的性能,可以制作不用避震器的自行车;CFRP车架的基本成型方法是将树脂浇入铺有碳纤维的模具中整体成型,这样就不用考虑车架之间的连接问题。尺寸设计参见附录二。
2.车圈。车圈关乎自行车整车的骑行性能,所以车圈一定要铝合金的才不易生锈腐蚀,如果是刀圈的话更好,虽说重量增加了一点,但由于内部是双层结构起到了过去布口袋的作用(目前自行车使用的大多都是钢口带)绝对不会出现幅条扎坏内带的事情,而且刀圈稳定性特好,不易变形。绝对不可使用传统镀铬的钢圈。车圈一般有24、26、28寸。
3.链条。链条的结构都是按照中国轻工业标准汇编自行车卷所规定的标准。材料方面,链条一定是防锈链条或不锈钢链条。扁形、螺纹形车轮辐条对车辆的性能及强度没有任何影响,只起到了美观的作用。
4.前、中、后轴。前、中、后三条轴这样的关键部位主要是材料性能方面的设计,也是按照中国轻工业标准汇编自行车卷所规定进行尺寸设计。
5.飞轮。后轴及飞轮是自行车的关键部位,非变速自行车后轴及飞轮一定要使用联轴飞(也叫一体飞、连体飞或连体飞轮),一般来讲它比传统的分体飞轮更轻便、更省力、更耐用、高速骑行时也不会出现蹬空现象,变速自行车不论是内变速(也叫内三速)自行车还是外变速自行车其所使用的部件(后轴、飞轮、内变速花鼓、外变速器等)都有自行车零件行业的标准件。
6.前叉及叉合件。前叉及车架上用于安装前后轴的凹槽附近一定要有独立的至少8个附件固定螺丝孔(一般来讲这样的凹槽不象传统凹槽一样一体成型,而是独立制作的部件然后再焊接到前叉和后叉上的,后凹槽类似于一个挂钩,不再是水平方向开槽,而是前下-后上方向开槽)用于固定泥瓦、车筐、载物架等,不可与车轮共用轴螺栓固定。前叉及叉合件造型较为随意,在功能方面主要考虑全面,能够使得自行车车把自如转动即可达到目的。材料方面注意使用材料的刚性和韧性。前叉是自行车车头设计的重要部分,很好的造型形态起到削化前轮视觉的作用,使得前轮不会显得过于突兀。
7.车把及车把套。车把及车把套设计主要考虑的是人机方面设计,使得自行车在长时间使用后不易疲劳。车把考虑的是车把的宽度,也就是弯臂时候人手之间的水平距离,还有加上一个很小的心理修正量。车把套形态主要考虑人手抓握状态下使得人手感觉最舒适,并且不易打滑;较好的车把套使用抑菌塑料制作,其中有一些厂家是采用纳米材料的。相关尺寸参见附录二。
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8.刹车装置。刹车装置关乎骑乘安全,功能要求较高,材料性能要好。一般情况下都把刹车装置隐化。
9.前后轮胎。关乎骑乘性能,轮胎外观造型主要是尺寸方面的确定,和车圈配套使用。防滑方面需要考虑的是轮胎的花纹以及轮胎材料。轮胎花纹对整个驾驶生活起着十分重要的作用,设计合理的花纹不仅能节油,还能减少汽车在驾驶中产生的噪音,同时又能增强汽车在雨季湿滑的路面的制动性能,从而加大汽车驾驶的安全性。
10.座垫。座垫设计时候需要考虑的是人机尺寸,还有材料的选择也很重要。一般座垫下方会有一个避震装置,这样会使得骑乘自行车的时候较为舒适。市场上有专门为男士设计的座垫,这也是人性化设计的一个典范。相关尺寸参见附录二。
11.脚踏。脚踏设计主要考虑防滑,这通过在表面设计一些花纹来达到,另外一个方面这些花纹可以作为一种装饰花纹。还有就是人机尺寸方面的设计,这主要考虑的是人足尺寸。人体手足基本尺寸见附表三。
3.3.2市场调查结果分析
随着科技的不断发展和新材料、新工艺的不断出现,自行车也在发展变化着。大体上今后自行车的发展趋势,将会有以下几个方面的改进。
1.结构造创上发生显著变化:出现了菱形车架、U形车架、整体塑料车架、双管环形车架。使车架结构紧凑、新颖、强度高。
2.自行车材质发生重大突破:改变了过去只用钢材的局面,车架用塑料、碳纤维、铝合金等。泥板、链罩用不锈钢、塑料制成。中轴部件链轮、链条也用了塑料制品等。
3.花色由单—向多色发展:车架出现彩斑、彩色或两色过渡等,色调明快,色彩变化无穷。同一色彩又有有光、无光两大类。商标、标牌也采用涤纶贴花使车身变得五光十色。
