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1、北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业设计多用途旅行婴儿车设计-复合功能及结构设计学 院：专 业：姓 名：指导老师：工业自动化学院机械工程邱景恒学 号：职 称：160406102770尹沾松副教授中国珠海二二年五月诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计多用途旅行婴儿车设计-复合功能及结构设计是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。本人签名： 日期： 年 月 日多用途旅行婴儿车设计-复合功能及结构设计摘 要多用途旅行婴儿车是一种兼具便携性与多用途的新型婴儿车。对比传统婴儿车，它可折叠成行李箱大小，满足
2、人们乘坐汽车、高铁和飞机携带婴儿车的诉求，并且在行李箱模式下还具有一定的储物空间，满足人们出行携带一些日用品的需求。除此之外它还能根据婴儿坐卧不同状态进行转换，在满足国家安全标准的前提下，使婴儿在睡觉、出行等多场景下都可使用，真正打破传统婴儿用品用途单一、使用时间短的痛点。多用途旅行婴儿车-复合功能及结构设计由四部分组成，分别是婴儿车整体外观设计、婴儿车坐卧结构设计、婴儿车开合结构设计和婴儿车人体工程学设计。关键词：多用途旅行婴儿车；结构设计；工程力学；人体工程学Multi-purpose travel stroller design - composite functional and st
3、ructural designAbstractMultipurpose travel stroller is a new type of stroller which is both portable and multipurpose. Compared with the traditional baby carriage, it can be folded into the size of a suitcase, which can be carried by people in cars, high-speed trains and planes. Besides, it also has
4、 some storage space in the suitcase mode, which can meet the needs of people to carry some daily necessities when they travel. In addition, it can also be converted according to different sitting and lying states of infants. On the premise of meeting national safety standards, it can be used in mult
5、iple scenarios such as infant sleeping and travel, truly breaking the pain point of single use and short use time of traditional baby products.Multi-purpose travel stroller - the composite function and structure design consists of four parts, namely the overall appearance design of the stroller, the
6、 sitting and sleeping structure design of the stroller, the open and closed structure design of the stroller and the ergonomic design of the stroller. Related to mechanical Key words: multi-purpose travel stroller; Structural design; Engineering mechanics; ergonomics目录1 绪论11.1研究背景11.2产品分析11.2.1婴儿车分类
7、11.2.2各种品牌婴儿车总结31.3研究目的和意义31.4设计方法和技术路线61.4.1设计方法61.4.2技术路线62 多用途旅行婴儿车设计-复合功能及结构设计72.1婴儿车整体外观设计72.1.1婴儿车的力学结构分析72.1.2婴儿车整体材质选用92.1.3婴儿车整体尺寸和公差92.2婴儿车坐卧式结构设计112.2.1婴儿车坐卧转换结构方案112.2.2婴儿车坐卧式结构部件设计122.3婴儿车开合结构设计142.3.1婴儿车开合结构方案选择142.3.2婴儿车开合结构部件设计153 基于人机工程学的婴儿车部件设计173.1婴儿车扶手高度设计173.2婴儿车内部安全带设计173.3婴儿车内
