基本信息
- 项目名称：
- 低噪音电动自行车刹车系统
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 现有电动自行车刹车都是通过闸皮单方面受力，制动转轴，使车轮停止转动；而低噪音电动自行车刹车装置采用了“双拉”的形式，能够让闸皮均匀受力，减少磨损，有效地降低了刹车时所带来的噪音大的问题，并且制动效果好，成本低，寿命得到很大程度的延长。随着今后生活质量的不断提高，人们对周围环境的要求也决定了低噪音电动自行车刹车将渐渐得到大家的认可。
- 详细介绍：
- 低噪音电动自行车刹车装置涉及一种降低电动自行车抱闸刹车噪音的新型车闸。目前电动自行车已经成为人们不可缺少的代步工具，随着电动车的日益普及，其抱闸刹车产生的刺耳噪音也越来越影响到我们周围的环境和身心健康。原来用于自行车的简单抱闸刹车被普遍安装在了电动自行车上，由于电动车的重量大、速度快，使得抱闸刹车噪音很大（可达90-100分贝）。 人们在享受电动自行车带来的便捷与环保的同时，却被它的刹车系统产生的噪音困扰。电动自行车产生的噪音成了噪音污染的主要因素，成了城市环境新的污染源。此外，由于现有技术的缺陷，刹车系统主要采用“抱刹”技术，对自行车有较大磨损，并且存在极大的安全隐患。 针对上述现有技术的不足，我们发明了低噪音电动自行车刹车装置，能够有效地降低噪音，完全达到环保要求，并且启用新技术对刹车进行改进，在不增加成本的前提下，延长刹车使用寿命，并大大提高了刹车的安全性。低噪音电动自行车刹车装置的基本思路是:通过对现有刹车的内部进行改进，使闸皮来制动闸盘，从而使轴承转速降低甚至停止转动使电动车停止前进。根据我国《环境噪声污染防治法》规定，城市5类环境噪声标准值中，穿越城区两侧区域的噪声最高限值为：白天不得超过70分贝，夜间不得超过55分贝。低噪音电动自行车刹车产生的噪音低于50分贝，不会产生任何污染，而且安全性能很高，有足够安全保障。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 一、作品设计，发明目的 随着社会的进步，电动自行车已经逐渐成为人们出行时不可替代的交通工具之一，人们在享受电动自行车带来的便捷与环保的同时，却被它的刹车系统产生的噪音困扰。电动自行车产生的噪音成了噪音污染的主要因素，成了城市环境新的污染源。此外，由于现有技术的缺陷，刹车系统主要采用“抱刹”技术，对自行车有较大磨损，并且存在极大的安全隐患。 对此，我们发明了低噪音电动自行车刹车装置，能够有效地降低噪音，完全达到环保要求，并且启用新技术对刹车进行改进，在不增加成本的前提下，延长刹车使用寿命，并大大提高了刹车的安全性。 低噪音电动自行车刹车装置的基本思路是:通过对现有刹车的内部进行改进，使闸皮来制动闸盘，从而使轴承转速降低甚至停止转动使电动车停止前进。 技术关键： 在尽可能降低噪音的情况下，使刹车正常安全地工作，并实现方便拆卸和安装，适应市场所有电动车。 现有刹车都是通过闸皮单方面受力，制动转轴，使其停止转动；而低噪音电动自行车刹车装置能够让闸皮均匀受力，减少磨损，并且有效地降低了刹车时所带来的噪音。 主要技术指标： 我国《环境噪声污染防治法》规定，城市5类环境噪声标准值中，穿越城区两侧区域的噪声最高限值为：白天不得超过70分贝，夜间不得超过55分贝。 低噪音电动自行车刹车产生的噪音低于50分贝，不会产生任何污染，而且安全性能很高，有足够安全保障。
科学性、先进性
