踏板摩托行走系统设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 毕业设计 题 目 踏板摩托车行走系统的设计 学 院 专 业 姓 名 学 号 指导教师 年 月 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 踏板摩托车行走系统的设计 f 专 业： 学 生： 指导教师： 年月 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 1 - 目 录 摘 要 .一章概论 . 1 . 2 第二章轮毂 . 3 . 4 . 4 场需求形式和生产状况 . 4 际市场 . 5 产需求 . 5 第三章传动装置 . 6 级减速 . 6 . 7 板摩托车带传动结构 . 7 传动设计 . 7 动装置的设计计算 . 8 轮传动的设计 . 8 何尺寸的确定 . 13 轮的结构设计 . 14 第四章传动轴的设计 . 15 动带轮输入轴计算 . 16 动带轮输出轴的计算 . 16 速器转轴的计算 . 16 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 2 - 速器转轴的计算 . 17 . 17 速器转轴的结构设计 . 17 动带轮输出轴的结构设计 . 18 轮驱动轴的结构设计 . 18 第五章 摩托车车轮设计 . 20 胎的分类 . 20 胎花纹 . 20 胎性能 . 21 胎规格参数 . 21 . 21 辋的结构设计 . 21 板的结构设计 . 23 毂的结构设计 . 23 第六章结论 . 谢 .考文献 .文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - i - 摘 要 我国 摩托车产品设计、制造和技术创新等方面与日本、意大利等发达国家相比有较大差距。随着市场的国际化和竞争的加剧，国内企业开始认识到技术创新、新产品开发和品牌建设是促进企业持续发展的原动力，部分企业在新产品开发的硬件和软件方面加大投入，取得了一定进步。 摩托车的类型 虽然很多，但它的基本结构同其他机动车辆一样，都是由发动机、传动装置、行路装置、操纵机构、车体部分、电器设备、仪表和随车工具等组成。 传动装置是把发动机的动力经过转换传给驱动轮，使驱动轮得到与各种路面和负荷相适应的速度和牵引力。传动装置包括离合器、变速器 (有的也叫变速箱 )和传动链等 行走系统即行路装置用来支承车体，把车体的重力与负荷重力传给地面，并把发动机经过传动装置输出的扭矩变成使摩托车前进的牵引力，使摩托车在不同的路面上可以平稳地行驶，并有一定的行驶速度和通过能力。 关键词 ： 摩托车 ；行走系统；轮毂；减速器 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - is a so in of to of by in s of is so of is s to to of of is so is is s to it s is by of to be to go in 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 1 - 第一章概论 自 1885年德国载姆勒发明制造出世界上第一辆以汽油发动机为动力的摩托车以来，摩托车的发展已经历了 100多年的沧桑巨变。 原始摩托车，现存于德国慕尼黑科学技术博物馆的真实造型，是德国人戴姆勒于1885年 8月 29日获得专利发明优先权的世界上第一辆摩托车。 限于 100多年前，当时的汽油发动机尚处于低级幼稚的状况，当时的车辆制造尚为马车技术阶段，原始摩托车与现代摩托车在外形、结构和性能上有很大差别。原始糜托车的车架是木质的。从木纹上看，是木匠加工而成的。车轮也是木制的。车轮外层包有一层铁皮。