车架中心平面不重合，如果踏力较大，在强大的链条抗力作用下，使中接头和后平立叉部分受弯曲而靠拢，曲柄每转一周，这种现象在左右脚蹬各发生一次，使车架弯曲变形，并出现“抖动”现象。不单是能量的损失，随着车架的抖动促成车轮安装精度的破坏而增大滑角，从而引起滚动阻力的增加。设计赛车等自行车时应特别重视这一点。抖动的能量损失很大，一般占内部阻力的10%左右。4.轴皮变速内部阻力:轴皮变速内部的行星齿轮机构是由很多零件组成的:中心齿轮、行星齿轮、内齿轮、撑牙等，但其摩擦阻力不大。外变速或变速器的链条中心线是偏斜的，但传动效率的降低也很小。5.骑车人身体的上下振动的能量损失:从带有减震的车架和鞍座到骑车人身体的上下振动，其能量的损失有时很大。为了骑行舒适，车架、前叉、鞍座的弹性要好，但设计时也要考虑保