关于简单的普通的自行车链轮的设计!
链轮设计
第七章 链传动§7-1 链传动的特点和应用1．组成：链传动由装在平行轴上的主动链轮、从动链轮和绕在链轮上的链条组成。
工作时，靠链条链节与链轮轮齿的啮合带动从动轮回转并传递运动和动力。
2．特点：1）由于链传动属于带有中间挠性件的啮合传动，所以可获得准确的平均传动比；2）与带传动相比，链传动预紧力小，所以链传动轴压力小，而传递的功率较大，效率较高，链传动还可以在高温、低速、油污等情况下工作；3）与齿轮传动相比，两轴中心距较大，制造与安装精度要求较低，成本低廉。
4）链传动运转时不能保持恒定的瞬时传动比和瞬时链速，所以传动平稳性较差，工作时有噪音且链速不宜过高。
3．应用：适用于中心距较大，要求平均传动比准确的场合。
传动链传递的功率一般在100kW 以下，最大传动比8max i ，链速不超过15m/s 。
本章主要讨论滚子链。
§7-2 传动链的结构特点一．滚子链滚子链是由滚子1、套筒2、销轴3、内链板4和外链板5组成。
内链板和套筒之间、外链板与销轴之间分别用过盈联接固联。
滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙配合。
当内、外链板相对挠曲时，套筒可绕销轴自由转动。
滚子活套在套筒上，工作时，滚子沿链轮齿廓滚动，减轻了齿廓的磨损。
链的磨损主要发生在销轴与套筒的接触面上。
因此，内、外链板间应留少许间隙，以便润滑油渗入销轴和套筒的摩擦面间。
内、外链板制成8字形，是为了使链的各剖面具有相近的抗拉强度，也可减轻链的质量和运动时的惯性力。
传动链使用时首尾相连成环形，当链节数为偶数时，接头处可用内、外链板搭接，插入开口销或弹簧夹锁住。
若链节为奇数，需采用一个过渡链节才能首尾相连，链条受拉时，过渡链节将受附加弯矩，所以应尽量采用偶数链节的链条。
滚子链与链轮啮合的基本参数是节距p 、滚子外径d 1和内链节内宽b 1。
其中，节距是滚子链的主要参数。
节距增大时，链条中各零件的尺寸也要相应增大，可传递的功率也随之增大。
自行车多速传动链轮系统设计
自行车多速传动链轮系统设计报告姓名:学号:日期:设计内容:1.设计任务2.设计参数3.原理结构4.设计过程5.绘制链轮的图纸6.变速机构设计7.自行车架1.设计内容设计3-5级链轮传动自行车轮系,选择3级链轮传动自行车轮系. 2.设计参数1.传动比(主动/从动)选择,选择的传动比分别是10:3 ,10:6, 10:8.齿数分别为17(10:3) 34(10:6) 46 (10:8) 57(主动轮).2.链条选择05B-1-152 GB/T 1243-1997:节距p=8mm,滚子直径d1=5mm,内链节内宽b1=3mm,销轴直径d2=2.31mm,内链板高h2=7.11mm,排距p t=5.6mm,单排.3.链轮齿形3.链轮的基本参数和主要尺寸4.原理结构图1.两轮的中心距为a=400mm.2.链节数:x=2a/p+(z1+z2)+f3p/a=1523.链速v=z1n1p/(60×1000)=0.152m/min n1=20r/min p=8mmz1=574.圆周力F=1000p/v=2kN p=0.1kw5.设计过程1.市场调查现有产品结构.2.确定主动轮尺寸.3.查资料确定链型.4.分配传动比,初步设计.5.设计各级链轮的尺寸.6.精确计算.7.绘制轮的图纸1.主动轮主视图2.齿数为57，齿侧圆弧半径r e取35.4mm.3.滚子定位角a取118°.25′，分度圆直径d为145.45mm,齿顶圆直径d a取150mm，齿根圆直径d f为140.45mm,最大轴凸缘直径d g取137mm，齿高h a取2.61mm.该图缩放了10倍.2.剖视图3.其他齿轮参数4.标题栏8.变数结构设计基本图形9.自行车架。
链轮设计_精品文档
链轮设计简介链轮是一种常用的机械传动元件，通常由钢材制成，用于将动力传递给链条。
链轮的设计对机械传动的效率和稳定性起着重要的作用。
本文将介绍链轮设计的基本原理和要点。
链轮的基本结构链轮通常由轮辐、轮夹、轮盘等组成。
轮辐是链轮的主体部分，从链轮的中心向外延伸，用于传递动力。
轮夹是一种固定在轮辐上的环形零件，用于固定链条。
轮盘是链轮的外部边缘，与链条的齿相接触。
链轮的设计要点在链轮的设计过程中，有几个关键要点需要考虑。
齿数和模数的选择链轮的齿数和模数的选择直接影响链轮的传动效率和噪音水平。
更多的齿数通常可以提高传动效率，但也会增加噪音。
模数的选择则需要综合考虑切向载荷和齿面接触强度。
齿形设计链轮的齿形设计是确保链条正常工作的关键。
合理的齿形设计可以减少链条在链轮上的滑移和磨损，提高传动效率和使用寿命。
材料选择链轮通常采用高强度的钢材制作，以满足其在高速运行时的载荷要求。
