家庭运输产品设计

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家庭运输产品开发设计 思路.特征情节特征人群外出旅游居家外出购物散步意外事故短途长途前中后年轻母亲推幼儿代步工具家庭主妇书架等储物的容器代步、运动健身买菜装东西老人当行走时的手杖和小憩的坐具旅行者代步拖行李共性储物担架 特征情节特征人群居家/购物外出旅行散步可作为手杖、休憩时的小凳之类的，以解决由身体机能下降引起的易疲劳等身体问题老人 特征情节特征人群居家/购物外出旅行散步作为小巧的可载人的代步工具，以解决与家人（包括弱势群体）一同出行时的出行方式、行李运输问题长途旅行时，作为行李车以解决物品运载问题旅行者 特征情节特征人群居家/购物外出旅行散步购物前：作为一种运动健身工具，以解决长时间居家不能经常锻炼的问题购物后：作为储物用具，以解决购物后的物品运输问题，以节省体力，作为代步工具，以解决由于较长时间购物引起的身体疲劳问题年轻母亲、家庭主妇 最终设计方案方向家庭主妇和年轻母亲外出购物时的运输工具 内部因素1、原理的可能和限制2、结构的可能和限制3、技术的可能与限制4、加工工艺的可能与制约5、色彩形态的可能与制约6、材料与资源的可能与制约7、管理水平的保障 原理的可能与限制将非机械能（清洁能源、生物能）转换成机械能；能源提供的稳定、安全性、经济性等制约结构的可能与制约部分构件可折叠，如可伸缩的脚踏板、车座等；可活动件的增加可能引起连接件强度不够，车身整体的力学性能的要求等是否能满足要求 技术的可能与制约车速不能超过20km/h，重量不大于40kg，有良好的脚踏行驶能力，充一次电后的续行里程应不少于25km。以15~18km/h的车速匀速前进时，噪声不能大于62dB以电驱动方式骑行100km，所消耗电能不能大于1.2kW.h。电动机额定输出功率不能大于240kW。加工工艺的可能和限制整体车架采用冲压成型，提高车身的强度，塑件采用压塑成型，一般的零件采用辊压，冲压、模压等成形件。焊接件很多，需保证整车的强度 色彩形态的可能和限制形态上有较强的动感，凸显运动的参与性，色彩上，突出低碳的主题，多用淡系的色彩材料与资源的可能和限制使用质轻而且强度高的材料，沸腾钢、铝合金，不锈钢、合金钢等合金材料轻合金，碳纤塑料和铬钼、铬锰合金钢（较高档的使用材料）；价格较高管理水平的保障生产流水线，零件的标准化使得生产得到保证，易于统一管理 电动自行车外观零件的表面均需进行涂饰（油漆或电镀），因此对钢材的表面质量要求是很高的，不允许拉丝、划痕、麻点、凹坑、锈斑、裂纹、分层等缺陷存在。考虑到焊接的要求（电阻焊），表面还不允许有油污、严重的氧化色等。从钢种的选用来看，电动自行车制造材料多是选用沸腾钢，而不是镇静钢，这是因为：沸腾钢（与镇静钢相比）由于脱氧的原因，具有纯净、光滑的外壳，用其制成的钢材 有着良好的表层，不仅易于压延，冷拔、冲压和焊接，且大大有利于零件的油漆和电镀工艺的实施，这一性能对于电动自行车制造来说是非常可贵的。沸腾钢含硅量低，比镇静钢具有更好的冲击韧性和焊接性能，前者是电动自行车安全骑行的，可靠保证，后者是实施工艺、保证生产的重要因素。沸腾钢成材率高，价格比镇静钢便宜，乙类沸腾钢与其他钢种相比，价格最低。    当然，沸腾钢与镇静钢相比也有缺点，如钢的偏析较严重，成材后力学性能波动较大；钢的低温冲击韧性较差，钢板易于时效等。对于这些缺点，在电动自行车生产中通常是通过按各零件不同的加工工艺和使用性能要求，对钢材逐批（按炉号）抽样分析和试验，进行筛选分档，优材优用，劣材降级使用。 内部原理分析 滑板车主要包括动力系统、传动系统、刹车系统减震系统、控制系统等其中动力系统包括蓄电池、电机等，蓄电池提供滑板车行走的动力，高扭矩电机完成电能与机械能的转变，从而实现滑板车的运动传动系统：电动滑板车一般用链传动，因为链有传动平稳的特点，而小孩玩的普通滑板车，一般没有传动系统，两个或者三个轮拥有单独的运动刹车系统：刹车系统一般有鼓式刹车和盘式刹车，而滑板车常用抱刹和碟刹 控制系统分析电动滑板车控制器是滑板车的核心部件,它的任务是在驾驶者的控制下,高效率地将蓄电池的能量转化为电动机的动能,控制器的优劣直接影响到整车调速的平滑性、响应的快速性等。 