死飞自行车的设计.docx

死飞自行车的设计.docx

《死飞自行车的设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《死飞自行车的设计.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

死飞自行车的设计

学生姓名

专业

班级

指导教师姓名

职称

工作单位

课题来源

学生自拟课题

课题性质

理论研究

课题名称

基于UG的死飞自行车设计

本设计的科学依据

（科学意义和应用前景，国内外研究概况，目前技术现状、水平和发展趋势等）

1.死飞自行车的来源

死飞自行车的由来最大归功于美国，在80年代，欧美国家汽车的拥有量大，道路设施不健全，而信使的任务又加繁重，变通的信使便想到用转向方便、快捷的自行车来运送信件。

自行车的体积小，方便于在街道、拥挤的路上穿梭行驶，而这种自行车多是公路自行车。

由于公路自行车拥有繁多的变速器、闸线等，在骑行的时候都需要紧密的配合，且在日常的骑行中又得保养，稍微损坏就会在骑行的过程造成不必要的伤害，而骑行过程中的各种配合又是对信使的一种负担。

于是他们开始对现有的公路自行进行改装，对车架结构进行简单化，不易损坏，也没有多余的、错综复杂的闸线，并且拥有稳定的速度便于在城市中平坦的公路上行驶，这种自行车便是死飞自行车的雏形。

2.死飞自行车的现状

       针对自行车行业的调查，技术含量，以及业界的死飞自行车行业现状有以下几点；

      1.行业乱象因为节能能源使用，自行车需求趋于休闲健身行业。

但是中国的自行车王国在历经汽车时代的洗礼之后，淘汰产能依然存在。

便宜就有市场的市场认知依然在收入有限的消费者购买动机下存在，而且普遍存在把休闲娱乐健身功能忽视的市场趋势。

       2.行业技术因为市场受众，内销自行车品质参差不齐，因价格战导致市场黑洞，就是越节省成本，前沿技术的适应，产品的专业品质根本无需考虑。

在这方面知名品牌的做法值得借鉴。

      3.行业服务低价竞争的过剩产能销售产品，售后无从谈起，维权艰难。

修补市场缺乏规范，实体店销售终端经营以专卖服务有保障。

设计内容和预期成果

（具体设计内容和重点解决的技术问题、预期成果和提供的形式）

本论文主要是对死飞自行车进行三维建模，包括零部件的三维建模及最后的整体装配，此论文的最大难点即重点是三维软件的运用，如何正确的运用三维软件中板块和命令。

最终以文件和照片的形式提交死飞自行车的所有零部件模型及整体三维模型。

拟采取设计方法和技术支持

（设计方案、技术要求、实验方法和步骤、可能遇到的问题和解决办法等）

本论文的设计内容如下：

（1）搜集现有相关的数据，对搜集到的数据进行归类分析，研究各类数据并加以修改，加入自己创新点。

（2）利用三维建模软件，结合搜集、分析的数据，对死飞自行车的各部件进行三维建模、装配。

在三维制图软件方面遇到的问题可以请教老师和同学们，也可通过网络、论坛、各种群等来解决。

实现本项目预期目标和已具备的条件

（包括过去学习、研究工作基础，现有主要仪器设备、设计环境及协作条件等）

在选题时，选到本题目，我就能感觉到此次的毕业设计肯定能顺利完成，能按照要求对死飞自行车进行三维建模。

以前在大一大二时感觉时间空余，就自学与本专业有关的软件UG，通过自己的学习现已可以独立完成一些比较简单的三维建模。

也恰好选对了一个自己比较熟悉的题目。

各环节拟定阶段性工作进度

（以周为单位）

开题报告

外文翻译

搜集资料

三维建模及装配

中期检查

拟写说明书的初稿

导师对初稿的指导

定稿

答辩

整理入册

摘要

死飞自行车自从诞生之际就一直受到人们的追捧，它以简单的设计造型、流畅的线条、舒适的骑行、高超的技巧性在许多的国家内受到青少年骑行爱好者的青睐。

常见的自行车多以后轮齿轮可以再脚蹬固定下旋转；而死飞自行车则是把后轮齿轮与后轮固定在一起，只能与脚蹬同步旋转，且没有刹车系统，只能用脚蹬来控制自行车的速度以及刹车。

