自行车建模和仿真【脚踏车】【单车】【说明书+CAD+SOLIDWORKS+仿真】

自行车建模和仿真【脚踏车】【单车】【说明书+CAD+SOLIDWORKS+仿真】,脚踏车,单车,说明书+CAD+SOLIDWORKS+仿真,自行车建模和仿真【脚踏车】【单车】【说明书+CAD+SOLIDWORKS+仿真】,自行车,建模,以及,仿真,说明书,仿单,cad,solidworks 开题报告学 院 名 称：专 业 名 称：届别：学号：姓 名： 指导教师姓名（职称）： 教 务 处 制 二一四 年 三 月开题报告题目自行车建模与仿真题目类型囗理论研究囗应用研究设计开发囗其他命题来源 教师命题囗学生自主命题囗教师科研课题拟完成时间一、选题依据及意义（不少于300字）本课题的选题依据本次毕业设计的题目是：自行车建模与仿真。本次设计的研究对象为普通自行车。据国家统计局统计，2006年，我国自行车行业规模以上企业881家，生产自行车、电动自行车共计6732.7万辆（据中国自行车协会统计，目前，全国共有各类规模自行车和零部件企业1000多家，电动自行车企业1000多家。2006年，全国共生产自行车8500万辆，电动自行车1950万辆），全年完成工业总产值518.3亿元，销售收入508.4亿元，利润总额13.8亿元，利税总额21.7亿元，吸纳就业17.65万人。自行车及其零部件销往176个国家（地区），其中，出口整车5600万辆，同比增长4.5%，创汇18.9亿美元，同比增长7.8%；出口零部件11.1亿美元，同比增长16.4%。我国自行车行业已完全实现市场化运作，规模以上企业各种所有制完成工业总产值及其占比情况依次为：外资企业（289.8亿元，55.9%）、私营企业（182.2亿元，35.2%）、其他所有制企业（46.3亿元，8.9%）。行业经济运行特点。（1）经济运行态势良好，产量、出口量、出口金额和平均出口价格均持续平稳增长。2007年一季度，规模以上企业共生产整车1546万辆，同比增长9.4%，产销率99.5%。完成工业总产值128.3亿元，同比增长13%。整车出口到144个国家（地区），合计1436万辆，同比增长7.1%；出口金额5.57亿美元，同比增长13.3%；平均出口单价为38.8美元/辆，同比上涨5.8%。出口自行车零部件3.1亿美元，同比增长11.4%。（2）行业专业化程度高，生产体系日趋完备。国内各种钢材、铝合金、钛合金等轻合金材料供应充足，原材料加工成形、整车生产涂装、各类各档次零部件的专业加工制造及配套齐备，已形成完整的生产体系。（3）产业集聚化程度和效应明显，自行车企业主要集中在天津、江浙沪、广东三大区域。2006年，各地自行车（含电动自行车）产量及占总产量比重依次为：天津（4632万辆，44.3%）、浙江（1839万辆，17.6%）、广东（1668万辆，16%）、江苏（1282万辆，12.3%）、上海（992万辆，9.5%），以上五省市合计占全国总产量的99.7%。（4）产品技术含量和质量档次不断提高。产品开发基本采用计算机三维设计，并充分考虑人体工程学。企业生产中使用铝合金、镁合金、钛合金和碳纤维等新材料、新工艺的产品比例不断提高，并在管理中运用ERP等先进管理软件和理念，使得自行车产品技术含量和企业经营管理水平不断跃升。（5）优势地位愈加明显。目前，世界自行车年产量约为1.3亿辆，年贸易量约为7500万辆，我国自行车产量、出口量均占世界总量60%以上，国内消费量也居世界第一，制造能力不断提高，由于早年自行车行业发达的美国、日本在结构调整之后，已无产业基础，中东、东盟自行车基础薄弱，因此，与现有的竞争对手相比，我国自行车产业已具有较为有利的竞争优势。本次毕业设计的选题意义：本次毕业设计的目的在于：1、 提高本人解决问题和分析机械工程相关问题的能力；2、 熟悉自行车的基本结构组成、查找资料手册的能力；自行车的基本结构如下：图1-1 自行车的基本结构自行车的车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等25个部件中，其基本部件缺一不可。其中，车架是自行车的骨架，它所承受的人和货物的重量最大。按照各部件的工作特点，大致可将其分为导向系统、驱动系统、制动系统。3、通过对此处毕业设计也达到自己熟悉使用二维CAD软件和三维solidworks软件的能力。二、研究目标与主要内容（含论文(设计)提纲，不少于500字）1.研究目标：查阅相关机械设计的资料（手册、专利、论文、期刊等等）了解自行车的基本结构，选用其中的一种对自行车进行设计和运动仿真。达到目标：1、 设计一台直行车；2、 对设计的自行车进行三维建模和运动仿真；3、 对大学期间的知识进行加强。2.主要内容（提纲）：根据毕业设计在查阅大量文献的基础上进行，本次设计的内容提纲（设计思路）主要为以下三部分：第一章 绪论1.1自行车基本介绍1.2 自行车设计的相关标准1.3 自行车类型的基本介绍第二章solidworks基本介绍2.1 自行车的基本原理2.2 自行车的基本构造2.2 自行车模型的建立2.2.1 自行车零部件的建模2.2.2 自行车总装图的建立2.3 运动仿真的建立2.3.1 solidworks仿真功能的介绍2.3.2 自行车的仿真分析第三章 参考文献三、研究方法和手段（一）研究方法1.文献研究法：搜集整理相关研究资料，为研究做准备；2.研究法：通过学习相关软件（solidworks）、手册、专利、文献等，把自行车的现状、存在问题和解决办法进程设计。3.比较分析法：分析现有的自行车类型，从中找一种进行设计。（二）研究手段 1、了解基本结构；2、熟悉solidworks、CAD软件；3、对结果进行分析，包括建模、仿真等等。四、参考文献目录（作者、书名或论文（设计）题目、出版社或刊号、出版年月或出版期号）1 邱龙辉, 史俊友, 胡海明,叶琳。SolidWorks 三维机械设计实例教程M.学工业出版社，2007.2 范例学SolidWorks2008 设计基础M.化学工业出版社,2009.3 赵罘, 杨晓晋, 张云杰。SolidWorks 2008基础设计教程M.清华大学出版社，2008.104詹迪斯。Solidworks高级应用教程M.机械工业出版社，2009.26池宁骏，赵立杉。SolidWorks2007产品设计教程M.西北工业大学出版社，2008.57 曹岩。SolidWorks零件设计技术与实践M.机械工业出版社，2007.18 李大磊，赵玉奇，张志林。 SolidWorks高级功能与工程应用M.北京邮电大学出版社,2009.89陆利锋，江洪，伍锦辉。Solidworks工程师高级教程M.化学工业出版社，2007.10克希主编.机械制图.机械类、近机类M.北京：机械工业出版社，200411吴宗泽 罗圣国 主编.机械设计手册M.北京：高等教育出版社，200612 赵松年主编.现代机械创新产品分析与设计M 北京：高等教育出版社，200013 杨家军主编.机械系统创新设计M.华中理工大学出版社， 200014 张春林主编.机械创新设计M. 北京:机械工业出版社，200515 刘合润.自行车的过去、现在和未来J. 云南工业大学学报. 1995(01)16 张晓岩.基于实例的自行车设计系统研究J. 机械. 2008(06)17孟宪源,姜琪.机构构型与应用M.机械工业出版社,1966.五、文献综述（在对选题涉及的研究领域的文献进行广泛阅读或调查的基础上，对该领域的研究现状、发展动态等内容进行综述，并提出自己的见解和研究思路。不少于700字）本次毕业设计在参考以下国内重要相关国家标准和行业标准的基础上进行设计：1、自行车设计相关国家标准：1)GB 3564-93 自行车部件分类、名称和主要术语；2)GB 3565-2005 自行车安全要求；3)GB/T 3566-93 自行车 装配要求；4)GB 12742-91 自行车检测设备和器具技术条件；5)GB 17761-1999 电动自行车通用技术条件；6)GB/T 19994-2005 自行车通用技术条件；7)GB 22790-2008 自行车 机架2、自行车相关行业标准1）QB1714-93自行车命名和型号编制方法；2）QB1220-91自行车米制螺纹和量规；3）QB/T1715-93自行车 车把；4）QB/T1716-93自行车 链条；5）QB/T1717-93自行车 鞍座；6）QB/T1718-93自行车 普通前后闸；7）QB/T1719-93自行车 钳形闸；8）QB/T1720-93自行车 涨闸；9）QB/T1721-93自行车 链罩；10）QB1880-2008自行车 车架；11）QB1881-2008自行车 前叉；12）QB/T1883-93自行车 普通前轴和后轴；13）QB/T1887-93自行车 飞轮；14）QB/T2177-95自行车 飞轮后轴目前国内外自行车的研究主要有以下几种：1、普通单车一般指坤车，骑行姿势为弯腿站立式，优点是舒适度较高，长时间骑行不易疲乏。