|
只有脫離了摸索和模仿，對(duì)躺車(chē)相關(guān)的基本問(wèn)題認(rèn)真思考，廣泛采集數(shù)據(jù)，把經(jīng)驗(yàn)上升到理論并反復(fù)驗(yàn)證，分析討論，達(dá)成共識(shí)用以指導(dǎo)設(shè)計(jì)制作，才能說(shuō)躺車(chē)開(kāi)始成熟。這必須依靠有志躺車(chē)的同好一起努力。 這是練內(nèi)功，躺車(chē)要發(fā)展離不開(kāi)這一步。拋磚引玉，我來(lái)開(kāi)個(gè)頭吧！ 中心對(duì)稱(chēng)面上的彎曲 去掉躺車(chē)上和自行車(chē)通用的東東，就只剩下車(chē)架和座椅。按下座椅不表，先說(shuō)車(chē)架。 我們第一個(gè)關(guān)心的是夠不夠結(jié)實(shí)——會(huì)不會(huì)坐壞？ 坐下去以后車(chē)架會(huì)下塌，人起來(lái)能恢復(fù)，這叫彈性形變。形變超過(guò)一定限度，塌下去起不來(lái)了，產(chǎn)生永久形變（塑性形變），卻沒(méi)斷裂，就不能說(shuō)強(qiáng)度不夠，而是剛度不足。金屬材料做車(chē)架，只要?jiǎng)?/font>度夠，強(qiáng)度肯定綽綽有余。僅僅結(jié)構(gòu)不破壞，但扭曲得不成樣子，并不是我們的目標(biāo)。躺車(chē)車(chē)架的垂直彎曲形變不能超過(guò)一定限度，這個(gè)限度就是躺車(chē)標(biāo)準(zhǔn)之一， 可惜現(xiàn)在還沒(méi)有。怎么辦？ 一是參考自行車(chē)標(biāo)準(zhǔn)。躺車(chē)車(chē)架和單梁的自行車(chē)相似，完全可以借鑒，例如用反向設(shè)計(jì)求出的車(chē)架剛度作為躺車(chē)的參考。 二是根據(jù)一般機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)決定，例如座椅負(fù)載70kg時(shí)，最大撓度小于軸距的1/500，或小于1.5mm。究竟該是多少，還望大家討論。 跨度對(duì)撓度的影響遠(yuǎn)大于材料和截面積：其它條件相同時(shí)，跨度增加26%，撓度就猛增一倍，兩者是立方關(guān)系。 僅就這點(diǎn)看，兩輪低躺的軸距比高躺大，要保持相同撓度，本來(lái)就比較長(zhǎng)的梁又需要較大的截面，因此車(chē)架會(huì)比較重。 事實(shí)上車(chē)架壓塌的情況非常少見(jiàn)，最常見(jiàn)的是撞擊使前叉后退使車(chē)架拱起，應(yīng)該予以足夠重視:  車(chē)架的強(qiáng)度如何，還得經(jīng)過(guò)實(shí)際使用的檢驗(yàn)，或用模仿實(shí)際騎行的方式檢測(cè)。例如上面說(shuō)的撞擊，《GB 3565-2005自行車(chē)安全要求》是這樣檢測(cè)的：  可見(jiàn)也完全適用于躺車(chē)車(chē)架。而車(chē)架/前叉組合落下試驗(yàn)就不一樣了：  典型的菱形車(chē)架鳳凰26輕便車(chē)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)是：  以團(tuán)購(gòu)躺車(chē)為例，估算數(shù)據(jù)是：  我們做個(gè)定性的分析比較： —————————————————————————————————— 重心 后仰角 重心升高 前軸升高 —————————————————————————————————— 26輕便車(chē) 21.4%軸距 24° 45.3mm 416mm 團(tuán)購(gòu)躺車(chē) 64 %軸距 63° 430 mm 1040mm ——————————————————————————————————— 撞擊的能量來(lái)自負(fù)荷的勢(shì)能。 