【正文】 mmddd rf ????? ：mmh mmh aa ??? ??? 齒槽的形狀設(shè)計(jì) ： mmdr r ?????? ：????????????????????2211zz?? 2o 的坐標(biāo)： 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 22 頁 共 28 頁 mmdMmmdMrr i i i i 2211?????????????? ： mmdr r 0 2 0 2 ??????? ：????????????????????2211zz?? 3D 的坐標(biāo)： mmzdVmmzdVmmzdWmmzdWrrrr27180s i 180s i 43180s i 180s i 27180c o 180c o 43180c o 180c o 22112211???????????????????????????? 飛輪的 25 齒片及齒槽的設(shè)計(jì) ： p= （其中 ?rd mm） ： mmzpd 25180s i n i n2????? ： mmdpdd ra a x2 ???????? mmdpzdd ra )25 ()( 22m i n2 ?????????? 選用三圓弧一直線齒槽形狀（ GB124485） mmzpd a 105)()180c ( 2 ??????? ： mmddd rf ????? 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 23 頁 共 28 頁 ：mmh a ??? 齒槽的形狀設(shè)計(jì) ： mmdr r ?????? ：?????????? 22 z? : mmdM r i i 22 ?????? ? ： mmdr r ??????? ：?????????? 22 z? 3D 的坐標(biāo)： mmzdVmmzdWrr25180s i i 25180c o o 2222?????????????? =179。 10．理論中心距 a=p(2 Lp z2 z1 )ka [8] =(2179。利用注塑模加工。齒片是最重要的組成部分，要求有足夠的硬度和強(qiáng)度，齒形宜采用“三弧線一直線”結(jié)構(gòu)，熱處理的工藝為滲碳 +淬火 +回火。 工作極限轉(zhuǎn)矩的彈簧內(nèi)徑和芯軸直徑 按式 彈簧內(nèi)徑 D1 = ?? 360lim/6 安裝扭矩（最小工作扭矩） T1=kφ 1 [8]=179。彈簧中徑 D2=cd=6179。 m，工作轉(zhuǎn)矩 T2=178。 導(dǎo)輪組的設(shè)計(jì) 導(dǎo)輪和張緊輪間距的設(shè)計(jì)，必須保證當(dāng)鏈輪位于最大齒，飛輪位于最大齒時(shí)，導(dǎo)輪中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 16 頁 共 28 頁 與飛輪齒的間距最小。 ） =592N178。 彈簧鋼度由式 計(jì)算 k=nDEd243667[8]= 43 ?? ?? = 最大工作扭轉(zhuǎn)角：φ 2 =T2 /k[8]=238/≈ 100176。工作周期小于 104 。 340=272MPa σ p max = AZF0 +WM [8] = 251101? +750150 =［σ p ］ 3)接合面上端不開逢 σ minp = AZF0 WM [8]= 251101? 750150 =0 故滿足要求 因此取 M5 的六角頭螺栓（ GB578186），查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選擇其余參數(shù) da =5mm ds =, e=10mm, k=, r= s=8mm l=12mm 材料為 45 鋼，鍍鋅鈍化，公差等級(jí)為 C，螺紋公差 6g 標(biāo)記：螺紋規(guī)格 d=M5,公稱長度 l=16mm,C 級(jí)六角頭螺栓 性能等級(jí) 48 級(jí)，螺栓 GB578186 M6179。 mm 該螺栓組聯(lián)接受翻轉(zhuǎn)力矩和橫向載荷聯(lián)合作用。鉚釘為平錐頭鉚釘。 1539179。 93 179。 Fmax+F0 =179。 D2179。 連接組的設(shè)計(jì) 機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 內(nèi)外連接組的長度和寬度直接決定后變速器每個(gè)檔位的行程，它在每個(gè)檔位的 行程必須等于飛輪的相應(yīng)齒片間的距離，同時(shí)也等于變速手柄在每個(gè)檔位的行程乘以鋼線的行程效率。 (2)前后扭簧 :30000 以上 [6]。 對(duì)應(yīng)的飛輪各齒間間距： 根據(jù)多年來的設(shè)計(jì)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，飛輪各齒間的間距已確定。連接組是后撥鏈器中極為重要的部分，關(guān)系到能否提供穩(wěn)定，精確的行程，具有良好的變速性能的要求。