缺点是弯腿姿势不易加速，且普通自行车零件多采用非常普通的零件，也难以达到很高的速度。2、公路单车用来在平滑公路路面上使用的车种，由于平滑路面阻力较小，公路自行车的设计更大高速，往往使用可减低风阻的下弯把手，较窄的高气压低阻力外胎，挡位较高，且轮径比一般的登山越野车都大，由于车架和配件不需像山地车一样需要加强，所以往往重量较轻，在公路上骑行时效率很高。由于车架无需加强又往往采用简单高效的菱形设计，公路车是最为优美的自行车。3、健身单车健康、时尚、新概念 全新理念设计的健身自行车，最主要的特点就是手脚双动力，时速可达40km/h；做功方式多、健身效果好。骑行本自行车时，手脚可同时对自行车驱动做功，也可单独用手或脚驱动做功。采用脚拉脚蹬直线式、手拉摆杆摆动式做功方式，既提高了自行车的行驶速度，又锻炼了腿部肌肉、臂部肌肉。获得多项国家专利，适应于中老年人作代步健身的交通工具之用，也可适应于年轻人作旅游娱乐之用。4、场地单车用于在室内极其平滑的椭圆形赛道上使用的自行车，这种自行车没有车闸（刹车用的），没有变速器，且没有可逆转的飞轮。5、山地单车山地自行车起源于1977年美国旧金山。骑乘于山区的车种，通常具有变速器可变换省力或快速的档位，有些会在车架安装避震器，部分的轮胎胎皮是巧克力胎纹以便于在无铺自行车面的路面骑乘。山地车零件的尺寸一般为英制单位。车圈为24/26/29英寸，轮胎尺寸一般为1.0-2.5英寸。车架尺寸也以英制为单位，例如14、17、19来表示车架尺寸的大小。详细分为很多类别，我们常见到的一般为xc类。可变速，胎粗抓地力好适合越野，有减震系统减小颠簸。整体强度较大抗冲击能力强。相比普通自行车强力骑行时更不易损坏。6、速降单车速降自行车，也称落山自行车。英文简称DH。是一种极具挑战性的活动。骑手利用特制的DH自行车在山坡上滑翔，甚至坠山来寻求刺激。活动多在山脊、矿洞、雪地等地带开展。奥地利人利用DH创造出210.4KM/H的世界纪录。速降自行车的车架角度与山地自行车有所区别，零件与山地自行车一样都为英制单位。进行此项活时必须佩戴头动盔、护甲等装备。前叉减震的行程比山地自行车及XC自行车要长。轮胎宽度一般超过2英寸。7、儿童单车儿童单车又称儿童自行车、儿童脚踏车，中国大陆、台湾、新加坡，通常称其为“儿童自行车”或“儿童脚踏车”；在港澳则通常称其为“儿童单车”。儿童单车是童车之中的一大门类，童车包括儿童单车、儿童推车、婴儿学步车、儿童三轮车、等几大大类。8、斜躺单车与传统设计上较不一样的自行车。通常有较大且舒适的座椅，两轮或三轮。优点是舒适，且风阻低。9、驱动单车简化掉传统的脚蹬子和车座的自行车，车的体积更小，更加便于携带，如洛克车、Lbike等，他们的共同特点是乘用者为站立姿态，用双脚驱动踏板往复运动，并通过传动机构将驱动力传递给驱动轮，Lbike与洛克车不同之处在于前者踏板的转动轴在脚掌中间，双脚的脚掌和脚跟分别用力、同步（不是交替）驱动踏板运动，由于乘用时人对车体的两侧用力均衡，车体运行更加平稳。10、旅行单车由公路自行车发展而来。合超远程自给自足的旅行，有较舒适放松的车架几何设计，能够负重，有很低的最低档位，使用较宽的车胎，配件选择方面追求可靠耐用而不太侧重减轻重量，往往是用山地车脚踏板。为山地演变而来。绝大部分同山地相同但配置较灵活。例如车把可以换成蝴蝶形状的可以用很多姿势来把减小长时间中的疲劳。前叉也可以装减震或不减震的。车轮可以是700c或者26寸。但刹车一般都为v刹。可以很方便的加装货架，瓦盖，驼包。总之所有的改动都是为了增加耐用性和减小在长途中疲劳感的产生。11、多人单车又称为协力车，由两人以上协同出力，由第一位控制方向。多用于旅游景点供情侣、家庭、朋友们游玩使用。12、折叠单车折叠单车是为了便于携带与装进车内而设计的车种，有些地方的铁路及航空等公共交通工具允许旅客随身携带可折叠收合并装袋的自行车。13、电动单车一种以一半电力驱动和一半人力驱动的环保电动交通工具。电动自行车可以自动侦测双脚施力状况，在需要时以适当的动力辅助踏踩，自动调节动力。在中国广州等地区，因为电池回收等问题，禁止使用电动自行车。六、工作进度安排（时间、内容、步骤）（一）准备阶段1.2013年12月10日至2014年1月8日，查阅收集文献资料，确定论题，准备开题报告。2. 2014年1月9日至2月20日，进一步修正研究研究目标、内容和方法，完成开题报告。3. 2014年1月14日至2014年3月1日，进一步查阅文献，学习solidworks、CAD软件，为论文写作做准备。（二）写作阶段1. 2014年3月2日至3月9日，整理文献资料和数据。2. 2014年3月10日至3月31日，撰写论文初稿。3. 2014年4月1日至4月25日，提交论文初稿，并根据指导教师意见修改论文初稿和二、三稿。4. 2014年4月26日至5月8日，论文定稿、打印、送审，准备论文答辩。（三）答辩阶段论文答辩的具体时间由学院确定。七、预期成果1、 完成论文自行车建模与仿真2、 自行车零部件的三维建模与装配；3、 绘制自行车二维图；4、 进行自行车的仿真视频。（以上内容在教师指导下由学生填写）学生签名：20年月日八、指导教师审核意见：指导教师签名： 20年月日九、教研室审核意见：教研室主任签名： 20年月日自行车建模与仿真第一章 绪论21.1自行车基本介绍21.2 自行车设计的相关标准21.3 自行车类型的基本介绍3第二章solidworks基本介绍72.1 自行车的基本原理72.2 自行车的基本构造82.2 自行车模型的建立122.2.1 自行车零部件的建模122.2.2 自行车总装图的建立222.3 运动仿真的建立242.3.1 solidworks仿真功能的介绍242.3.2 自行车的仿真分析25第三章 参考文献26第一章 绪论1.1自行车基本介绍自行车，又称脚踏车或单车，通常是二轮的小型陆上车辆。人骑上车后，以脚踩踏板为动力，是绿色环保的交通工具。英文bicycle或bike的bi意指二，而cycle意指轮。在日本称为“自転（转）车”；在中国内地、台湾、新加坡，通常称其为“自行车”或“脚踏车”；在港澳则通常称其为“单车”（其实粤语通常都这么称呼）。有单人自行车，还有双人或多人自行车。自行车是传统产业，具有100多年的历史，由于环保以及交通的问题，自行车再度成为世界各国特别是发达国家居民喜爱的交通、健身工具。世界自行车行业的重心正从传统的代步型交通工具向运动型、山地型、休闲型转变，在美、欧、日等发达国家，自行车是一种较普遍的运动、健身、休闲和娱乐性产品。每年全世界自行车需求量巨大，日本CYCLEPRESS的数据统计显示，全世界自行车需求规模保持在1.06亿台的水平，自行车年交易额约为50亿美元。据前瞻网调查，由于产业特性和劳动力成本因素，近15年来全球自行车制造产业向以中国为主的有工业制造优势的国家和地区转移。到2013年，中国仍为世界自行车最大的自行车生产基地，整车生产厂、零配件生产厂分别达到500多家、700多家，世界前五大厂商主要基地均在中国。而随着世界各国人民收入水平的提高，全球自行车需求量会进一步扩大，随着自行车进一步的结构升级，将给行业的参与者带来更大的利润空间，中国自行车行业的发展前景也将更加广阔。31.2 自行车设计的相关标准1、 自行车设计相关国家标准：1)GB 3564-93 自行车部件分类、名称和主要术语；2)GB 3565-2005 自行车安全要求；3)GB/T 3566-93 自行车 装配要求；4)GB 12742-91 自行车检测设备和器具技术条件；5)GB 17761-1999 电动自行车通用技术条件；6)GB/T 19994-2005 自行车通用技术条件；7)GB 22790-2008 自行车 衣架 2、自行车相关行业标准1）QB1714-93自行车命名和型号编制方法；2）QB1220-91自行车米制螺纹和量规；3）QB/T1715-93自行车 车把；4）QB/T1716-93自行车 链条；5）QB/T1717-93自行车 鞍座；6）QB/T1718-93自行车 普通前后闸；7）QB/T1719-93自行车 钳形闸；8）QB/T1720-93自行车 涨闸；9）QB/T1721-93自行车 链罩；10）QB1880-2008自行车 车架；11）QB1881-2008自行车 前叉；12）QB/T1883-93自行车 普通前轴和后轴；13）QB/T1887-93自行车 飞轮；14）QB/T2177-95自行车 飞轮后轴 1.3 自行车类型的基本介绍1、普通单车一般指坤车，骑行姿势为弯腿站立式，优点是舒适度较高，长时间骑行不易疲乏。