畢業(yè)設(shè)計(jì)變速自行車變速結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及速度比分析

成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：變速自行車變速結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及速度比分析學(xué)號(hào)：20090703114~姓名：吳..專業(yè)班級(jí)：09機(jī)制一班指導(dǎo)老師：包….2011年12月內(nèi)容要求概述：人民對(duì)于自行車的利用不僅僅是代步工具，更多的是游騎，鍛煉身體。為了滿足更多需求，很多人喜歡購(gòu)置變速自行車，但價(jià)格昂貴其原因就是可以滿足更多需求，很多人喜歡購(gòu)置變速自行車，但價(jià)格昂貴其原因就是可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速，體力消耗較少。借助三維軟件合理設(shè)計(jì)一款性價(jià)比擬高的變速自行車〔主要考慮其變速原理〕，合理設(shè)計(jì)變速自行車的變速原理裝置〔鉸鏈，前后輪盤機(jī)構(gòu)〕，并根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算其變速的范圍。目錄第1章緒論41.1變速自行車的開(kāi)展概括：4變速自行車的現(xiàn)狀及前景：4變速自行車的開(kāi)展歷史演變：4變速自行車在如今人們生活中的應(yīng)用51.2、變速自行車的結(jié)構(gòu)組成：5車架部件6第2章自行車變速器的工藝設(shè)計(jì)分析82.1選擇設(shè)計(jì)變速器方案的原因及設(shè)計(jì)過(guò)程82.2變速自行車的變速裝置及其原理82.3變速器的材料選擇9鏈條的材料選擇9鏈輪飛輪材料的選擇92.4變數(shù)器鏈輪飛輪的設(shè)計(jì)10設(shè)計(jì)條件10鏈輪的高速齒片〔48齒〕和飛輪〔28齒〕的設(shè)計(jì)參數(shù)12齒槽的形狀設(shè)計(jì)12第3章變速比133.1變速自行車的變速比分析133.2設(shè)計(jì)用變速自行車的各齒變速比對(duì)照143.3自行車變速器簡(jiǎn)圖15總結(jié)16參考文獻(xiàn)16第1章緒論1.1變速自行車的開(kāi)展概括：1.1.1變速自行車的現(xiàn)狀及前景：自行車創(chuàng)造至今已歷經(jīng)兩百年的歲月，其所扮演的角色也隨著時(shí)代的變化而不同，自行車功能從早期單純的交通或載貨工具演變?yōu)槿藗儸F(xiàn)今日常生活中運(yùn)動(dòng)、娛樂(lè)、休閑以及其它各種特殊用途等不同目的一項(xiàng)器材。在處于經(jīng)濟(jì)高度開(kāi)展的都會(huì)時(shí)代，世界各國(guó)政府無(wú)不強(qiáng)力提倡環(huán)保的重要，自行車正是環(huán)保觀念的代表，以人力和機(jī)械的自然作動(dòng)，最簡(jiǎn)單與直接的力回饋，沒(méi)有過(guò)多電子儀器的干擾與能源的浪費(fèi)，拉近人類與自然的距離，而且隨著變速器的出現(xiàn)進(jìn)一步的提升了自行車行業(yè)的開(kāi)展前景，自行車雖然誕生于歐洲，但20世紀(jì)卻在亞洲獲得了前所未有的普及和開(kāi)展，尤其是在中國(guó)這個(gè)自行車王國(guó)更是獲得了跳躍式的開(kāi)展機(jī)遇，中國(guó)可以說(shuō)是當(dāng)今擁有世界上最多的自行車與自行車生產(chǎn)廠家。根據(jù)《中國(guó)變速自行車行業(yè)深度調(diào)研與投資前景預(yù)測(cè)研究報(bào)告》顯示在未來(lái)中國(guó)對(duì)于節(jié)能簡(jiǎn)單實(shí)用的變速自行車的需求將進(jìn)一步擴(kuò)大其產(chǎn)值也將是以幾倍到幾十倍的速度增加。