合适的材料选择可以提高链轮的强度和耐磨性。
工艺要求链轮的制造工艺对链轮质量和性能的影响很大。
合理的工艺要求包括热处理、加工精度和表面处理等。
动平衡在链轮运转时，由于不可避免的制造误差或材料不均匀性等因素，链轮可能会产生振动。
动平衡是确保链轮运行平稳的关键措施之一。
设计案例分析以下是一个简单的链轮设计案例分析：假设需要设计一个用于自行车的链轮。
首先，根据实际需求确定链轮的齿数和模数。
假设齿数为50，模数为5mm。
根据齿数和模数，我们可以计算出链轮的直径为250mm。
接下来，进行齿形设计。
根据链条的要求和传动效率的要求，选择合适的齿形参数，如压力角、齿高、齿宽等。
然后，选择合适的材料。
对于自行车链轮来说，通常选择高强度的钢材。
最后，制定适当的工艺要求，如热处理、加工精度和表面处理等。
结论链轮设计是机械传动的关键环节之一。
通过合理的齿数和模数选择、齿形设计、材料选择和工艺要求，可以提高链轮的传动效率、使用寿命和平稳性。
本文介绍了链轮设计的基本原理和要点，并通过一个简单的设计案例分析进行了说明。
链轮设计-实例
第一级传动主传动及二级传动链第二级传动一、链轮Z1的设计计算：1）材料选择：采用45#调质处理表面硬度40-50HRC2）分度圆直径：d=p/(sina180°/z)=19.05/(sina180°/25)=151.995(mm)3）齿顶圆直径：d ad amax=d+1.25p-d1=151.995+1.25×19.05-11.91=163.8975(mm) (查表：d1=11.91)d amin=d+(1-1.6/z1)p-d1=151.995+(1-1.6/25) ×19.05-11.91=157.9158(mm)取d a=1600-0.03(mm)4）齿根圆直径d f:d f=d-d1=151.995-11.91=140.085(mm)5）分度圆弦齿高：h ah amax=(0.625+0.8/z1)p-0.5d1=(0.625+0.8/25)×19.05-0.5×11.91=6.561(mm)h amin=0.5(p- d1)=0.5×(19.05-11.91)=3.570(mm)取h a=4.5(mm)6）最大齿根距离：L xL x=dcos(90°/z1)-d1=151.995×cos(90°/25)-11.91=139.785(mm)7）齿侧凸缘直径：d g （查表：h为链的内连扳高度；h=18.08）d g=pcot(180°/z1)-1.04h-0.76=19.05×cot(180°/25)-1.04×18.08-0.76=131.233(mm);取d g =131mm8）齿侧圆弧半径：r er emax=0.008d1(180+z12)=0.008×11.91×(180+252)=76.7004(mm)r emin=0.12d1(2+z1)=0.12×11.91×(2+25)=38.5884(mm)9）滚子定位圆弧半径：r ir imax=0.505d1+0.06931d=0.505×11.91+0.069×3√11.91=6.172(mm) r imin=0.505d1=0.505×11.91=6.015(mm)10）滚子定位角：ααmax=140°-90°/z1=140°-90°/25=136.4°αmin=120°-90°/z1=120°-90°/25=116.4°11）齿宽：b f1 （b1内链节内宽）b f1=0.95b1=0.95×12.57=11.9415(mm)12）齿侧倒角：b ab a=0.13p=0.13×19.05=2.4765(mm)13）齿侧半径：r xr x=p=19.05(mm)14）齿全宽:b fm (m排数)b fm=(m-1)p t+ b f1=(1-1)p t+11.9415=11.9415(mm)15）轴毂厚度：h（假设轴孔为50mm,<152mm范围内取值）h=K+d k/6+0.01d=9.5+ d k/6+0.01×151.995=19.353(mm)16）轮毂长度：ll max=3.3h=3.3×19.353=63.866(mm)l min=2.6h=2.6×19.353=50.319(mm)17）轮毂直径：d hd h=d k+2h=50+2×19.353=88.706(mm)二、Z1对应轴的设计计算1)材料选45#，[]30τMp(空心轴)=2) 按需用应力计算轴的直径:d (T=9550P/n=9550×0.24/30=76.4(Nm),M=考虑链传动在轴上产生的弯矩) 3][5τT d ≥()3411v -=2.648×1.3=3.5(mm) ()3411v -查表得1.3。
自行车链传动(2)PPT课件
