機(jī)械設(shè)計(jì)自行車鏈傳動(dòng)

自行車的傳動(dòng)裝置及變速原理小組成員：陸春榮蔣天倫易斌王正陽周寒一、自行車的整體結(jié)構(gòu)及主要部分介紹二、自行車的傳動(dòng)系統(tǒng)三、自行車的變速原理一、自行車的整體結(jié)構(gòu)及主要部分的簡(jiǎn)單介紹1.1鏈輪1.鏈輪的基本參數(shù)及主要尺寸

鏈輪的基本參數(shù)為：鏈輪的齒數(shù)z、配用鏈條的節(jié)距p、滾子外徑d1及排距pt。鏈輪的主要尺寸及計(jì)算公式如表1-1所示。

2、鏈傳動(dòng)的失效形式由于鏈條的強(qiáng)度比鏈輪的強(qiáng)度低，故一般鏈傳動(dòng)的失效主要是鏈條失效，其失效形式主要有以下幾種：(1)鏈條鉸鏈磨損。鏈條鉸鏈的銷軸與套筒之間承受較大的壓力且又有相對(duì)滑動(dòng)，故在承壓面上將產(chǎn)生磨損。磨損使鏈條節(jié)距增加，極易產(chǎn)生跳齒和脫鏈。2)鏈板疲勞破壞。鏈傳動(dòng)緊邊和松邊拉力不等，因此鏈條工作時(shí)，拉力在不斷地發(fā)生變化，經(jīng)一定的應(yīng)力循環(huán)后，鏈板發(fā)生疲勞斷裂。(3)多次沖擊破斷。鏈傳動(dòng)在啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)或重復(fù)沖擊載荷作用下，鏈條、銷軸、套筒發(fā)生疲勞斷裂。(4)鏈條鉸鏈的膠合。鏈速過高時(shí)銷軸和套筒的工作表面由于摩擦產(chǎn)生瞬時(shí)高溫，使兩摩擦表面相互粘結(jié)，并在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中將較軟的金屬撕下，這種現(xiàn)象稱為膠合。鏈傳動(dòng)的極限速度受到膠合的限制。(5)鏈條的靜力拉斷。在低速（v<0.6m/s）重載或突然過載時(shí),載荷超過鏈條的靜強(qiáng)度，鏈條將被拉斷。二、自行車的傳動(dòng)系統(tǒng)1、傳動(dòng)的類型：鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)是以鏈條為中間傳動(dòng)件的嚙合傳動(dòng)。

如圖9-1所示鏈傳動(dòng)由主動(dòng)鏈輪1、從動(dòng)鏈輪2和繞在鏈輪上并與鏈輪嚙合的鏈條3組成。2、鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)：

（1)和帶傳動(dòng)相比。鏈傳動(dòng)能保持平均傳動(dòng)比不變；傳動(dòng)效率高；張緊力小，因此作用在軸上的壓力較?。荒茉诘退僦剌d和高溫條件下及塵土飛揚(yáng)的不良環(huán)境中工作。(2)和齒輪傳動(dòng)相比。鏈傳動(dòng)可用于中心距較大的場(chǎng)合且制造精度較低。(3)只能傳遞平行軸之間的同向運(yùn)動(dòng)，不能保持恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性差，工作時(shí)有噪聲。后輪Rr21R1R2R3后鏈輪L前鏈輪從圖中可以看到，當(dāng)前輪以ω1的速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，后鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度應(yīng)該是:

同時(shí)，由于后輪和后鏈輪是同一個(gè)軸上的同步轉(zhuǎn)動(dòng)的，所以又有如下關(guān)系：

3、傳動(dòng)關(guān)系那么就可以得到，當(dāng)人以每分鐘n轉(zhuǎn)的速度騎行的時(shí)候，應(yīng)該有自行車的前進(jìn)速度即為后輪的前進(jìn)速度：三、自自行車車變速速的實(shí)實(shí)現(xiàn)和和原理理自行車車傳動(dòng)動(dòng)主要要是由由前面面的大大齒盤盤和后后面的的很多多小齒齒盤組組成，，前面面的大大齒盤盤叫做做牙盤盤，后后面的的小齒齒盤叫叫做飛飛輪。。變速速自行行車擁擁有不不同的的速比比就是是由前前后兩兩個(gè)齒齒盤進(jìn)進(jìn)行配配合得得到的的牙盤飛輪自行車車傳動(dòng)動(dòng)變速速機(jī)構(gòu)構(gòu)自行車車速比比介紹紹牙盤一一般是是由三三片組組成，，后面面的飛飛輪齒齒數(shù)是是在6齒,7齒,8齒,9齒,10齒,11齒，組組成了了不同同的速速比，，分別別是18速，21速，24速，27速，30速，33速。這這么多多速比比的設(shè)設(shè)計(jì)是是為了了每一一個(gè)騎騎行者者能夠夠找到到合適適的踩踩踏頻頻率，，更好好的進(jìn)進(jìn)行騎騎行運(yùn)運(yùn)動(dòng)。。牙盤和和飛輪輪的安安裝速比的的選擇擇當(dāng)鏈盤盤的““大盤盤”與與飛輪輪的““小飛飛”組組合時(shí)時(shí)，（（即牙牙盤用用大齒齒數(shù)，，飛輪輪用小小齒數(shù)數(shù)進(jìn)行行傳動(dòng)動(dòng)時(shí)））“大大盤””轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)一圈圈，““小飛飛”則則會(huì)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)很很多圈圈，這這樣““小飛飛”就就會(huì)帶帶動(dòng)后后車輪輪前進(jìn)進(jìn)很遠(yuǎn)遠(yuǎn)一段段距離離，因因而此此時(shí)車車速最最快。。然而而，此此時(shí)由由于腳腳踏的的輪半半徑與與“大大盤””的軸軸半徑徑相差差不大大，所所以人人加在在腳踏踏上的的動(dòng)力力在““大盤盤”上上產(chǎn)生生的力力并不不太大大。即即：此此時(shí)車車速雖雖然快快了，，但騎騎車人人會(huì)付付出較較大的的動(dòng)力力。當(dāng)當(dāng)鏈盤盤的““小盤盤”與與飛輪輪的““大飛飛”組組合時(shí)時(shí)，““小盤盤”轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)一一圈，，“大大飛””轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)的圈圈數(shù)不不太多多，這這樣““大飛飛”就就帶動(dòng)動(dòng)的后后車輪輪前進(jìn)進(jìn)的距距離不不大，，因而而此時(shí)時(shí)車速速最慢慢。然然而，，此時(shí)時(shí)由于于腳踏踏的輪輪半徑徑與““小盤盤”的的軸半半徑懸懸殊很很大，，所以以人加加在腳腳踏上上的動(dòng)動(dòng)力在在“小小盤””上會(huì)會(huì)產(chǎn)生生很大大的驅(qū)驅(qū)動(dòng)力力。即即：此此時(shí)車車速雖雖然慢慢了，，但騎騎車人人付出出的動(dòng)動(dòng)力卻卻最小小。變速系系統(tǒng)的的組成成自行車車變速速的實(shí)實(shí)現(xiàn)必必須由由一套套成套套的傳傳動(dòng)變變速零零件組組成，，分別別是由由自行行車的的指撥撥、前前撥、、牙盤盤、鏈鏈條、、飛輪輪、后后撥。。其中中起傳傳遞動(dòng)動(dòng)力的的是牙牙盤、、鏈條條、飛飛輪。。使用用了鏈鏈傳動(dòng)動(dòng)進(jìn)行行傳遞遞動(dòng)力力。而而指撥撥、前前撥、、后撥撥是變變速系系統(tǒng)的的主要要構(gòu)成成部分分。指撥后撥前撥變速操操作原原理--前前撥指撥分分成左左右指指撥，，左指指撥是是控制制前撥撥的變變速，，右指指撥是是控制制后撥撥的變變速，，指撥撥和變變速器器之間間由變變速線線連接接，指指撥就就是一一個(gè)控控制器器。指指撥上上一般般有視視窗標(biāo)標(biāo)注變變速的的擋速速，是是為了了騎行行者能能夠方方便知知道現(xiàn)現(xiàn)在的的前后后齒的的搭配配關(guān)系系。當(dāng)左指撥撥進(jìn)行撥撥動(dòng)時(shí)，，變速線線拉動(dòng)前前撥向左左向右空空間上移移動(dòng)一定定的距離離，前撥撥帶動(dòng)鏈鏈條分別別將鏈條條掛在牙牙盤的三三個(gè)齒上上，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了牙盤盤三個(gè)不不同齒盤盤的轉(zhuǎn)換換指撥裝入入變速線線變速操作作原理--后撥撥當(dāng)右指撥撥進(jìn)行撥撥動(dòng)時(shí)，，同樣，，變速線線拉動(dòng)后后撥，后后撥將鏈鏈條掛到到飛輪上上不同的的齒數(shù)上上，進(jìn)行行飛輪不不同齒數(shù)數(shù)的切換換。變速是一一個(gè)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的過程程，必須須在平穩(wěn)穩(wěn)的騎行行中進(jìn)行行變速才才能達(dá)到到最好的的變速效效果，因因?yàn)榍皳軗?、后撥撥的功能能只是讓讓鏈條進(jìn)進(jìn)行左右右移動(dòng)，，確定鏈鏈條正確確的空間間位置，，而鏈條條和齒盤盤之間的的嚙合是是靠平穩(wěn)穩(wěn)騎行中中，牙盤盤和飛輪輪旋轉(zhuǎn)和和鏈條進(jìn)進(jìn)行嚙合合過程。。后撥由于自行行車的動(dòng)動(dòng)力傳輸輸是由鏈鏈傳動(dòng)，，所以傳傳動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)使用一一段時(shí)間間后會(huì)有有磨損，，需要潤(rùn)潤(rùn)滑鏈條條，飛輪輪和牙盤盤。而且且前撥后后撥的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)節(jié)部分也也需要進(jìn)進(jìn)行潤(rùn)滑滑。還容容易存在在的問題題是掉鏈鏈問題，，現(xiàn)在技技術(shù)越來來越成熟熟的前撥撥后撥也也起了防防止掉鏈鏈的左右右，而后后撥