车架 中下方是两个方形木框，其上放置发动机，木框两侧各有两个小支承轮，其作用是静止时防止倾倒。因此。这辆车实际上是四轮着地。单缸风扇冷却的发动机，输出动力通过皮带和齿轮两级减速传动，驱动后轮前进。车座作成马鞍形，外面包一层皮革。其发动机汽缸工作容积为 264大功率 仅为现代简易摩托车的 1 5。时速 12步行快不了多少。由丁当时没有弹簧等缓冲装置，此车被称为 “ 震骨车 ” ，可以想象在 19 世纪的石条街道上行驶，简直比行刑还难受。尽管原始摩托车是那么简陋，但是从此摩托车才能不断 变革，不断改进，才有了 托车的发展 摩托车作为人们从事各项社会活动的重要文通工具，已越来越广泛地被人们所使用。随着国民经济的发展和人们生活水平的不断提高，人们的出行频率增多，活动范围不断扩大对交通工具的快速性、机动性和可靠性的要求也越来越高。 我国的摩托车工业发展是快速和迅猛的。从 l 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 2 - 980 年到 1990 年年产量从 辆增加到 97 万辆，年平均增长 34，从 1990年到“八五”末期的 1995午年产 均增长速度为 目前，我国共有摩托车 生产企业 118个，生产厂点 140余个，分布在全国 27 个省、市、自治区，生产 1069 种型号的产品。我国摩托车工业如此快速的发展。为社会提供了大量的交通运输工具，基本满足了内市场的需求，并一跃成为世界上最大的摩托车生产国。 摩托车工业是我国超常发展起来的一个新型产业，在其快速发展的过程中也出现了一些问题，繁荣的后面存在着隐忧。这主要表现在产品的品种档次和技术含量与急剧增长的产量相比不协调、没有形成自主的产品开发能力。因此，加快人才的培养、提高产品的技术含量，是我们急待解决的问题。 托车的组成 摩托车的类型虽然很多，但它的基本结构同其他机动车辆一样，都是由发动机、传动装置、行路装置、操纵机构、车体部分、电器设备、仪表和随车工具等组成 1。 发动机是摩托车的动力来源，它由曲柄连杆机构、配气机构 燃料供给系统、点火系统、润滑系统、冷却系统、启动系统、及消音排气系统等构成。 传动装置是把发动机的动力经过转换传给驱动轮，使驱动轮得到与各种路面和负荷相适应的速度和牵引力。传动装置包括离合器、变速器 (有的也叫变速箱 )和传动链等 行路装置用来支承车体，把车体的重力与负荷重 力传给地面，并把发动机经过传动装置输出的扭矩变成使摩托车前进的牵引力，使摩托车在不同的路面上可以平稳地行驶，并有一定的行驶速度和通过能力。行路装置由悬挂部分 (前叉减震器和后减震器 )、车轮部分 (前轮和后轮 )、制动部分 (前、后轮制动器 )组成。 操纵机构促使摩托车起动、行驶、转向、制动、灯光及信号装置工作而设置的专门机构。操纵机构主要由手把总成，减压阀操纵、油门操纵、前后制动器操纵及电器开 _关等机构组成。 车体是摩托车的骨架。它主要由车架、油箱、平叉、座垫、支架，前后挡泥板及其他附件组成。 电器设备主要是用来保证发动机的点火，其次就是为车辆提供灯光及音响信号。 车上的仪表用来测量车速的里程。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 3 - 第二章轮毂 毂的发展 国外汽车 (主要是轿车和轻型车 )、摩托车均已广泛使用铝合金整体轮毂。国产轿车、轻型车和摩托车以铝合金整体轮毂替代辐条 (板 )式钢轮毂也是必然趋势。铝合金整体轮毂如图 2 1所示。 铝合金轮毂的主要特点 铝轮毂有一件式、两件式和三件式的、两件式的铝轮毂是由一件内件和一件外件焊上的或钉上的、焊接时要小心 ,因为焊接两件东西不一定能保证圆度、两件式铝合金轮毂 如图 2 2所示。 三件式的铝轮毂由一件中心部件和两个外圆件组成 ,并用航空级的螺钉拧在一起，为了减轻质量 ,很多三件式铝轮毂使用锻造件，三件式结构为厂家小批量制造提供了较大的灵活性 2。 