第三章 设计计算说明
1、传动装置运动参数的计算
后轮一对互相啮合的标准直齿圆柱齿轮，齿数z1=100，z2=35，模数m=7，轮直径（包括轮胎）D=926.7 mm
齿距 p=mπ=7*3.14=22.0 mm 齿厚 s= mπ/2=7*3.14/2=11.0 mm 齿槽宽 e=s
基圆齿距 pb=pcosα=22.0*cos20°=20.7 mm 基圆直径 db1=d1cosα=700×cos20°=657.8 mm db2=d2cosα=245×cos20°=230.2 mm
分度圆直径 d1=mz1=7×100=700 mm d2=mz2=7×35=245 mm
齿顶圆直径 da1= d1-2ha=700-2*1*7=686 mm da2=d2+2ha=245+2*1*7=259 mm
齿根圆直径 df1=d1+2(ha*+c*)m=700+2*1.25*7=717.5 mm df2=d2-2(ha*+c*)m=245-2*1.25*7=227.5 mm 中心距 a=(d1+d2)/2=(700+245)/2=472.5 mm
齿数比 i=z2/z1=0.35
传动比 I=iD=0.35*926.7=324.3 传动行程 S=πI=3.14*324.3=1018.4 mm
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2、轴与轴承部件的设计
前轮轴类型 直的转动轴 轴材质 45调质碳素结构钢 其强度极限650MPa 许用弯曲应力60MPa 轴的危险截面的直径 d =28mm
车体前轮轴承选用标准型深沟球轴承 内径尺寸 850mm 外径尺寸 860mm 宽度尺寸 40mm
3、零件载荷计算
车体选用材料为优质碳钢 其强度极限为?b?471Mpa
屈服点?s?306 a=461Mpa b=2.568Mpa 其弹性模量为E=200Gpa 由欧拉公式及经验公式可得：
?d2a??s?2E ?p? ， ?s?， A?，i?4?pb 则其坐垫处的临界载荷为：
I， A?2E??，?cr?2，Fcr??crA。
?i?l1 自行车坐垫下的管状直径50mm,将以上数据代入各式可以计算得：
Fcr?1.5?103N
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4、机架及附件的设计
设定最大负载200kg 车重16kg
车辆前后受力比4:6
轮直径（轮框）867mm 前叉采用单边设计 把手中心高950mm
座位支撑杆中心高910mm 把手中心杆至座位长度800mm 踏板顶至踏板轴150mm 脚踏轴长100mm
主体车架杠：平均应力 σm= （σmax +σmin）／2=（131+117）／2=124N 应力幅 σa= (σmax－σmin)／2=(131－117)／2=7N
截面系数：w=（πd3）／32=[﹙π×503﹚／32]mm3=12×103mm3
弯曲应力：σb=Ma／W=[(1.5×105)／﹙12×103﹚]Mpa=12.5M
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第四章 设计结论与探讨
有意义的创造活动是以新产品的产生为目标的，否则创造活动是毫无社会价值可言的。产品在设计之初，设计者不可能考虑得十全十美。随着产品的使用，人们往往不再满足与产品的功能、用途及外观，这个时候就需要更新产品设计，使之尽善尽美。
而今次机械设计基础课程我们组设计的就是一辆无链式传动自行车，这无链自行车是通过对普通自行车的结构，外形进行分析，改造而进行设计的，在传动，外观上面进行了很大的改造，从而把我们的无链式传动自行车设计出来。
在分析普通自行车的链传功时，我们了解了链传动由链轮、链条及飞轮三部分组成，其不足之处主要表现在以下三个方面：
1、使用不便。采用半链罩的链传动，由于润滑横流，往往沾污骑车人的裤腿；采用全链罩的链传动，虽然阻止了润滑油沾污骑车人的裤腿，但带来了新问题：链条如从链轮或飞轮上滑下，重新安装很麻烦。
2、体积大。链轮直径大，导致链传动机构体积大，机构不紧凑，外形不美观。 3、可靠性差。组成链传动的零件多，机构复杂，可靠性差。
无链传动机构的优点在于体积小，机构简单，使用方便，可靠性好。例如像我们的设计：脚踏板直接连接上特定的齿轮，自行车后轮曲柄固定在自行车轮轴的两端，此自行车采用没有链条结构，因此结构简单，耐用。而且不需采用链轮、链条、飞轮等传动零件，变现有自行车的圆周运动为前踏式上、下踏动，减轻了人体膝关节、髁关节的运动量。踏板连动器采用圆锥齿轮传动，驱动器采用行星轮传动，使自行车的行驶速度及传动的可靠性都得到了很大的提高。骑行时不擦挂裤脚，安全舒适，是一种理想的交通工具，特别适用于短距离骑行，且结构简单，安装方便，造价低廉。
我们的设计亦存在稍微欠缺的地方，例如主体制造较为复杂，重心有所偏后，车头稍微笨重，体积稍大。
我们这次设计的无链式传动自行车集“新颖性、趣味性、娱乐性、使用性及观赏性”于一身，个性显眼极其强烈的“无链传动”城市租借自行车，在市民租借游玩时，肯定能吸引不少的眼光。
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附 录
三视图
整体效果图
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(机械制造行业)机械设计基础课程设计报告书