- 经过调查发现，市场上电动自行车的刹车装置目前有：悬臂刹、抱刹和胀刹。其中65%以上的电动车用的都是抱刹，对抱刹进行研究改进。 分类统计破损的类型和破损的程度。在我们购买的一批废旧车闸里，98%的车闸是由于闸皮被磨损；80%的车闸是铆钉外露；5%的车闸是由于闸钢带断裂。最终将引起刹车噪音的主要因素锁定为设计缺陷和材料性质两个方面。 一、考虑到受力的均匀性，将原先的刹车钢带的单边运动改为两边同时运动，且将刹车钢带分为两段。 二、将闸皮从中间分开,使刹车闸皮两边受力,在一定程度上减少材料,降低了成本。 三、为了彻底消除噪音,将铆钉弃用,改用强度很大的粘合剂来固定闸皮,这样即使闸皮磨损再严重,也不会因为铆钉而产生噪音。
获奖情况及鉴定结果
- 2007年11月在第四届中国国际专利与名牌博览会展出； 2008年7月在江苏泰州电动自行车生产基地制作和测试； 2008年10月1日获国家专利批准,专利号为：ZL 2007 2 0041822.X
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 与江苏泰州电动自行车生产基地合作开发
作品可展示的形式
- 实物、产品、模型、图纸、现场演示 、图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 低噪音电动自行车刹车装置改变了原有车闸抱闸刹车噪音大的缺点，耐用且制动效果好，成本低，结构简单，易于推广,且随着今后私家车的增多,交通道路的限制和人们对生活质量要求的不断提高,对自动车的需求也将会有很大的上升空间,而对自动车刹车的改善工作也就更加成了一项必要措施。 据统计2007年全国已有的电动自行车已经超过5000万辆,2006年的电动自行车约为2000万辆,年增长量达到了3000万辆。如果今后该低噪音电动自行车刹车装置得到推广,广泛应用到电动车上,从根本上地解决了电动车所带来的噪音污染问题,可想而知，电动车的销售量将会有更加大的增幅；而且我们的低噪音电动自行车刹车装置,其自身成本就很低,原来的刹车成本大约为15元,使用寿命只有半年左右;而低噪音电动自行车刹车装置的成本较之相比不过多出几元,但是低噪音电动自行车刹车装置的耐用性决定了它的使用持久性,它的后期投入成本跟老刹车不菲的维护费用相比几乎为零。所以,从长远来看,它的成本实际上是降低了很多。
同类课题研究水平概述
- 一、现有电动自行车刹车系统 经过调查发现，市场上电动自行车的刹车装置目前有：悬臂刹、抱刹和胀刹3种。 悬臂刹：价格最低，但性能最差，而且悬臂刹存在很大的安全隐患，只能使用在电动自行车的前轮上，作为辅助刹车，但是不能作为主刹车使用。 抱刹：成本价相对比较低，在20元左右；安全性相对较高，所以现在市场使用范围最广，市场占有率约为65%。 胀刹：效果好、噪音低，但价格很高，成本需要几十块钱，这对于原本竞争激烈，微利的电动车产业来说是增加负担；而且致命缺点是：电动自行车倒车时，没有刹车效果，这在自行车爬坡的时候存在安全隐患。所以只有少量高端电动自行车采用胀刹。 目前市面上65%以上的电动车用的都是抱刹。抱刹在刹车过程中，由于电动车和人重量很大，并且车速过快或刹车过急，刹车时所需的阻力不够，骑车人就会拼命收缩刹把，以增加闸皮和闸盘间的摩擦力，此时就会产生刺耳的“尖叫声”。 由于刹车时受力不均衡,导致局部摩擦力过大，铆钉外露与闸盘接触，摩擦而产生很高很细的刺耳噪音。除此之外，铆钉、闸皮受到严重的磨损。有的闸片在使用一段时间之后，由于长期处于受力不均匀的状态下，甚至出现闸片被拉断的现象。这样的电动自行车就存在着巨大的安全隐患，若不及时更换，可能就会发生交通事故。
