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研究生:張躍錫
研究生(外文):ChangYao-Hsi
論文名稱:二輪車輛後懸吊機構之設計
論文名稱(外文):Rear Suspension Mechanisms Design of Two Wheels Vehicles
指導教授:徐孟輝
指導教授(外文):Meng-Hui Hsu
學位類別:碩士
校院名稱:崑山科技大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2005
畢業學年度:93
論文頁數:90
中文關鍵詞:二輪車輛運動分析旋轉與減震接頭類型合成拓樸構造
外文關鍵詞:topologicalTwo Wheels VehiclesType synthesisRotational Damper Jointkinematic analysis
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隨著時代的進步以及生活型態的改變,人們對於休閒生活的品質要求也相對地提高。於是人們對於騎乘腳踏車與機車的操控性、舒適性及安全性的要求也愈來愈高;然而與舒適性有著密切影響的主要是懸吊系統的性能。因此研究動機便是設計腳踏車與機車後懸吊系統的構造與性能以達到騎乘平穩且安全舒適的目的。
本研究方法首先是將具有旋轉與減震功能的接頭(Rotational damper joint,RD),置入現有的腳踏車與機車的後懸吊系統中,再利用顏氏創意機構設計方法來合成出新型的後懸吊機構,用向量迴路法與虛功原理來推導建立後懸吊機構的力比與桿件尺寸位置的數學關係式,最後選寫MATLAB程式來計算與模擬後懸吊機構力比特性以確定本研究所提理論的可行性。
本研究所提的的方法可得到1種可行的四桿後懸吊機構與5種可行六桿後懸吊機構。本研究結果指出後懸吊機構若有RD接頭裝置時的力比特性比沒有RD接頭的力比特性好;不論有沒有裝置RD接頭六桿七接頭後懸吊機構比四桿四接頭懸吊機構力比特性好。
Controllability, comfort, and safety are important to people for riding bikes and motorcycles. However, a good suspension system design produces a comfortable riding. Hence, the purpose of this study is to creative design a new, comfortable, and safe mechanism of rear suspension system of two wheels vehicles.
The concept of this study is a rotational damper pair replaces a revolute pair. First, this work is to analyze the topological structure and motion characteristics of existed rear suspension mechanisms. Then, the design criteria of the topological structure are described. Based on the design criteria of topology, the Yan’s methodology of mechanism design is applied to synthesize new rear suspension mechanisms. Furthermore, the kinematic and force ratio analysis of two new mechanisms is done well. Finally, we developed a computer program to calculate of the kinematic and force ratio characteristics of designed rear suspension mechanisms for improving the feasibility of provided theory .
The results of his work are one (4,4) and five (6,7) new rear suspension mechanisms are founded. Additionally, .we also designed two feasible new rear suspension mechanisms whose motion and force ratio characteristics are better than the original ones.
中文摘要--------------------------------------------------i
英文摘要-------------------------------------------------ii
誌謝----------------------------------------------------------iii
目錄-----------------------------------------------------------iv
表目錄------------------------------------------------------vi
圖目錄-----------------------------------------------------vii
符號說明-------------------------------------------------ix
第一章 前言-----------------------------------------------1
1.1 前言--------------------------------------------------1
1.2 研究動機----------------------------------------------1
1.3 文獻回顧----------------------------------------------1
1.4 論文架構----------------------------------------------2

第二章 腳踏車與機車分類及介紹-----------------------------4
2.1 腳踏車的機構簡介--------------------------------------4
2.2 腳踏車的分類------------------------------------------5
2.3 機車的分類--------------------------------------------6
2.4 後懸吊機構的基本需求----------------------------------6
2.5 結論--------------------------------------------------7

第三章 後懸吊機構構造合成---------------------------------9
3.1 機構創新設計程序--------------------------------------9
3.2 後懸吊機構之基本需求與特性---------------------------10
3.3 後懸吊機構之設計限制---------------------------------10
3.4 現有後懸吊機構之一般化-------------------------------11
3.5 腳踏車後懸吊機構之創新設計---------------------------13
3.6 結論-------------------------------------------------14

第四章 後懸吊機構運動分析--------------------------------19
4.1 四桿四接頭(Honda XL 125 SD與RD401)機車後懸吊機構運動分析--------------------------19
4.1.1 四桿四接頭(Honda XL 125 SD與RD401)機車後懸吊機構坐標系的建立--------------------------19
4.1.2 四桿四接頭(Honda XL 125 SD與RD401)機車後懸吊機構位置分析------------------------21
4.1.3 四桿四接頭(Honda XL 125 SD與RD401)機車後懸吊機構速度方程式-------------------------22
4.1.4 四桿四接頭(Honda XL 125 SD與RD401)機車後懸吊機構加速度方程式-----------------------22
4.2 六桿七接頭(Honda XL 125 R與RD605)機車後懸吊機構運動分析---------------------------23
4.2.1 六桿七接頭(Honda XL 125 R與RD605)機車後懸吊機構坐標系的建立-------------------------23
4.2.2 六桿七接頭(Honda XL 125 R與RD605)機車後懸吊機構位置分析---------27
4.2.3 六桿七接頭(Honda XL 125 R與RD605)機車後懸吊機構速度方程式------------------29
4.2.4 六桿七接頭(Honda XL 125 R與RD605)機車後懸吊機構加速度方程式-----------30
4.3 結論-------------------------------------------------32

第五章 後懸吊機構力比分析與特性模擬----------------------33
5.1 力比分析---------------------------------------------33
5.1.1 有RD接頭四桿四接頭RD401機車後懸吊機構力比分析------35
5.1.2 有RD接頭六桿七接頭RD605機車後懸吊機構力比分析------39
5.2 後懸吊機構力比特性模擬-------------------------------43
5.2.1 RD接頭扭力測量與分析-------------------------------43
5.2.2 力比特性模擬---------------------------------------46
5.3 結論-------------------------------------------------48

第六章 結論與建議----------------------------------------71
6.1 研究成果---------------------------------------------71
6.2 建議與後續研究之方向---------------------------------72

參考文獻-------------------------------------------------73

附錄A 現有四連桿腳踏車後懸吊機構-------------------------75
附錄B 現有六連桿腳踏車後懸吊機構-------------------------87

自傳 ----------------------------------------------------90
[1] Pennestri, E. and Strozzieri, A., “Optimal Design and Dynamic Simulation of a Motorcycle with Linkage Suspension,” Int. J. of Vechicle Design,1988, Vol. 9, No.3, pp. 339-350.
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