而相對(duì)于歐洲等一些興旺國(guó)家人們對(duì)綠色環(huán)保的變速自行車也更是青睞有加，其政府也分分鼓勵(lì)公民綠色出行。相信在這高度重視環(huán)保的年代，相信變速自行車這項(xiàng)產(chǎn)品所具有的意義與價(jià)值會(huì)更加提升。1.1.2變速自行車的開(kāi)展歷史演變：變速自行車與普通自行車的區(qū)別主要是在變速器上。而在變速器未創(chuàng)造時(shí)人們?yōu)榱斯?jié)約體力已經(jīng)開(kāi)始使用帶傳動(dòng)比齒輪的自行車了因?yàn)檫@樣更能節(jié)省體力，可是在改變鏈條在齒輪上的位置時(shí)候，需要人用手來(lái)?yè)軇?dòng)鏈條。無(wú)疑，這樣做是很危險(xiǎn)的。后來(lái)意大利人康帕吉奧羅(TullioCampagnolo)，創(chuàng)造了手動(dòng)變速系統(tǒng)，不是人的手去撥動(dòng)鏈條，而是依靠機(jī)械裝置來(lái)完成，不僅在操作上簡(jiǎn)便，而且也在平安方面做出了奉獻(xiàn)。隨著技術(shù)的開(kāi)展，產(chǎn)生了前變速器、后變速器的零部件，變速系統(tǒng)已經(jīng)變得成熟了起來(lái)。在1902年,英國(guó)史都梅阿切爾公司在自行車后輪裝上了變速器,變速自行車出現(xiàn)了。使得我們更加方便的操控變速系統(tǒng)，用一只手就可以在自行車的斜梁上面，選擇我們想要的齒輪比。因?yàn)樵谒麄兂霈F(xiàn)之前的變速系統(tǒng)是一種很簡(jiǎn)單的撥桿系統(tǒng)，不能完成更復(fù)雜的任務(wù)。后來(lái)變速的級(jí)數(shù)也開(kāi)始逐漸的多了起來(lái)，從五速一直到當(dāng)今這個(gè)時(shí)代，已經(jīng)開(kāi)展到了十級(jí)，也就是說(shuō)后輪的齒輪數(shù)量已經(jīng)到達(dá)了十片，我們的選擇變得越來(lái)越多了。自行車的開(kāi)展在經(jīng)歷了百年的時(shí)間以后，已經(jīng)進(jìn)入了相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)期，無(wú)論是式樣還是方式都沒(méi)有了很大的突破。但是變速器這一設(shè)想的創(chuàng)造和出現(xiàn)將自行車的開(kāi)展又提升到了一個(gè)新的高度。并且興起了一種新的運(yùn)動(dòng)——公路賽車，譬如著名的法國(guó)環(huán)法賽車，和中國(guó)的環(huán)青海賽車等等，都是運(yùn)用的變速自行車。總的來(lái)說(shuō)，變速自行車是朝著美、輕、牢、新、廉方向開(kāi)展。美是造型美觀、色彩鮮艷、華美而不俗；輕是自重輕、騎行輕、省力；牢是強(qiáng)度高；新是款式新、品種多；廉是本錢低、競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)。1.1.3變速自行車在如今人們生活中的應(yīng)用創(chuàng)造改變了世界，改變了人們的生活。變速自行車隨著科技的不斷開(kāi)展改良能夠使其更加貼近人們的生活需要。現(xiàn)在的人們主要運(yùn)用其做距離較進(jìn)的代步工具，和平時(shí)鍛煉身體的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品譬如山地變速自行車，而變速自行車在體育賽事的應(yīng)用也得到廣闊人們的喜愛(ài)，譬如世界著名的賽事環(huán)法賽是世界影響最廣、規(guī)模最大，比賽水平最高的自行車比賽。環(huán)意大利賽和環(huán)西班牙賽次之。其獎(jiǎng)勵(lì)也是相當(dāng)?shù)呢S厚。變速自行車可以說(shuō)在很大程度上使我們生活更加富有樂(lè)趣。使其成為人們的“知己好友”。工作、生活、社交、外出兜風(fēng)……任何一個(gè)場(chǎng)合，任何一個(gè)特定的時(shí)刻，自行車都曾發(fā)揮過(guò)獨(dú)特的重要的作用。其主要人群主要適用與城市上班，學(xué)生族代步工具，以及休閑鍛煉等。