忽略車(chē)架自重和軸承摩擦，同樣的檢測(cè)方式，26輕便車(chē)的勢(shì)能為70×0.0453=3.171千克米=31.1焦；團(tuán)購(gòu)躺車(chē)為70×0.43=30.1千克米=295.8焦，是前者的9.5倍！ 再看沖擊力。 26輕便車(chē)前叉滾輪上的重力是70×0.214=14.98（千克 ），團(tuán)購(gòu)躺車(chē)是70×0.64 =44.8（千克 ），躺車(chē)大2.99倍。另一方面，自由落下的高度分別是416mm和1040mm； 自由落體末速度與高度是平方關(guān)系（v^2=2gh)，躺車(chē)前叉滾輪接觸鋼砧的瞬時(shí)速度是26輕便車(chē)的3.08倍，沖量就是3.08×2.99=9.21倍?？梢哉J(rèn)為兩者減速為0的時(shí)間一樣，躺車(chē)在這個(gè)試驗(yàn)中的沖擊力是26輕便車(chē)的9倍以上。 事實(shí)上躺車(chē)不可能后仰63°——人都大頭朝下了，這顯然不符合實(shí)際騎行狀態(tài)?？梢?jiàn)這項(xiàng)測(cè)試完全不適合躺車(chē)。如果用后仰（前輪上抬）24°或前軸升高400mm代替可能更接近實(shí)際。 天津市自行車(chē)研究所《自行車(chē)車(chē)架前叉疲勞試驗(yàn)方法剖析》一文認(rèn)為，日本JISD9401-84標(biāo)準(zhǔn)中的車(chē)架、前叉組合件振動(dòng)試驗(yàn)方法比我們現(xiàn)行的沖擊疲勞試驗(yàn)方法為合理，更具科學(xué)性：  西德DIN14-7900一84標(biāo)準(zhǔn)是在木障高12.5mm、 木障間距0.597m的滾筒上進(jìn)行，天津市自行車(chē)研究所用同規(guī)格木障鋪在路上，由體重為70kg左右的人騎行速度為8．022km／h模擬這項(xiàng)試驗(yàn)。結(jié)論是“成車(chē)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法較為合理，模擬了實(shí)際騎行的受力狀態(tài)。但若作為一種疲勞試驗(yàn)方法則強(qiáng)化不夠。其振動(dòng)頻率和振幅還有待于做更進(jìn)一步的研究來(lái)確定”，并指出：“其平均應(yīng)力值與平坦路面1 6km／h速度騎行時(shí)的平均應(yīng)力值接近。……滾筒試驗(yàn)是一種可在室內(nèi)進(jìn)行的整車(chē)振動(dòng)試驗(yàn)，目前已有許多國(guó)家采用。 如果適當(dāng)加大振幅(提高木障的高度)或提高振動(dòng)頻率(加快滾筒的轉(zhuǎn)速)是可以研究作為一種成車(chē)疲勞性能試驗(yàn)方法的?！?br> 天津市自行車(chē)研究所用的是更直接的辦法：體重為70kg左右的騎行者，在平坦的柏油路面上以24km／h和16km／h的速度騎行，從120mm高的臺(tái)階上慢速騎行做前、后輪跌落試驗(yàn)。 這對(duì)躺車(chē)車(chē)架測(cè)試極具參考價(jià)值。 這些測(cè)試是通過(guò)貼在車(chē)架不同部位的應(yīng)變片取得數(shù)據(jù)的；躺車(chē)車(chē)架的測(cè)試同樣也應(yīng)該采用。 