曲柄连杆传动高速运动车.pdf

一种曲柄连杆传动自行车，属于自行车传动装置的改进。
    通常的自行车传动装置是由脚蹬、曲柄、大链轮、链条、飞轮组成的。骑行者双脚交互蹬动一对反向曲柄上的脚蹬，使曲柄作圆周运动，经大链轮、链条、飞轮传动，带动后轮转动，驱动自行车前进。采用这种传动装置，当曲柄与地面接近垂直时，出现传动死角，骑行者每蹬一次，大链轮转过的角度大约是130°。所以该传动机构的自行车做功不连续，骑行较费力，速度较慢。为了克服上述缺点，许多发明者设计出了踏板式自行车和驱动杆传动自行车。如中国专利局公布的CN85203897u“踏板式自行车”，是以踏板式杠杆代替曲柄，骑行者作上下往复踏动，带动一个具有左右飞轮的链传动部件，驱动自行车前进。该结构使人对自行车做功较连续，所以骑行较快较省力。但该结构每蹬动一次都要倒链，这要消耗能量。当某一侧脚蹬到达最低点时，这一侧脚蹬连同人腿原有的动能被白白消耗掉，不能转化为另一侧踏板式杠杆向下运动的动能。骑行较快时，人对自行车做功的连续性差，这相当通常自行车每蹬动一次，大链轮转过的角度达不到180°。另外该自行车后轮不装离合器便不能倒退，两个踏板式杠杆之间还必须设置专门的连动机构，结构复杂。又如中国专利局公布的CN87100276A“脚踏车动力装置”，它将两侧脚蹬的连动机构与大链轮、曲柄合二为一，从而解决了上面提到的缺点，但该装置一只脚蹬被踩到接近最低点，距离最低点还有一段距离时，另一只脚蹬也跟着向下运动。当该装置的大链轮匀速转动时，脚蹬向上运动的线速度大大快于向下运动的线速度，不利于骑行。每蹬动一次，人克服滑块与导杆之间的摩擦力所做的功也较大。又如中国专利局公布的CN2041295U“曲柄连杆传动自行车”，它在自行车车架左右侧分别安装一固定轴，将一对脚踏杠杆的一端动配合安装于固定轴上，另一端安装脚蹬，然后以连杆动配合连接于两侧曲柄与脚踏杠杆之间，从而克服了上面提到地缺点。但该车两个固定轴均安装在平叉上，在蹬力极大或受到冲撞时，平叉钢管易形变，而且该车的平叉与下管斜度相同，脚踏杠杆不能不做得比较长，不抗摔打。

    本发明的主要目的是针对上述自行车传动装置所存在的缺点进行改进，从而提供一种结构更合理，更符合人体工程学，安全性能好，速度快，外形美观的自行车。

    实现上述目的的设计方案是：将两个分别位于车架左右侧的杠杆轴棍的一端动配合安装于车架上设置的一个长60～140mm的管子之中，将一对脚踏杠杆的一端安装脚蹬，另一端安装在杠杆轴棍上，使杠杆轴棍能随着脚踏杠杆的转动而转动;然后以连杆动配合连接于两侧曲柄与脚踏杠杆之间。

    上述构成的自行车传动装置，其大链轮、链条、飞轮、中轴部件在构造上与普通自行车相同，制造装配容易，经得起摔打，骑行中不需要倒链。该车每蹬动脚踏杠杆一次，曲柄转角可达180°。使链条对后轮做功基本连续，因而在蹬力、蹬动一次所做的功，脚蹬向下运动的平均速度均一定时，该车的蹬动频率比一般自行车高38%，从而达到骑行省力，快速的目的。

    附图1为本发明的传动装置结构示意图。

    附图2为本发明的实施例整体结构示意图。

    附图中：1、曲柄  2、中轴棍  3、大链轮

    4、链条  5、上平叉  6、车架  7、飞轮

    8、平叉  9、套管  10、杠杆轴棍  11、脚踏杠杆

    12、连杆轴  13、连杆  14、脚蹬  15、下管

    下面结合附图对本发明作进一步说明。

    两个杠杆轴棍（10）安装在套管（9）之中，杠杆轴棍（10）的一端以滚珠、钢碗与套管（9）配合，另一端安装在脚踏杠杆（11）上;左右曲柄（1）的一端安装于中轴棍（2）的两头，另一端部和脚踏杠杆（11）上都固定有连杆轴（12），连杆（13）就连接于其间;连杆（13）与连杆轴（12）的配合可采用滚动轴承配合。连杆（13）通常是一根直杆，为了便于制造和拆卸，可以将这根直杆分成两段或数段，再将各段连接起来;也可以用两根或数根并列的金属条或金属丝来取代这根直杆。另外在设计和装配中应使一只脚踏杠杆（11）上的脚蹬（14）到达最低点时，另一脚踏杠杆（11）上的连杆（13）与曲柄（1）不成一直线，而成1～12°的夹角。这样当脚蹬（14）从最高点开始突然被踩动时，大链轮（3）不会倒转，并使链条（4）对后轮做功更加连续。该车组成平叉（8）的两根直管的中心线夹角为0～7°，可装由多级飞轮组成的变速器。采用本传动结构的自行车赛车能显著提高运动员的成绩。