1.2、變速自行車的結(jié)構(gòu)組成：圖1變速自行車的車架、輪胎、腳踏、剎車、鏈條等25個(gè)部件中，其根本部件缺一不可。1.2.1車架部件車架部件是構(gòu)成自行車的根本結(jié)構(gòu)體，也是自行車的骨架和主體，其他部件也都是直接或間接安裝在車架上的。車架部件的結(jié)構(gòu)形式有很多，但總體可以分為兩大類：即男式車架和女式車架。車架一般采用普通碳素銅管經(jīng)過(guò)焊接、組合而成。為了減輕管重量，提高強(qiáng)度，較高檔的自行車采用低合金鋼管制造。為了減少快速行駛的阻力，有的自行車還采用流線型的鋼管。由于自行車是依靠人體自身的驅(qū)動(dòng)力和騎車技能而行駛的，車架便成為承受自行車在行駛中所產(chǎn)生的沖擊載荷以及能否舒適、平安地運(yùn)載人體的重要結(jié)構(gòu)體，車架部件制造精度的優(yōu)劣，將直接影響乘騎的平安、平穩(wěn)、和輕快。一般輻條是等徑的，為了減輕重力，也有制成兩端大、中間小的變徑輻條，還有為了減少空氣阻力將輻條制成扁流線型2、外胎分軟邊胎和硬邊胎兩種。軟邊胎斷面較寬，能全部裹住內(nèi)胎，著地面積比擬大，能適宜多種道路行駛。硬邊胎自重輕，著地面積小適宜在平坦的道路上行駛，具有阻力小，行駛輕快等優(yōu)點(diǎn)。外胎上的花紋是為了增加與地面的摩擦力。山地自行車的外胎寬度特別寬，花紋較深也是適應(yīng)越野山地用。3、腳蹬部件腳蹬部件裝配在中軸部件的左右曲柄上，是一個(gè)將平動(dòng)力轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動(dòng)力的裝置，自行車騎行時(shí)，腳踏力首先傳遞給腳蹬部件，，然后由腳蹬軸轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄，中軸，鏈條飛輪，使后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使自行車前進(jìn)。因此腳蹬部件的結(jié)構(gòu)和規(guī)格是否適宜，將直接影響騎車人的放腳位置是否適宜，自行車的驅(qū)動(dòng)能否順利進(jìn)行。腳踏：可分為整體式腳踏和組合式腳踏。無(wú)論什么款式的腳踏都必須有腳踏面，必須平安可靠，具有一定的防滑性能，可以選用橡膠、塑料或金屬材料制造。腳踏必須轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。4、前叉部件前叉部件在自行車結(jié)構(gòu)中處于前方部位，它的上端與車把部件相連，車架部件與前管配合，下端與前軸部件配合，組成自行車的導(dǎo)向系統(tǒng)。轉(zhuǎn)動(dòng)車把和前叉，可以使前輪改變方向，起到了自行車的導(dǎo)向作用。此外，還可以起到控制自行車行駛的作用。前叉部件的受力情況屬懸臂梁性質(zhì)，故前叉部件必須具有足夠的強(qiáng)度等性質(zhì)。5、鏈條鏈條又稱車鏈、滾子鏈，安裝在連輪和飛輪上。其作用是將腳踏力由曲柄、鏈輪傳遞到飛輪和后輪上，帶動(dòng)自行車前進(jìn)。6、飛輪飛輪以內(nèi)螺紋旋擰固定在后軸的右端，與鏈輪保持同一平面，并通過(guò)鏈條與鏈輪相連接，構(gòu)成自行車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。從結(jié)構(gòu)上可分為單級(jí)飛輪和多級(jí)飛輪兩大類。單級(jí)飛輪又稱為單鏈輪片飛輪，主要由外套、平擋和芯子、千斤、千斤簧、墊圈、絲擋幾鋼球等零件組成。其單級(jí)飛輪工作原理：當(dāng)向前踏動(dòng)腳踏是，鏈條帶動(dòng)飛輪向前轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)飛輪內(nèi)齒和千斤相含，飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)力通過(guò)千斤傳到芯子，芯子帶動(dòng)后軸和后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，自行車就前進(jìn)了。