缺点是弯腿姿势不易加速，且普通自行车零件多采用非常普通的零件，也难以达到很高的速度。2、公路单车用来在平滑公路路面上使用的车种，由于平滑路面阻力较小，公路自行车的设计更大考量高速，往往使用可减低风阻的下弯把手，较窄的高气压低阻力外胎，挡位较高，且轮径比一般的登山越野车都大，由于车架和配件不需像山地车一样需要加强，所以往往重量较轻，在公路上骑行时效率很高。由于车架无需加强又往往采用简单高效的菱形设计，公路车是最为优美的自行车。3、健身单车健康、时尚、新概念 全新理念设计的健身自行车，最主要的特点就是手脚双动力，时速可达40km/h；做功方式多、健身效果好。骑行本自行车时，手脚可同时对自行车驱动做功，也可单独用手或脚驱动做功。采用脚拉脚蹬直线式、手拉摆杆摆动式做功方式，既提高了自行车的行驶速度，又锻炼了腿部肌肉、臂部肌肉。获得多项国家专利，适应于中老年人作代步健身的交通工具之用，也可适应于年轻人作旅游娱乐之用。4、场地单车用于在室内极其平滑的椭圆形赛道上使用的自行车，这种自行车没有车闸（刹车用的），没有变速器，且没有可逆转的飞轮。5、山地单车山地自行车起源于1977年美国旧金山。骑乘于山区的车种，通常具有变速器可变换省力或快速的档位，有些会在车架安装避震器，部分的轮胎胎皮是巧克力胎纹以便于在无铺自行车面的路面骑乘。山地车零件的尺寸一般为英制单位。车圈为24/26/29英寸，轮胎尺寸一般为1.0-2.5英寸。车架尺寸也以英制为单位，例如14、17、19来表示车架尺寸的大小。详细分为很多类别，我们常见到的一般为xc类。可变速，胎粗抓地力好适合越野，有减震系统减小颠簸。整体强度较大抗冲击能力强。相比普通自行车强力骑行时更不易损坏。6、速降单车速降自行车，也称落山自行车。英文简称DH。是一种极具挑战性的活动。骑手利用特制的DH自行车在山坡上滑翔，甚至坠山来寻求刺激。活动多在山脊、矿洞、雪地等地带开展。奥地利人利用DH创造出210.4KM/H的世界纪录。速降自行车的车架角度与山地自行车有所区别，零件与山地自行车一样都为英制单位。进行此项活时必须佩戴头动盔、护甲等装备。前叉减震的行程比山地自行车及XC自行车要长。轮胎宽度一般超过2英寸。7、儿童单车儿童单车又称儿童自行车、儿童脚踏车，中国大陆、台湾、新加坡，通常称其为“儿童自行车”或“儿童脚踏车”；在港澳则通常称其为“儿童单车”。儿童单车是童车之中的一大门类，童车包括儿童单车、儿童推车、婴儿学步车、儿童三轮车、等几大大类。8、斜躺单车与传统设计上较不一样的自行车。通常有较大且舒适的座椅，两轮或三轮。优点是舒适，且风阻低。9、驱动单车简化掉传统的脚蹬子和车座的自行车，车的体积更小，更加便于携带，如洛克车、Lbike等，他们的共同特点是乘用者为站立姿态，用双脚驱动踏板往复运动，并通过传动机构将驱动力传递给驱动轮，Lbike与洛克车不同之处在于前者踏板的转动轴在脚掌中间，双脚的脚掌和脚跟分别用力、同步（不是交替）驱动踏板运动，由于乘用时人对车体的两侧用力均衡，车体运行更加平稳。10、旅行单车由公路自行车发展而来。合超远程自给自足的旅行，有较舒适放松的车架几何设计，能够负重，有很低的最低档位，使用较宽的车胎，配件选择方面追求可靠耐用而不太侧重减轻重量，往往是用山地车脚踏板。为山地演变而来。绝大部分同山地相同但配置较灵活。例如车把可以换成蝴蝶形状的可以用很多姿势来把减小长时间中的疲劳。前叉也可以装减震或不减震的。车轮可以是700c或者26寸。但刹车一般都为v刹。可以很方便的加装货架，瓦盖，驼包。总之所有的改动都是为了增加耐用性和减小在长途中疲劳感的产生。11、多人单车又称为协力车，由两人以上协同出力，由第一位控制方向。多用于旅游景点供情侣、家庭、朋友们游玩使用。12、折叠单车折叠单车是为了便于携带与装进车内而设计的车种，有些地方的铁路及航空等公共交通工具允许旅客随身携带可折叠收合并装袋的自行车。13、电动单车一种以一半电力驱动和一半人力驱动的环保电动交通工具。电动自行车可以自动侦测双脚施力状况，在需要时以适当的动力辅助踏踩，自动调节动力。在中国广州等地区，因为电池回收等问题，禁止使用电动自行车。第二章solidworks基本介绍2.1 自行车的基本原理一、对于自行车原理介绍：自行车的基本原理同陀螺原理。1、测量中的运用在测量跑道的长度时，可运用自行车。如普通车轮的直径是0.71米或0.66米。那么转过一圈长度为直径乘圆周率，即约2.33米或2.07米，然后，让车沿这跑道滚动，记下滚动的圈数n则跑道长为2.33n米或2.07n米。2、力和运动的运用1）减小与增大摩擦。车的前轴，中轴及后轴均采用滚动以减小摩擦。为更进一步减小摩擦，人们常在这些部位加润滑剂。多处刻有凹凸不平的花纹以增大摩擦。而在刹车的同时，手用力握紧闸把，增大刹车皮对钢圈的压力以达到制止车轮滚动的目的。2）弹簧的减振作用。车的坐垫下安有许多根弹簧，利用它的缓冲作用以减小振动。3、压强知识的运用1）自行车车胎上刻有载重量。如车载重过量，则车胎受到压强太大而被压破。2）坐垫呈马鞍形，它能够增大坐垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强，使人骑车不易感到疲劳。4、简单机械知识的运用自行车制动系统中的车闸把与连杆是一个省力杠杆，可增大对刹车皮的拉力。自行车为了省力或省距离，还使用了轮轴：脚踏板与链轮牙盘；后轮与飞轮及龙头与转轴等。5、功和机械能的知识的运用1）根据功的原理：省力必定费距离。因此人们在上坡时，常骑“s”形路线就是这个道理。2）动能和重力势能的互相转化。如骑车上坡前，人们要加紧蹬几下，就容易上去些，这里是动能转化为势能。而骑车下坡，不用蹬，车速也越来越快，此为势能转化为动能。3）整体上自行车是费力机械，一般为省距离才骑自行车。顶风骑车比顶风行走艰难，就是因为骑车费的力被“放大”了。6.前驱和后驱1）自行车属于后驱，即后轮驱动，前轮被动。2）自行车由于后驱，笔直骑过后的胎痕一条笔直，一条规则弯曲，笔直的为后轮胎痕，弯曲的为前轮胎痕。7、自行车上的杠杆1）控制前轮转向的杠杆：自行车的车把，是省力杠杆，人们用很小的力就能转动自行车前轮，来控制自行车的运动方向和自行车的平衡。2）控制刹车闸的杠杆：车把上的闸把是省力杠杆，人们用很小的力就能使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上。8、自行车上的轮轴1）中轴上的脚蹬和花盘齿轮：组成省力轮轴（脚蹬半径大于花盘齿轮半径）。2）自行车手把与前叉轴：组成省力轮轴（手把转动的半径大于前叉轴的半径）。3）后轴上的齿轮和后轮：组成费力轮轴（齿轮半径小于后轮半径）。9、自行车上的气压知识。自行车内胎充气：早期的各种轮子都是木轮、铁轮，颠簸不已。现代自行车使用充气内胎主要是使胎内的压强增大，可以起到缓冲的作用，同时可以减小自行车前进的阻力。气门芯的作用：充气内胎上的气门芯，起着单向阀门的作用，只让气体进入，不让气体外漏，方便进气，保证充气内胎的密封。2.2 自行车的基本构造一、系统结构自行车的车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等25个部件中，其基本部件缺一不可。其中，车架是自行车的骨架，它所承受的人和货物的重量最大。按照各部件的工作特点，大致可将其分为导向系统、驱动系统、制动系统：1.导向系统：由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成。乘骑者可以通过操纵车把来改变行驶方向并保持车身平衡。2.驱动（传动或行走）系统：由脚蹬、中轴、牙盘、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成。人的脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄，链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的，从而使自行车不断前进。3.制动系统：它由车闸部件组成、乘骑者可以随时操纵车闸，使行驶的自行车减速、停驶,确保行车安全。此外，为了安全和美观，以及从实用出发，还装配了车灯，支架，车铃等部件。二、组成图2-1 自行车的基本结构自行车的车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等25个部件中，其基本部件缺一不可。其中，车架是自行车的骨架，它所承受的人和货物的重量最大。按照各部件的工作特点，大致可将其分为导向系统、驱动系统、制动系统：1、导向系统：由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成。