應(yīng)變片相當(dāng)便宜，電路也很簡(jiǎn)單，就看誰(shuí)開(kāi)這個(gè)頭了。這個(gè)問(wèn)題有時(shí)間可以專(zhuān)題討論。 以上內(nèi)容都是關(guān)于成品車(chē)的 ，目前好像對(duì)躺車(chē)DIY用處不大。 是的。用碗口粗的管子做車(chē)架，想必強(qiáng)度就不成問(wèn)題了。為什么沒(méi)人這樣干？ 減重是個(gè)潛在因素。研究的目的之一是弄清車(chē)架內(nèi)部的應(yīng)力，在保證使用要求的前提下去掉冗重，減輕車(chē)架。盡管這是個(gè)講究奢華的時(shí)代，但簡(jiǎn)潔依然是工程設(shè)計(jì)永恒的追求。 但這不是躺車(chē)DIY現(xiàn)階段的目標(biāo)。因?yàn)橐揽拷?jīng)驗(yàn)或憑感覺(jué)，選材和結(jié)構(gòu)都傾向大些以求保險(xiǎn)，就算選小了也不過(guò)剛度稍有不足，并不影響使用，只是騎行感覺(jué)不同而已；而躺車(chē)現(xiàn)在還根本談不到像公路車(chē)那樣考慮車(chē)架剛度的區(qū)別。 車(chē)架剛度的檢測(cè) 這是普通自行車(chē)用的方法之一，比較簡(jiǎn)單可行：“ 把車(chē)架安裝在試驗(yàn)臺(tái)或類(lèi)似試驗(yàn)臺(tái)的夾具上，在中軸附近裝置百分表并校零，在中軸兩側(cè)掛上法碼30kg。這時(shí)由于車(chē)架變形，中軸處下降△米，中軸處的剛度系數(shù)k=30/△ (kg／米)=294/△ (牛／米)” 躺車(chē)沒(méi)有中軸，曲柄軸也在前端，可以在車(chē)架正對(duì)騎行人重心下方處加載和測(cè)量。注意人體重心位置，最好自己實(shí)測(cè)一下，一般人的估計(jì)差得很多的。剛度系數(shù)可借鑒普通自行車(chē)。適用于不帶減震器的車(chē)架。 小結(jié) ☆車(chē)架的剛性是我們關(guān)心的重點(diǎn)。 ☆減小跨度（軸距）是提高剛度的有效方式 ☆重視前管和車(chē)梁結(jié)合部的強(qiáng)度和剛度 ☆一些可供參考的檢測(cè)方法 ☆重心位置對(duì)動(dòng)態(tài)性能（振動(dòng)特性、沖擊及疲勞強(qiáng)度等）有決定性影響 橫向彎曲和扭曲 作用在自行車(chē)上的力除了負(fù)載（騎行人和載荷的重量），還有蹬踏力和轉(zhuǎn)向操縱力。 操縱力不大，先不考慮，而蹬踏力對(duì)車(chē)架的影響不亞于負(fù)載。 蹬踏力的特點(diǎn) 1變化范圍大：重力是恒定的，而蹬踏力是變化的?；袝r(shí)腿部不用力，踏板上只有腿的重量；良好路面的平路，時(shí)速18公里左右時(shí)蹬踏力約12公斤；較差的路面25～30公斤；上坡、頂風(fēng)或加速時(shí)站起來(lái)?yè)u車(chē)相當(dāng)于體重（70公斤左右），而瞬時(shí)猛踩可高達(dá)140公斤！ 2周期性：每踏一周，每側(cè)踏板的蹬踏力變化一次 3左右交替：兩個(gè)踏板上的蹬踏力錯(cuò)開(kāi)180度 4作用在中心對(duì)稱(chēng)面兩邊，相距270mm左右 在菱形車(chē)架上，這個(gè)相當(dāng)大的力除了直接扭轉(zhuǎn)車(chē)架，還使鏈條把曲柄軸和后軸拉近引起后三角側(cè)向彎曲。如果車(chē)架這方面剛度不足，車(chē)架就“軟”，影響騎行感覺(jué)。反復(fù)變化的力還會(huì)引起車(chē)架的疲勞。