當(dāng)停止踏動(dòng)腳踏板時(shí)，鏈條和外套都不旋轉(zhuǎn)，但后輪在慣性作用下仍然帶動(dòng)芯子和千斤向前轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)飛輪內(nèi)齒產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，由此將芯子壓縮到芯子的槽口內(nèi)，千斤又壓縮了千斤簧。當(dāng)千斤齒頂滑到飛輪內(nèi)齒頂端時(shí)，千斤簧被壓縮得最多，再稍微向前滑一點(diǎn)，千斤被千斤簧彈到齒根上，發(fā)出“嗒嗒”的聲響。芯子轉(zhuǎn)動(dòng)加快，千斤也很快在各個(gè)飛輪內(nèi)齒上滑動(dòng)，發(fā)出“嗒嗒”的聲音。當(dāng)反向踏動(dòng)腳踏時(shí)，外套反向轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)加速千斤的滑動(dòng)，使“嗒嗒”聲響得更急促。多級(jí)飛輪是自行車變速裝置中的一個(gè)重要部件。多級(jí)飛輪是在單級(jí)飛輪的根底上，增加幾片飛輪片，與中軸上的鏈輪結(jié)合，組成各種不同的傳遞比，從而改變了自行車的速度主要是變速器工作原理將在下節(jié)介紹。第2章自行車變速器的工藝設(shè)計(jì)分析2.1選擇設(shè)計(jì)變速器方案的原因及設(shè)計(jì)過(guò)程選擇設(shè)計(jì)此變速方案的原因：我們將要設(shè)計(jì)的變速系統(tǒng)采用的是18級(jí)變速也就是說(shuō)鏈輪3級(jí)，飛輪6級(jí)，因?yàn)檫@個(gè)變速方案變速級(jí)別相對(duì)較低，能滿足普通的變速需求，設(shè)計(jì)要求也比擬適合我們的所學(xué)根底知識(shí)架構(gòu)，設(shè)計(jì)難度相對(duì)高級(jí)別變速的工藝尺寸要求簡(jiǎn)單實(shí)用更貼近人們?nèi)粘Ｉ钪兴鶑V泛使用的變速自行車。而且這種變速自行車在學(xué)校相對(duì)好找，便于我們觀察研究討論，以及獲得必要的數(shù)據(jù)支持。設(shè)計(jì)過(guò)程：我們選擇好設(shè)計(jì)的總體思路后就在學(xué)校同學(xué)的變速自行車中進(jìn)行觀察實(shí)踐，以及測(cè)量各方面的數(shù)據(jù)尺寸以計(jì)算變速系統(tǒng)鏈，齒的各項(xiàng)參數(shù)。隨后我們大體參照《機(jī)械設(shè)計(jì)根底》的鏈傳動(dòng)章節(jié)選擇確定鏈型號(hào)，確定鏈節(jié)數(shù)以及鏈輪中心距。繼而進(jìn)一步計(jì)算與鏈相配合的鏈輪，飛輪的齒頂，齒底，齒形。譬如：齒面圓弧半徑，齒溝圓弧半徑，齒溝角等齒形參數(shù)。這樣大致設(shè)計(jì)出變速機(jī)構(gòu)的根本參數(shù)的過(guò)程。2.2變速自行車的變速裝置及其原理圖2變速裝置主要有：鏈條，飛輪，導(dǎo)向輪，張力輪，前拔后拔，變速調(diào)節(jié)螺絲等。一般的變速自行車工作方式：是靠一個(gè)變速器的裝置來(lái)變速的,原理和汽車上的換檔裝置很像.在自行車的結(jié)構(gòu)中,我們把連接兩個(gè)踏板(腳蹬)的軸叫主動(dòng)軸.非變速自行車就是靠我們?nèi)斯じ淖冎鲃?dòng)軸的轉(zhuǎn)速來(lái)走各種路段的.我們把連接自行車后輪和車架的軸叫從動(dòng)軸.這里順便提一句自行車運(yùn)行的根本原理:主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)鏈條使從動(dòng)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng),即為通過(guò)踩踏板帶動(dòng)后輪前進(jìn).