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1、* * *大学毕业设计说明书课题名称:无链传动变速自行车地市：*准考证号：*姓名：*学科专业：*指导教师：*河南省高等教育自学考试*年*月*日本文简介了自行车的发展历程，从而推出了无链传动变速自行车这种新型的 设计。把无链传动原理进行了分析，重点进行了变速部分的设计。运用钢球外锥 式无级变速器进行部分改装，从而形成了自行车的无级变速装置。该装置通过八 个钢球利用摩擦力将动力进行输入输出，用一对斜齿轮进行分度调速，从而使自 行车在0.751.22之间进行无级调速。实践证明：无链传动变速自行行车比普 通自行车更省力，更持久，更受广大用户的喜爱。关键词:无链传动，钢球外锥式无级变速器ABSTRACT
2、This paper introduces the development of bicycle, which is a new type of non chain drive transmission bicycle. The principle of non chain drive is analyzed, and the design of variable speed is focused. The use of steel ball outside the cone type stepless speed changer for part of the modification, t
3、hus forming a bike of the stepless speed device. The device uses the friction force of eight steel balls to carry on the input and output, and a pair of helical gears are used to speed the speed of the bicycle in 0.75 1.22. Practice has proved that: without the transmission of the transmission speed
4、 of the bicycle is more convenient than ordinary bicycles, more durable, more popular with the majority of users.Key words: non chain drive, ball outer cone type stepless transmission目录第一章绪论11.1自行车的发展概况11.2无链式自行车的推出与发展31.3无链自行车的市场需求3第二章无链传动变速自行车52.1无链传动原理52.2变速器原理62.3无链传动变速自行车优点7第三章钢球外锥式无级变速器部分零件的设计
5、与计算93.1钢球与主、从动锥齿轮的设计与计算93.2加压盘的设计与计算103.3调速齿轮上变速曲线槽的设计与计算113.4输入轴的设计与计算123.5输出轴的设计与计算153.6输入、输出轴上轴承的选择与计算173.7输入、输出轴上端盖的设计与计算193.8调速机构的设计与计算203.9自行车无级变速器的安装22第四章全文总结23参考文献24致谢25毕业设计小结26第一章绪论图1-1最早的自行车图1-2图1-3可转向自行车1.1自行车的发展概况18世纪末，法国人西夫拉克发明了最早的自行车，如图 1-1所示。这辆最早的自行车是木制的，它的结构比较简单， 既没有驱动装置，也没有转向装置，骑车人靠
6、双脚用力蹬地 前行，改变方向时也只能下车搬动车子。即使这样，当西夫 拉克骑着这辆自行车到公园兜风时，在场的人也都颇为惊异 和赞叹。世界上第一批真正实用型的自行车出现于19世纪初。1817年，德国人德莱斯在法国巴黎发明了带车把的木制 两轮自行车如图1-3。这种自行车虽然仍旧用脚蹬才能前行， 但是可以一边前行一边改变方向，它一问世便引起了人们的 极大兴趣。法国人大量进行仿制，一时间，巴黎街头涌现出 成百上千的自行车。在1830年，法国政府还为邮差配备了自 行车作为交通工具。.随后，自行车的技术、性能不断得到改 进。1839年，英国人麦克米伦发明了蹬踏式脚蹬驱动自行车， 骑车时两足不用蹬地，提高了行
7、驶速度。1869年诞生的雷诺型自行车如图1-2，车架改由钢管制 作，车轮也改为钢圈和辐条，采用实心轮胎，使自行车更加 轻便。1886年英国的机械工程师斯塔利，设计出了新的自 行车样式，装上前叉和车闸，前后轮大小相同，以保持平衡， 并用钢管制成菱形车架，还首次使用了橡胶车轮。斯塔利不 仅改进了自行车的结构，还改制了许多生产自行车部件用 机床，为自行车的大量生产和推广应用开辟了宽阔的道路，因此他被后人称为“自 行车之父”。他所设计的自行车车型与今天自行车的样子已经基本一致了。1887 年，英国人劳森完成了链条驱动自行车的设计。同年，英国人邓鲁普研制出了充 气轮胎。从此，自行车技术也完成了向商业化的
8、转化，批量生产并投入市场。自行车发展至今已有适应不同地形，不同人群的种类划分，越来越朝着多样 化发展。公路自行车(Roadbicycle)用来在平滑公路路面上使用的车种，由于平滑路 面阻力较小，公路自行车的设计更大考量高速，往往使用可减低风阻的下弯把手， 较窄的高气压低阻力外胎，挡位较高，且轮径比一般的登山越野车都大，由于车 架和配件不须像山地车一样需要加强，所以往往重量较轻，在公路上骑行时效率 很高。由于车架无需加强又往往采用简单高效的菱形设计，公路车是最为优美的 自行车。场地自行车(Trackbicycle)用于在室内极其平滑的椭圆形赛道上使用的自 行车，这种自行车没有车闸(煞车)，没有变