菱形車(chē)架橫向剛度遠(yuǎn)低于縱向剛度，因此有必要測(cè)試扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度。  可以看到，在側(cè)視（XY平面）、前視（YZ平面）和頂視（XZ平面）三個(gè)平面中都有引起形變的作用力存在。在蹬踏力最大的搖車(chē)時(shí)，情況更復(fù)雜：  在躺車(chē)上，蹬踏力和重力是分開(kāi)的，因此踏板上的作用力比普通自行車(chē)要小，并且接近車(chē)架的軸向，而軸向是材料的最佳受力方向 ，同時(shí)鏈條的拉力方向又和蹬踏力基本重合，因此躺車(chē)車(chē)架的受力情況要比普通自行車(chē)單純。  另一方面，躺車(chē)的蹬踏力和重力（負(fù)載）大小相近，它不是引起扭轉(zhuǎn)，而是產(chǎn)生橫向彎曲；而躺車(chē)車(chē)架多采用單梁形式，其抗彎截面模量是各向同性的，縱向剛度達(dá)到要求，橫向剛度就可得到保證。 躺車(chē)曲柄軸的受力和自行車(chē)中軸有很大區(qū)別。自行車(chē)中軸是車(chē)架最重要的結(jié)合件，也是主要承力件，又是蹬踏力的受力件，因此它是車(chē)架上強(qiáng)度最大的部分：它的厚度是車(chē)架管的一倍*。而躺車(chē)曲柄軸僅僅承受蹬踏力，雙腳（連腿）在踏板-曲柄上的重力不過(guò)10公斤左右，又是與蹬踏方向接近垂直，可見(jiàn)曲柄軸處所需向上的支撐力很小，向前的蹬踏力由于有鏈條拉力的抗衡也不大，螺絲鎖緊的套管夾緊力就足以應(yīng)付就是證明。  在躺車(chē)上，蹬踏力在牙盤(pán)上和鏈條拉力是一對(duì)反作用力，曲柄軸對(duì)車(chē)架的作用力基本上是軸向力。可見(jiàn)首管的設(shè)計(jì)只須考慮側(cè)向的彎曲剛度即可。 以上只是躺車(chē)曲柄軸部分受力分析，實(shí)際情況最好通過(guò)實(shí)測(cè)或模擬，擬另行討論。 *以28“平車(chē)為例：B3F(A3)鋼，上管1.1；前管、立管、立叉1.2；下管1.4；平叉1.5；上接頭、后接頭 1.7；下接頭2；中接頭（五通）2.7 車(chē)閘的影響 車(chē)閘可分兩類(lèi)：V剎、鉗剎、吊剎等在車(chē)圈制動(dòng)，碟剎、抱剎、漲剎、倒（腳）剎等在車(chē)軸或靠近軸處制動(dòng)。 作用在車(chē)輪上的制動(dòng)力相當(dāng)大。根據(jù)自行車(chē)安全標(biāo)準(zhǔn)的要求，時(shí)速25公里時(shí)制動(dòng)距離不得大于7米；由此可計(jì)算出制動(dòng)力F。 設(shè)人與車(chē)質(zhì)量m=85kg，制動(dòng)距離7m，初速v=25km/h=6.94m/s，S=7m；由v^2=2aS可求得a=3.44m/s^2；制動(dòng)力F=ma=85×3.44=292.4N≈30Kgf。 制動(dòng)力由兩個(gè)車(chē)輪分擔(dān)，每輪約15公斤。26“車(chē)輪半徑32cm，車(chē)圈半徑28cm，碟剎碟片平均半徑8cm，在車(chē)圈處制動(dòng)力為15×32/38≈17公斤，在碟片處為15×32/8=60公斤。 圈閘的制動(dòng)力平均作用在后叉兩邊，每邊僅8.5公斤；而碟剎的60公斤制動(dòng)力都集中在單邊。另一方面，后叉是本來(lái)是按彎矩向輪軸方向減小設(shè)計(jì)的，碟剎座正處于承載小彎矩的位置，這是相當(dāng)不利的。