而国内因为各种原因一直不能很好的推广死飞自行车，让国内的人们则是保留在传统自行车的阶段，之一对死飞自行车持有各种偏见。

而本论文的设计宗旨是想改变人们对死飞自行车的认识，通过对死飞自行车各部件的建模，然后再把各部件组装在一起，以直观的方式把死飞自行车的各部件以及整车展现在大家的视线之中。

关键词：

死飞自行车UG三维建模装配

Abstract

Deadflysincethebirthoftheoccasionhasbeensoughtafterbypeople,itisasimpledesignstyle,smoothlines,comfortableriding,superbskillsinmanycountriesbyyoungpeopleridingenthusiastsfavor.Commonbikeandmoreafterthewheelgearcanbefixedunderthepedalrotation;anddeadflybikeistherearwheelgearandrearwheelfixedtogether,onlywiththepedalsynchronousrotation,andnobrakesystem,onlywiththepedalTocontrolthespeedofthebicycleandthebrakes.

Anddomesticbecauseofvariousreasonshasbeenverygoodtopromotedeadflybike,sothatthepeopleofthecountryistoretainthestageinthetraditionalbike,oneofthedeadflybikeholdingavarietyofprejudices.Thepurposeofthispaperistochangepeople'sunderstandingofthedeadflybike,throughthedeathofthebikepartsofthemodeling,andthenthecomponentsassembledtogether,inanintuitivewaytodeathofthebikepartsandthewholeAutoshownowamongthelineofsight.

Keywords:

deadflybikeUGthree-dimensionalmodelingassembly

目录

摘要I

AbstractII

第1章绪论1

1.1死飞自行车的由来1

1.2死飞自行车的现状1

第2章三维建模的软件（UG）3

2.2UG的现状及发展趋势3

2.3主要功能3

第3章主要零部件建模5

3.1建模的意义及目的5

3.2建模的方法及步骤5

3.2.1把架的建模5

3.2.2链条节的建模6

3.2.3前叉的建模7

3.2.4车架的建模8

3.2.5后轮的建模9

3.2.6车把的建模10

3.2.7大齿轮的建模11

3.2.8座架的建模12

第4章装配13

第5章结论15

参考文献18

第1章绪论

随着社会的进步，人们的生活质量也随之越来越好，从之前的粗茶淡饭到现在的鸡鸭鱼肉，处处都体现出人类是一类合格的“吃货”，而这些大鱼大肉的背后却是人类身体上的伤害：

肥胖、高血压、心脏病、血脂稠等都在侵害者人类的身心健康。

随着这些疾病的出现，人类也越来越重视起自身的健康，开始增加自身的身体素质。

骑行作为新兴的健身方式越来越被人们接触、认识，但人们追求刺激的脚步从未停止，开始对自行车进行刺激的研究，于是一种新型的自行车“死飞”出现在人们的视野中，它以高速度、高技巧性著称。

由于人们对“死飞”自行车的热爱，却又对“死飞”自行车的结构、性能、组成等不是很了解，所以本论文以“死飞”自行车为例进行结构、性能、组成的研究，目的是使每一位热爱“死飞”自行车的人们对“死飞”更进一步的了解、认识。

因为“死飞”最早出现于国外，所以我们我们应先从国外的一些论坛中搜集有关的出现原因、生产过程等相关的文献，然后再结合中国的实际问题进行研究，以建模的形式把所研究的问题表现出来。

1.1死飞自行车的由来

死飞自行车的由来最大归功于美国，在80年代，欧美国家汽车的拥有量大，道路设施不健全，而信使的任务又加繁重，变通的信使便想到用转向方便、快捷的自行车来运送信件。

自行车的体积小，方便于在街道、拥挤的路上穿梭行驶，而这种自行车多是公路自行车。

由于公路自行车拥有繁多的变速器、闸线等，在骑行的时候都需要紧密的配合，且在日常的骑行中又得保养，稍微损坏就会在骑行的过程造成不必要的伤害，而骑行过程中的各种配合又是对信使的一种负担。