随着齿数的增加，链条速度变化幅度变小，单位时间的速度振动也减 弱。
1.普通无变速自行车
设计条件
1.选择链轮齿数 2.确定计算功率
3.选择链条型号及节距
根据P=1.47KW及n1=40r/min查得链条型号 可取12A（19.05） 故节距P=19.05mm
4.计算链节数和中心距
5.计算链速 6.计算轴压力
0.98078528 0.9829731
0.984807753 0.986361303 0.987688341 0.988830826
0.545187 0.503675 0.468012 0.437048 0.409914 0.385943 0.364614 0.345514 0.328311 0.312737
主动轮渐开线直齿圆柱齿轮链条滚子链从动轮渐开线直齿圆柱齿轮运动特征后轮r1r2r32400625003407415096592582605451872600576920029058138461509709418170503675280053571002507212857140974927912046801230005002185212097814760104370483200468750019215112509807852804099143400441180017027105882409829731038594336004166700151921009848077530364614380039474001363994736840986361303034551440003750012312098768834103283114200357140011169857142909888308260312737数值分析随着齿数的增加链条速度变化幅度变小单位时间的速度振动也减设计条件1
链轮设计公式1PPT培训课件
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设计公式还考虑了链轮轴向力对链轮直径的影响，以确保链轮的强度和稳定性。
设计公式的应用范围与限制
该设计公式适用于标准链条和标 准链轮的设计，对于特殊链条和
链轮可能不适用。
设计公式适用于链速较低的情况， 对于高链速应用需考虑链条振动
和疲劳等因素。
在使用设计公式时，应确保链轮 轴向力不超过链轮材料的许用应
滚子直径
滚子直径的选择与链条的节距 和链轮的齿数有关，滚子直径 的大小影响链轮的承载能力和
寿命。
链轮的强度校核
01
02
03
04
弯曲强度
校核链轮在弯曲应力作用下的 强度，以确保链轮在使用过程
中不会发生弯曲断裂。
接触强度
校核链轮在接触应力作用下的 强度，以确保链轮在使用过程 中不会发生接触疲劳断裂。
扭矩承载能力
力，以避免链轮损坏或失效。
设计公式的实例演示与解析
以某实际应用为例，通过输入链速、 链条节距、链轮齿数等参数，使用链 轮设计公式1计算出链轮直径。
通过实例演示，说明设计公式的实际 应用方法和注意事项，帮助学员更好 地掌握链轮设计技能。
对计算结果进行误差分析，评估设计 公式的精度和可靠性。
04
链轮设计实例分析
材料选择
02
根据具体需求选择铸铁、钢材或不锈钢等材料，以满足不同环
境和功能要求。
特殊设计考虑
03
如防水、防尘、耐高温或低温等特殊要求，需在设计时进行针
对性考虑。
05
链轮设计的未来发展与 展望
新型材料在链轮设计中的应用
轻质材料
采用轻质材料如碳纤维、钛合金 等，降低链轮的重量，提高转动
三级传动链轮系统设计
T=0.8d1*cosα/2
5.65
5.68
5.67
5.66
工作圆弧r2
r2=1.3025d1+0.05
10.36
10.36
10.36
10.36
工作圆弧中心角β
β=18 -56 /z
16.72
15.76
16
16.25
齿顶圆弧中心
W
W=1.3d1*cos180 /z
10.26
10.21
10.23
10.24
7.92
2.85
3.98
4.00
12.33
2.链传动参数选择：主动轮的齿数选择为44从动轮依次为25.28.32其他如下表
名称
公式
主动轮z
从动轮z1
从动轮z2
从动轮z3
齿数
44
25
28
32
传动比
Z/zi
1.76
1.57
1.38
分度圆直径d
d=P/sin(180 /z)
178.02
101.32
113.43
105.51
121.65
根距
奇数齿
Lx=dcos(90 /z)-d1
93.20
齿沟圆弧r1
r1=0.502d1+0.05
4.03
4.03
4.03
4.03
齿沟半角α/z
α/z=55 -60 /z
53.63
52.6
52.85
53.12
工作圆弧中心
M
M=0.8d1*sinα/2
2.86
2.80
2.81
2.83
129.57