9、速器，且没有可逆转的飞轮。三项赛/计时赛自行车(Triathlon/TimeTrialbicycle)在三项赛和计时赛运 动中使用的公路自行车，三项赛和计时赛的最大特点就是不允许使用牵引气流 (draft)，也就是说选手必须完全通过自己的力量来克服空气阻力，而不须骑在 其他选手后面，所以三项赛/计时赛自行车在设计时非常注重让选手保持一个减小 空气阻力的骑行姿势，同时注意减小自行车自身的空气阻力。三项赛自行车还让 选手在骑行时使用和跑步时相近的肌肉组，这样使从骑行到跑步的转换更容易。山地自行车(Mountainbike)山地自行车起源于1977年美国旧金山。设计为 骑乘于山区的车种，通常具有变速
10、器可变换省力或快速的档位，有些会在车架安 装避震器，部分的轮胎胎皮是巧克力胎纹以便于在无铺面的路面骑乘。山地车零 件的尺寸一般为英制单位。车圈为24/26/29英寸，轮胎尺寸一般为1.0-2.5英寸。 车架尺寸也以英制为单位，例如14、17、19来表示车架尺寸的大小。速降自行车(DownHillbike)速降自行车，也称落山自行车。英文简称DH。 是一种极具挑战性的活动。骑手利用特制的DH自行车在山坡上滑翔，甚至坠山来 寻求刺激。活动多在山脊、矿洞、雪地等地带开展。奥地利人利用DH创造出210.4KM/H的世界纪录。速降自行车的车架角度与山地自行车有所区别，零件与 山地自行车一样都为英制单位。
11、进行此项活动时必须佩戴头盔、护甲等装备。前 叉减震的行程比山地自行车及XC自行车要长。轮胎宽度一般超过2英寸。斜躺自行车(Recumbent)与传统设计上较不一样的自行车。通常有较大且舒 适的座椅，两轮或三轮。优点是舒适，且风阻低。旅行自行车(Touringbicycle)由公路自行车发展而来，适合超远程自给自 足的旅行，有较舒适放松的车架几何设计，能够负重，有很低的最低档位，使用 较宽的车胎，配件选择方面追求可靠耐用而不太侧重减轻重量，往往是用山地车 脚踏板。广告自行车(Advertisingbike)广告自行车是由中国国家专利局授 (ZL200720312144.6)的薄壳型车架制作的特殊
12、自行车，利用车架表面积发布广 告的专业广告自行车。越野公路车(Cross-countrycycling)由公路自行车发展而来，起源于骑手 们想用一辆自行车同时征服公路和山地，于是骑手们选用较结实的公路车架和轮 子，再安装上更强的车闸和很宽的车胎，使用山地车脚踏板。越野公路车既可以 在公路上实现较高速度，也有一定越野能力。双人/多人自行车(Tandembicycle)又称为协力车，由两人以上协同出力， 由第一位控制方向。折叠车(Foldingbicycle)是为了便于携带与装进车内而设计的车种，有些 地方的铁路及航空等公共交通工具允许旅客随身携带可折叠收合并装袋的自行 车。电动自行车(Motor
13、izedbicycle)一种以一半电力驱动和一半人力驱动的环 保电动交通工具。电动自行车可以自动侦测双脚施力状况，在需要时以适当的动 力辅助踏踩，自动调节动力。在中国广州等地区，因为电池回收等问题，禁止使 用电动自行车。小轮车(CyclingBMX)一种专门用于极限运动的自行车，这类车为了更适合 特技表演而作出了不少改造，比如更轻量化的车身，没有刹车，车把可以360 旋转。1.2无链式自行车的推出与发展随着“时尚、运动、健康、绿色、环保”理念的深入人心，自行车类产品的 设计、材料、工艺、款式也跟随市场需求，新材料、精加工、巧构思、高品质和 高附加值的自行车精品不断涌现。自行车不但成为人们的代步
14、交通工具，而且进 入运动、休闲、娱乐、时尚领域，并融入更多的科技、文化元素，成为所有家庭 的必备用具。无链条自行车，属于自行车的结构改进。无链自行车起源于日本，因稳定性和耐用性极强迅速流传到欧美、台湾等地。 但因其制造成本较高，重量较链条传动更重，在竞技项目中没有优势，因此没有 得到厂商的大力推广。但无链自行车以其可靠的稳定性和耐用性，目前在日本和 欧美等地运用还是挺广泛的，其主要运用于一些休闲车、通勤车、旅行车上，因 为不需要维护，几乎无故障率，美国、英国、西班牙、法国、韩国等国家还将其 用于公共自行车。目前国内也有厂家开始运作无链自行车项目。1.3无链自行车的市场需求无链自行车是利用传动轴
15、进行动力传动的一种自行车，这种传动方式的自行 车起源于日本，类似于汽车的传动方式，但是结构上相对要简单很多。其原理是 传动轴的前面部分运用一组弧形锥齿轮将力矩由横向转换为纵向，然后通过传动 轴将力矩传动到传动轴的后弧形锥齿轮将纵向的力矩转变为横向，最后通过花鼓 将力矩传动至车轮上实现驱动车辆。这原理类似于汽车的传动系统，不但拥有强 大的扭矩承受能力和极高的耐用性，传动效率也相当高。无链自行车的优点。无链自行车能产生更高的传动效率，拥有更稳定的性能、更长的耐久性，能 承受更大的扭矩。传动轴自行车在整个骑行过程中能让骑行者彻底避免掉链、断 链的烦恼，不会有来自于链条的油污以及锈污，无需维护，骑行过程安静、干净、 舒适。现代人的消费习惯。随着生活水平的不断提高，人们在感受着经济高速发展而带来的物质文明享 受的同时，另一面却也在承受着交通的日益拥堵，大气的污染日益严重和缺少锻 炼引起的亚健康的日益增多。因此，自行车已不单单是人们的日常代步工具，它 更是人们休闲娱乐、锻炼身体和旅游骑行的一种工具。展望无链自行车的未来。目前自行车市场大多还处在一个拼配置的时期，诸多厂商推出30速、空气 油碟、空气前叉等等，很多消费者因为缺乏经验和分
