一种中轴省力增速传动机构.pdf

本发明提供了一种新型传动装置，尤其是一种可用于自行车的中轴省力增速传动机构。该机构包括一中轴和一从动轴，以及位于该中轴两端的左、右曲柄和齿盘，在中轴上装有固定的左齿轮，中间齿轮，可转动的右齿轮和中轴轴承，在从动轴上固定安装有与前述中轴上的齿轮相啮合的左从动齿轮，中间从动齿轮和右从动齿轮，所述齿盘固定在右齿轮上。该机构使人发出的动力得到有效利用，实现了曲柄、齿盘不等速运动，在盲点区用力小，用小齿盘能达到大齿盘的效果，从而提高作功的机构效率。

1、  一种中轴省力增速传动机构，包括一中轴(1)，五通(4)，外壳(5)，位于该中轴(1)两端的左曲柄(17)及右曲柄(16)和齿盘(9)。其特征在于，一从动轴(10)与中轴(1)相平行位于外壳(5)中，在中轴(1)的轴向上安装有固定的左齿轮(6)，中间齿轮(7)，可转动的右齿轮(8)和中轴轴承，在从动轴(10)的轴向上则固定安装有与前述中轴(1)上的齿轮相啮合的左从动齿轮(12)，中间从动齿轮(13)和右从动齿轮(14)，轴承(11)和轴承(15)，所述齿盘(9)固定在右齿轮(8)上，其中左齿轮(6)为相对缺齿的齿轮，中间齿轮(7)为相对保留齿的齿轮，中间从动齿轮(13)为保留部分齿的齿轮。

2、  如权利要求1所述的中轴省力增速传动机构，其特征在于，所述齿盘(9)的转动速度由相互啮合的左齿轮(6)和左从动齿轮(12)，中间齿轮(7)和中间从动齿轮(13)，右齿轮(8)和右从动齿轮(14)的齿数传动比来确定。

3、  如权利要求1所述的中轴省力增速传动机构，其特征在于，所述左齿轮(6)也可换成全齿轮，中间齿轮(7)也可换成全齿轮，左从动齿轮(12)也可换成保留部分齿的齿轮，中间从动齿轮(13)也可换成全齿轮。