图 2合金轮毂的特点可归纳为以下三方面。 (1)安全 :对于高速行驶的汽车来说 ,因轮毂变形，制动等产生的高温爆胎、制动效能降低等现象已屡见不鲜，而铝合金的热传导系数比钢铁的大 3倍 ,散热效果自然要好得 多 ,从而增强了制动效能 ,提高了轮胎和制动盘的使用寿命 ,有效地保障了汽车的安全行驶。 (2)舒适 :装有铝合金轮毂的汽车一般都采用扁平轮胎，扁平轮胎的缓冲和吸振性能优于普通轮胎。这样 ,汽车在不平的道路上或高速行驶时 ,舒适性会大大提高。 (3)节能 :铝合金轮毂质量轻 (同样规格的铝轮毂比钢轮毂要轻约 2造精度高 ,所以在高速转动时变形小、惯性阻力也小。这有利于提高汽车的直线行驶性能，减轻轮胎滚动阻力 ,从而减少油耗。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 4 - 毂生产技术 铸造 低压铸造是生产铝轮毂的最基本方法 ,也比较经济，低压铸造就是把熔化的金属浇铸在模子里成型并硬化。反压铸造是较为先进的铸造方法 ,用很强的真空把金属吸进模具 ,有利于保持恒温和排除杂质 ,铸件内没有气孔而且密度均匀 ,强度很高 3。高反压模铸 (艺生产的铝轮毂几乎与锻造的一样 ,德国名厂 X/5 20英寸 )系列铝轮毂就是用 铸造的。 锻造 锻造是制造铝轮毂的最先进的方法 ,以 压力把一块铝锭在热状态下 ,压成一个车轮毂。这种铝轮毂的强度是一般铝轮毂的 3倍 ,而且前者比后者还轻 20%。有些造型美观且结构相对复杂的轮毂 ,往往不可能一次锻压成型。滚锻 (也叫模锻 )是锻造的一种 ,把一支轮毂的毛坯在滚动中锻造成型，滚锻出的轮毂在保持足够强度的同时 ,能大大减少厚度，用这种工艺制造的铝合金轮毂不仅密度均匀，表面平滑，圈壁薄，质量轻，而且可承受较大的压力，不过，由于这种产品需要较精良的生产设备 ,且成品率只有 50%故制造成本稍高 ,价格自然也不低。 毂生产前景 场需求形式和生产状况 铸造铝合金轮毂在北美的主要竞争者只有少数几家 ,这就给新手提供了进 入这个市场的契机。另一方面 ,在铸造铝合金轮毂的使用上 ,摩托车的市场会远远超过轿车与轻型卡车的市场。在中国国内的摩托车的铝轮毂市场还在起步阶段 ,这应该是锻造铝合金轮毂在国内拓宽市场的好机会。 目前国内已有多家公司正生产铝合金轮毂 ,还有一部分企业欲招商开展此项目。初步统计有以下厂家已投产铝合金轮毂 : 上海万丰奥特集团形成浙江、上海、山东、重庆 4 个生产基地 ,拥有中国最大的铝合金轮毂生产基地 ,具备 635上尺寸铝合金车轮的铸造技术 ,年生产铝合金车轮 700万只。 北京金永利铝轮毂制造有限公司是由北京新兴企业集团公 司、北京汽车工业集团总公司、台湾元富铝业股份有限公司合资建立的铝合金轮毂制造企业 ,年设计生产铝合金轮毂 150万只。 上海金合利铝轮毂制造有限公司是由台湾元富铝业股份有限公司与上海汽车总公司合资建立的生产铝轮毂的专业公司。年生产能力为 120万只铝轮毂。主买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 5 - 要设备除完全自动化的重力铸造机外 ,采用熔体锻造系统、高精度弹性加工制造系统和自动化的涂装工艺。安速和 国、欧洲等地 ,并为上海大众、上海通用等国内大型整车厂配套生产轮毂。 南京粤华轮毂有限公司的主要生产和检测设备均从国外引进 ,采用 国际先进的工艺技术 ,产品性能符合美国 /本 /国 /国际标准。具有年产 70万只铝合金汽车轮毂的生产能力。 际市场 驭风铝铸件有限公司是一家总部设在香港 ,在广州设立生产工厂的专门从事铝合金轮毂设计与生产的现代化企业 ,年产汽车铝轮毂 50 万只。已经批量向美国、韩国出口铝轮毂。并正在积极开发日本、欧洲、澳洲等国际市场。 南海中南铝合金轮毂有限公司开发了超过 30 多种款式、 400 多种规格的汽车铝轮毂。