變速器的設(shè)計(jì)就是為了改變主動(dòng)軸和從動(dòng)軸之間的傳動(dòng)比,從而到達(dá)省力,省車的目的一般的變速自行車,是在主動(dòng)軸上安裝3-5大齒輪,從小到大排列好.在從動(dòng)軸上安裝6-9個(gè)齒輪,從大到小排列好.在你的車把或車身上有兩個(gè)變速桿,分別對(duì)應(yīng)著主動(dòng)軸和從動(dòng)軸.變速時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的變速桿,就可以使鏈條到不同的齒輪上.后撥的導(dǎo)向輪固定鏈條的位置，而張力輪保證鏈條有一定的張力，能夠緊緊地裹在齒輪上。張力輪固定在擺臂上，由彈簧拉進(jìn)。變速原理:在主動(dòng)軸附近的鏈條上有個(gè)裝置叫前撥,我們轉(zhuǎn)動(dòng)變速桿,就會(huì)使前撥的位置發(fā)生變化,從而使鏈條到不同的前齒輪上,這時(shí),我們?cè)谵D(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)從動(dòng)軸的變速桿,就可以了.也就是說(shuō)主從動(dòng)軸都采用了可變換的設(shè)計(jì),從而形成不同的傳動(dòng)比,到達(dá)變速的目的.靠一個(gè)在傳送過(guò)程中從一個(gè)齒輪變到另一個(gè)齒輪的機(jī)械裝置,到達(dá)變速,改變的是運(yùn)轉(zhuǎn)速度或牽引力簡(jiǎn)單的改變鏈條的傳動(dòng)比是不一定好使的,我們需要明白,不同的路段需要不同的傳動(dòng)比.當(dāng)主動(dòng)軸選用最大的齒輪,從動(dòng)軸選用最小的齒輪時(shí),可以獲得最大速度,但卻最費(fèi)力,所以建議在下坡選用.當(dāng)主動(dòng)軸選用最小的齒輪,從動(dòng)軸選用最大的齒輪時(shí),可以獲得最小速度,但卻十分省力,在上坡使用尤為有效.另外,當(dāng)前齒輪固定時(shí),從動(dòng)軸上的齒輪越小,越能加速2.3變速器的材料選擇2.3.1鏈條的材料選擇自行車鏈條用冷軋鋼帶〔GB3643-83〕，它的強(qiáng)度很高，但韌性、可焊性差，比擬硬、脆，外表光亮。鏈條主要分為滾子鏈，齒行鏈兩種。滾子鏈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，磨損較輕，故應(yīng)用廣泛。自行車鏈條主要采用滾子鏈。滾子鏈已標(biāo)準(zhǔn)化有A。B兩種系列產(chǎn)品，A系列用于重載，較高速度和重要的傳動(dòng)，B系列用于一般傳動(dòng)。2.3.2鏈輪飛輪材料的選擇大體選用低中速，輕中載，無(wú)劇烈沖擊，振動(dòng)和易磨損工作條件下的鏈輪。而且用高強(qiáng)度鋼材制成，保證其到達(dá)需要的拉力。選用:C45度鋼，含碳〔C〕量是0.42~0.50%，Si含量為0.17~0.37%，Mn含量0.50~0.80%，Cr含量≤0.25%，Ni含量≤0.30%。，Cu含量≤0.25%。密度7.85g/cm3，彈性模量210GPa，泊松比0.31。正火：850淬火：840回火：600抗拉強(qiáng)度：不小于600Mpa屈服強(qiáng)度：不小于355Mpa伸長(zhǎng)率：16%收縮率：40%沖擊功：39J鋼材交貨狀態(tài)硬度：不大于未熱處理：229HBS退火鋼：197HBS。2.4變數(shù)器鏈輪飛輪的設(shè)計(jì)圖32.4.1設(shè)計(jì)條件根據(jù)自行車騎行變速要求，確定各級(jí)傳動(dòng)比，然后確定鏈輪以及飛輪的齒數(shù)根據(jù)騎行的平均功率確定主要零件結(jié)構(gòu)及參數(shù)。根據(jù)設(shè)計(jì)傳動(dòng)比要求及資料查證，我們選用的是6級(jí)飛輪3級(jí)鏈輪的結(jié)構(gòu)。以保證其多級(jí)變速：鏈輪齒數(shù)取28,38,48飛輪齒數(shù)14,16,18,21,24,28.