乘骑者可以通过操纵车把来改变行驶方向并保持车身平衡。2、驱动（传动或行走）系统：由脚蹬、中轴、牙盘、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成。人的脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄，链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的，从而使自行车不断前进。3、制动系统：它由车闸部件组成、乘骑者可以随时操纵车闸，使行驶的自行车减速、停驶,确保行车安全。此外，为了安全和美观，以及从实用出发，还装配了车灯，支架，车铃等部件。4、车体部分：包括车架、前叉、车把、鞍座和前叉合件等，是自行车的主体。传动部分包括脚蹬、曲柄、链轮、链条、中轴和飞轮等自行车，由人力踩动脚蹬，通过以上传动件带动车轮旋转，驱车前行。5、行动部分：即前后车轮、包括前后轴部件、辐条、轮辋（车圈）、轮胎等。6、安全装置：包括制动器（车闸）、车灯、车铃、反射装置等。有时候在自行车的设计过程中根据需要，还可增加一些附件，如支架、衣架、保险叉、挡泥板、气筒等。另外，装有变速机构的运动车、竞赛车、山地车等还装有变速控制器和前后拨链器等。7、手脚双动力自行车的组成：在传统自学车的车架上增加了一个合金制成的盒子，盒子内包含着各种传动零件，通过力的相互作用，从而实现了手脚双动力，简单的推拉车把动作，从而实现用车把就能让车子前进，不仅省力，还能健身。三、部件1. 车架部件自行车车技是构成自行车的基本结构体，也是自行车的骨架和主体，其他部件也都是直接或间接安装在车架上的。车架部件的结构形式有很多，但总体可以分为两大类：即男式车架和女式车架。由于自行车是依靠人体自身的驱动力和骑车技能而行驶的，车架便成为承受自行车在行驶中所产生的冲击载荷以及能否舒适、安全地运载人体的重要结构体，车架部件制造精度的优劣，将直接影响乘骑的安全、平稳、和轻快。一般辐条是等径的，为了减轻重力，也有制成两端大、中间小的变径辐条，还有为了减少空气阻力将辐条制成扁流线型。2、 外胎自行车外胎分软边胎和硬边胎两种。软边胎断面较宽，能全部裹住内胎，着地面积比较大，能适宜多种道路行驶。硬边胎自重轻，着地面积小适宜在平坦的道路上行驶，具有阻力小，行驶轻快等优点。外胎上的花纹是为了增加与地面的摩擦力。山地自行车的外胎宽度特别宽，花纹较深也是适应越野山地用。3、 脚蹬部件自行车脚蹬部件装配在中轴部件的左右曲柄上，是一个将平动力转化为转动力的装置，自行车骑行时，脚踏力首先传递给脚蹬部件，然后由脚蹬轴转动曲柄，牙盘，中轴，链条飞轮，使后轮转动，从而使自行车前进。因此脚蹬部件的结构和规格是否合适，将直接影响骑车人的放脚位置是否合适，自行车的驱动能否顺利进行。脚踏自行车可分为整体式脚踏和组合式脚踏。无论什么款式的脚踏都必须有脚踏面，必须安全可靠，具有一定的防滑性能，可以选用橡胶、塑料或金属材料制造。脚踏必须转动灵活。4、 前叉部件前叉部件在自行车结构中处于前方部位，它的上端与车把部件相连，车架部件与前管配合，下端与前轴部件配合，组成自行车的导向系统。转动车把和前叉，可以使前轮改变方向，起到了自行车的导向作用。此外，还可以起到控制自行车行驶的作用。前叉部件的受力情况属悬臂梁性质，故前叉部件必须具有足够的强度等性质。5、 链条链条又称车链、滚子链，安装在连轮和飞轮上。其作用是将脚踏力由曲柄、链轮传递到飞轮和后轮上，带动自行车前进。链轮：用高强度钢材制成，保证其达到需要的拉力。6、飞轮飞轮以内螺纹旋拧固定在后轴的右端，与链轮保持同一平面，并通过链条与链轮相连接，构成自行车的驱动系统。从结构上可分为单级飞轮和多级飞轮两大类。单级飞轮又称为单链轮片飞轮，主要由外套、平挡和芯子、千斤、千斤簧、垫圈、丝挡几钢球等零件组成。其单级飞轮工作原理：当向前踏动脚踏时，链条带动飞轮向前转动，这时飞轮内齿和千斤相含，飞轮的转动力通过千斤传到芯子，芯子带动后轴和后轮转动，自行车就前进了。当停止踏动脚踏板时，链条和外套都不旋转，但后轮在惯性作用下仍然带动芯子和千斤向前转动，当反向踏动脚踏时，外套反向转动，会加速千斤的滑动，使“嗒嗒”声响得更急促。多级飞轮是自行车变速装置中的一个重要部件。多级飞轮是在单级飞轮的基础上，增加几片飞轮片，与中轴上的链轮结合，组成各种不同的传递比，从而改变了自行车的速度。2.2 自行车模型的建立2.2.1 自行车零部件的建模1、solidworks软件基本建模工具介绍特征工具栏提供生成模型特征的工具，其中命令功能很多，如下图所示。特征包括多实体零件功能。可在同一零件文件中包括单独的拉伸、旋转、放样或扫描特征。 拉伸凸台/基体：以一个或两个方向拉伸一草图或绘制的草图轮廓来生成一实体。 旋转凸台/基体：绕轴心旋转一草图或所选草图轮廓来生成一实体特征。 扫描：沿开环或闭合路径通过扫描闭合轮廓来生成实体特征。 放样凸台/基体：在两个或多个轮廓之间添加材质来生成实体特征。 拉伸切除：以一个或两个方向拉伸所绘制的轮廓来切除一实体模型。 旋转切除：通过绕轴心旋转绘制的轮廓来切除实体模型。 扫描切除：沿开环或闭合路径通过扫描闭合轮廓来切除实体模型。 放样切除：在两个或多个轮廓之间通过移除材质来切除实体模型。 圆角：沿实体或曲面特征中的一条或多条边线来生成圆形内部面或外部面。 倒角：沿边线、一串切边或顶点生成一倾斜的边线。 筋：给实体添加薄壁支撑。 抽壳：从实体移除材料来生成一个薄壁特征。 简单直孔：在平面上生成圆柱孔。 异型孔向导：用预先定义的剖面插入孔。 孔系列：在装配体系列零件中插入孔。 特型：通过扩展、约束及紧缩曲面将变形曲面添加到平面或非平面上。 弯曲：弯曲实体和曲面实体。 线性阵列：以一个或两个线性方向阵列特征、面及实体。 圆周阵列：绕轴心阵列特征、面及实体。 镜向：绕面或基准面镜向特征、面及实体。 移动/复制实体：移动、复制并旋转实体和曲面实体。2、自行车关键零部件的建模重要自行车零部件的建模，以下面一个模型的建立为基础，介绍自行车建模的基本过程：1、 新建模型单击solidworks快捷方式，出现下图所示的界面：选取单一设计零部件的3D展现。单击确定。2、 单击草图绘制图标（快捷方式）：在绘图窗口绘制如图所示草图圆3、 单击拉伸快捷方式：结果如下图所示：4、 用同样的方法拉伸得到如下模型：注意绘图平面的选取。注意在绘图时弹出如下窗口：该窗口设置好绘图参数：选取：可以将上述两个模型合并在一起，合二为一。5、 用同样的方法拉伸得到的三个组成部分：6、 用切除命令切除第五步建立的第三组成部分的块的连接孔。7、切除低二个孔8、切除第三个孔9、切除第四个孔10、切除连接部位的多余材料，不仅美观而且使得自行车轻量化。11、对设计及加工过程的的锐边、毛刺进行倒角。通过上述建模过程得到了最后的模型。12、保存与命名其它零部件的建模如下：2.2.2 自行车总装图的建立1、solidworks装配功能介绍装配体工具栏用于控制零部件的管理、移动及其配合，插入智能扣件，如下图所示。图1-18 装配体工具栏 插入零部件：添加一现有零件或子装配体到装配体。 新零件：生成一个新零件并插入到装配体中。 新装配体：生成新装配体并插入到当前的装配体中。 大型装配体：为此文件切换大型装配体模式。 隐藏/显示零部件：隐藏或显示零部件。 更改透明度：在075百分比之间切换零部件的透明度。 改变压缩状态：压缩或还原零部件。压缩的零部件不在内存中装入或不可见。 编辑零部件：在编辑零部件或子装配体和主装配体之间的状态。 无外部参考：外部参考在生成或编辑关联特征时不会生成。 智能扣件：使用SolidWorks Toolbox标准件库将扣件添加到装配体。 制作智能零部件：随相关联的零部件/特征定义智能零部件。 配合：定位两个零部件使之相互配合。 移动零部件：在由其配合所定义的自由度内移动零部件。 旋转零部件：在由其配合所定义的自由度内旋转零部件。 替换零部件：以零件或子装配体替换零部件。 替换配合实体：替换所选零部件或整个配合组的配合实体。 爆炸视图：将零部件分离成爆炸视图。 爆炸直线草图：添加或编辑显示爆炸的零部件之间几何关系的3D草图。 干涉检查：检查零部件之间的任何干涉。 装配体透明度：设定除在关联装配体中正被编辑的零部件以外的零部件透明度。 模拟工具栏：显示或隐藏模拟工具栏。