下圖中間表示后叉本來(lái)的彎矩分布，叉腿強(qiáng)度就是按此設(shè)計(jì)的，可見(jiàn)圈閘制動(dòng)力產(chǎn)生的彎矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于該處的設(shè)計(jì)彎矩，而碟剎恰恰相反：  事實(shí)上已經(jīng)有碟剎導(dǎo)致后叉斷裂的例子，必須引起注意： 建議將碟剎座同時(shí)和平叉立叉都連接固定。 顛簸和減震 重心位置影響路面不平引起的顛簸 因?yàn)榍昂筝喪窍嗬^通過(guò)障礙的，前輪的跳動(dòng)是以后輪為軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以車(chē)架不同位置跳動(dòng)量也不同。在前輪正上方，跳動(dòng)量等于障礙的大?。辉诤筝喺戏骄妥?yōu)榍昂蠡?，不是?/font>下跳了。 仍以前述兩車(chē)為例： 車(chē)型 重心位置 26輕便車(chē) 78.6% 團(tuán)購(gòu)躺車(chē) 36 % 設(shè)前輪遇到100mm障礙，26輕便車(chē)鞍座處跳動(dòng)約100-79=21mm，而團(tuán)購(gòu)躺車(chē)座椅跳動(dòng)達(dá)100-36=64mm。而障礙在后輪時(shí)，跳動(dòng)分別為79mm和36mm?？梢?jiàn)坐式自行車(chē)只需后輪減震就能有效減少顛簸，但躺車(chē)的顛簸主要來(lái)自前輪，后輪跳動(dòng)小于坐式，其減震作用也相對(duì)較小，所以躺車(chē)的顛簸比坐式車(chē)厲害。 鞍座和座椅處的彈性是影響顛簸程度的主要因素。彈性應(yīng)該多大，卻沒(méi)有相關(guān)資料，只能通過(guò)其他途徑尋找。 實(shí)測(cè)一款后輪減震折疊車(chē)，鞍座加68kg（150磅）時(shí)降低39mm（約1.5吋)，即100磅/吋。 這是鞍座處的彈性，應(yīng)換算為后叉的彈性。該車(chē)后輪上抬量為1.9吋（48mm），重心在80%，后輪負(fù)荷0.8×150=120磅，故后叉彈性是63.2磅/吋； 用逆向設(shè)計(jì)法，該車(chē)減震器為1,500磅/吋，減震叉長(zhǎng)384mm，減震器距轉(zhuǎn)軸82mm，臂長(zhǎng)比4.68。由杠桿原理可知，后軸處的行程是減震器的4.68倍，而壓力卻是減震器的1/4.68，即彈性是減震器的1/4.68^2=1/21.9，約68.5磅/吋。不同途徑得到的的數(shù)據(jù)僅差8.4%，相當(dāng)接近。 另外根據(jù)一種懸臂式鞍座的資料，也是每100磅下壓1吋；可見(jiàn)座椅處的彈性取100磅/吋是合適的，可以作為減震器選擇的參考。 減震器的選擇 前面說(shuō)過(guò)，在杠桿系統(tǒng)不同位置處的彈性系數(shù)與該點(diǎn)到支點(diǎn)距離的平方成反比。決定了座椅處的彈性系數(shù)，就可以根據(jù)座椅在前后軸間的位置，分別求出前、后軸的等效彈性系數(shù)。例如重心在軸距36%處的躺車(chē)，按座椅處等效彈性系數(shù)100磅/吋計(jì)算如下： 前叉即可按41磅/吋選用。后輪是擺式減震，可以根據(jù)減震器的彈性系數(shù)決定臂長(zhǎng) 比，也可以根據(jù)臂長(zhǎng)比選擇減震器。例如減震器選500磅/吋，500/13=38.5，√38.5=6.2，此即臂長(zhǎng)比。 如果減震器軸線與其力臂有夾角θ，實(shí)際的減震磅數(shù)就要乘sinθ。 減震器磅數(shù)越大，接頭到轉(zhuǎn)軸的距離就越小，該處應(yīng)力也越大，因此減震器磅數(shù)宜小。