撥鏈器同樣分為前撥鏈器和后撥鏈器。膠合限定了鏈傳動(dòng)的極限轉(zhuǎn)速。同時(shí)也存在瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定，傳動(dòng)中產(chǎn)生沖擊和噪聲，高速傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，只能使用于平行軸間傳動(dòng)等缺點(diǎn)，不宜使用于高速和載荷變化較大等場(chǎng)合。 運(yùn)動(dòng)計(jì)算的設(shè)計(jì) 。根據(jù)手柄每一檔的固定行程，以及飛輪的齒間距，確定后撥鏈器的工作行程。變速系統(tǒng)包括鏈輪、飛輪、前撥鏈器和后撥鏈器。而后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)是通過鏈條把中軸、后軸上的鏈輪飛齒輪相連帶動(dòng)，兩輪每個(gè)齒與各鏈條間的孔對(duì)應(yīng)，大齒輪轉(zhuǎn)過一個(gè)齒，齒輪也一定轉(zhuǎn)過一個(gè)齒，絕不可能打滑。前撥鏈器（ Front derailleur）由變速手柄（ Shifting lever）拉動(dòng)或放松鋼繩來改變它的行程，從而撥動(dòng)鏈條 來選擇不同的鏈輪齒與其傳動(dòng)。根據(jù)不同車手的能力，即可通過調(diào)整前、后齒盤的大小調(diào)整自行車的車速，或是應(yīng)對(duì)不同的路段、路 況。 山地自行車 是變速自行車的一種。前齒盤越大，后齒盤越小時(shí)，腳蹬時(shí)越感到費(fèi)力。 當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)變速器時(shí)，推手將作用于換擋變速器，換擋變速器的工作原理就是撥鏈器將鏈條向里或向外推，由于齒輪的齒尖向鏈條方向翻出一定角度，當(dāng)鏈條被推倒該齒尖接觸范圍時(shí)，由于換擋變速器和后輪連接軸的張緊作用，將使得自行車鏈條轉(zhuǎn)接到后輪后鏈條不同的檔位，實(shí)現(xiàn)不同的變速要求。在 1902 年，英國史都梅 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。每級(jí)齒片的齒數(shù)不同，一般選用奇齒數(shù)，以便于變速的輕便和快捷。例如：鏈輪為三片鏈輪，飛輪為七級(jí)飛輪，則騎行者可選擇21 種不同傳動(dòng)比的傳動(dòng)類型。從結(jié)構(gòu)上可分為單級(jí)飛輪和多級(jí)飛輪兩大類。撥鏈器中有 GS、 SS 型號(hào)，在此基礎(chǔ)上又可分為上拉式、下拉式和為不同直徑的五通管而設(shè)計(jì)的多種類型，從而滿足了不同的消費(fèi)者和廠商的要求。 鏈輪軸轉(zhuǎn)速及功率的確定 鏈輪和飛輪的設(shè)計(jì)必須考慮到傳動(dòng)比和軸傳遞的功率。鏈傳動(dòng)是一種廣泛應(yīng)用的機(jī)械傳動(dòng)形式，通常使用于軸距較大的場(chǎng) 合。正常潤滑條件下，鏈板疲勞強(qiáng)度是限定鏈傳動(dòng)承載能力的主要因素。 (5)過載拉斷這種拉斷常發(fā)生于低速重載的傳動(dòng)中。一般地講，后撥鏈器可分為高速定位式和低速定位式及其它。 后撥鏈器材料的選用 為保證產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)考慮到節(jié)約成本的要求，在不承載力或不承載彈簧拉力的一些零件宜采用塑件材料，在一些零件表面復(fù)雜的零件，也宜采用以尼龍為主的塑料材料。 變速性能： (1)鏈輪靜止調(diào)速時(shí)，在鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng) 270176。 在設(shè)計(jì)內(nèi)外防塵板時(shí)，應(yīng)保證鏈條與其不發(fā)生摩擦，同時(shí)考慮小巧的特點(diǎn)。 導(dǎo)彈簧的設(shè)計(jì) （該設(shè)計(jì)的方法及所有的公式均引用于《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [1][3][6]） 設(shè)計(jì)條件：設(shè)計(jì)一圓柱形拉伸彈簧，載荷平穩(wěn)，要求 Fmax=177。 尺寸的確定 彈簧外徑 D=D2+d=12+= 彈簧內(nèi)徑 D1=D2d== 彈簧絲展開長度 L=π d2n1/COSα [8]=179。 + = ∴τ min= ???179。 因?yàn)?該螺栓僅受到導(dǎo)彈簧的拉力，方向近似為軸向，初步取 d=M5，公稱長度根據(jù)BM 來定，取 l=12mm,材料選用 45 鋼，性能等級(jí)為 33 級(jí)，表面處理為鍍鋅鈍化。鉚釘?shù)拈L度為 9mm,Mlim =179。 