机械设计自行车链传动

自行车的传动装置及变速原理小组成员：陆春荣蒋天伦易斌王正阳周寒一、自行车的整体结构及主要部分介绍二、自行车的传动系统三、自行车的变速原理一、自行车的整体结构及主要部分的简单介绍1.1链轮1.链轮的基本参数及主要尺寸

链轮的基本参数为：链轮的齿数z、配用链条的节距p、滚子外径d1及排距pt。链轮的主要尺寸及计算公式如表1-1所示。

2、链传动的失效形式由于链条的强度比链轮的强度低，故一般链传动的失效主要是链条失效，其失效形式主要有以下几种：(1)链条铰链磨损。链条铰链的销轴与套筒之间承受较大的压力且又有相对滑动，故在承压面上将产生磨损。磨损使链条节距增加，极易产生跳齿和脱链。2)链板疲劳破坏。链传动紧边和松边拉力不等，因此链条工作时，拉力在不断地发生变化，经一定的应力循环后，链板发生疲劳断裂。(3)多次冲击破断。链传动在启动、制动、反转或重复冲击载荷作用下，链条、销轴、套筒发生疲劳断裂。(4)链条铰链的胶合。链速过高时销轴和套筒的工作表面由于摩擦产生瞬时高温，使两摩擦表面相互粘结，并在相对运动中将较软的金属撕下，这种现象称为胶合。链传动的极限速度受到胶合的限制。(5)链条的静力拉断。在低速（v<0.6m/s）重载或突然过载时,载荷超过链条的静强度，链条将被拉断。二、自行车的传动系统1、传动的类型：链传动链传动是以链条为中间传动件的啮合传动。

如图9-1所示链传动由主动链轮1、从动链轮2和绕在链轮上并与链轮啮合的链条3组成。2、链传动的特点：

（1)和带传动相比。链传动能保持平均传动比不变；传动效率高；张紧力小，因此作用在轴上的压力较小；能在低速重载和高温条件下及尘土飞扬的不良环境中工作。(2)和齿轮传动相比。链传动可用于中心距较大的场合且制造精度较低。(3)只能传递平行轴之间的同向运动，不能保持恒定的瞬时传动比，运动平稳性差，工作时有噪声。后轮Rr21R1R2R3后链轮L前链轮从图中可以看到，当前轮以ω1的速度转动时，后链轮的转动速度应该是:

同时，由于后轮和后链轮是同一个轴上的同步转动的，所以又有如下关系：

3、传动关系那么就可以得到，当人以每分钟n转的速度骑行的时候，应该有自行车的前进速度即为后轮的前进速度：三、自自行车车变速速的实实现和和原理理自行车车传动动主要要是由由前面面的大大齿盘盘和后后面的的很多多小齿齿盘组组成，，前面面的大大齿盘盘叫做做牙盘盘，后后面的的小齿齿盘叫叫做飞飞轮。。变速速自行行车拥拥有不不同的的速比比就是是由前前后两两个齿齿盘进进行配配合得得到的的牙盘飞轮自行车车传动动变速速机构构自行车车速比比介绍绍牙盘一一般是是由三三片组组成，，后面面的飞飞轮齿齿数是是在6齿,7齿,8齿,9齿,10齿,11齿，组组成了了不同同的速速比，，分别别是18速，21速，24速，27速，30速，33速。这这么多多速比比的设设计是是为了了每一一个骑骑行者者能够够找到到合适适的踩踩踏频频率，，更好好的进进行骑骑行运运动。。牙盘和和飞轮轮的安安装速比的的选择择当链盘盘的““大盘盘”与与飞轮轮的““小飞飞”组组合时时，（（即牙牙盘用用大齿齿数，，飞轮轮用小小齿数数进行行传动动时））“大大盘””转动动一圈圈，““小飞飞”则则会转转动很很多圈圈，这这样““小飞飞”就就会带带动后后车轮轮前进进很远远一段段距离离，因因而此此时车车速最最快。。然而而，此此时由由于脚脚踏的的轮半半径与与“大大盘””的轴轴半径径相差差不大大，所所以人人加在在脚踏踏上的的动力力在““大盘盘”上上产生生的力力并不不太大大。即即：此此时车车速虽虽然快快了，，但骑骑车人人会付付出较较大的的动力力。当当链盘盘的““小盘盘”与与飞轮轮的““大飞飞”组组合时时，““小盘盘”转转动一一圈，，“大大飞””转动动的圈圈数不不太多多，这这样““大飞飞”就就带动动的后后车轮轮前进进的距距离不不大，，因而而此时时车速速最慢慢。然然而，，此时时由于于脚踏踏的轮轮半径径与““小盘盘”的的轴半半径悬悬殊很很大，，所以以人加加在脚脚踏上上的动动力在在“小小盘””上会会产生生很大大的驱驱动力力。即即：此此时车车速虽虽然慢慢了，，但骑骑车人人付出出的动动力却却最小小。变速系系统的的组成成自行车车变速速的实实现必必须由由一套套成套套的传传动变变速零零件组组成，，分别别是由由自行行车的的指拨拨、前前拨、、牙盘盘、链链条、、飞轮轮、后后拨。。其中中起传传递动动力的的是牙牙盘、、链条条、飞飞轮。。使用用了链链传动动进行行传递递动力力。而而指拨拨、前前拨、、后拨拨是变变速系系统的的主要要构成成部分分。指拨后拨前拨变速操操作原原理--前前拨指拨分分成左左右指指拨，，左指指拨是是控制制前拨拨的变变速，，右指指拨是是控制制后拨拨的变变速，，指拨拨和变变速器器之间间由变变速线线连接接，指指拨就就是一一个控控制器器。指指拨上上一般般有视视窗标标注变变速的的挡速速，是是为了了骑行行者能能够方方便知知道现现在的的前后后齿的的搭配配关系系。当左指拨拨进行拨拨动时，，变速线线拉动前前拨向左左向右空空间上移移动一定定的距离离，前拨拨带动链链条分别别将链条条挂在牙牙盘的三三个齿上上，实现现了牙盘盘三个不不同齿盘盘的转换换指拨装入入变速线线变速操作作原理--后拨拨当右指拨拨进行拨拨动时，，同样，，变速线线拉动后后拨，后后拨将链链条挂到到飞轮上上不同的的齿数上上，进行行飞轮不不同齿数数的切换换。变速是一一个运动动的过程程，必须须在平稳稳的骑行行中进行行变速才才能达到到最好的的变速效效果，因因为前拨拨、后拨拨的功能能只是让让链条进进行左右右移动，，确定链链条正确确的空间间位置，，而链条条和齿盘盘之间的的啮合是是靠平稳稳骑行中中，牙盘盘和飞轮轮旋转和和链条进进行啮合合过程。。后拨由于自行行车的动动力传输输是由链链传动，，所以传传动系统统使用一一段时间间后会有有磨损，，需要润润滑链条条，飞轮轮和牙盘盘。而且且前拨后后拨的转转动关节节部分也也需要进进行润滑滑。还容容易存在在的问题题是掉链链问题，，现在技技术越来来越成熟熟的前拨拨后拨也也起了防防止掉链链的左右右，而后后拨