【導(dǎo)讀】前齒盤的大小和后齒盤的大小決定了自行車旋動腳蹬時的力度。大，后齒盤越小時，腳蹬時越感到費力。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)。對不同的路段、路況。鏈條不同的檔位，實現(xiàn)不同的變速要求。前面的前鏈輪的換擋原理和后輪基本一致，只。由次可以看出，兩輪的不同半徑輪越多，可變

　　

【正文】 構(gòu)組成。齒片是最重要的組成部分，要求有足夠的硬度和強度，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。齒片材料為 ZQ235，由多工位連續(xù)模沖裁而成。外輪與各個齒片的配合精度為 7 級，以保證齒在裝配以后有足夠的穩(wěn)定性。內(nèi)輪和外輪間有鋼珠，使得內(nèi)外輪轉(zhuǎn)動更為輕松，但是因為鋼珠對滾道的摩擦比較 大，因此必須對滾道進行發(fā)黑處理。同時內(nèi)外輪也有較嚴格的熱處理要求，通常為滲碳 +淬火 +回火。配合面以花形保證精確的裝配。材料 Q235。齒與齒之間用塑料墊片隔開，通常選用尼龍 610。利用注塑模加工。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 19 頁 共 28 頁 5 設(shè)計自行車變速系統(tǒng)的鏈輪和飛輪 鏈條采用 UG50 系列， p=，鏈 輪由三片不同齒數(shù)的齒片組成，飛輪由七片不同齒數(shù)的齒片組成，由后撥鏈器和前撥鏈器控制下改變鏈條不同的位置。選擇不同組合的齒片傳動，從而達到根據(jù)步行路況選擇不同的傳動比，以使騎行者更舒適的目的。 設(shè)計條件 設(shè)計高速鏈 輪與低速飛輪的滾子鏈傳動，已知鏈輪最大軸功率 P=180W，鏈輪平均轉(zhuǎn)速 n1=378r/min,人對其作用的載荷相對平穩(wěn)。鏈輪軸直徑為 35mm （該設(shè)計的方法及所有的公式均引用于《機械設(shè)計手冊》） 1．鏈輪齒數(shù) 根據(jù)《中國自行車標準》 [15]的推薦值取 Z1=43， Z2=29， 2．實際傳動比 i=Z2/Z1=29/43= 3．鏈輪轉(zhuǎn)速 鏈輪轉(zhuǎn)速 n1＝ 378r/min 飛輪轉(zhuǎn)速 n2=n1/i=378/=564r/min 4．設(shè)計功率 pd =mkkkzA p[8] 取 kA ＝１， kz =, km =1 pd == ? 179。 180＝ (w) 5．鏈條節(jié)矩 由設(shè)計功率 p d ＝ ,取 p=，由前面設(shè)計的鏈條規(guī)格可知 p= 即p= 6．檢驗小鏈輪孔徑 查表 [6]得小鏈輪孔徑大于 35mm，滿足要求 7．初定中心距 暫取 a≈ 35， p=35179。 ＝ 中北大學 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 20 頁 共 28 頁 8．鏈長節(jié)數(shù) Lp =2ap+(z1+z2)/2+c/ap[8]=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。 10．理論中心距 a=p(2 Lp z2 z1 )ka [8] =(2179。 107－ )179。 ＝ 492mm 11．實際中心距 a? =aΔ a[8]=179。 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。 1179。 = 15．潤滑方式的選定 根據(jù)滾子鏈節(jié)矩 p= 和 v=163m/s,由表 , 選用潤滑方式Ⅱ，即潤滑油潤滑。 16．鏈條標記 根據(jù)《中國自行車標準》 ,采用單排 08A 滾子鏈 ,節(jié)矩為 ,節(jié)數(shù)為 107 節(jié)。 自行車鏈條 1/2179。 3/32， QB/T 171693 鏈輪的高速齒片和飛輪的低速齒片（ 27 齒）的設(shè)計 ： 431?z 272?z ?? pp mm （其中 ?rd mm） 中北大學 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 21 頁 共 28 頁 ： mmzpd 11527180s i n i n22 ????? mmzpd 174 i n43180s i n i n11 ?????? ： mmdpdd ra a x1 ???????? mmdpzdd ra )( 11m in1 ????? mmdpdd ra a x2 ???????? mmdpzdd ra )27 (115)( 22m i n2 ?????????? 選用三圓弧一直線齒槽形狀（ GB124485） mmzpd a 120)()180c ( 22 ??????? mmzpd a 180)43180c ()180c ( 11 ???????? ： mmddd rf ????? mmddd rf ????? ：mmh mmh aa ??? ??? 齒槽的形狀設(shè)計 ： mmdr r ?????? ：????????????????????2211zz?? 2o 的坐標： 中北大學 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 22 頁 共 28 頁 mmdMmmdMrr i i i i 2211?????????????? ： mmdr r 0 2 0 2 ??????? ：????????????????????2211zz?? 3D 的坐標： 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 ： 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 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 23 頁 共 28 頁 ：mmh a ??? 齒槽的形狀設(shè)計 ： mmdr r ?????? ：?????????? 