齿轮传动电动自行车传动系统设计

毕业设计齿轮传动电动自行车传动系统的设计学生姓名ee学生编号ee机械工程学院专业课ee讲师ee _ _完成地点：学校2007年6月10日电子工程师电动自行车传动系统的设计电子工程师(ee)教员：ee摘要根据国内外电动自行车的现状和发展趋势，建议将少齿齿轮传动技术应用于电动自行车，开发符合国家标准的电动自行车传动装置。叠加式双向单作用超越离合器应用于电动自行车，实现运动传递；根据少齿数渐开线齿轮副的啮合特点，找出符合实际情况的应力计算点，建立接触强度计算公式，定量考虑综合滚动速度和齿面相对滑动系数的影响。用接触强度公式计算少齿齿轮的接触强度。关键词电动自行车传动系统设计应力计算少齿齿轮接触强度计算电动自行车的齿轮设计电子工程师(ee)图图：ee文摘：根据我国电动自行车的现状和发展趋势，提出了一种用于电动自行车的少教齿轮传动技术，开发了一种合理的电动自行车传动装置；叠加式双向单超越离合器应用于电动自行车，并巧妙实现运动传递；根据齿轮少教啮合的特点，找出实际应力计算点，建立接触强度计算公式，该公式综合定量地包含了轧制速度和齿面相对滑动系数的影响；应用少教齿轮强度简单计算的接触强度公式。关键词：电动自行车传动系统设计齿轮少教应力计算点接触强度计算内容1导言.12传输方案设计.32.1电动自行车动力电池的选择.42.2电机选择42.2.1电机类型4的选择2.2.2电机功率的选择42.3传输方案4的确定2.4传输原理.73少齿渐开线圆柱齿轮传动的设计与计算.93.1本设计的重要性93.2主要参数的制定93 . 2 . 1 9号齿轮的确定3.2.2齿轮模数的测定103.2.3齿轮端面压力角的测定103.2.4齿轮端面啮合角的确定103.2.5端齿顶部高度系数和顶部间隙系数的确定103.3少齿齿轮副的设计和计算结果103.3.1齿轮副10小齿轮(齿轮轴)113.3.3大齿轮(齿圈)113.3.4刀具113.4设计结果检查计算123.4.1齿轮副12相关参数的校核计算3.4.2小齿轮13的几何尺寸检查3.4.3大齿轮(齿圈)几何尺寸的计算163.5设计结果的修订183.5.1设计结果的修订.184自行车齿的设计.215联轴器和离合器设计.245.1联轴器的选择245.1离合器设计25六轴的设计、计算和验证.276.1计算每个轴27的动态参数和运动参数6.1.1齿轮轴276.1.2大齿轮276.1.3齿轮轴28上的力6.1.4大齿轮28上的力6.2轴28的结构设计6.2.1齿轮轴29的结构设计6.2.2低速轴30的结构设计6.3齿轮轴30的强度校核计算7轴承选择和检查.337.1轴承的选择.337.2轴承检查.337.2.1检查.用于齿轮轴33上的轴承8键选择.358.1类型选择.358.2钥匙尺寸359箱子的结构设计.369.1箱体应具有足够的刚度369.1.1确定盒子的尺寸和形状369.1.2肋36的合理设计9.1.3毛坯材料和制造方法的合理选择369.2外壳密封379.3箱体37的结构可制造性9.3.1铸造技术379.3.2可加工性379.4箱体的形状应均匀美观10润滑和密封.3810.1减速器38中各部件的润滑10.2密封方法的确定3811其他.3912接触强度公式的建立和验证.4012.1接触强度的应力计算点4012.1.1应力计算点的确定4012.1.2计算点40的综合曲率半径12.2少齿齿轮副滑动系数和综合滚动速度的计算4212.2.1应力计算点42滑动系数的计算12.2.2应力计算点43处综合轧制速度的计算12.3少齿齿轮副齿面接触强度的计算4312.3.1少齿齿轮副齿面的接触强度条件4312.3.2少齿齿轮副接触应力的计算4412.3.3容许接触应力的计算4513摘要.49由于.50参考.51-二-介绍电动自行车以其独特的电动驱动技术、高效、环保、节能的控制技术以及人性化的操作方式受到用户的欢迎，并日益成为中国普通消费者的重要交通工具之一。