設(shè)計(jì)高速鏈輪與低速飛輪的滾子鏈傳動(dòng)，鏈輪最大軸功率根據(jù)騎行的最大載重以及腳到中心軸的距離確定，鏈輪軸的功率取P=180W,鏈輪平均轉(zhuǎn)速取n1=378r/min,人對(duì)其作用的載荷相對(duì)平穩(wěn)。以下設(shè)計(jì)公式取自《機(jī)械設(shè)計(jì)根底》鏈輪齒數(shù)我們參考的是《中國(guó)自行車標(biāo)準(zhǔn)》的推薦數(shù)值取Z1=48，Z2=28.可知實(shí)際傳動(dòng)比為i=Z2/Z1=28/48=0.58鏈輪轉(zhuǎn)速n1=378r/min可得飛輪轉(zhuǎn)速n2=n1/i=378/0.58=652r/min設(shè)計(jì)功率按試10-1，Pc=Ka*kz*p=118.8w：Ka=1Kz=0.66p=180w5鏈條型號(hào)以及節(jié)距參數(shù)確實(shí)定由設(shè)計(jì)功率Pc=118.8W,和轉(zhuǎn)速n1,可查圖選取鏈型號(hào)為0.8A標(biāo)準(zhǔn)化的滾子鏈，查表10-1可知其鏈條規(guī)格P=12.7mm的節(jié)距等一系列滾子鏈尺寸參數(shù)。圖4滾子鏈GB/T1243A系列6初定中心距由a0=(30~50)p，取a0=33,33*p=41.9cm.7鏈條節(jié)數(shù)Lp===104鏈條長(zhǎng)度L=Lp/1000=104*12.7/1000=1.32m實(shí)際中心距按試10-4計(jì)算實(shí)際中心距a=[(Lp-)+]==41.7cm10鏈速按試10-2得V=Z1*n1*p60*1000v==2.24m/s11有效圓周力Fe=1000P/V==80.36N12作用于軸上的拉力FQ=KQ*Fe=1.15*80.36=92.41NKQ=1.1513潤(rùn)滑方式的選定如圖10-9，選取滴油潤(rùn)滑。2.4.2鏈輪的高速齒片〔48齒〕和飛輪〔28齒〕的設(shè)計(jì)參數(shù)根本參數(shù)：Z1=48，Z2=28,P1=P2=12.7mm分度圓直徑：d鏈=P/sin=12.7/sin=194mmd飛=p/sin=12.7/sin=113mm齒頂圓、齒根圓直徑〔選用三圓弧一直線齒形〕計(jì)算：公式：da鏈=P(0.54+cot)==200mmdf鏈=d鏈—d1=194—7.95=186.05mmda飛===119.50mmdf飛=d飛—d1=113—7.95=105.05mm分度圓弦齒高：ha=0.27Pha飛=ha鏈=0.27*12.7=3.43mm2.4.3齒槽的形狀設(shè)計(jì)查表10—2，1.齒溝圓弧半徑：==4.15mm2.齒溝角：a鏈==118.130a飛==116.7903.齒面圓弧半徑：公式Re=0.008d1(Z2+180)Re鏈=0.008*7.95*〔482+180〕=157.98mmRe飛=0.008*7.95*〔282+180〕=61.31mm其余鏈輪的齒28,38。飛輪的齒14、16、18、21、24齒的設(shè)計(jì)方法計(jì)算參照以上齒輪的設(shè)計(jì)，以下就不再一一累敘計(jì)算。第3章變速比3.1變速自行車的變速比分析自行車有前后兩個(gè)飛輪,通過(guò)不同的齒數(shù)組合,可以產(chǎn)生不同的速比.比方我們?cè)O(shè)計(jì)的大盤3片,小盤6片,相乘=18,那么稱之為18檔變速1、齒輪比〔變速比〕:主動(dòng)輪對(duì)被動(dòng)輪的齒數(shù)之比為齒輪比。如果兩個(gè)齒輪的齒數(shù)相同，那每踏蹬一周。兩個(gè)齒輪和后輪都各旋轉(zhuǎn)一周。假設(shè)主動(dòng)齒輪的齒數(shù)大于被動(dòng)齒輪的齒數(shù)，那么每踏蹬一周，被動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)的圈數(shù)就大于一周多，速度加大。因此，齒輪比與主動(dòng)輪的齒數(shù)成正比，與被動(dòng)齒輪的齒數(shù)成反比。以g代表齒輪比，C代表主動(dòng)齒輪的齒數(shù)，F(xiàn)代表被動(dòng)齒輪的齒數(shù)，它們之間的關(guān)系用公式表示，即：

