CN102806966A - 一种教学用四轮自行车 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种教学用四轮自行车，包括采用刚性连接方式连接的两个独立的自行车，构成口形框架，两前车叉的内壁通过转向梯形机构连接，转向梯形机构包括横拉杆，横拉杆两端连接有转向臂，转向臂分别通过螺栓与转向臂连接块相连，转向臂连接块固定在前车叉的内壁上。骑行四轮自行车，可直接观察转弯时两只转向轮的情况，转角是否符合转弯要求，是否产生侧滑。学生可通过实际应用，验证自己的设计结果，由此加深对设计理论的理解，并可提高学习兴趣。

Description

一种教学用四轮自行车

技术领域

本发明涉及一种教学用四轮自行车，是一种提供学生设计四轮车转向梯形结构的实验教具。

背景技术

由汽车转向基本特性中知道，汽车的转向机构的几何关系呈梯形状。转向梯形机构由转向臂和横拉杆组成。转向梯形机构使两侧转向车轮偏转时形成一个转向中心，即汽车的四个车轮均绕着一个点转动。此时内、外侧转向车轮偏转角度不相等，内侧车轮偏转角α 比外侧车轮偏转角β大。在车轮为刚体的假设条件下，内、外侧转向车轮偏转角的理想关系式为：cotβ=cotα+ B/ L（式中：B—为轮距；L—汽车轴距）。

通常在讲授汽车的转向轮在转弯时两只转向轮的转角是不同的概念时，教师只能用绘图方式进行演示，无法让学生坐在汽车里观察到实际运行情况。学生对此结构的设计也只能停留在图纸上，不能直接看到自己设计结果合理与否。

发明内容

本发明的目的是提供一种教学用四轮自行车，可让学生能够直接看到转向梯形机构的运行情况，由此加深对设计理论的理解。

为实行上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种教学用四轮自行车，包括采用刚性连接方式连接的两个独立的自行车，构成口形框架，两前车叉的内壁通过转向梯形机构连接，转向梯形机构包括横拉杆，横拉杆两端连接有转向臂，转向臂分别通过螺栓与转向臂连接块相连，转向臂连接块固定在前车叉的内壁上。

教学中，骑行四轮自行车，可直接观察转弯时两只转向轮的情况，转角是否符合转弯要求，是否产生侧滑。学生可通过实际应用，验证自己的设计结果，由此加深对设计理论的理解，并可提高学习兴趣。

附图说明

图1为本发明的教学用四轮自行车轴测图；

图2为本发明的教学用四轮自行车主视图；

图3为本发明的教学用四轮自行车A向局部视图，转向梯形机构的俯视图；

图4汽车转向基本特性的转角关系图；

图中，1-横拉杆、2-前横梁、3-转向臂连接块、4-螺栓、5-车把、6-转向臂、7-车架、8-车座、9-后货架、10-后车轮、11-后悬架摆臂、12-弹簧减震器、13-后悬架摆臂轴、14-前车叉、15-前车轮。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细阐述。

如图1、图2所示，一种教学用四轮自行车，包括两辆自行车，车架7前端与前横梁2焊接在一起，后端与后货架9焊接在一起，组成口型框架结构。前叉14采用圆管连接方式安装在车架7的前端圆管内，可自由转动。车把5安装在前叉14的上端，转动车把5可控制前叉14转动。转向臂连接块3分别焊接在前车叉14内侧臂上。转向臂6通过螺栓4固定在转向臂连接块3上。转向臂6的另一端通过横拉杆1采用铰接的方式连接在一起。两前车轮轴线、转向臂6和横拉杆1构成梯形结构，以保证转向时两只前轮15按不同的转角转动以满足四轮车的转向要求。后车轮10安装在后悬架摆臂11的后端。后悬架摆臂11前端由后悬架摆臂销轴13固定在车架7底部，并可绕悬架摆臂销轴13上下摆动。所述弹簧减震器12的两端分别采用铰接方式与车架7和后悬架摆臂11相连，弹簧减震器12与车架7和后悬架摆臂11组成三角形结构，在承受载荷变化时弹簧减震器12中的弹簧可压缩，使悬架摆臂11可做上下摆动。

在实际使用时，学生通过骑行四轮自行车直接看到转向梯形机构的运行情况，也可自行设计转向梯形机构，观察两只前轮的转角是否符合转向规律、是否产生滑移现象， 检验设计的合理性。

Claims (1)

1.一种教学用四轮自行车，包括采用刚性连接方式连接的两个独立的自行车，其特征在于：所述两前车叉的内壁通过转向梯形机构连接，所述转向梯形机构包括横拉杆，所述横拉杆两端连接有转向臂，所述转向臂分别通过螺栓与转向臂连接块相连，所述转向臂连接块分别固定在所述前车叉的内壁上。

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