除了满足国内市场的需求外 ,产品还远销美国、加拿大、日本、澳大利亚、欧洲和东南亚等 国家和地区。该公司为一汽大众、神龙、吉普、夏利、长安汽车等 10多个汽车厂 ,以及中国嘉陵、五羊本田、嘉陵本田、南方雅马哈、大长江、新大洲等 20 多个摩托车厂提供铝轮毂配套。 丹阳有色金属压铸厂是国内汽车、摩托车铝合金轮毂专业制造厂之一 ,拥有国际一流的生产、检测设备。产品通过美国 际权威机构认证 ,远销美国、日本、澳大利亚和中国台湾省等。浙江省缙云轮毂厂专业生产 系列摩托车铝轮毂、轮毂盖、发动机侧盖等配件。产品主要销往国内著名的摩托车生产企 业大长江集团。还有一些地区及公司现正在招商 ,欲开发此项目。 产需求 (1)生产汽车轮毂需要具备滚锻机、精密锻造设备、大型数控机床等专用设备 ,投资金额巨大。 (2)铝合金轮毂的市场需求形势良好 ,但该产品的制造商也很多 ,使国内外市场已经接近饱和状态 ,竞争十分激烈。锻造铝合金轮毂价格十分昂贵 ,只有宝马等那些世界级高档轿车配用 ,市场推广需要一定时间。 (3)结合国内外市场形势 ,新上铝轮毂项目之前应做好技术方面的跟踪和论证工作。可派工艺技术人员走访国内外生产厂家。 (4)根据国家有关文件精神 ,常规 铝合金轮毂生产立项难度较大。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 6 - 第三章传动装置 发动机的工作特性决定了它不能在很大的转速范围内都能输出较大的扭矩。而摩托车在行驶过程中又需要不断调整车速，为了调整发动机尽量在最佳转速范围内运转，使后轮适时地得到足够的驱动扭矩，需要为摩托车加装一个装置 变速器。 一般的摩托车变速器上，都有 4一对齿轮的减速比都各不相同。在摩托车起步时，需要车轮具有较大的驱动力，但转速不能过高，这时应使用大减速比的变速齿轮。这就是低速档。在摩托车正常行驶时，不需要太大的驱动力，为了防止发动机转速 过高，这时应更换减速比较小的变速齿轮。减速比最小的叫高速档，高速档的减速比都小于 15。 级减速 摩托车的传动系统包括初级减速、离合器、变速箱、次级减速等几部分组成。 初级减速主要由装在曲轴端的主动链轮（主动齿轮）、套筒滚子链条和离合器上的从动链轮（从动齿轮）组成，作为一次减速并将发动机动力传到离合器。 级减速 踏板摩托车选用带传动。带传动由 动带轮，从动带轮及传动齿轮箱（又称轮边减速器）组成。 张紧于主、从带轮之间，使从动带轮有效作用直径发生变化， 依靠带与带轮的摩擦力实现无级变速。 皮带轮主要是由主动皮带轮和从动皮带轮两部分组成。图中部件 1是从动皮带轮组件，部件 2是从动板组件，部件 3是离合器外套，部件 1、 2、 3共同组成从动皮带轮。从动皮带轮在有些买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 7 - 书上又叫 传动皮带轮 。部件 4是滑动式驱动盘（有的书上叫滑动主动盘），部件5是配重滚子（台湾叫普利珠），部件 6是斜坡板（又叫滑动板），部件 7是斜坡板边件（有的书上叫滑动片），部件 8是驱动皮带扇叶盘（有的书上叫主动盘），部件 4、 5、 6、 7、 8构成主动皮带轮，主动皮带轮在有些书上又叫 驱动皮带轮 6。 工作过程：当发动机转速升高时，惯性离心力增大，离心滚珠（部件 5）沿斜坡板（部件 6）由里向外滚动，使滑动主动盘（部件 4）向主动盘（部件 8）方向滑动，同时 V 形皮带向外挤压，这样一来， V 形皮带的直径由小变大。与此同时，由于 V 形皮带的内周长是一定的，在皮带张力的作用下，从动皮带轮克服弹簧压力，使滑动从动盘沿轴向离开从动盘，致使从动皮带轮上的 V 形皮带包角直径减小，此时车速升高。反之，当发动机转速下降时，由于惯性离心力的减小，以上部件做相反动作，致使 V 形皮带的前后半径发生相反变化，此时车速减慢。 轮的结构设计 板摩托车带传动结构 如图带传动是由两组变速带轮加一 V 带组成。 