g=c/f

例如：賽車輪盤為48齒，飛輪為16齒，代入公式即可求出齒輪比為:

g=c/f=48/16=3

也就是說(shuō)蹬踏輪盤一周，飛輪轉(zhuǎn)三周。

2、傳動(dòng)比〔傳動(dòng)系數(shù)〕：齒輪比乘以后圈直徑，即為傳動(dòng)比。以D代表傳動(dòng)比，b代表后圈直徑，它們之間關(guān)系用公式表示，即：

d=c/f×b=gb

由此可見(jiàn)，齒輪比確定之后，傳動(dòng)比是與后圈直徑成正比的。

例如：輪盤為48齒，飛輪為16齒，后圈直徑為27時(shí)〔英寸，是因?yàn)?888年蘇格蘭人鄧洛普創(chuàng)造了內(nèi)充空氣的車胎〕，代人公式即可求出傳動(dòng)比：

D=C/F×b=48/16×27=3×27＝81

3、傳動(dòng)行程，每踏蹬一周，車子向前運(yùn)動(dòng)的距離那么為傳動(dòng)，行程，也叫速比行程。其計(jì)算方法是傳動(dòng)比乘以圓周率。以M代表傳動(dòng)行程，π代表圓周率〔此為常數(shù)，π＝3．14〕，它們之間關(guān)系用公式來(lái)表示。即：

M=Dπ=C/F×b×π

自行車后輪直徑的計(jì)量一般習(xí)慣用英制表示，而行程計(jì)算一般習(xí)慣用公制，因