8、部坐垫设计204 总结25参考文献26致 谢271 绪论1.1研究背景在第六次全国人口普查中我国人口已经突破13亿大关，北上广深一线城市的人口对比第五次全国人口普查的数据有了明显增长，且根据中国地产协会的数据，这些城市每平方住房价格近年来不断上涨，人们住房空间的使用成本越来越高。并且随着我国全面开放二胎政策，在2016年之后生育基数在增长，由此可见会有更多新生儿诞生。在此大环境下，本人在网购时发现在婴儿车产品领域中，普遍存在体积大、价格高、功能单一的问题。在国六排放标准下，现在家庭用车普遍小型化经济化一般家用轿车后备空间都越来越小，难以满足具有婴儿家庭长途外出的载物需求，并且观察现在的婴儿车普
9、遍难以在高铁、飞机等大众出行工具中携带。由此为本人论文的出发点，结合机械工程专业课程，对现阶段大众使用的婴儿车进行改良设计，解决其出行困难、占地空间大、用途单一的问题，使其成为用途更广泛、有效使用寿命更长的家用产品。1.2产品分析1.2.1婴儿车分类婴儿车是一种为刚出生至1周岁婴儿户外活动提供便利而设计的工具车，根据宝宝的成长、使用用途，婴儿车又可以分成很多种类。主要是依照载重量为标准，一般测试标准为九到十五公斤。一般的婴儿车大约可使用四到五年。一般而言婴儿车分成三类，亚洲市场（日本生产或者台湾生产）的全功能婴儿车和轻便折叠婴儿车、欧美型。1、全功能婴儿车（图1.1）宝宝可平躺在车中，175度
10、平躺较适宜，既可防止吐奶，又利于骨骼生长发育，即使宝宝睡着了也不必担心。由于车轮较大，且有避震功能，地面凹凸不平带来的颠簸较少，宝宝坐着会感到很安全，且有利于宝宝大脑发育，但这种车比较重，很占地方。图1.1 全功能婴儿车2、轻便折叠婴儿车（图1.2）这种车小巧轻便，手柄操控简单，转弯方便。可在通道狭窄的商店采购或者拥挤的场所来回穿梭。这种折叠推车可坐可躺，收起来之后即便在电车里也不占地方，可放在汽车后备箱或放进旅行箱中，出远门的时候大派用场。与全功能婴儿车比起来，座椅稍窄，可调节的角度较小。图1.2 轻便折叠婴儿车3、欧美型婴儿车（图1.3）上述全功能婴儿车和轻便折叠婴儿车婴儿车是亚洲的规格，
11、欧美产的是与亚洲基准不同的婴儿车。这种车可躺倒，像全功能婴儿车，但又像轻便折叠婴儿车那样容易收纳。欧洲有很多石板道路，因此婴儿车的轮子都做得大而结实。美国还有可供两名宝宝共同乘用的双人婴儿车和三轮的童车，超轻的伞柄车，还有些家庭拥有多台婴儿车。图1.3 欧美型婴儿车1.2.2各种品牌婴儿车总结通过对上述类型的婴儿车的各个品牌（如：好孩子，babycare，anglebay等）调查发现，这些品牌的婴儿车都有四年以上的使用寿命，特点明确，如：高景观推车，便携推车，双座推车等，其特点是根据使用者的需求有了充足的细分，但产品都有其环境限制，例如高景观推车仅适合近距离外出可在石子路上使用，便携式推车常用
12、于出远门在平坦路面上使用，这类产品都难做到多场景的兼顾。1.3研究目的和意义结合婴儿车产品现状，多用途旅行婴儿车设计可解决普通婴儿车具有四年以上的使用期限，但实际使用时间只有婴儿时期（即一年）。通过本设计实现多用途旅行婴儿车在折叠下提供一定的储物空间，并能使用坐卧转换机构切换状态满足婴儿在室内、室外、平坦路面、石子路面、睡觉等场景下使用需求。图1.4 多用途婴儿车由上述需求出发设计的初期婴儿车外观如图1.4所示，多用途婴儿车整体具有折叠收纳功能、支架整体高度和角度调节功能、独立刹车功能、箱体靠背调节功能、婴儿安全保护功能、开合功能和人体工程学设计。根据我和队友对多用途婴儿车功能设计划分，将婴儿
13、车拆分成两个部分，即图1.4中箱体部分与支架部分，本人负责箱体的复合功能及结构设计，即复合多种结构于一体实现多种功能，其中包括了四个部分的设计。第一部分婴儿车整体外观设计，具体而言就是婴儿车箱体（如图1.5）的设计，其主要目标是要设计出符合大众出行的便携的婴儿车箱体，确定整个设计所占用的立体空间。第二部分婴儿车坐卧式结构设计，是基于婴儿车箱体，为实现婴儿在卧睡（如图1.6）和坐姿（如图1.7）两种不同需求而做的结构设计，此设计能扩宽婴儿车的使用场景。图1.5 坐卧转换机构大致位置图1.6 婴儿车卧睡状态图1.7 婴儿车坐姿状态第三部分婴儿车开合设计，是为了使婴儿车箱体能与普通行李箱一样开合形成
14、封闭空间（如图1.8），按下开关后能打开盖子，在出行时提供储物空间（如图1.9）。图1.8 婴儿车合盖状态图1.9 婴儿车开盖状态第四部分婴儿车人体工程学设计，可以为婴儿提供一个安全、舒适的乘坐体验，并且方便成年人照顾婴儿，提升成年人使用体验。其中包括了婴儿车高度设计，安全带设计和婴儿坐垫设计。1.4设计方法和技术路线1.4.1设计方法本次毕业设计将多用途旅行婴儿车设计分为两部分，本人负责其中的复合功能及结构设计。本人将通过查阅中外论文、期刊，国家标准结合机械工程专业相关课程，解决材料选用、整体外观设计、婴儿车坐卧结构转换设计、多用途婴儿车开合设计、婴儿车人体工程学和安全设计，并用三维软件进行
15、实物制作和动画模拟仿真，二维软件对整体结构和关键部件进行输出，最后整理出说明书。设计方法和思路：1、网上调查产品：查阅各国内外产品资料，明确本产品的创新设计点并进行整合归纳，特别关注国内外产品的价格、材质、通用标准以及国内的市场需求；2、三维模型制作：根据各市面上的产品做出初步产品模型，用UG软件进行外观、整体尺寸和内部机械结构的建模，反复修改，并用动画软件进行运动仿真，如遇问题再次进行修改；3、进行可行性分析：根据最终模型各部分，查看是否能满足生产、安装要求，进行实物化可行性分析，通过之后再进行实物模型制作；4、进行市场分析：将实物结合市场大数据，以及用户痛点问题，分析产品是否达标。1.4.2技术路线市场调查-用户痛点分析-国内外资料收集-材料选择-产品结构设计-创建三维模型-动画制作-绘制二维模型2 多用途旅行婴儿车设计-复合功能及结构设计2.1