于是他们开始对现有的公路自行进行改装，对车架结构进行简单化，不易损坏，也没有多余的、错综复杂的闸线，并且拥有稳定的速度便于在城市中平坦的公路上行驶，这种自行车便是死飞自行车的雏形。

之后在各种影视作品中初露，它便以一种新型的事物展现在人们的视野中，通过影视让更多的人们认识到它，便一炮而红，得到了更多人的认可。

1.2死飞自行车的现状

由于死飞自行车的迅速兴起，又由于在全民健身和国家倡导新能源的情况下，死飞自行车以独有的骑行方式、骑行技巧、骑行乐趣被广大人民群众认可，但在火爆兴起的情况下必定有缺陷，综合现有的市场调研发现有以下弊端：

（1）死飞自行车行业混乱现象由于国家倡导全民健身和新能源，越来越多的人们选择用自行车来反映国家的号召，因为死飞自行车与我国传统的自行车相差太大，一时不能被国人所认可，但我相信在不久将来死飞自行车必定会在国内市场“闯”出一片属于自己的天地。

（2）死飞自行车行业的技术问题由于国内自行车品种、样式繁多，自行车市场广泛，而内销的死飞自行车又参差不齐，又加之在价格方面的因素，越来越多的死飞自行车厂家偷工减料，技术性跟不上，质量不能保障。

所死飞自行车在国内的销量一直是不容乐观。

（3）死飞自行车行业的售后服务问题以价格为竞争因素的销售，往往在售后服务出现问题，又投诉无门。

所以死飞自行车在市场规划方面一直落后，国人就谈不及购买了。

以上便是死飞自行车在国内的现有状况。

第2章三维建模的软件（UG）

UG（UnigraphicsNX）是由SiemensPLNSoftware公司设计的一个解决产品的软件，它给操作者提供了产品的数字化模型和一些辅助。

同时也是一个人机交互系统，即计算机辅助设计和辅助制造，它众多的模块及强大能力，可以很容易的对各种复杂的实体进行处理。

它具有多个设计层次：

结构设计层次、次系统设计层次、组合件设计层次。

UG的正式开发在1969年，他是在C语言的基础上来改造开发的，他是在一个二维平面和三维空间结构网格上运用繁多的网格来开发的一个用数值来求解微分的工具。

2.2UG的现状及发展趋势

由于社会的不断发展，现有的机械加工厂、园林设计、汽车行业等都有设计中心，而这些设计中心都是利用UG软件来进行辅助性设计。

UG众多的设计模块能满足各行各业的设计者，它众多的设计板块、强大的图形处理能力及可渲染的画面，在全球都有许多客户群体，占据设计类软件中的20%。

随着科技的发展、国家的繁盛，越来越多园林绿化、机械类设计也随之壮大，这需要不断的来完善软件的功能，其中主要完善的设计模块由：

1）通用接口程序的设计

2）数据交互程序的设计

3）界面用户自定义设定

4）软件的自主学习及记忆功能

2.3主要功能

1.工业设计

UG为了解决产品的可加工性和加工后的形状等，为设计者提供了多元化的处理功能，利用建模板块可以快速对产品进行形状的设计及颜色的渲染，这些人性化的设计板块俘获不少设计者青睐的眼光，且能满足设计者的各种需求。

2.产品设计

UG融合了多种设计板块，已形成全球唯一一款中包含板块最多、设计功能最强大的软件。

即可满足机械类的高复杂性、灵敏性的设计需要，也可以满足对布线、管道、钣金等其他柔性设计的需求。

3.模具设计

UG的各种板块中，流行最广、运用量最大的就是模具板块了,首先是对各个工件进行建模，然后可以在装配在一起。

还有分模，分模又分为两种，即计算机自动分模和根据自己的习惯进行分模。

在此版块中也可以对多个工件进行装配，然后再对装配体进行爆炸处理，形成爆炸图。

自动分模过程注塑模具的向导实在UG的基础上开发运用的，对于这种专业设计的模块，模块中配备有标准的用件，操作者可根据自己的需求来进行调整选择，还可以对标准间的自主设置，在很大一定程度上提高设计的效率。