齿顶圆直径da
简单自行车链轮设计
自行车链轮设计说明书姓名：学号：学院：机械工程学院专业：机械工程及自动化指导教师：2009.12目录第一章设计题目及材料选择 (3)1.1设计题目 (3)1.2设计要求 (3)1.3链轮的常用材料 (3)第二章链条选型及链轮设计 (3)2.1选择链轮齿数 (3)2.2确定计算功率 (3)2.3选择链条型号及节距 (4)2.4计算链节数和中心距 (4)2.5计算链速v，确定润滑方式 (4)第三章链轮尺寸设计 (5)3.1滚子链链轮的齿槽形状参数 (5)3.2滚子链链轮的主要尺寸 (5)3.3滚子链链轮轴向齿廓尺寸 (6)第四章总结 (6)第一章 设计题目及材料选择1.1设计题目设计普通简单自行车的链传动装置，包括所需要的链条传动参数，即链条型号，节数，中心距，链速以及压轴力。
其中人的重量为60kg ，蹬脚速度n 1=40r/min ；车子重量约10kg ，车胎标号83126⨯，约车胎直径为66cm ，骑车的速度为12km/h ，约3.3m/s 。
体重测量:是在11月17号下午于体军部通过人站在电子秤上测得，实测60.2kg ，为数据处理方便，取体重60kg ，从数据方面分析，对计算的结果影响不大。
车速测量，骑车以正常骑速绕操场2圈，共800m ，共用去4min ，则通过计算知我的时速为12km/h 。
1.2设计要求自行车为简单的助行机械，根据我本人正常的蹬脚速度，设计的自行车链轮装置，应该 使自行车达到每小时12公里的速度。
1.3链轮的常用材料链轮：40第二章 链条选型及链轮设计2.1选择链轮齿数取小链轮齿数16z 2= 由后轮转速轮车πd 60n v 2=得min /r 965.9566.014.33.360d v 60n 2≈=⨯⨯==轮车π 传动比42.09640n n i 21===因此大链轮齿数1.3842.016i z z 21===，取38z 1= 2.2确定计算功率人和车对地面的总压力()()N F N 700101060g m m =⨯+=+=车人 地面对人和车的总摩擦力N F F N 4907007.0f f =⨯=⋅= 注：车胎与地面摩擦系数f=0.7~0.8则要传递的功率kw 617.116173.3490v f ==⨯=⋅=W F P查得0.1=A K ,49.0=Z K ，单排链，则计算功率为kw 79.0617.149.00.1ca =⨯⨯==P K K P Z A2.3选择链条型号及节距根据kw 79.0ca =P 及n 1=40r/min 查得链条型号可取12A-1，则节距p=19.05mm2.4计算链节数和中心距初选中心距()()m m 5.952~5.57105.1950~30p 50~30a 0=⨯==，取m m 600a 0= 相应的链长节数为4.9060005.1914.3238162163805.196002a p 2z z 2z z p a 22212210po =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-+++⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++=πL取链长节数90=P L查表得中心距计算系数24639.0f 1=，则链传动的最大中心距为()[]()[]m m 591163890205.1924639.0z z 2p f a 211=+-⨯⨯⨯=+-=P L2.5计算链速v ，确定润滑方式s /m 4826.010006005.193840100060p z n v 11=⨯⨯⨯=⨯=由v=0.4826m/s 及链号查得，应采用定期人工润滑2.5计算压轴力P F有效圆周力N P F 33514826.0617.11000v 1000e =⨯== 链轮水平布置时的压轴力系数15.1=FP K 则压轴力N F K F FP P 38533.248015.1e =⨯==第三章链轮尺寸设计第四章总结通过自行车链轮的设计，将课堂知识运用于设计实践,加深对课堂知识的印象以及理解，并且初步地掌握了链轮的设计流程，为以后其他零件甚至机械的设计打下的基础。
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自行车链轮设计说明书
目录
第一章设计题目及材料选择 (3)
1.1设计题目 (3)
1.2设计要求 (3)
1.3链轮的常用材料 (3)
第二章链条选型及链轮设计 (3)
2.1选择链轮齿数 (3)
2.2确定计算功率 (3)
2.3选择链条型号及节距 (4)
2.4计算链节数和中心距 (4)
2.5计算链速v，确定润滑方式 (4)
第三章链轮尺寸设计 (5)
3.1滚子链链轮的齿槽形状参数 (5)
