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新型滑轨式高速休闲自行车

发布时间:(2012-05-17)

一、项目情况简介

1、项目名称: 新型滑轨式高速休闲自行车

2、立项年度:2009  项目编号:166201090004

3、主持人:任宝军(K制造071)、喻海飞(机电061

成员:戴思涵(机电081)、霍兵(机电081)、程骞(机电061)、周航(机电071)、王庆亮(机电071)。

指导教师:刘极峰,机械工程学院,教授。

4、项目创新点及功能介绍

普通自行车的传动原理截然不同,新型高速休闲自行车项目的创新,在于指导教师与项目团队提出了全新的传动理念——以人的双腿双脚作往复运动,替代传统的脚蹬回转运动来驱动自行车的整车运动;新型车利用人机工程学原理,研制滑轨驱动装置,将人体向下的用力模式改为前下方,能最大限度的发挥人体结构的用力功能,降低人的疲劳强度;采用低座带靠背结构,克服了普通自行车三角座的不舒适、易疲劳的缺点,大大改善了骑者舒适性,提高骑者耐力,使其能轻松地驱车前进;是一种具有环保、高速、另类和休闲健身特点的新型自行车,能够给人们的生活和工作带来方便和乐趣。

研究具有实用性意义:在与普通自行车相比较的情况下,用力相同时速度明显提高,速度相同是骑行明显省力,且坐姿舒适度,安全性等方面明显提高,样车试骑最高时速可达40km/h

    5、项目实施过程

机械类本科05060708级分别组成的学生团队,充满着对新型高速休闲自行车的兴趣和热情,如同接力赛一样一棒接着一棒,在导师刘极峰、杨小兰指导下,在传动原理、结构造型、外观设计方面,不断进行改进和创新设计,历经了从锥轮摆杆式自行车到摆式自行车、新型滑轨式自行车的三个发展阶段,取得了校级大学生机械创新大赛二等奖1项、省级大学生机械创新大赛二、三等奖各1项、江苏省高校本科大学生毕业设计(论文)三等奖1项、江苏省大学生实践创新训练计划项目以优秀结题2项、中国大学生创业创意大赛总决赛团体三等奖等5个奖项、2个项目结题优秀的一系列成果。

二、成果形式与数量

1、获奖成果

1.1 (锥轮)摆杆式自行车:

120084月获得第一届南京工程学院大学生机械创新大赛二等奖,获奖者机电051刘丰丰、潘冬,指导教师刘极峰。

220088月获得第二届江苏省大学生机械创新大赛二等奖,获奖者机电061张健、K制造061李建勋、机电07程骞、喻海飞,指导教师刘极峰。

320093月江苏省大学生实践创新训练计划项目“摆式自行车设计与研制”以优秀成绩通过专家验收,获奖者机电061喻海飞、K制造061李建勋、机电072程骞,指导教师刘极峰。

4200912月论文“摆式自行车总体与把叉装置设计”获江苏省高校本科大学生毕业设计(论文)三等奖,获奖者K制造061李建勋,指导教师刘极峰。

1.2  双摆自行车:

120107月获得第二届江苏省大学生机械创新大赛三等奖,获奖者机电071王庆亮、周航、K制造071任宝军、机电081戴思涵、霍兵,指导教师杨小兰、刘极峰。

220107月“摆式车创业书”项目获首届中国大学生创业创意大赛总决赛团体三等奖,获奖者机电071王庆亮、周航、K制造071任宝军、机电081戴思涵、霍兵,指导教师杨小兰、刘极峰。

1.3 新型滑轨式自行车:

    201012月 江苏省大学生实践创新训练计划项目“摆式自行车设计与研制”以优秀成绩通过专家验收,获奖者K制造071任宝军、机电061喻海飞、机电081戴思涵、霍兵、机电072程骞、机电071王庆亮、周航,指导教师刘极峰。

2、撰写论文3

1) 刘极峰, 喻海飞, 程 骞. 高速休闲健身自行车的创新设计[J].南京工程学院学报(自然科学版)2009,7(3):28-33.

2)李建勋. 摆式自行车总体与把叉装置设计,2009年江苏省高校本科大学生毕业设计(论文)三等奖.

3)任宝军,霍兵,戴思涵,程骞.新型滑轨式高速休闲健身自行车,待发表.

3、实物成果(实物图片、骑行照片等)

图片见附件

三、通过校级到省级项目的训练,学生实践创新能力的提升情况,以及对就业的影响等

该课题通过1个校级项目到2江苏省大学生实践创新训练计划项目的训练,累计参与学生12人,先后组成的项目团队参加了5个大学生科技创新大赛,历经了从锥轮摆杆式自行车到双摆自行车、新型滑轨式自行车的三个发展阶段,取得了校级、省级、国家级5个奖项、2个项目省级大学生实践创新训练计划项目结题优秀的系列奖项成果;发表论文1篇,待发表1篇,省级高校大学生毕业设计优秀论文1篇。

1、实践创新、动手能力提升情况

通过校级到省级项目的训练,学生实践创新、动手能力得到显著提升,表现在:

1)动手能力的锻炼:新型自行车3种样车的研制全部过程,完全由项目组的学生完成,在导师考察后对他们进行分工,各负其责,又团结协调,遇到实在不能解决的问题,再请教导师,在整个研制过程中,从他们经历的如下过程,可以看出,他们实践动手能力方面得到的锻炼和磨砺:

1)图纸设计:确定市场调研、图纸总体设计、零部件设计、导师与团队成员方案论证、进行修改设计、外观设计、再论证、确定最终方案,共完成设计图纸(含所有装配图、零件图)3套,约合140#图纸;