22 z? : mmdM r i i 22 ?????? ? ： mmdr r ??????? ：?????????? 22 z? 3D 的坐標： mmzdVmmzdWrr25180s i i 25180c o o 2222?????????????? =179。 b1=179。 = ： rx≥ p,取 rx=14mm. ： ra≈ =179。 = ： bfm=bf1=。 其余的齒： 21， 19， 17， 15， 14 齒的設(shè)計方法如 25 齒。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 24 頁 共 28 頁 6 自行車 的變速系統(tǒng)的安裝及調(diào)整的方法 自行車的變速系統(tǒng)是山地車的靈魂部分，它直接關(guān)系到變速性能及騎行的快捷與否。因此變速系統(tǒng)的安裝必須保證優(yōu)質(zhì)的整車性能，必須考慮到與其它部件的配合，例如車架等。以下是一些自行車安裝的基本知識。 后下叉的平行度（相當與車架的中心） 調(diào)整下叉頭以保證 |LALB|≤ 10mm. 沖壓式后叉頭 (接片式 ) 一側(cè)的外線固定座及外線長度 表 規(guī)格表 A 規(guī)格 80mm 90mm 100mm B 規(guī)格 105mm 120mm 135mm 外線長度 280mm 300mm 320mm 后下叉長度和角度 對于不同的鏈輪而言，后下叉的長度是不同的，鏈輪有三片，兩片，和單片之分。一般的，這個長度也就是鏈輪傳動的中心距。 三片鏈輪的后下叉一般在 420mm 以上，在我的設(shè)計說明中我取 450mm. 雙片鏈輪在 400mm 以上。單片鏈輪在 360mm 以上。 一般后下叉的角度取 66176?！?69176。之間。 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)計性能，變速系統(tǒng)按以下規(guī)格設(shè)計： 表 規(guī)格設(shè)計表 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 小對變速性能的影響極大，應(yīng)盡量縮小這個間隙量。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 25 頁 共 28 頁 后撥鏈器導(dǎo)輪動程的調(diào)整 后變速器在最小飛輪片的位置的調(diào)整 從車架后部面向后變速器，旋轉(zhuǎn)高速調(diào)整螺栓，使導(dǎo)輪中心在最小飛輪片的外側(cè)延長線上。 后變速器在最大飛輪片的位置的調(diào)整 旋轉(zhuǎn)低速調(diào)整螺栓，使導(dǎo)輪中心處在最大飛輪片的正下端。 整合安裝及調(diào)整 將變速桿撥至第二擋位，使后撥鏈器執(zhí)行從第一檔位到第二檔位的變速操作，然后邊旋轉(zhuǎn)曲柄，邊按照變速余量向前推 動變速桿（余量就是在同一檔位上變速桿活動的余量），鏈條與第三飛輪接觸并出現(xiàn)接觸音就是最佳的設(shè)定狀態(tài)。 變速器安裝位置 為了獲得平滑，準確的變速操作性能，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。 左右位置：變速外導(dǎo)板應(yīng)該在最大的鏈輪片正上方，并保持與鏈輪的平行。 導(dǎo)板動程的調(diào)整 導(dǎo)板動程未經(jīng)正確的調(diào)整，會發(fā)生檫鏈和不變速的現(xiàn)象。 低速變速的調(diào)整： 調(diào)整低速調(diào)整螺栓，使變速器內(nèi)導(dǎo)板與鏈 條的間距為 1～ 。 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。 鏈條的長度及其安裝 變速器自行車的鏈條伸長會影響到自行車的變速效果，并且是使導(dǎo)輪、齒輪片產(chǎn)生磨損的主要原因，所以使用一段時間后應(yīng)及時換掉（ 通常其壽命在 5000 公里左右）。另外還要對其有加油保養(yǎng)，以延長其使用壽命。使用 CNUG50 系 列。 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。 雙片鏈輪的鏈條長度：在裝配后撥鏈器后繃緊鏈條，使的導(dǎo)輪與張緊輪的中心線與地面垂直。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 26 頁 共 28 頁 7 結(jié)論 通過本次畢業(yè)設(shè)計，完成了對自行車變速系統(tǒng)的設(shè)計，這類變速系統(tǒng)是 應(yīng)用于中高檔山地車的，是山地車中最為重要的部分。這類變速系統(tǒng)共有 21 級轉(zhuǎn)速，由鏈輪齒和飛輪齒不同的配比完成的，檔位的切換是通過受柄以及前后撥鏈器來完成的。因為所有的切換必須有機械傳動，因此對前后撥鏈器的精確度要求較高。相比較國內(nèi)的變速產(chǎn)品，這類產(chǎn)品考慮到壽命的問題以及零件的外觀，同時考慮到不同材料的選擇以及，因此這類變速系統(tǒng)比一般的產(chǎn)品便宜，能節(jié)約成本，其性能價格比適中。相對于變速系統(tǒng)，用產(chǎn)品，其調(diào)速精度更高，能提高騎行的舒適度。 另外，對自行車變速系列有了深入的了解，在此基礎(chǔ)上，我開始完成我的畢業(yè)設(shè)計。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)計思路和總體的方案。先設(shè)計鏈條，然后后撥鏈器，緊接著完成飛輪的設(shè)計，但因為時間的關(guān)系，我沒能完成對鏈輪及前撥鏈器的設(shè)計，我將在以后的工作中完善我的知識。在后撥鏈器的設(shè)計過程中，我把整個產(chǎn)品分成三個部分，然后分別根據(jù)各自的傳動原理，初步設(shè)計零件以及機構(gòu)傳動特點，然后考慮其裝