原理：当摩托车加大油门，发动机曲轴转速上升，主动带轮离心块在离心力的作用下将有向右靠近的趋势。当离心力的分力大于弹簧弹力时，主动带轮左翼 将向右移，靠近右翼，同时将带挤起，即，加大了主动带轮带传动的有效半径。由于带的长度是一定的，相应的从动带轮的有效半径减小，传动比变小，实现加速。 传动设计 (1) 传动比的计算 当带传动传动比为 1： 1 时，发动机输出转速为 )s( 5m 0 0 n r 经过齿轮一级减速、带轮及轮边减速器的二级减速，传到后轮的转速为买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 8 - )125, r 已知踏板摩托车最车速为 v 根据已选车轮轮毂及轮胎型号，可知轮直径 D=520，车轮转速为 由此可知，带传动的最小传动比为： 11： 25 带传动的最大传动比为： 25： 11 动装置的设计计算 轮传动的设计 级齿轮的设计计算 1、 选定齿轮类型、精度等级，材料及齿数 根据传动方案，选用斜齿圆柱齿 轮 摩托车传动设备为一般工作机器，且转速不高，所以选用 7 级精度 选择小齿轮材料为 40度为 280齿轮材料为 45 钢，硬度为 240者硬度差为 40小齿轮齿数为 15，根据传动比，大齿轮齿数为 42 2、 按齿面接触强度设计 7 由设计计算公式： 321 12 (3 1）确定计算公式内各计算数值 (1)选载荷系数 3.1)选取区域系数 Z (3)计算小齿轮传递的最大扭矩 )m 300251175001 n m)( (4)选取尺宽系数 1d(5)查得材料的弹性影 响系数 Z (6)按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳极限 M H ；大齿轮的接触疲劳买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 9 - 极限 M H (7)设小齿轮的解除疲劳寿命系数 (8)计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1% ，安全系数 S=18 M p p i m 2221l i (9)查得 ,则 (10)许用接触应力 M p 1 2） 计算 (2)计算圆周速率 (3)计算齿宽 b 及模数 4c o o (4)计算纵向重合度 3 按齿根弯曲强度设计 3 2121 co (3买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 10 - 1） 确定计算参数 (1)计算载荷系数 K 选 1根据 ， 6 级精度，查得动载荷系数 K， 故，载荷系数 5 9 (2)根据 查得螺旋角影响系数 Y(3)计算当量齿数 o s 15c o s 3311 zz v 46c o o s 3322 zz v (4)查得齿形系数 (5)查得应力校正系数 (6)已知小齿轮的弯曲疲劳强度极限 小齿轮的弯曲疲劳强度极限 查得弯曲疲劳强度系数 计算弯曲疲劳许用应力，设弯曲疲劳系数 4.1s M ( M p a )( 计算大、小齿轮的 Y 并加以比较 0 1 4 8 3 1 F Y 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 11 - 0 1 8 8 2 F Y 2） 设计计算 m m )(4c o 24 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取 m 即可满足要求。 