它包括整个的设计流程：

产品的装载、布局排位、分型、模具的加载、浇筑和冷却系统以及在以后的出图。

整个的设计流程很直观、快速，就是入门级的设计者也能完成一些中难度和高难度的设计。

其手动分模的方法和步骤如下：

（1）分析模具，定基准，使其Z轴与模具的脱模方向一致。

（2）模具部件的查验，设置有颜色的一面。

（3）补贴靠近破裂的孔。

（4）拉出需要分型的一面。

（5）抽取其中带有颜色的一面，使之与分型面及孔的片体结合在一起，使它们成为整个的片体。

（6）做一个箱体包裹之前的产品，用步骤（5）中的片体进行分割。

（7）分出的上模具和下模具后，观察哪个模具与产品相符，用另外一个模具对产品求差即可。

4.NC加工

此板块可以完成模拟加工中心对工件的加工过程，操作者只需在会只好图形的条件下观察刀具轨迹的生成，还可以对已形成刀具轨迹的修改，并自动判断刀具轨迹的可行性。

该模版还能对钻孔、镗孔、铣孔、攻丝等操作，且都是自动生成加工工序。

第3章主要零部件建模

3.1建模的意义及目的

三维建模是把抽象化的二维平面图纸转化成简单明了三维事物，通过对物件的三维建模，我们可以直观认识到物件的形状、造型及各部件之间的关系，并能从中认识到各部件间的位置关系、连接方式，方便我们及喜爱死飞自行车的人门更进一步的了解，并能在一定程度上维修一些简单的问题。

3.2建模的方法及步骤

死飞自行车以结构简单、没有闸线及漂亮外形被广大自行车爱好者所拥护，其组成有十九个主要零件，分别是：

车架组（车架和车前叉）、手把、后轮、前轮、链条、轮轴、座管、车头碗组、脚拐大齿轮和小齿轮等。

择取其中的零部件进行建模并作一介绍。

3.2.1把架的建模

图3-1把架的建模方法及建模后的实体

把架就是“龙头”，固定在车架上，并有合适的活动关节与手把固定在一起，使之通过手把的转动来实现骑行方向的改变。

在选择把架这个零部件时应注意与车架组相符合。

其主要的建模步骤和方法是：

（1）利用“拉伸”命令，在基础平面XY平面内绘制草图直径为50的圆，点击“完成草图”并拉伸出一定长度为230的实体。

（2）利用“基础平面”创建出一个新的平面，命名为基础平面1，且该平面与步骤

（1）中实体的中心轴成六十度夹角。

（3）利用“拉伸”命令，在基础平面1内绘制草图直径为50的圆，确定“完成草图”并拉伸出长度为160的实体。

（4）利用同步骤

（1）中的命令，在步骤

（1）拉伸实体的上表面内绘制草图直径为20的圆，完成草图并拉伸与步骤

（1）中的实体。

（5）利用“螺纹”命令中的“详细”子命令，选中步骤（4）中拉伸求差的孔，进行螺纹处理。

（6）利用“边倒圆/倒斜角”命令，对实体中锐角钝化，使其整体光滑平整。

3.2.2链条节的建模

图3-2链条节的建模方法及建模后的实体

链条是整个死飞自行车的主要组件，是动力的来源，它与车架上的大齿轮和后轮的小齿轮相连，通过大齿轮的转动来时链条的运动从而带动固定在后轮上的小齿轮旋转，使死飞自行车前后移动。

其主要的建模方法及步骤如下：

（1）运用“拉伸”命令，在基础平面XY平面内绘制草图直径为6和8的同心圆，在相距20的同一方向上在绘制两个同样的同心圆，完成草图并拉伸出长度为15的实体管。

（2）同步骤

（1）中的命令，在同一平面内绘制草图直径为8和14的同心圆，在相距20的同一方向上在绘制两个同样的同心圆，完成草图并拉伸出4到11长度为7的实体。

（3）利用“拉伸”命令，在步骤

（2）中拉伸实体的端面内绘制草图，完成草图并拉伸出长度为2的实体。

（4）利用“基础平面”命令，创建一个新的平面，且该平面在步骤

（1）中实体上端面和下端面的中间，把此平面命名为基础平面1.