一种中轴省力增速传动机构
技术领域
本发明涉及一种新型传动装置，尤其是一种可用于自行车的省力增速传动装置。
背景技术
自行车结构技术包括多种方面，其中力学传动技术是最重要的因素之一。目前，自行车的传动装置均是以中轴齿盘和后轮齿盘的大小比数来传动曲柄蹬动力量，来获得前进速度的变化，在对自行车的研究中发现，在左右脚周期蹬动中，主动蹬动与被动过渡之间的力量差值波动大，突然用力的力学特征非常明显，而这种波动性和突发用力。易造成蹬动腿的快速疲劳，特别是齿盘越大越费力，齿盘越小越省力。造成蹬动波动性大的主要原因是传统自行车蹬动曲柄在同一直线上，其对称蹬动与过渡的结构技术造成20°-30°用力盲点区，此区域的过渡是用蹬动惯性力和扒蹬力工程来实现的，而这种过渡状态是非有效作功。耗费了一定的体能。
发明内容
本发明的目的就是提供一种中轴省力增速传动机构。该机构使人发出的动力能得到更有效的利用，从而使骑行者周期蹬动过程的盲点区用力小，用小齿盘能达到大齿盘的功能。骑起来轻快省力。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种中轴省力增速传动机构，包括一中轴，五通，外壳，位于该中轴两端的左曲柄及右曲柄和齿盘，外壳中还设有一从动轴与中轴相平行，在中轴的轴向上安装有固定的左齿轮，中间齿轮，可转动的右齿轮和中轴轴承，在从动轴的轴向上固定安装有与前述中轴上的齿轮相啮合的左从动齿轮，中间从动齿轮和右从动齿轮及轴承，其中左齿轮为相对缺齿的齿轮，中间齿轮为相对保留齿的齿轮，中间从动齿轮为保留部分齿的齿轮，且保留的部分齿之间的角度是相等的。
本发明的特点还在于，所述齿盘固定在右齿轮上。
本发明的特点还在于，所述齿盘的运动速度由相互啮合的左齿轮和左从动齿轮、中间齿轮和中间从动齿轮、右齿轮和右从动齿轮的齿数传动比来确定。
本发明打破了传统齿盘的传动技术模式，在齿盘相等的前提下，一个蹬动周期可比同类自行车提高行走距离，在盲点区用力小，提高了骑行者作功的机械效率。
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图1：中轴省力增速传动机构正面剖视图。
图中序号：1中轴，2轴承，3轴承，4五通，5外壳，6左齿轮，7中间齿轮，8右齿轮，9齿盘，10从动轴，11轴承，12左从动齿轮，13中间从动齿轮，14右从动齿轮，15轴承，16右曲柄。17左曲柄。
下面参考附图说明本发明的最佳实施方式。
一种中轴省力增速传动机构，包括一中轴1，五通4，外壳5，位于该中轴1两端的左曲柄17及右曲柄16和齿盘9，一从动轴10与中轴1相平行位于外壳5中，在中轴1的轴向上依次装有轴承2，轴承3，左齿轮6，中间齿轮7和右齿轮8，所述的左齿轮6、中间齿轮7固定在中轴1上，右齿轮8铰接在中轴1上，可相对该轴旋转；在从动轴10的轴向上则固定有与前述中轴1上的齿轮相啮合的左从动齿轮12、中间从动齿轮13和右从动齿轮14，轴承11和轴承15，所述齿盘9固定在右齿轮8上，其中左齿轮6为相对缺齿的齿轮，中间齿轮7为相对保留齿的齿轮，且中间齿轮7相对保留的齿与左齿轮6相对缺的齿在相同的位置上，中间从动齿轮13为保留部分齿的齿轮，且保留的部分齿之间的角度相等。
在本发明的一个实施例中，设左齿轮6与左从动齿轮12的齿数传动比为13∶9，左齿轮6保留10个齿，去掉3个齿，把去掉的3个齿角度均分，使角度相对应，中间齿轮7与中间从动齿轮13的齿数传动比为11∶11，中间齿轮7去掉9个齿，相对应保留2个齿，且相对保留的2个齿与左齿轮6相对缺的齿在相同的位置上，中间从动齿轮13保留6个齿，2个齿一组，且3组齿轮之间的角度相等。右齿轮8与右从动齿轮14的齿数传动比为11∶11，齿盘9固定在右齿轮8上，当左曲柄17和右曲柄16垂直于地面时，左曲柄17主动，开始向下转动，这时在盲点区，中间齿轮7与中间从动齿轮13是啮合的，左齿轮6与左从动齿轮12是分开的，当左曲柄17转过盲点区，中间齿轮7与中间从动齿轮13分开，左齿轮6与左从动齿轮12啮合，左曲柄17转到下方，右曲柄16转到上方变为主动时，在盲点区域，中间齿轮7与中间从动齿轮13又开始啮合，左齿轮6与左从动齿轮12分开，当右曲柄16转过盲点区，中间齿轮7与中间从动齿轮13分开，左齿轮6与左从动齿轮12啮合，所以，当左曲柄17主动时，在盲点区，中间齿轮7相对保留的1个齿与中间从动齿轮13保留6个齿中的2个齿啮合，使中间齿轮7与中间从动齿轮13的转动速度相同，当转过盲点区时，左齿轮6相对保留的10个齿中地5个齿与从动齿轮12啮合，左齿轮6转动5个齿转动138°，左从动齿轮12转动5个齿转动200°，当右曲柄16主动时，在盲点区，中间齿轮7相对保留的另外1个齿与中间从动齿轮13保留的另2个齿相啮合，转动速度相同，当转过盲点区，左齿轮6相对保留的另外5个齿与左从动齿轮12啮合，左齿轮6转动138°，左从动齿轮12又转动200°，所以曲柄在盲点区转动的速度和齿盘是等速的，在曲柄转过盲点区后，齿盘是增速的，即曲柄转动276°，齿盘9转动400°。
由以上描述，可知本传动结构实现了曲柄、齿盘不等速运动；即曲柄转动360°，齿盘转动484°，用小齿盘达到了大齿盘的效果，在盲点区用的是小齿盘的力，从而达到了省力增速的效果。
在本发明的另一个实施例中，所述左齿轮6也可换成全齿轮，中间齿轮7也可换全齿轮，左从动齿轮12也可换成保留部分齿的齿轮，中间从动齿轮13也可换成全齿轮，在盲点区曲柄与齿盘9也可以是减速。
根据不同需要，本发明还可以在右齿轮9上安装多个齿盘，而且可以根据蹬动技术条件的个体差异调整齿轮传动比数达到增速、减速的作用。
上述实施例仅用以说明本发明但并不限制本发明，凡是不脱离本发明权利要求的精神所作的任何变更和替换均应属于本发明的范围。