通过上述装配过程，可以得到的自行车的总装配图，结果如下图所示：2.3 运动仿真的建立2.3.1 solidworks仿真功能的介绍运动系统定义：1、零件的机械连接（Mechanical joints connecting the parts）2、部件的质量和惯性特性The mass and inertia properties of the components3、系统的作用力（动力学）Applied forces to the system (Dynamics)4、驱动运动（运动或致动器）Driving motions (Motors or Actuators)5、时间 Time2.3.2 自行车的仿真分析本次毕业设计的仿真结果见附录第三章 参考文献1 邱龙辉, 史俊友, 胡海明,叶琳。SolidWorks 三维机械设计实例教程M.学工业出版社，2007.2 范例学SolidWorks 2008 设计基础M.化学工业出版社,2009.3 赵罘, 杨晓晋, 张云杰。SolidWorks 2008基础设计教程M.清华大学出版社，2008.104詹迪斯。Solidworks高级应用教程M.机械工业出版社，2009.26池宁骏，赵立杉。SolidWorks2007产品设计教程M.西北工业大学出版社，2008.57 曹岩。SolidWorks零件设计技术与实践M.机械工业出版社，2007.18 李大磊，赵玉奇，张志林。 SolidWorks高级功能与工程应用M.北京邮电大学出版社,2009.89陆利锋，江洪，伍锦辉。Solidworks工程师高级教程M.化学工业出版社，2007.10克希主编.机械制图.机械类、近机类M.北京：机械工业出版社，200411吴宗泽 罗圣国 主编.机械设计手册M.北京：高等教育出版社，200612 赵松年主编.现代机械创新产品分析与设计M 北京：高等教育出版社，200013 杨家军主编.机械系统创新设计M.华中理工大学出版社， 200014 张春林主编.机械创新设计M. 北京:机械工业出版社，200515 刘合润.自行车的过去、现在和未来J. 云南工业大学学报. 1995(01)16 张晓岩.基于实例的自行车设计系统研究J. 机械. 2008(06)17孟宪源,姜琪.机构构型与应用M.机械工业出版社,1966.附录1译文机械设计概论机械设计是一门通过设计新产品或者改进老产品来满足人类需求的应用技术科学。它是一个广阔的工程技术领域，不仅要研究产品在尺寸、形状和详细结构等方面的基本构思，还要考虑产品在制造、销售和使用等方面的有关问题。进行各种机械设计工作的人员通常被称为设计人员或者设计工程师。机械设计是一项创造性的工作。设计工程师不仅在工作上要有创新性，还必须在机械制图、运动学、动力学、工程材料、材料力学和机械制造工艺等方面具有深厚的基础知识。如前面所述，机械设计的目的是生产能够满足人类需求的产品。发明、发现和科学知识本身并不一定能给人类带来益处，只有当它们被用在产品上才能产生效益。因此，应该认识到在一个特定产品进行设计之前，必须先确定人们是否需要这种产品。应当把机械设计看成是设计人员运用创造性的才能进行产品设计、系统分析和制订产品的制造工艺的一个良机。掌握工程基础知识要比熟记一些数据和公式更为重要。仅仅使用数据和公式是不足以在一个好的设计中做出所需的全部决定。另一方面，应该认真精确地进行所有运算。例如，即时将一个小数点的位置放错，也会使正确的设计变成错误的。一个好的设计人员应该用于提出新的想法，而且愿意承担一定的风险，当新的方法不适用时，就恢复采用原来的方法。因此，设计人员必须要有耐心，因为所花费的时间和努力并不能保证带来成功。一个全新的设计，要求摈弃许多陈旧的，为人们所熟知的方法。由于许多人易于墨守成规，这样做并不是一件容易的事情。一位设计工程师应该不断地探索改进现有产品的办法，在此过程中应该认真选择原有的、经过验证的设计原理，将其与未经验证的新概念结合起来。新设计本身会有许多缺陷和未能预料的问题发生，只有当这些缺陷和问题被解决之后，才能体现出新产品的优越性。因此，一个性能优越的产品诞生的同时，也伴随着较高的风险。应该强调的是，如果设计本身不要求采油全新的方法，就没有必要仅仅为了变革的目的而采用新办法。在设计的初始阶段，应该允许设计人员不受各种约束，充分发挥创造性。即时产生了许多不切合实际的想法，也会在设计的早期，即绘制生产图纸之前被改正掉。只有这样，才不至于堵塞创新的思路。通常要提出几套设计方案，然后加以比较。很有可能在最后选定的方案中，采用了某些未被接受的方案中的一些想法。机械设计是一门通过设计新产品或者改进老产品来满足人类需求的应用技术科学。它是一个广阔的工程技术领域，不仅要研究产品在尺寸、形状和详细结构等方面的基本构思，还要考虑产品在制造、销售和使用等方面的有关问题。进行各种机械设计工作的人员通常被称为设计人员或者设计工程师。机械设计是一项创造性的工作。设计工程师不仅在工作上要有创新性，还必须在机械制图、运动学、动力学、工程材料、材料力学和机械制造工艺等方面具有深厚的基础知识。如前面所述，机械设计的目的是生产能够满足人类需求的产品。发明、发现和科学知识本身并不一定能给人类带来益处，只有当它们被用在产品上才能产生效益。因此，应该认识到在一个特定产品进行设计之前，必须先确定人们是否需要这种产品。应当把机械设计看成是设计人员运用创造性的才能进行产品设计、系统分析和制订产品的制造工艺的一个良机。掌握工程基础知识要比熟记一些数据和公式更为重要。仅仅使用数据和公式是不足以在一个好的设计中做出所需的全部决定。另一方面，应该认真精确地进行所有运算。例如，即时将一个小数点的位置放错，也会使正确的设计变成错误的。一个好的设计人员应该用于提出新的想法，而且愿意承担一定的风险，当新的方法不适用时，就恢复采用原来的方法。因此，设计人员必须要有耐心，因为所花费的时间和努力并不能保证带来成功。一个全新的设计，要求摈弃许多陈旧的，为人们所熟知的方法。由于许多人易于墨守成规，这样做并不是一件容易的事情。一位设计工程师应该不断地探索改进现有产品的办法，在此过程中应该认真选择原有的、经过验证的设计原理，将其与未经验证的新概念结合起来。新设计本身会有许多缺陷和未能预料的问题发生，只有当这些缺陷和问题被解决之后，才能体现出新产品的优越性。因此，一个性能优越的产品诞生的同时，也伴随着较高的风险。应该强调的是，如果设计本身不要求采油全新的方法，就没有必要仅仅为了变革的目的而采用新办法。在设计的初始阶段，应该允许设计人员不受各种约束，充分发挥创造性。即时产生了许多不切合实际的想法，也会在设计的早期，即绘制生产图纸之前被改正掉。只有这样，才不至于堵塞创新的思路。通常要提出几套设计方案，然后加以比较。很有可能在最后选定的方案中，采用了某些未被接受的方案中的一些想法。心理学家经常谈论如何使人们适合他们所操作的机器。设计人员的基本职责是努力使机器来适应人们。这并不是一项容易的工作，因为实际上并不存在着一个对所有人来说都是最优的操作范围和操作过程。另一个应该被认为到的主要问题是，设计工程师必须能够同其他有关人员进行交流和沟通。在开始阶段，设计人员必须就初步设计同管理人员进行交流和沟通，并得到批准。这一般是通过口头讨论，草图和文字材料进行的。为了有效地进行交流，需要解决下列问题：（1）所要设计的这个产品是否真正为人们所需要？（2）此产品与其他公司的现有同类产品相比有无竞争能力？（3）生产这种产品是否经济？（4）产品的维护是否方便？（5）产品有无销路？是否可以营利？只有时间才能对上述问题给出答案。但是，产品的设计、制造和销售只能。在对上述问题的初步肯定答案的基础上进行。设计工程师还应该通过零件图和装配图，与制造部门一起对最终设计方案进行沟通通常，在制造过程中会出现某个问题。但是，工程上的更改必须要经过设计人员批准，以保证不会损伤产品的功能。有时，在产品的装配时或者装箱外运前的试验中才发现设计中的某些缺陷。这些事例恰好说明了设计是一个动态过程。总是存在着更好的方法来完成设计工作，设计人员应该不断努力，寻找这些更好的方法。根据目前国内外设计学者进行机械产品方案设计所用方法的主要特征，可以将方案的现代设计方法概括为下述四大类型。1、系统化设计方法系统化设计方法的主要特点是：将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统，每个设计要素具有独立性，各个要素间存在着有机的联系，并具有层次性，所有的设计要素结合后，即可实现设计系统所需完成的任务。2、结构模块化设计方法从规划产品的角度提出：定义设计任务时以功能化的产品结构为基础，引用已有的产品解(如通用零件部件等)描述设计任务，即分解任务时就考虑每个分任务是否存在对应的产品解，这样，能够在产品规划阶段就消除设计任务中可能存在的矛盾，早期预测生产能力、费用，以及开发设计过程中计划的可调整性，由此提高设计效率和设计的可靠性，同时也降低新产品的成本。Feldmann将描述设计任务的功能化产品结构分为四层，(1)产品(2)功能组成(3)主要功能组件(4)功能元件。