（5）利用“镜像体”命令，选中步骤（3）中的实体特征，以基础平面1为中心平面进行实体的镜像。

3.2.3前叉的建模

图3-3前叉的建模方法以及建模后的实体

前叉是固定前轮及传递转向的装置，其下端通过螺母与前轮组件结合在一起，其上与车架连接在一起，车把的转动带动前叉的扭动，从而来改变死飞自行车的前进方向。

其主要的建模方法及步骤如下：

（1）利用“拉伸”命令，在基础平面XY平面内绘制草图直径为60、45的同心圆，完成草图并拉伸出长度为100的实体。

（2）利用“基础平面”命令，创建一个新的平面，且该平面与步骤

（1）中的实体侧面相切，把该平面命名为“基础平面1”。

（3）同步骤

（1）中命令，在基础平面1内绘制草图直径为20的圆，完成草图并拉伸求和出长度为8的实体。

（4）利用“拉伸”命令，在基础平面1内绘制草图直径为8的圆，且该圆与步骤（3）中圆同心。

完成草图并拉伸求差与之前的实体，使之成为通孔。

（5）利用“基础平面”命令，创建出三个平面，分别命名为基础平面2、3、4，基础平面2与步骤

（1）中的实体侧面相切，基础平面3与步骤

（1）中的实体下端面平行且距离为20，基础平面4与XY平面平行且距离600。

（6）利用“草图”命令，分别在基础平面2、3、4内绘制草图椭圆，绘制的椭圆大小一次缩小。

（7）利用曲面中的“通过曲线组”命令，依次选中基础平面2、3、4中的椭圆草图，在确定前设定使其成为实体。

（8）利用“镜像体”命令，选中步骤（7）中实体，以XZ平面为中心平面，进行实体的镜像。

（9）利用“边倒圆、倒斜角”命令，对实体中的锐角进行钝化处理。

3.2.4车架的建模

图3-4车架的建模方法及建模后的实体

车架是整辆死飞自行车的核心组件，是整车的保持架，安全性的保障全靠它。

其前端与把架、前叉连接在一起；后端与后轮连接在一起；上端与座架连接在一起；下端与脚拐连接在一起，可见车架在整辆自行车中起着“承上启下、首尾相连”的作用。

其主要的建模方法及步骤如下：

（1）利用“拉伸”命令，在基础平面XY平面内绘制草图直径为30、50的同心圆，完成草图并拉伸出长度为200的实体。

（2）利用“基础平面”命令，创建出一个新的平面，该平面与XY平面平行且相距180，命名该平面为基础平面1.

（3）同步骤

（1）中的命令，在基础平面1内绘制草图直径为30、25的同心圆，且该同心圆与步骤

（1）中的同心圆相距700，完成草图并拉伸出长度为700的实体。

（4）利用“拉伸”命令，在XZ基础平面内绘制草图直径为50、30的同心圆，且该同心圆在步骤（3）实体的下断面，完成草图并拉伸出-50到50长度为100的实体。

（5）利用“基础平面”命令，创建出四个新平面，分别命名为基础平面2、3、4、5，且平面2与YZ平面呈70度夹角；平面3与YZ平面呈45度夹角；平面4与平面2相距600且平行；平面5与平面平行且相距600。

（6）同步骤

（1）中的命令，在平面2、3内分别绘制草图直径为50、30的同心圆，完成草图并拉伸至与步骤（3）中的实体相交。

（7）利用“拉伸”命令，在平面5内绘制草图直径为30的两个圆且圆心距为20，完成草图并拉伸出长度为600的实体。

（8）利用“拉伸”命令，在平面4内绘制草图椭圆，完成草图并拉伸至与步骤（7）中的实体相交。

（9）利用“边倒圆、倒斜角”命令，对实体中的拐角处进行优化，使之更加圆润。

3.2.5后轮的建模

图3.5后轮的建模方法及建模后的实体

后轮是死飞自行车的主驱动组件，固定在车架上，小齿轮用螺钉固定在后轮上，通过链条与大齿轮连接在一起，脚蹬的旋转带动大齿轮的的旋转，从而链条带动小齿轮的转动，使死飞自行车前行或后退。