小的臂長(zhǎng)比對(duì)結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度都有利，但擺臂式受制于車(chē)輪尺寸，而后三角形式則不受限制。 通過(guò)以上分析可以看到，躺車(chē)減震前輪的作用約占3/4，而且普通自行車(chē)后輪減震系統(tǒng)比躺車(chē)的要求硬5倍，可見(jiàn)躺車(chē)減震的設(shè)計(jì)原則和普通自行車(chē)大相徑庭。 一般結(jié)構(gòu)與受力 三躺車(chē)架通常由十字交叉的縱梁和前橋組成。縱梁除了受到和前面的兩輪躺車(chē)車(chē)架相似的力，還有前橋施加的力。 縱梁和前橋結(jié)合處的受力情況十分復(fù)雜，作用力也相當(dāng)大，不同的結(jié)構(gòu)形式在這方面有很大區(qū)別: 前橋 前橋包括前軸（橫梁）、轉(zhuǎn)向節(jié)（羊角、指軸）和主銷(xiāo)等。對(duì)前橋的要求是： 1強(qiáng)度足夠 2保證前輪定位準(zhǔn)確，剛性好 3轉(zhuǎn)向系統(tǒng)摩擦力小，耐磨 4重量輕 前橋兩端的主銷(xiāo)有不同結(jié)構(gòu)，最常見(jiàn)的是用自行車(chē)碗組的拳形和關(guān)節(jié)軸承的叉形。小橘的這個(gè)帖子介紹得非常詳細(xì)：http://www2./bbs/thread-42922-1-31.html 前軸 前軸用得最多的是圓管，但承彎性不及工字梁和方管。前軸彎矩由前軸載荷、輪距和與縱梁的結(jié)合方式?jīng)Q定，安全系數(shù)取靜載荷的5～7倍，垂直方向是水平方向的2.5～3倍。 前軸承受的負(fù)荷有垂直平面內(nèi)的彎矩（側(cè)滑時(shí)加大）： 水平面內(nèi)遇障礙和緊急制動(dòng)時(shí)有水平彎矩以及制動(dòng)時(shí)的扭矩。前輪受到?jīng)_擊，前橋就會(huì)對(duì)縱梁在水平面形成相當(dāng)大的扭矩；而兩個(gè)前輪很少會(huì)同時(shí)遇到障礙，所以前橋會(huì)經(jīng)常擺動(dòng)，在與縱梁結(jié)合處形成相當(dāng)大的交變應(yīng)力: 緊急制動(dòng)時(shí)，垂直負(fù)荷加大（稱(chēng)為重量轉(zhuǎn)移），水平彎矩達(dá)到最大，并伴隨巨大的扭 矩，是最嚴(yán)重的情況。重量轉(zhuǎn)移和重心高度成正比，和重心到后輪的距離成反比。 當(dāng)車(chē)身傾斜和曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生側(cè)滑，此時(shí)橫向力最大；而制動(dòng)扭矩在拳部最大。 前軸的允許負(fù)荷應(yīng)比實(shí)際有效靜載荷大2倍以上。 以一輛三躺為例，看看這些力的大小。數(shù)據(jù)如下：前輪2×20"，后輪26"，軸距100cm，輪距78cm，載荷70kg，自重20kg，重心高45cm，距后軸60cm。 垂直負(fù)荷：總重20+70=90，前橋靜載荷G=90×60/100=54，重量轉(zhuǎn)移系數(shù)m： m=φh/b+1 式中，φ-車(chē)輪與地面附著系數(shù)，取0.7；h-重心高；b-重心至后軸距； 故m=0.7×45/60+1=1.525，前軸垂直載荷為：1/2mG=0.5×54×1.525=41.18，不平路面載荷系數(shù)δ取2.5，則實(shí)際有效載荷為41.18×2.5=103，允許載荷2×103=206（kg）。 水平面內(nèi)，前輪制動(dòng)力為X=1/2mGφ=41.18×0.7=28.8，該力形成水平彎矩。 