针对变速自行车需要手动换挡,而且手动换挡后存在传动比不匹配当前阻力状况的问题,提出一种利用弹簧力的连续性实现无级变速的机械式自行车无级变速装置的方案,并通过使弹簧力方向与阻力方向之间存在一个变化的夹角的方法,使主动链轮分度圆直径变化量与弹簧压缩量之间呈现非线性关系,扩大可无级变速的有效阻力范围。通过计算得出了主动链轮分度圆直径变化量与弹簧压缩量之间的函数关系式。最后,对方案进行仿真分析,获得应力云图,验证了本方案的可行性。

分载比的确定是轴用压电式六维大力值测力仪设计的关键。对现有的该类测力仪分载原理进行了分析研究,建立了理论结构模型,基于材料力学、结构力学对各向分载比公式进行了理论推导,得到测力仪各向分载比公式,并通过ANSYS软件对受夹具夹紧力分布影响较大的轴向分载进行仿真分析,修正了轴向分载比公式。设计了静态标定实验,对传感器及测力仪分别进行了静态标定,验证了各项分载比理论公式,分析了影响分载比的主要参数。结果表明,该公式可为轴用压电式六维大力值测力仪提供设计依据。