因为它经济、实惠、方便、实用，也是国家解决交通拥堵、环境污染和石油短缺的极其有效的手段。大力发展电动自行车产业已经成为许多省市的重要目标。作为电动自行车传动装置的关键部件，它将直接影响其结构和性能。因此，我们建议将少齿齿轮传动应用于电动自行车，从而实现机构紧凑、传动比大、承载能力高等优点。少齿齿轮是指齿数在2到10之间的齿轮，是一种变位齿轮。少齿齿轮传动是指少齿齿轮传动。随着科学技术的不断进步，机械传动装置正朝着小型化和轻量化方向发展。少齿齿轮传动已被广泛研究和应用。在齿数少的齿轮传动中，小齿轮的齿数大大减少，因此单级传动比大；当传动比固定时，传动装置的体积可以明显减小，或者当体积固定时，可以增加齿轮模数，提高轮齿的弯曲强度；在保持大的单级传动比的同时，还可以降低传动装置的成本，提高传动效率。动力齿轮传动正朝着小型化和轻量化的方向发展。为了达到齿轮装置小型化的目的，大单级传动比的装置，如蜗杆传动、行星齿轮传动、小齿差齿轮传动、谐波齿轮传动等。通常用于减小齿轮装置的体积。虽然蜗杆和行星齿轮传动可以用来增加单级传动比和减小齿轮传动的体积。然而，与渐开线圆柱齿轮传动相比，它们也有一些明显的缺点。常见的单头蜗杆传动效率较低，只有70%左右，自锁蜗杆传动效率只有40%-50%。而且，由于蜗轮蜗杆需要贵重金属，成本相对较高。齿轮行星传动结构复杂，制造成本高。传动效率低，齿差小，一般为80-90%；少齿差摆线传动制造成本高，对主要零件的加工精度要求高。齿差小的活齿不仅传动效率低。制造过程也很复杂。也因为在齿轮传动中，普通齿轮的单级传动比很小；然而，当传动比固定时，齿轮传动装置的体积远大于少齿齿轮传动装置的体积，或者当体积固定时，齿轮的模数相对较小，齿轮的弯曲强度也降低；为了保持大的单级传动比，传动装置具有较高的成本但传动效率较低。多年来，人们一直在探索如何提高其承载能力、效率、速度和传动比，降低噪音、尺寸、重量和成本，从而提高性价比。变位齿轮传动具有一系列优点：合理设计的变位齿轮综合承载能力比标准齿轮提高20%以上；当满足一定的传动比时，可以通过应用正排量齿轮来减少小齿轮的齿数，从而整体上减小齿轮机构的尺寸和低效率。为了改善多齿齿轮传动的这些缺点和不足，对低齿齿轮传动进行了进一步的研究。然而，实践表明，少齿齿轮传动确实可以克服上述缺点和不足。鉴于少齿齿轮传动具有普通齿轮传动无法替代的一系列优点，将少齿齿轮传动应用于电动自行车具有重要意义。本设计的任务是：首先，分析我国电动自行车存在的主要问题(速度过大、骑行性能差、轻摩擦倾向明显)，将少齿齿轮传动技术应用于电动自行车传动系统，开发一种能保证电动自行车速度不超过20Km/h的电动自行车传动装置；其次，根据选定的尺寸和数据，绘制电动自行车传动装置的装配图和非标准件的零件图。最后，计算少齿齿轮传动的强度，以验证少齿齿轮是否满足实际强度要求。(2)分配装置各级的传动比以两级圆柱齿轮减速器的高速传动比为例。低速级的传动比2.1.4电机端盖组件的计算机辅助设计屏幕截图图2.1.4电机端盖2.2运动和动态参数的计算2.2.1电机轴2.2.2高速轴2.2.3中间轴2.2.4低速轴2.2.5滚轴3.齿轮计算3.1选择齿轮类型、精度等级、材料和齿数1根据传动方案，选择斜齿圆柱齿轮传动。2绞车为低速通用工作机械，因此选用7级精度(GB 10095-88)。