水上自行车设计说明书(7)

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（二）传动比分配

根据传动比的一般分配原则，我们应该使各级传动的承载能力接近相等，此处分配特点为链传动和锥齿轮传动的分配，但是考虑到在骑乘自行车时一般分配的传动比为2.5左右，为了适应和习惯在陆地上的运动习惯及降低生产成本，我们这里就优先选用链传动比为2.5的传动比

1.总传动比计算

r/s 由螺旋桨计算得需要转速达到 n=6.667踩踏自行车时的正常平均踩速为 n0=0.5r/s

故总传动比 i0=n/n0=6.667/0.5=13.3333

2.传动比分配

一般自行车的传动比为：i,=2.445

为了保持自行车的正常性能特性，以及合理的采用标准件降低生产成本，故一级链传动的传动比维持不变

i1=2.5 则

i2=i0=13.333/2.445=5.45 i1以下为本方案中用到的基本传动机构简易图

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（三）链传动设计

1.设计内容

确定链条型号、链节数LP、排数、链轮齿数z1、z2、链轮结构、材料、几何尺寸、中心距a、压轴力FP、润滑方式、张紧装置

已知设计条件：低速平稳运转，传递功率P?13.713J,主动链轮转速n1=30r/min，从动链轮转速n2=147r/min，传动比i1=2.45

2.设计步骤

（1）选择链轮齿数z1、z2

在17-114之间选取齿数。

z1=44 z2=18

（2）计算当量的单排链的计算功率Pca

根据链传动的工作情况、主动链轮齿数和链条排数，将链传动的功率修正为当量

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的单排计算功率

（3）确定链条型号和节距P

链条型号根据当量的单排链的计算功率Pca和主动链轮转速n1由图查到 确定链条型号为：08A （机械设计图9-11P176） 确定链条节距为：12.7 （机械设计表9-1P167）

Pca=KAKZP KP KA KZ KP 查表得 KA?1.0 工况系数 数 KZ?0.52 主动链轮齿数系多排链系数 KP?1.0

KAKZP=0.52×13.713=0.007130kw KP 故 Pca=

（4）计算链节距和中心距

初选中心距a0=(30~50)p，按下式计算链节数Lp0

Lp0=2a0z1+z2z2z12p44+18184421++()=2×(30~50)++()=(92~132) p22πa022π(30~50)将LP0圆整为偶数LP?130

当传动比小于4时，a0>0.20z1(i+1)p=385.57 则链传动的最大中心距为：

a=f1p[2LP 由

LPz2(z1+z2)]=0.24798×12.7[2×130(44+18)]=434.6097mm

z112044表?7 ==2.9230 7 查表 机械设计9z14418得f1=0.24798 理论轴间距

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Ka=1

2(LPz1)2πcosθ[1]z2z1

invθ=π(LPz2z1z11)

（5）计算链速，确定润滑方式

znp44×30×12.7v=11==0.2794m/s 60×100060×1000914 查图得 润滑方式为定期人工润滑 机械设计图（6）计算链传动在轴上的轴压力Fr

Fe=1000P0.013713=1000×=49.08 v0.2794 Fr=1.10KAFe=1.10×1.0×49.08=53.988N8 （7）设计总结 链轮 齿数(z/mm) 分度圆直径(d大链轮 44 178.02 185.00 170.10 3.00 170.10 <164.25 12.7 385.57 小链轮 18 73.14 80.00 65.22 4.00 65.22 <58.71 /mm) 齿顶圆直径(da齿根圆直径(df/mm) /mm) /mm) /mm) 分度圆弦齿高(ha最大齿跟距离(LX齿侧凸缘直径(dg节距(/mm) p/mm) 轴间距(a/mm) 24

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链长(L/mm) 1270 100 0.2794 08A 链节数(LP) 链速(v/m/s) 链号

（四）锥齿轮传动设计

1.齿轮类型、精度等级、材料及齿数

（1）按传动方案要求，选用直齿圆锥齿轮传动

10?8 （2）水上自行车为一般娱乐设备，故选用8级精度 机械设计表（3）材料选择。由表选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料

为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS

2.计算小齿轮传递的转矩

95.5×105×0.0141327×0.972×0.962T1==0.4237N280m

查图2.4-31 可得满足条件的最小直径为39mm 机械工程师手 册3.确定齿数

根据分度圆的直径d1由图2.4-32 确定小齿轮齿数

z1=17 大齿轮齿数

z2=3.8×17=64

4.确定许用应力

（1） 确定极限应力?Hlim和?Flim

齿面硬度：小齿轮按230HBS，大齿轮按190HBS

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