自行车飞轮.docx

南通大学机械工程学院
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论文名称:自行车飞轮

学校：南通大学

学院：机械工程

班级：机102

姓名：王凯

学号：1010012057

课程名称:材料成形技术基础

自行车飞轮
一．关键词：自行车飞轮结构工作原理工作条件性能要求毛坯制造工艺热处理
二．摘要：本文简介了自行车飞轮的结构，工作原理，工作条件，使用性能，基本制造方法，毛胚材料，毛胚成型以及热处理工艺等，保证飞轮正常工作且选择适当材料。
三．自行车飞轮结构和工作原理简介：
飞轮是手闸式自行车不可少的部件。飞轮以内螺纹旋拧固定在后轴的右端，与链轮保持同一平面，并通过链条与链轮相连接，构成自行车的驱动系统。从结构上可分为单级飞轮和多级飞轮两大类。
单级飞轮又称为单链轮片飞轮，主要由外套、平挡和芯子、千斤、千斤簧、垫圈、丝挡几钢球等零件组成。其单级飞轮工作原理：当向前踏动脚踏是，链条带动飞轮向前转动，这时飞轮内齿和千斤相含，飞轮的转动力通过千斤传到芯子，芯子带动后轴和后轮转动，自行车就前进了。当停止踏动脚踏板时，链条和外套都不旋转，但后轮在惯性作用下仍然带动芯子和千斤向前转动，这时飞轮内齿产生相对滑动，由此将芯子压缩到芯子的槽口内，千斤又压缩了千斤簧。当千斤齿顶滑到飞轮内齿顶端时，千斤簧被压缩得最多，再稍微向前滑一点，千斤被千斤簧弹到齿根上，发出“嗒嗒”的声响。芯子转动加快，千斤也很快在各个飞轮内齿上滑动，发出“嗒嗒”的声音。当反向踏动脚踏时，外套反向转动，会加速千斤的滑动，使“嗒嗒”声响得更急促。
多级飞轮是自行车变速装置中的一个重要部件。多级飞轮是在单级飞轮的基础上，增加几片飞轮片，与中轴上的链轮结合，组成各种不同的传递比，从而改变了自行车的速度。
飞轮部件由两个重要的机构——滚动轴承和棘轮棘爪组成。
1、飞轮内的滚动轴承
飞轮内左右两边各有一套滚动轴承，每套滚动轴承都是由钢碗、钢球和钢挡组成。钢碗直接做在外套的左右两个内侧，也就是说，外套的两内侧各有一圈十分光滑的球道。滚动轴承左边的钢挡是平挡，它和芯子牢固地铆合在一起。激动轴承右边的钢挡是丝挡，丝挡的内径加工有M39xl的螺纹，它是拧在芯子上的。丝挡的螺纹是左旋的(反牙)。为了便于拆卸和装配丝挡，它的外端面加工有两个圆形凹梢。飞轮内的钢球比较小；飞轮内装的钢球数目比较多，达到106粒或114粒。有的飞轮内还装有隔离棍。隔离棍是直径42。5毫米，长度8毫米的钢质圆柱体。隔离棍和钢球间隔地装在球道上。实际上隔离棍起着球架的作用，它将钢球均匀地分配在飞轮内。装有隔离棍的飞轮可以省三分之二以上的钢球一飞轮内只男装32粒钢球和32根隔离棍。钢球数目少，钥球和钢碗、钥挡之间的接触点就少，这样就提高了滚动轴承的灵敏度。为了调节滚动轴承的间隙，在芯子和丝挡之间还装有飞轮垫片。
飞轮内滚动轴承的转动关系是：平挡和丝挡都是装在芯子上面的.芯子又是装在后轴部件上。当自行车前进时，芯子
平挡和丝挡随着后轮一起转动。外套可以和芯子、平挡、丝挡产生相对转动，也就是说，可以和后轴部件产生相对转动。
2、飞轮内的棘轮和棘爪
外套有一圈内齿和外齿。外齿和链条啮合；内齿和千斤啮合。每个飞轮内都有两个千斤，端头安装在芯子两边的圆柱形凹槽内。千斤以圆柱体的端头为圆心而转动.千斤的齿尖端被千斤簧撑起，和外套的内齿相啮合。千斤簧是用直径只有40．3一o．35毫米的弹簧钢丝做成的.千斤簧的AB段插进芯子凹槽底部的小孔内(小孔在装千斤的圆柱梢对面)；另一瑞抵在千斤背面的凹槽内。

四．工作条件：飞轮常温常压下起传动作用，承接链条与钢圈之间的传动。由于在使用过程中要承载巨大的载荷,所以必须有足够的强度、刚度,以防止在长期使用过程中变形和破坏。又由于天气原因有时工作条件较潮湿，要能防氧化，它在使用过程中要与其它配件配合,所以对制品几何形状精度要求比较高。除此之外,要求表面平滑、棱线清晰,无任何瑕疵,不允许有皱纹、划伤、拉毛等表面缺陷。
五．使用性能要求：
1．耐磨性：
自行车飞轮大多都是和轴承和链条之间直接接触，必然会产生摩擦，就难免会产生磨损，这就要求飞轮能在高速摩擦的环境下仍然能保持工作性能，为了维持飞轮的寿命，就应该有很好的耐磨性。
2.耐腐蚀性：
由于飞轮基本上工作于户外，部分环境下飞轮还有可能在比较恶劣环境下工作，比如自行车在雨雪的天气下工作时就要求自行车飞轮在潮湿或寒冷的环境下依然能保持其主体的工作性能，这就要求飞轮具有耐潮耐腐蚀的性能。
3．抗氧化性：
自行车飞轮在工作时一直与空气或具有腐蚀性的气体同在，所以应具有一定的抗氧化性。
4.硬度：
硬度是衡量金属材料软硬程度的一项重要的性能指标，它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力，也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力。
零件名称硬度HRA外套≥72丝