并采用面向应用的结构化特征目录，对功能元件进行更为具体的定性和定量描述。同时研制出适合于产品开发早期和设计初期使用的工具软件STRAT。3、基于产品特征知识的设计方法基于产品特征知识设计方法的主要特点是：用计算机能够识别的语言描述产品的特征及其设计领域专家的知识和经验，建立相应的知识库及推理机，再利用已存储的领域知识和建立的推理机制实现计算机辅助产品的方案设计。4、智能化设计方法智能化设计方法的主要特点是：根据设计方法学理论，借助于三维图形软件、智能化设计软件和虚拟现实技术，以及多媒体、超媒体工具进行产品的开发设计、表达产品的构思、描述 产品的结构。附录2英文参考资料Introduction to Machine DesignMachine design is the application of science and technology to devise new or improved products for the purpose of satisfying human needs .It is a vast field of e ing technology which not only concerns itself with the original conception of the product in terms of its size, shape and construction details, but also considers the various factors involved in the manufacture, marketing and use lf the product.People who perform the various functions of machine design are typically called designers, or design e s. Machine design is basically a creative activity. However, in addition to being innovative, a design e must also gave a solid background in the areas lf mechanical drawing, kinematics, dynamics, materials e ing, strength of materials and manufacturing processes.As stated previously, the purpose lf machine design is to produce a product which will serve a need for man. Inventions, discoveries and scientific knowledge by themselves do not necessarily benefit people; only if they are incorporated into a designed product will a benefit be derived. It should be recognized, therefore, that a human need must be identified before a particular product is designed.Machine design should be considered to be an opportunity to use innovative talents to envision a design of a product, to analyze the system and then male sound judgments on how the product is to be manufactured. It is important to understand the fundamentals of e ing rather than memorize mere facts and equations. There are no facts or equations which alone can be used to provide all the correct decisions required to produce a good design. On the other hand, any calculations made must be done with the utmost care and precision. For example, if a decimal point is misplaced, an otherwise acceptable design may not function.Good designs require trying new ideas and being willing to tale a certain amount lf risk, knowing that if the new idea does not work the existing method can be reinstated. Thus a designer must have patience, since there id no assurance of success for the time and effort expended. Creating a completely new design generally requires that many old and well-established methods be thrust and attitudes. A design e should constantly search for ways to improve an exiting product and must decide what old, proven concepts should be used and what new, untried ideas should be incorporated.New designs generally have “bugs” or unforeseen problems which must be worked out before the superior characteristics of the new designs can be enjoyed. Thus there is a chance for a superior product, but only at higher risk. It should be emphasized that, if a design does not warrant radical new methods such methods should not be applied merely for the sake of change.During the beginning staged of design, creativity should be allowed to flourish without a great number of constraints. Eve though many impractical ideas may arise, it is usually easy to eliminate them in the early stages of design before firm details are required by manufacturing. In this way, innovative ideas are not inhibited. Quite often, more than one design is developed, up to the point where they can be compared against each other. It is entirely possible that the design which is ultimately accepted will use ideas existing in one of the rejected designs that did not show as much overall promise.Machine design is the