Naslov
Konstruiranje 3-brzinskog prijenosnika u glavini stražnjeg kotača bicikla
(DESIGN OF A 3-STAGE TRANSMISION IN REAR BICYCLE WHEEL HUB)

Autori
Stavljenić, Doris ; Hoster, Josip ; Sušić, Aleksandar ; Skozrit, Ivica

Izvornik
Časopis Sustavi (1864-5080) 8 (2022); 12-22

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Radovi u časopisima, članak, stručni

Ključne riječi
Bicikl, planetarni prijenosnik, cilindrični zupčanici, glavina kotača, ergonomija
(Bicycle, planetary helical gear, spur gears, wheel hub, ergonomics)

Sažetak
U ovom radu prikazano je konstruiranje 3-brzinskog prijenosnika (mjenjača) u glavini stražneg kotača bicikla. Ideja je prikazati mogućnosti različitih rješenja zupčaničkog prijenosnika zatovrenog tipa u glavini. Odabrana su tri stupnja prijenosa radi jednostavnosti i robustnosti konstrukcije. Prijenosni omjeri su odabrani prema najvećem očekivanom usponu, najvećoj trajnoj brzini vožnje po vodoravnoj podlozi, te stupanj između njih prema geometrijskom nizu. Odabrani su zupčanici s kosim (strelastim) zubima radi veće nosivosti manjih mjera zupčanika. Prikazana su dva rješenja s približnim ili točnim zahtjevima na prijenosne omjere ; jedan s fiksnim osima vratila zupčanika u glavini, drugi s pomičnim osima vratila (planetarni prijenosnik). Temelj za odabir prijenosnih omjera je ergonomija, detaljnije, koliko prosječni odrasli čovjek može stvoriti silu u nozi (na stopalu) pri okretanju pedale zadanog kraka, kroz 90° okreta pedale u kojem stvara moment oko osi vratila pedala. Time je određeno opterećenje na elemente prijenosa, te željena vrijednost prijenosnog omjera 1. stupnja prijenosa. Temelj za 3. stupanj prijenosa je snaga i frekvencija rada nogu koju prosječni čovjek može postići dugotrajno, ciljano za brzinu 25 km/h. U slučaju fiksnih osi pretpostavljeni su zupčanički parovi vanjsko – unutrašnje ozubljenje, radi postizanja željenog smjera vrtnje kotača i veće nosivosti. Za planetarne prijenosnike su pretpostavljeni jednostupanjski prijenosni sklopovi. Upotrebom planetarnih prijenosnika postignuti su željeni prijenosni omjeri, dok s fiksnim osima je to postignuto približno. U oba pristupa konstruiranju prijenosnika pretpostavljene su radijalne kandžaste spojke za uključivanje i isključivanje pojedinih stupnjeva, tj. biranje stupnjeva. Ishod prikazanog pristupa konstruiranju je robustni, jednostavni prijenosnik s velikim područjem prijenosnih omjera te velikom opteretivosti uz korištenje jednostavnih elemenata, tehnologija i materijala.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo, Interdisciplinarne tehničke znanosti

POVEZANOST RADA