其后轮的主要建模方法及步骤如下：

（1）利用“回转”命令，在XY基础平面内绘制草图，在距离其草图300处绘制一条直线，并设置此条直线为“转换至/自参考对象”完成草图并以转换的参考直线为中心轴回转出实体。

（2）利用“拉伸”命令，在XZ平面内会草图直径为5的圆，完成草图并拉伸求差长度为15的孔。

（3）利用“实例特征”中的“圆形阵列”子命令，选择步骤

（2）中的特征，以转换的参考对象为中心轴，阵列出32个特征。

（4）同步骤

（2）的命令，在XZ平面内绘制草图直径为4的圆，且该圆与步骤

（2）中的圆同心，完成草图并拉伸出长度为250的实体。

（5）利用“圆形阵列”命令，选中步骤（4）中的实体，以转换的参考对象为中心轴，阵列出32个实体特征。

（6）利用“边倒圆”命令，对实体中的锐边进行钝化。

3.2.6车把的建模

图3-6车把的建模方法及建模后的实体

车把是自行车在骑行的过程中起转向的作用，利用螺钉固定在把架上，其手持部位有橡胶套，防止在骑行的过程中把持滑动，另外还可以增加手感，使之有更好的手感握持。

其主要零部件的建模方法及步骤如下：

（1）利用“拉伸”命令，在XY基础平面内绘制草图直径为30的圆，完成草图并拉伸出长度为500的实体。

（2）利用“基础平面”命令，创建出两个新平面，命名为基础平面1、2，平面1与步骤

（1）中实体的一端面平行且距离80；平面2位于步骤

（1）实体的上端面与下端面的中间。

（3）利用“草图”命令，在基础平面1内绘制草图，完成草图的绘制。

（4）同步骤（3）中的命令，在XY基础平面内绘制草图，且与步骤（3）中的草图相连。

（5）利用“扫略”命令，选中步骤

（1）中实体的轮廓线，以步骤（3）和步骤（4）中的草图为引线，扫略出曲度的实体。

（6）利用“镜像体”命令，选中步骤（5）中的实体，以基础平面2为镜像平面，镜像出对称的实体。

（7）利用“边倒圆、倒斜角”命令，对实体中的锐边进行钝化，使之更加平滑、圆润。

3.2.7大齿轮的建模

图3-7大齿轮的建模方法及建模后的实体

大齿轮是动力直接的来源，它安装在车架的下端，通过脚蹬的用力使之旋转，从而带动链条传动。

大齿轮的直径（齿数）往往又会决定死飞自行车在骑行时的速度。

其主要的建模方法及步骤如下：

（1）利用“拉伸”命令，在基础平面XY内绘制草图直径为300、240的同心圆，完成草图的绘制并拉伸出长度为7的实体。

（2）同步骤

（1）中的命令，在上述实体的端面绘制草图，完成草图的绘制。

拉伸求差与步骤

（1）中的实体。

（3）利用“圆形阵列”命令，选中步骤

（2）中的特征，以Z轴为中心轴，阵列出50个步骤

（2）中特征。

（4）利用“拉伸”命令，在步骤

（1）实体的上端面绘制草图，完成草图。

拉伸长度为3.5求差于之前的实体。

（5）同步骤（4）中的命令，在步骤1实体的下端面内绘制草图，完成草图。

并拉伸3.5求差与步骤1中的实体。

（6）利用“圆形阵列”命令，选中步骤（4）和步骤（5）中的特征，以Z轴为中心轴，复制阵列出5个同样的特征。

（7）利用“拉伸”命令，在步骤1实体的上表面绘制草图，完成草图的绘制并拉伸出2