application of science and technology to devise new or improved products for the purpose of satisfying human needs .It is a vast field of e ing technology which not only concerns itself with the original conception of the product in terms of its size, shape and construction details, but also considers the various factors involved in the manufacture, marketing and use lf the product.People who perform the various functions of machine design are typically called designers, or design e s. Machine design is basically a creative activity. However, in addition to being innovative, a design e must also gave a solid background in the areas lf mechanical drawing, kinematics, dynamics, materials e ing, strength of materials and manufacturing processes.As stated previously, the purpose lf machine design is to produce a product which will serve a need for man. Inventions, discoveries and scientific knowledge by themselves do not necessarily benefit people; only if they are incorporated into a designed product will a benefit be derived. It should be recognized, therefore, that a human need must be identified before a particular product is designed.Machine design should be considered to be an opportunity to use innovative talents to envision a design of a product, to analyze the system and then male sound judgments on how the product is to be manufactured. It is important to understand the fundamentals of e ing rather than memorize mere facts and equations. There are no facts or equations which alone can be used to provide all the correct decisions required to produce a good design. On the other hand, any calculations made must be done with the utmost care and precision. For example, if a decimal point is misplaced, an otherwise acceptable design may not function.Good designs require trying new ideas and being willing to tale a certain amount lf risk, knowing that if the new idea does not work the existing method can be reinstated. Thus a designer must have patience, since there id no assurance of success for the time and effort expended. Creating a completely new design generally requires that many old and well-established methods be thrust and attitudes. A design e should constantly search for ways to improve an exiting product and must decide what old, proven concepts should be used and what new, untried ideas should be incorporated.New designs generally have “bugs” or unforeseen problems which must be worked out before the superior characteristics of the new designs can be enjoyed. Thus there is a chance for a superior product, but only at higher risk. It should be emphasized that, if a design does not warrant radical new methods such methods should not be applied merely for the sake of change.During the beginning staged of design, creativity should be allowed to flourish without a great number of constraints. Eve though many impractical ideas may arise, it is usually easy to eliminate them in the early stages of design before firm details are required by manufacturing. In this way, innovative ideas are not inhibited. Quite often, more than one design is developed, up to the point where they can be compared against each other. It is entirely possible that the design which is ultimately accepted will use ideas existing in one of the rejected designs that did not show as much overall promise.Psychologists frequently talk about trying to fit people to the machines they operate. It is essentially the responsibility of the design e to strive to fit machines to people. This is not an easy task, since there is really no average person for which certain operating dimensions and procedures are optimum.Another important point which should be recognized is that a design e must be able to communicate ideas to other people if they are to be incorporated. Initially, the designer must communicate a preliminary design to get management approval. This is usually done by verbal discussions in conjunction with drawing layouts and written material. To communicate effectively, the following questions must be answered:(1) Does the design really serve a human need?