2)零件加工:寻找厂家、专用件设计、归类、列表、加工价格咨询、联系加工、修改图纸、修改零部件尺寸、再加工、标准件的归类、列表、市场价格咨询、市场采购、零部件安装、调试,共完成不同传动形式的新型自行车专用零件加工187个;

3)样车装配:拟定总装方案、进行试装配、装配记录、装配工艺调整、部分零部件部改进设计、出加工图纸、再联系加工、再装配调试、完成装配、总结装配工艺、确定易损件、做好备件工作,共完成不同传动形式的新型自行车样车装配3辆;

4)参赛准备:样车试骑、对薄弱环节再调整、完成试骑、选定样车喷漆方案、购买油漆及喷头、做好喷前准备、旧报纸遮盖、必要工具与防护装备、口罩手套、完成喷漆。

    2)创新能力的培养:

1锥轮摆杆式自行车:将普通自行车的回转式改为平蹬式驱动就是一种创新;要实现这个创新,而采用把叉锥齿轮传动又是一种创新;平蹬式驱动需采用低座带靠背结构也是一种在自行车结构设计中的结构创新,这些就构成了新型锥轮摆杆式自行车的总体结构,项目组成员在研制过程中,又经过不断修改、完善,其中对变位锥齿轮的设计与制造,具有相当的难度,但他们特别是李建勋同学,以持之以恒的精神,以坚持不懈的努力,圆满完成了样车的研制,在创新能力方面,得到了很好地锻炼和提高。

2双摆自行车:为克服锥轮摆杆式自行车车身较长的问题,构想一种双摆杆前伸驱动装置,大胆地去掉把叉锥齿轮传动,形成一种不同于锥轮摆杆式自行车的新型双摆自行车,是解决这个问题创新思路,其中喻海飞程骞等同学做了大量的工作,在弹簧复位结构上也下了一番功夫。

3新型滑轨式自行车:双摆杆前伸驱动装置可否进行进一步的改进,派生出一种新型的自行车呢?带着这个问题,导师给大家机构学讲述了机构派生和变异的理念和方法,引导学生开拓思路,将双摆杆对小幅摆动改为导轨式的直线运动,从而实现了新型滑轨式自行车机构的创新。

在上述不断设计、不断改进、不断研制、不断创新的实践过程中,项目组大学生不仅在动手、创新能力的培养上效果显著,而且在理论、专业、软件学习中兴趣大增,自学Pro/EANSYSADAMS等流行工程软件,进行三维造型、运动或动力仿真、有限元分析,在课程设计、毕业设计中崭露头角,表现出不同凡响的动手、创新能力,以至于5次参赛5次获奖,2次省级验收2次验收优秀;获得江苏省高校大学生毕业设计优秀论文三等奖1项,发表论文和待发表论文各1篇。

2对就业的影响

在招聘会上,常常会出现这样的情况,企业主管或招聘主考会有如下询问:你跟老师做过科研吗,哪方面的,简要陈述一下。

李建勋同学跟导师做课题近两年,从原来康尼学院(三本)的一个成绩平平的大学生,锻炼成为拥有多个省级奖项的优秀毕业生,从原来一个一说话就脸红的“大姑娘”,变成一个一侃就是滔滔不绝的“演讲高手”,他负责“锥轮摆杆式自行车”几乎所有非标零件的加工,经常联系的有56个厂家,与厂家的频繁接触,使他对企业有着更多的了解,在大四的就业招聘中,他凭借其多个省级奖项以及比较“丰富”的工程实践,曾博得他所想去的多家企业的青睐,其中日本日立(上海)分公司是要一本学生的,看了他的简历后,破例让他参聘,第三轮到上海面试,为他报销车费和免费提供住宿,可见对他印象之好、之器重。

喻海飞学习本来就好,在项目组领衔设计,对锥齿轮非零变位传动进行了刻苦的钻研,对参考资料中尚未有的锥齿轮径向、切向非零变位公式进行推导,理论上有很大提高,对样车研制精益求精,不仅增强了实践创新能力,同时大大提高了项目组织、规划、协调能力,在企业招聘中得到了很好地发挥,在金融风暴的困难时期,就业理想、顺利,而后恰逢部队特种兵招募,他在具有招募资格的210多名初审合格者中,经过一轮又一轮的筛选,脱颖而出,成为最优秀的选手,被选派到某重要军事基地,从事专业技术研究。

刘丰丰、张健、程骞、任宝军同学在就业招聘中,凭借实践创新项目的实干精神和实践能力,都有很好地发挥,他们都带着满心的喜悦,及时地向导师汇报了参加招聘的过程,言谈之中洋溢着对从事实践创新项目的收益和情感,对导师的感激之情。

考研的周航、王庆亮等是跟着导师持续做了两年的同学,和老师建立了深厚的感情,他们不光是认真地进行项目的研究、设计、实物制作,同时不放松对考研课程的学习,导师对他们的“政策”是,不仅关注项目进展,更加关注他们的课程学习和考研准备;他们分别以较高分数考入东大、南理工,他们谈到,在面试中实践创新项目的经历使他们受益匪浅,因为这些内容是面试的重要内容,做了什么课题,涉及的理论和软件,理论研究的深度,熟知的程度等等。

这些学生们非常感慨说:“实践创新项目不仅培养了我们的工程实践、创新能力,同时让我们学会了做工程的思维方式、设计方法、工作程序,在市场意识、人际交流、团队协作、口才表述、项目规划等能力方面有了一个跨越式的进步;不仅在就业招聘、考研中受益,而且在今后的工作、学习中将终身受益,这一段经历我们将终生难忘。”

 


附件:2009新型滑轨式高速休闲自行车.doc
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