4.由人力骑行开始向助力型发展:近些年来先后推出了内燃助动自行车。车上的发动机助力输出与车后轮摩擦入式传递,控制操纵器安在把上可随时转换勋力大小。电动助动自行车。在车上装有电机、电源由蓄电池供电,目前我国生产的车一次充电可连续行驶50公里,车速每小时18—20公里。
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5.运动车的骑行速度越来越快,骑行方式也由直坐式变成仰坐式,有些还装有流线形外壳。
6.自行车由整体式发展为折叠式,便于携带。瑞典微型自行车公司生产一种轻便折叠自行车,车身长0.83米,重8.5公斤,用一只手可以提起来,车身有六个“关节”,10秒钟内可以叠好或订开;可带乘坐公共汽车。
通过前期市场调查,发现目前自行车主要问题为部分自行车存在设计和制造缺陷,车架以及前叉组合件振动强度差,容易发生车架断裂。这是制造工艺方面和功能方面的问题。在形态上主要问题是造型陈旧,一些品牌自行车的造型自从建国以来就没有过多的变化,比如沉重呆板的三脚架形态。一些名牌自行车如宝马、美利达等国外知名品牌虽然有很多造型新颖的自行车面市,但是其高昂的价格却令大多数国内消费者止步。所以随着技术发展以及为了满足消费者越来越个性化的需要,自行车行业应该对产品进行个性化的设计,充分使用新材料新技术,使个性鲜明的自行车成为普通大众的正常消费品。
3.4设计定位
3.4.1市场定位
在此的市场定位属于对潜在产品的预定位。
1.产品定位:在质量方面力求稳固,使用新型材料高科材料等稳固性能好的材料制作自行车的关键部位,同时保证自行车容易维修;价格定位在中等工薪阶层可以接受的条件下;性能可靠,外观新颖,充分体现仿生造型的趣味性、娱乐性以及休闲性;款式多样,有多个色彩方案的产品设计。
2.竞争定位:在造型方面通过仿生造型设计出新的形态淘汰老一代的产品达到产品竞争的胜利。
3.消费者定位:以18——28岁的城市年轻人为消费者,力求设计能够达到表达这些年轻人力求张扬个性的需要。
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3.4.2自行车各要素定位
1.功能要素。首要的功能就是交通功能,即能够安全稳定的行驶。另外我们既可将它当作交通工具,也视它为健身器材,而且是在做室外的有氧运动。这样做,既避免了道路拥堵又缓解了停车难。随着人们健康意识、环保意识和节能意识的增强,自行车将在城市交通中重新占有重要席位,在健康与环保意义上,自行车的回归将会成为新的时尚。此外,还要求具有精神方面的功能,也就是能够体现车主的精神状态和精神追求。在此需要体现的是自行车的娱乐性、休闲性和时尚性。
2.材料要素。轮胎材料的主要成份是天然橡胶和碳黑的复合材料。虽然天然橡胶的价格比合成橡胶稍贵,但是天然橡胶的综合性能优越过合成橡胶,所以高级轮胎多用天然橡胶。在轮胎制作过程中加入添加剂碳黑,因为碳具有特别的吸附性,碳粒子与橡胶分子的粘结非常好,使得橡胶增强了硬度,强度和耐磨性。
车把使用高强度的轻型不锈钢材料。车把套使用具有抑菌作用的纳米材料。
车身是整体铸造的,材料是碳纤维型材等较为新型材料,因为这种材料具有高比强,高比模,高阻尼的性能,容易铸模,易涂漆;在车身表面涂镀汽车车漆。
座垫采用优质慢弹硅胶材质,表面采用防滑耐磨面料制作。内层与坐垫接触部分使用带有胶点的面料,保证安装后不与车座打滑。中间夹层采用进口硅胶做为主要材质,手感舒服,肉感,保护臀部,防磨,耐用。
3.人机要素。人的脊柱具有略呈S形的生理弧度:腰椎弯向前,胸椎弯向后。正确的坐姿应该符合这个生理弧度,使身体处于松弛而不紧张的状态。研究表明,长时间笔直地坐着,会改变这个生理弧度,使背部肌肉、韧带长时间过度牵拉,加重竖脊肌及腰骶部肌肉的负担,导致上述肌群的痉挛与慢性劳损。挺直腰背还会改变脊柱的应力分布,加速椎间盘老化,在一定的诱因下导致椎间盘突出。人体放松躺着、同时膝盖略微弯曲时身体感觉最舒服,因为此时脊柱及其相连的韧带和肌肉,包括大腿肌肉和背部肌肉,基本不会受到任何压力。设计自行车座垫的时候应该使得坐姿类似于此,使上身与腿部夹角维持在135度左右。相关尺寸参见附录一。
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