3.2滚子链链轮的主要尺寸 (5)
3.3滚子链链轮轴向齿廓尺寸 (6)
第四章总结 (6)
第一章 设计题目及材料选择
1.1设计题目
设计普通简单自行车的链传动装置，包括所需要的链条传动参数，即链条型号，节数，中心距，链速以及压轴力。
其中人的重量为60kg ，蹬脚速度n 1=40r/min ；车子重量约10kg ，车胎标号8
3126⨯，约车胎直径为66cm ，骑车的速度为12km/h ，约3.3m/s 。
体重测量:是在11月17号下午于体军部通过人站在电子秤上测得，实测60.2kg ，为数据处理方便，取体重60kg ，从数据方面分析，对计算的结果影响不大。
车速测量，骑车以正常骑速绕操场2圈，共800m ，共用去4min ，则通过计算知我的时速为12km/h 。
1.2设计要求
自行车为简单的助行机械，根据我本人正常的蹬脚速度，设计的自行车链轮装置，应该 使自行车达到每小时12公里的速度。
1.3链轮的常用材料
链轮：40
第二章 链条选型及链轮设计
2.1选择链轮齿数
取小链轮齿数16z 2= 由后轮转速轮车πd 60n v 2=
得min /r 965.9566
.014.33
.360d v 60n 2≈=⨯⨯==轮车π 传动比42.096
40n n i 21===
因此大链轮齿数1.3842
.016i z z 21===
，取38z 1= 2.2确定计算功率
人和车对地面的总压力()
()N F N 700101060g m m =⨯+=+=车人 地面对人和车的总摩擦力N F F N 4907007.0f f =⨯=⋅= 注：车胎与地面摩擦系数f=0.7~0.8
则要传递的功率kw 617.116173.3490v f ==⨯=⋅=W F P 查得0.1=A K ,49.0=Z K ，单排链，则计算功率为
kw 79.0617.149.00.1ca =⨯⨯==P K K P Z A
2.3选择链条型号及节距
根据kw 79.0ca =P 及n 1=40r/min 查得链条型号可取12A-1，则节距p=19.05mm
2.4计算链节数和中心距
初选中心距()()m m 5.952~5.57105.1950~30p 50~30a 0=⨯==，取m m 600a 0= 相应的链长节数为
4.9060005
.1914.3238162163805.196002a p 2z z 2z z p a 22
212210po =⨯
⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-+++⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++=πL
取链长节数90=P L
查表得中心距计算系数24639.0f 1=，则链传动的最大中心距为
()[]()[]m m 591163890205.1924639.0z z 2p f a 211=+-⨯⨯⨯=+-=P L
2.5计算链速v ，确定润滑方式
s /m 4826.01000
6005
.193840100060p z n v 11=⨯⨯⨯=⨯=
由v=0.4826m/s 及链号查得，应采用定期人工润滑
2.5计算压轴力P F
有效圆周力N P F 33514826
.0617.11000v 1000
e =⨯== 链轮水平布置时的压轴力系数15.1=FP K 则压轴力N F K F FP P 38533.248015.1e =⨯==
第三章链轮尺寸设计
第四章总结
通过自行车链轮的设计，将课堂知识运用于设计实践,加深对课堂知识的印象以及理解，并且初步地掌握了链轮的设计流程，为以后其他零件甚至机械的设计打下的基础。
本次设计，不同于前面那次千斤顶的设计，此次链轮的设计，需要自己亲手去测量一些元件，并且以这些实测参数去进行计算，最后将自己设计的链轮与实际中的自行车链轮进行对比，可以很好的检验自己的设计的实用性，在这样一个流程中，自己的动手能力得到一定的提高，并且锻炼了自己的查取信息的能力，提高自己分析问题的能力。
在设计中，大链轮当初采用孔板式，计算质量时，发现质量大的吓人，后来采用轮辐式，很好的解决了这个问题，这件小事中，足以反应我们学生在学习中的欠缺——只学课本知识，缺少动手设计的能力，以致缺少设计一些简单零件的经验，这也从另一方面反映出我们在平时生活中缺少发现，缺少洞察事物的能力。
自行车用链轮不用齿轮传动及带传动的原因：齿轮传动需要很高的安装精度，切且容易磨损，用于自行车还会造成结构庞大，重量增加，价格昂贵。
带传动虽然也鞥达到远距离传动的效果，但是带传动存在打滑现象，载荷不宜过大，并且相对于链轮传动，预紧力要很大，对轴造成很大的径向载荷，还有不易在潮湿环境下工作。