機(jī)械設(shè)計(jì)自行車(chē)鏈傳動(dòng)

自行車(chē)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(yáng)周寒一、自行車(chē)的整體結(jié)構(gòu)及主要部分介紹二、自行車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)三、自行車(chē)的變速原理一、自行車(chē)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(xiāo)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(xiāo)軸、套筒發(fā)生疲勞斷裂。(4)鏈條鉸鏈的膠合。鏈速過(guò)高時(shí)銷(xiāo)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(chēng)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(guò)載時(shí),載荷超過(guò)鏈條的靜強(qiáng)度，鏈條將被拉斷。二、自行車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)1、傳動(dòng)的類(lèi)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(chē)的前進(jìn)速度即為后輪的前進(jìn)速度：三、自自行車(chē)車(chē)變速速的實(shí)實(shí)現(xiàn)和和原理理自行車(chē)車(chē)傳動(dòng)動(dòng)主要要是由由前面面的大大齒盤(pán)盤(pán)和后后面的的很多多小齒齒盤(pán)組組成，，前面面的大大齒盤(pán)盤(pán)叫做做牙盤(pán)盤(pán)，后后面的的小齒齒盤(pán)叫叫做飛飛輪。。變速速自行行車(chē)擁?yè)碛胁徊煌牡乃俦缺染褪鞘怯汕扒昂髢蓛蓚€(gè)齒齒盤(pán)進(jìn)進(jìn)行配配合得得到的的牙盤(pán)飛輪自行車(chē)車(chē)傳動(dòng)動(dòng)變速速機(jī)構(gòu)構(gòu)自行車(chē)車(chē)速比比介紹紹牙盤(pán)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(pán)和和飛輪輪的安安裝速比的的選擇擇當(dāng)鏈盤(pán)盤(pán)的““大盤(pán)盤(pán)”與與飛輪輪的““小飛飛”組組合時(shí)時(shí)，（（即牙牙盤(pán)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(pán)””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(chē)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(chē)車(chē)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(pán)””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(pán)盤(pán)”上上產(chǎn)生生的力力并不不太大大。即即：此此時(shí)車(chē)車(chē)速雖雖然快快了，，但騎騎車(chē)人人會(huì)付付出較較大的的動(dòng)力力。當(dāng)當(dāng)鏈盤(pán)盤(pán)的““小盤(pán)盤(pán)”與與飛輪輪的““大飛飛”組組合時(shí)時(shí)，““小盤(pán)盤(pán)”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(chē)輪輪前進(jìn)進(jìn)的距距離不不大，，因而而此時(shí)時(shí)車(chē)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(pán)盤(pán)”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(pán)””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(chē)車(chē)速雖雖然慢慢了，，但騎騎車(chē)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(chē)車(chē)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(chē)的的指撥撥、前前撥、、牙盤(pán)盤(pán)、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(pán)、、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(xiàn)線(xiàn)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(xiàn)線(xiàn)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(pán)的三三個(gè)齒上上，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了牙盤(pán)盤(pán)三個(gè)不不同齒盤(pán)盤(pán)的轉(zhuǎn)換換指撥裝入入變速線(xiàn)線(xiàn)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(xiàn)線(xiàn)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(guò)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)榍皳軗堋⒑髶軗艿墓δ苣苤皇亲屪屾湕l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(pán)盤(pán)之間的的嚙合是是靠平穩(wěn)穩(wěn)騎行中中，牙盤(pán)盤(pán)和飛輪輪旋轉(zhuǎn)和和鏈條進(jìn)進(jìn)行嚙合合過(guò)程。。后撥由于自行行車(chē)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(pán)盤(pán)。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(wèn)題題是掉鏈鏈問(wèn)題，，現(xiàn)在技技術(shù)越來(lái)來(lái)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