于是由得 5214c o s 大齿轮 级齿轮的设计计算 1、 选定齿轮类型、精度等级，材料及齿数 根据传动方案，选用斜齿圆柱齿轮 摩托车传动设备为一般工作机器，且转速不高，所以选用 7 级精度 选择小齿轮材料为 40度为 280齿轮材料为 45 钢，硬度为 240者硬度差为 40小齿轮齿数为 13，根据传动比，大齿轮齿数为 40 2、按齿面接触强 度设计 由设计计算公式： 3 12 21 (31） 确定公式内各计算数值 (1)选载荷系数 2)选取区域系数 Z (3)计算小齿轮传递的最大扭矩 (4)选取尺宽系数d=1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 12 - (5)查得材料的弹性影响系数 Z 6)按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳极限 M H ；大齿轮的接触疲劳极限 M H (7)设小齿轮的解除疲劳寿命系数 (8)计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1% ，安全系数 S=1 M p a)(p a)(i m 2221l i (9)查得 (10)许用接触应力 M p a )(1 2、 可直接按齿根弯曲计算 1）公式 3 2121 co (3）确定计算式内参数 (1)计算载荷系数 初定 1 5 9 K (2)根据纵向重合度 a a 查得 Y(3)计算当量齿数 15co Z 4414c Z (4)查取齿形系数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 13 - (5)查取应力校正系数 (6)计算大、小齿轮 Y 的大小 0 1 4 8 3 1 F Y 0 1 6 6 8 2 F Y 3)计算 o 42 3、 确定大小齿轮分度圆直径 选 m 则由 m m )(o s 则大齿轮直径 m m )(1 0 何尺寸的确定 1、 计算中心距 (1)初级齿轮中心距 m m )(4215co 11 (2)二级齿轮中心距 m m )(6814c o o 32 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 14 - 2、 确定齿轮的最终直径及尺宽 (1)初级齿轮 d db d d b (2)二级齿轮 d b d b 轮的结构设计 齿轮的结构设计与齿轮的几何尺寸、毛坯、材料、加工方法、使用要求及经济性等要求有关 8。进行齿轮结构设 计时，必须综合的考虑上述因素，通常是先按齿轮的直径大小选定合适的结构形式，然后根据经验数据，进行设计。 对于直径很小的钢制齿轮，当为圆柱齿轮时，若齿根圆到键槽底部的距离（当为锥齿轮，按齿轮小端尺寸计算得 时，均应将齿轮和轴做成一体，叫做齿轮轴 9（如图 3 3）。 图 3齿顶圆直径 以做成实心结构齿轮（如图 3 4）。 图 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 15 - 第四章传动轴的设计 轴是组成机器的主要零件之一。一切作回转运动的传动零件，都必须安装在轴上才能进行运动及动力传递。因此轴的主要功能是支撑回转零件及传递运动和动力。 按照承受载荷的不同，轴可以分为转轴、心轴和传动轴三类 10。工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴称为转轴；只承受弯矩而不承受扭矩的轴为心轴；只承受扭矩而不承受弯矩的轴为传动轴。 的设计计算 轴的工作能力设计指的是轴的强度、刚度和震动稳定性等方面的计算。多数情况下，轴的工作能力主要取决于轴的强度。这时只需对轴进行强度计算，以防止断裂或塑性变形。而对刚度要求高的轴和受力大的细长轴，还应进行刚度计算，以防止工作时产生过大的弹性变形。对高速运转的轴，还应进行振动稳定性计算，以防止发生共振而破坏。 轴的扭转强度条件为 11 0 . 2 (4式中： T 扭转切应力，单位为 T 轴所受的扭矩，单位为 ； 轴的抗扭截面系数，单位为 3 n 轴的转速，单位为 r/ P 轴传递的功率，单位为 d 计算截面处轴的直径，单位为 T 许用扭转切应力，单位为 上式可得轴的直径 303