变速自行车变速装置

变速自行车变速装置 刘 键 吴延平 柴一斌 吴方琴 吴春昭 董玉婷 在日常生活中发现，当变速自行车 在高档状态停车后，在停车时无法 让自行车从高档状态变换到低档状 态，从而正在自行车再次启动时， 会很吃力。 因为在自行车停车时无法改变档次，造成上 述问题，决定对自行车的换挡装置进行更深 的研究，以改变自行车现在有的换挡装置， 使其能在停车时容易的换挡。 发现自行车换挡原理就是通过改变原动轮与 从动轮的传动比。 决定从改变自行车链轮传动比进行改进自行 车。 解决问题 什么是传动比 机构中瞬时输入速度 与输出速度的比值称 为机构的传动比 . iDDnn 1 2 2 1 传动比为 i 第一方案 通过一装置 能把链条从 最小链轮直 接拉到最大 链轮 -如图 在自行车在高档状态停车后无法 换挡时，通过车把手上的控制器 控制上页装置，使装置能够直接 把链条从最小链轮（最高档速） 通过一定的路径拉到最大链轮 (最 低档速 ) 经过小组讨论 无法决定链条从最小链轮到最大 链轮的路径。 所以此方案不可行 通过凸轮的 转动能改变 从动轮的大 小 凸轮 凸轮 机械的回转或滑动件 (如轮或 轮的突出部分 ),它把运动传递 给紧靠其边缘移动的滚轮或在 槽面上自由运动的针杆 ,或者它 从这样的滚轮和针杆中承受力 盘形凸轮：凸轮为绕固定轴线 转动且有变化直径的盘形构件； 经过小组讨论我小组所讨 论问题就是在自行车停车 时减小自行车链轮的传动 比，也就是缩小主动轮或 增大从动轮。 小组决定通过增大从动轮 来改变传动比。 通过车把手上的控制器使 凸轮转动，在凸轮转动时 会改变从动轮的大小，从 而达到改变传动比的目的。 通过对自行车 链轮的测量得 出要达到目的 凸轮需要很高 的升层。 压力角 压力角 作用在从动 件上的驱动力与该力 作用点绝对速度之间 的锐角称为压力角， 对于高副机构，压力 角也即是接触轮廓法 线与从动件速度方向 所夹的锐角。 在凸轮上力可分解为沿从动件运动 方向的有用分力和使从动件紧压导 路的有害分力， 压力角越大，则有害分力越大，机 构的效率越低。当 增大到一定程度， 以致在导路中所引起的摩擦阻力大 于有用分力 时，无论凸轮加给从动 件的作用力多大，从动件都不能运 动，这种现象称为自锁。 自锁现象 通过小组讨论此方案 问题明显。 凸轮的使用，由于其 压力角过大，使得发 生 自锁 ，凸轮无妨转 动，无法在力的作用 下把链轮顶上去，也 就不能改变链轮的大 小 ，从而无法增大传 动比。 此方案不可行 压力角大 于许可值 通过改变 传动齿轮， 来改变传 动比 能滑动以改变传 动齿轮 前两个方案都是因为无法实现从小链轮直接变到大 链轮上，所以我们想出了第三种方案，不需要变换 链轮大小，而是通过改变其他方法达到与改变链轮 大小导致的转速比不同的同样效果。 原来自行车的链轮和车轮同轴，现在我们让链轮和 车轮不同轴，再在链轮上安装两个齿轮，再在于车 轮同轴上安装两个齿轮，通过链轮上和车轮上的齿 轮的转速传动使车轮转动，通过改变传动齿轮的改 变直接改变转速比。 齿轮组 齿轮组 通过齿轮组的上下滑动改变对口齿轮， 因为传动比等于 D2/D1，所以对口齿 轮的改变能改变传动比。 在原链轮上安装一齿轮装置，通过车把手上 的控制器控制齿轮装置上的凸轮转动，使车 轮能滑动，从而改变对口齿轮。 因为对口车轮的大小不同而达到改变传动比 的目的 此方案可行 连接到车 把手上的 控制装置 如图 -（图中略去链轮） 图中齿轮 D1直径等于齿轮 D3直径，齿轮 D2 直径小于齿轮 D4直径，平常时用齿轮 D1和 齿轮 D3传动，当遇到上面所说问题时，可通 过滑动凸轮改变到 D2和 D4传动。 因为直径的不同从 D1和 D3改变到 D2和 D4 传动时，传动比减小，就会达到省力的效 果，就能解决发生的问题。 谢谢