制動(dòng)力在拳部扭矩最大：M=Xr=28.8×0.25=72（kgm），r-滾動(dòng)輪半徑。 以上數(shù)據(jù)可供設(shè)計(jì)參考。 轉(zhuǎn)向節(jié) 為了減小前輪軸（轉(zhuǎn)向節(jié)指軸）的應(yīng)力，應(yīng)盡量減小轉(zhuǎn)臂，主銷(xiāo)中心線要盡量靠近車(chē)輪中心線，和前輪輪轂內(nèi)側(cè)軸承較近。指軸直徑應(yīng)按側(cè)滑負(fù)荷選擇。 依前例，側(cè)滑彎矩M=G/2×[(φr-C)(1+2φh/B)]，式中，G 前橋靜載荷，54；φ-橫向附著系數(shù)，取1；r 滾動(dòng)半徑，250；C 車(chē)輪中心至內(nèi)側(cè)軸承距離，35；h-重心高，450；B 輪距，780。 有M=12500；指軸根部應(yīng)力σ=M/W。選45#鋼，σ=61,12500/61=205，則直徑d=12.7mm；A3或B3鋼σ=47，則直徑d=14mm。 車(chē)架結(jié)構(gòu)的影響 緊急制動(dòng)時(shí)水平面內(nèi)的力對(duì)前軸形成彎矩，不同結(jié)構(gòu)的車(chē)架上彎矩不同。單縱梁十字形車(chē)架力臂最長(zhǎng)，彎矩最大；雙縱梁形式較??；框架式座椅焊在前軸上的形式最優(yōu)： 側(cè)滑時(shí)的橫向力使座椅相對(duì)車(chē)架移動(dòng)，在單縱梁上形成扭矩，也是另兩種車(chē)架較合理： 前輪定位 討論前輪定位，首先要明白三輪躺車(chē)和兩輪躺車(chē)在平衡方面的根本區(qū)別。 兩輪躺車(chē)和自行車(chē)一樣，只有在運(yùn)動(dòng)中才能保持平衡，要避免傾倒就一定要向傾斜方向轉(zhuǎn)向，它們是分不開(kāi)的；在結(jié)構(gòu)上這是靠轉(zhuǎn)向軸的后傾形成正伸距來(lái)保證的。 三輪躺車(chē)是靜平衡的，并不需要用轉(zhuǎn)向來(lái)保持平衡，主銷(xiāo)的傾角要由其他因素決定。 主銷(xiāo)后傾 轉(zhuǎn)向輪在受到干擾偏離原來(lái)的方向，正伸距能產(chǎn)生恢復(fù)力矩，負(fù)伸距則會(huì)加速偏離。正伸距可取40～50mm。得到正伸距最方便的辦法就是主銷(xiāo)后傾： 主銷(xiāo)內(nèi)傾 由于結(jié)構(gòu)上的原因，轉(zhuǎn)向軸無(wú)法與前輪中心重合，轉(zhuǎn)臂較大，指軸的力臂和彎矩也大。主銷(xiāo)內(nèi)傾使轉(zhuǎn)向軸與地面的交點(diǎn)向前輪著地點(diǎn)靠近，減小了轉(zhuǎn)臂： 主銷(xiāo)內(nèi)傾的一個(gè)重要作用，就是轉(zhuǎn)向時(shí)重心會(huì)升高，因此能得到回正力，增加了方向穩(wěn)定性。 前輪內(nèi)/外傾 從上圖可見(jiàn)，前輪外傾能進(jìn)一步減小轉(zhuǎn)臂和指軸的彎矩，但也使前輪以輪軸延長(zhǎng)線與地面的交點(diǎn)為圓心轉(zhuǎn)向，必須用前束校正，造成輪胎的不均衡磨損，同時(shí)又減小了輪距，因此必要性不大。 殘疾人競(jìng)賽和運(yùn)動(dòng)的輪椅因?yàn)榧炔荒芊恋K雙臂活動(dòng)，又要以寬輪距獲得高穩(wěn)定性，所以下寬上窄，有很大的內(nèi)傾；對(duì)三輪躺車(chē)并無(wú)必要，它既使指軸的彎矩加大，又減小了車(chē)體有效空間： 所以三輪躺車(chē)除了主銷(xiāo)后傾，前輪相互平行即可。四邊形獨(dú)立懸掛系統(tǒng)不在此例。 |
|
|
來(lái)自： 夢(mèng)澤赤子 > 《躺車(chē)坊》