控制器采用单片机作为核心控制元件,由刹车开关、电池电压取样、限流保护、驱动电路、直流有刷电机、霍尔调速手柄等部分组成。 刹车系统分析一、鼓式刹车在车轮毂里面装设二个半圆型的刹车片，利用“杠杆原理”推动刹车片使刹车片与轮鼓内面接触而发生摩擦。二、盘式刹车：以刹车卡钳控制两片刹车片去夹住轮子上的刹车碟盘。在刹车片夹住碟盘时，其二者间会产生摩擦。 滑板车常用抱刹和碟刹原理分析抱刹按刹车把，刹把带到刹线，带动刹块，由刹块和车轮产生磨擦力而使车子停下来，目前刹车有刹钢圈的，也有刹花鼓筒的。 碟刹碟刹是靠碟刹卡钳夹住刹车片来使车轮停转。卡钳里有两片摩擦片，分别在碟片两边，当手捏闸把时会拉动刹车线带动卡钳内的摩擦片夹紧刹车片；如果是油碟，闸把里有一个油杯，刹车时闸把里的活塞会把油挤出去推动卡钳内的活塞带动摩擦片夹紧刹车片（类似注射器打针的原理）。 但是油碟一般造价比较贵，而抱刹虽然经济但是安全性较差，综合造价、安全等因素，设计采用普通的碟刹刹车系统。 电池的选择现在的电动车上绝大多数装的是铅酸蓄电池，因为铅酸蓄电池成本低，性价比高。目前能够被电动自行车采用的有以下四种动力蓄电池，即阀控铅酸免维护蓄电池、胶体铅酸蓄电池、镍氢蓄电池和锂离子蓄电池。滑板车电池一般采用阀控式免维护铅酸蓄电池，常用型号有36V、48V的，还有60V的。一般电动车使用的电池都是12V一个的，36V的需要3个12V合成。除了电压之外，还有容量的区别，一般使用的容量有12AH、14AH、17AH、20AH.电池容量越大，放电能力越强 电池工作原理目前已商品化的电动自行车的绝大多数是使用的密封式铅酸蓄电池，使用中不需要补充水分，免维护。其主要化学反应是：PbO2+2H2SO4+Pb←充电、放电→PhSO4+2H2O+PhSO4酸蓄电池充电时变成硫酸铅的阴阳两极的海绵状铅把固定在其中的硫酸成分释放到电解液中，分别变成海绵状铅和氧化铅，电解液中的硫酸浓度不断变大；反之放电时阳极中的氧化铅和阴极板上的海绵状铅与电解液中的硫酸发生反应变成硫酸铅，而电解液中的硫酸浓度不断降低。当铅酸蓄电池充电不足时，阴阳两极板的硫酸铅不能完全转化变成海绵状铅和氧化铅，如果长期充电不足，则会造成硫酸铅结晶，使极板硫化，电池品质变劣；反之如果电池过度充电，阳极产生的氧气量大于阴极的吸附能力，使得蓄电池内压增大，导致气体外溢，电解液减少，还可能导致活性物质软化或脱落，电池寿命大大缩短。 电机的选择设计车辆驱动用电动机类型的选择目前车辆驱动用电动机类型大致可分为四类:直流电动机、交流电动机(鼠笼异步电动机)、无刷直流电动机、磁阻电动机等。 电动滑板车使用的电机一般为180瓦－250瓦，电动摩托350瓦－500瓦，这两种车也使用永磁电机。一般电机速度3000转/分以上称之为高速电机，1000转/分以下为低速电机。目前，有刷无齿轮毂电机可以做到600转/分以下。国家要求电动自行车（没有查到滑板车的）的速度小于20公里/小时，折算为24（英寸）自行车约为200转/分左右。考虑到电机的体积，所需提供的动力等因素，设计选用低转速高扭矩电机（属永磁直流电机类）。这类电机转速较低，且能提供很大的扭矩，比较适合滑板车类的，电机的转速通过变速齿轮将转速降低到合适的转速，以适应滑板车的运动速度。 液压减震系统选择设计减震器主要有弹簧和阻尼器两个部分组成，弹簧的作用主要是支撑车身重量，而阻尼器则是起到减少震动的作用。 车轮等选择设计由于没有查到国标，只能参照已有产品的规划，较常用的有8英寸的和10英寸的，车轮越大，运动性能越好 用户生活形式意向图研究消费者所喜欢的物品，崇拜的人，目标，生活用品，颜色等贴在一个板上，使之转化为视觉形象，人为的创造一个可视环境，使设计师很直观的认识消费者群体，对设计师起到潜移默化的作用。 草图 方案一 方案二、三 方案四 方案五 详细草案 详细草案 详细草案 效果图 效果图 效果图 效果图 局部图 局部图 局部图 局部图 效果图 效果图 效果图 效果图 效果图 效果图 效果图 局部图 谢谢