中北大学-自行车变速系统的设计

毕业设计说明书自行车变速系统的设计

班级：学号：

姓名：

学院：软件学院

专业：软件工程

指导教师：李彦栋陈汝斌

2014 年 6 月

自行车变速系统的设计

摘要

自行车变速系统的作用就是通过改变链条和不同的前、后大小的齿轮盘的配合来改变车速快慢。前齿盘的大小和后齿盘的大小决定了自行车旋动脚蹬时的力度。前齿盘越大，后齿盘越小时，脚蹬时越感到费力。前齿盘越小，后齿盘越大时，脚蹬时越感到轻松。根据不同车手的能力，即可通过调整前、后齿盘的大小调整自行车的车速，或是应对不同的路段、路况。

当转动变速器时，推手将作用于换挡变速器，换挡变速器的工作原理就是拨链器将链条向里或向外推，由于齿轮的齿尖向链条方向翻出一定角度，当链条被推倒该齿尖接触范围时，由于换挡变速器和后轮连接轴的张紧作用，将使得自行车链条转接到后轮后链条不同的档位，实现不同的变速要求。前面的前链轮的换挡原理和后轮基本一致，只是略有些不同而已。由次可以看出，两轮（脚踏轮和后链轮）的不同半径轮越多，可变速档位也就越多。

关键词：自行车,换挡变速器,传动装置,拨链器

The design of bicycle transmission system

Abstract

The role of the bicycle transmission system is change the speed of thebicycle by changing the chain and the front and rear gear plate size . The size of the front and after chainring crankset determines the intensity of the bicycle pedal when rotating . The larger front chainring , The smaller behind chainring, more pedal feel effortless . The smaller front chainring , the bigger behind chainring , the more we feel relaxed when you pedal . Depending on the capabilities of different drivers , you can adjust the size of the chainring to respond to different sections of the road.

When want to chang the speed , the diver will act on the turn transmission .The shift transmission works is put the chain inwards or outwards .Since the gear tooth tip pulls the chain direction,when the chain is pushed into the contact area of the tooth tip. Due to the shift transmission and the tensioning action of the rear connecting shaft,achieve that the different speed requirements. Shift principle in front of the front sprocket wheel is the same basically, just a little bit different. As can be seen from the second, more two (the rear sprocket and the foot whee) radius of the wheel type, the more classes gear position.

Keywords：Bicycle, Shift transmission, Transmission Device,derailleur

目录

1 引言 (1)

2 自行车变速系统总体方案的论证 (3)

2.1 各级传动比以及主要参数的确定 (3)

2.1.1 概述 (3)

2.1.2 各级传动齿数的确定 (3)

2.1.3 链轮轴转速及功率的确定 (3)

2.2 确定变速系统各零件的设计顺序 (3)

2.3 运动计算的设计 (3)

3 自行车链条的设计 (4)

3.1 自行车链条的特点及主要的失效形式 (4)

3.1.1 自行车链条的特点 (4)

3.1.2 自行车链传动的主要失效形式有 (4)

3.2 链条的各参数的确定 (5)

3.3 确定零件材料及热处理工艺 (5)

4 后拨链器的设计 (6)

4.1 后拨链器的特点 (6)

4.2 后拨链器材料的选用 (6)

4.3 后拨链器的设计条件 (6)

4.3.1 调速范围 (6)

4.3.2 对应的飞轮各齿间间距 (6)

4.3.3 变速性能 (7)

4.3.4 弹簧和后拨链器的设计须满足的条件: (7)

4.3.5 后拨链器的整体的装配 (7)

4.4 连接组的设计 (7)

4.4.1 机构的设计 (7)

4.4.2 导弹簧的设计 (7)

4.4.3 调节螺栓设计及强度校核 (10)

4.4.4 铆钉的设计 (11)

4.4.5 螺栓的受力分析 (12)

4.4.6 螺母的选用 (13)

4.5 折片组的设计 (13)

4.5.1 后座弹簧的设计 (13)

4.6 导轮组的设计 (15)

4.6.1 内外防尘板的设计 (16)

4.6.2 导轮的设计 (16)

4.6.3 导轮弹簧的设计 (16)

4.6.4 飞轮的设计 (18)

5 设计自行车变速系统的链轮和飞轮 (19)

5.1 设计条件 (19)

5.2 链轮的高速齿片和飞轮的低速齿片（27齿）的设计 (20)

5.3 飞轮的25齿片及齿槽的设计 (22)

6 自行车的变速系统的安装及调整的方法 (24)

6.1 后下叉的平行度（相当与车架的中心） (24)

6.2 一侧的外线固定座及外线长度 (24)

6.3 后下叉长度和角度 (24)

6.4 三片链轮与后叉头宽度的关系 (24)

6.5 后拨链器导轮动程的调整 (25)

6.5.1 后变速器在最小飞轮片的位置的调整 (25)

6.5.2 后变速器在最大飞轮片的位置的调整 (25)

6.5.3 整合安装及调整 (25)

6.6 变速器安装位置 (25)

6.6.1 导板动程的调整 (25)

6.7 链条的长度及其安装 (25)