通鉚釘組型心，每一個(gè)鉚釘交力均等； 2）鉚釘不受彎矩作用； 3）被鉚件結(jié)合面的摩擦力忽略不計(jì)； 4）被鉚件危險(xiǎn)剖面上的拉（壓）應(yīng)力、鉚釘?shù)募魬?yīng)力、工作結(jié)合面上的擠壓應(yīng)力都是均勻分布的。 50= 3．強(qiáng)度計(jì)算 1)計(jì)算許用拉應(yīng)力［σ］ 選 級(jí)螺栓 ,查表 147,σ 3 =340MPa,考慮嚴(yán)格控制與緊力， S= ［σ］ =σ 3 /S[8]=340/= 2)計(jì)算螺栓直徑： d1 ≥ ???≈ 取 M=5mm 4．校核接合面上的擠壓應(yīng)力 總的要求：上端接合面間不出現(xiàn)縫隙，下端接合面不被壓潰。 后座彈簧的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)條件：設(shè)計(jì)扭轉(zhuǎn)彈簧。 徑 為使結(jié)構(gòu)緊湊選取 c=6,由計(jì)算得到 k1= 44 14??cc [8]= 464 164 ?? ?? = 按式 得到 d≥3 232bpkT?π [8]= 3 ??? = 取 d= 查表 得鋼絲的抗拉極限強(qiáng)度 b? =1765MPa,與原得值相近，是合適的。 52176。2ψn nD d[8]=179。因此宜選 用冷壓鋼材 ZQ235， 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)小巧，美觀。工作周期小于 104 。代入式 [4] n=TDEd 243667?[8]= 34 ?? ??? ≈ 考慮到工作臂上的變形，取有效圈數(shù)為 16 圈。 mm 工作極限轉(zhuǎn)矩： 對(duì)于 d= 的Ⅱ組鋼絲，其抗拉強(qiáng)度σ b =1863MPa，按σ lim = b =,由式 得 Tlim=π d3 σ lim /(32k1) [8] =π179。 += 螺旋角：γ =arctg2Dpπ [8]=arctg ? =3176。內(nèi)輪和外輪間有鋼珠，使得內(nèi)外輪轉(zhuǎn)動(dòng)更為輕松，但是因?yàn)殇撝閷?duì)滾道的摩擦比較 大，因此必須對(duì)滾道進(jìn)行發(fā)黑處理。 設(shè)計(jì)條件 設(shè)計(jì)高速鏈 輪與低速飛輪的滾子鏈傳動(dòng)，已知鏈輪最大軸功率 P=180W，鏈輪平均轉(zhuǎn)速 n1=378r/min,人對(duì)其作用的載荷相對(duì)平穩(wěn)。 492=490mm 12．鏈速 v= 1000601?Mpz [8]＝ 100060 ? ?? ＝ 13．有效圓周力 F=1000P/V[8]=180/= 14．作用于軸上的拉力Ｑ F Ｑ F ≈ F[8]=179。 = ： bfm=bf1=。單片鏈輪在 360mm 以上。 變速器安裝位置 為了獲得平滑，準(zhǔn)確的變速操作性能，必須有正確的安裝位置 高度 ：鏈輪與邊速導(dǎo)板間距為 1～ 3mm 左右。 鏈條的長度 單片鏈輪的鏈條長度：在繃緊鏈條后外加四節(jié)鏈條片。我 先熟悉產(chǎn)品的工作原理，熟悉各零件的加工工藝，在充分了解產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，我確定了的設(shè)計(jì)思路和總體的方案。因?yàn)樗械那袚Q必須有機(jī)械傳動(dòng)，因此對(duì)前后撥鏈器的精確度要求較高。 高速變速的調(diào)整： 調(diào)整高速調(diào)整螺栓，使變速器內(nèi) 導(dǎo)板與鏈條的間距保持最小。 三片鏈輪與后叉頭寬度的關(guān)系 為了發(fā)揮前撥鏈器的設(shè)計(jì)性能，變速系統(tǒng)按以下規(guī)格設(shè)計(jì)： 表 規(guī)格設(shè)計(jì)表 鏈輪片鏈條中心線 后叉頭寬度 50mm 135mm 130mm 126mm 外線固定座與外線間隔的大 小對(duì)變速性能的影響極大，應(yīng)盡量縮小這個(gè)間隙量。以下是一些自行車安裝的基本知識(shí)。 自行車鏈條 1/2179。 35+(43+29)/2+5/35=107 節(jié) 其中 c= 2)2 2943( π?≈ 5 9．鏈條長度 Ｌ＝ Lp p/1000[8]=107179。齒與齒之間用塑料墊片隔開，通常選用尼龍 610。自行車的飛輪與其它鏈論結(jié)構(gòu)不一樣要符合中國自行車標(biāo)準(zhǔn)，飛輪由齒片，內(nèi)外輪，鎖板，鋼球等結(jié)構(gòu)組成。 mm 工作極限扭轉(zhuǎn)角：φ lim =Tlim/k[8]=279/126=220176。 =11176。 為使尺寸緊湊，選取旋繞比 c=6，由計(jì)算可知 k1= 44 14??cc [8]= 464 164 ?? ?? = 按式 得到 d≥3 232bpkT?π [8]= 3 ? ?? ≈ 取 d= 查表 [6]得鋼絲的抗拉極限強(qiáng)度 b? =1863MPa,與原得值相近，是合適的。已知該彈簧用于受力平穩(wěn)的機(jī)構(gòu)中，預(yù)加扭矩T1=178。