(2) Will it be competitive with existing products of rival companied?(3) Is it economical to produce?(4) Can it be readily maintained?(5) Will it sell and make a profit?Only time provide the true answers to the preceding questions, but the product should be designed, manufactured and marketed only with initial affirmative answers. The design e also must communicate the finalized design to manufacturing through the use of detail and assembly drawings.Quite often, a problem will occur during the manufacturing cycle. It may be that a change is required in the dimensioning or tolerancing of a part so that it can be more readily produced. This falls in the category of e ing changes which must be approved by the design e so that the product function will not be adversely affected. In other cases, a deficiency in the design may appear during assembly or testing just prior to shipping. These realities simply bear out the fact that design is a living process. There is always a better way to do it and the designer should constantly strive towards finding that better way.Under the current domestic and foreign scholars for mechanical design product design methodology used by the main feature, The program will be of modern design methods summarized as the following four categories. 1.systematic design method Systematic design of the main features : design as by a number of design elements of a system, Each element is independence between the various elements of an organic link, and is layered, all combining elements of the design, system design can be realized required to2. the modular design structure Products from the planning perspective : Definitions design tasks to the functional structure-based products, use existing product solutions (such as the common parts and components, etc.) to describe the design task that the decomposition of tasks on each task to consider whether there are corresponding product solution, Thus, in the planning stage product design to eliminate possible contradictions, early production forecasts, costs, and the development of the design process of adjustment, which can improve design efficiency and reliability, while also reducing the cost of new product. Feldmann will describe the design of the function of the product mix is divided into four tiers, (1) Product (2) functional components (3) major functional components (4) functional components. And uses face the application structure characteristic table ofcontents, carries on more concrete qualitative and the quotadescription to the function part.3. the characteristics of knowledge-based product design Knowledge-based product design characteristics of the main features : using computers to identify the language to describe the characteristics of the product and its design experts in the field of knowledge and experience, corresponding inference engine and knowledge base, Reuse stored domain knowledge and reasoning mechanism established by the Computer Aided Design program.4. Intelligent Design Intelligent Design is the main features : design theory, using 3D graphics software Intelligent design software and virtual reality technology, and multimedia, hypermedia tools for product development design, Expression product ideas, describing the structure of products.