CN103935460A - 一种自行车轴传动系统总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自行车轴传动系统总成，输入齿轮箱中安装有中轴，在该中轴上固套有中轴主动锥齿轮，输出齿轮箱中安装有连接轴套，在该连接轴套上固套有后轴从动锥齿轮，在所述输入齿轮箱和输出齿轮箱之间安装有传动轴，所述传动轴上固套有与所述中轴主动锥齿轮啮合的中轴从动锥齿轮，所述传动轴上固套有与所述后轴从动锥齿轮啮合的后轴主动锥齿轮，在所述传动轴外套装有两端分别与输入齿轮箱和输出齿轮箱固定连接的套管，所述连接轴套一端伸出所述输出齿轮箱，在该连接轴套的伸出端固套有单向棘轮机构，在该单向棘轮机构外套有花鼓。整个传动系统采用全封闭式的，故而免维护，连接时，不需要进行严格的调试，通用性强，故而可靠性好。

Description

一种自行车轴传动系统总成

技术领域

本发明属于自行车传动技术领域，尤其是涉及一种自行车轴传动系统总成。

背景技术

传统自行车的传动系统通常是采用链轮链条的传动结构，这种传动结构虽然设置有链条挡板，但仍然属于开式传动结构，骑行者的裤管或裙边容易被链条或链轮绞破，甚至导致骑行者发生摔倒造成财产损失或人身伤害。同时，链条在使用一段时间后容易断裂或脱落，需要重新连接或安装，给骑行者带来不少烦恼。为此，现有结构中也有采用圆锥齿轮传动结构替代链轮链条传动结构，从而解决了骑行者的烦恼，避免了类似的财产损失或人身伤害。现有的齿轮结构是这样的：在输入齿轮箱中安装有中轴，在该中轴上固套有中轴主动锥齿轮，在输出齿轮箱中安装有花鼓后轴，在该花鼓后轴上固套有后轴从动锥齿轮；在所述输入齿轮箱和输出齿轮箱之间安装有传动轴，该传动轴两端部分别位于所述输入齿轮箱和输出齿轮箱内，在位于所述输入齿轮箱中的所述传动轴上固套有中轴从动锥齿轮，所述中轴从动锥齿轮与中轴主动锥齿轮啮合，在位于所述输出齿轮箱中的所述花鼓后轴上活套有后轴主动锥齿轮，该后轴主动锥齿轮与所述后轴从动锥齿轮啮合，且该后轴从动锥齿轮与花鼓固定连接，从而实现动力的输出，在所述传动轴外套装有套管，该套管两端分别与所述输入齿轮箱和输出齿轮箱固定连接。以上结构中，由于后轴从动锥齿轮与花鼓直接固定连接传递动力，故而至少存在以下不足：首先存在安装不便的缺点，由于螺旋伞齿轮对安装尺寸精度要求较高，对生产厂家精度要求较高，而后花鼓总成一般为标准件，其精度远达不到要求，无法满足螺旋伞齿轮安装精度的要求，为达到噪音小、抖动小的效果，必须靠厚度不等的垫片进行试装调节，浪费大量时间，影响工作效率；第二，影响寿命，由于后轴主动齿轮与后轴从动齿轮啮合后，未处于一个完全封闭的空间内，并用润滑脂润滑，虽有防尘结构，但在长时间运行当中难免灰尘进入，在齿轮工作时，灰尘和润滑脂相互融合，并附着于齿轮表面，间接的增大了齿轮表面的摩擦力，加大齿轮磨损，润滑脂也相对固化，渐渐失去润滑效果，由于无法准确掌握失去润滑的具体时间，齿轮处于一个无润滑介质的条件下运行，从而影响齿轮寿命，最终导致整体机构寿命缩短；第三，维护不便，时间成本高，由于后轴主动齿轮和从动齿轮外有未全封闭的防尘结构，再添加润滑脂时需用工具将防尘外壳取掉才能作业，随着城镇化的不断扩大，普通家庭很少有相关工具，有些防尘结构采用异形工具，使个人或家庭维护更加困难，去维修点维护，浪费大量的等待时间，从而给维护带来较多不便，付出较多的时间成本。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种结构简单新颖，通用性强、免维护和装配效率高的自行车轴传动系统总成。

技术方案如下：

一种自行车轴传动系统总成，包括输入齿轮箱（1）和输出齿轮箱（2），其中在所述输入齿轮箱（1）中安装有中轴（3），在该中轴（3）上固套有中轴主动锥齿轮（4），在所述输出齿轮箱（2）中安装有连接轴套（5），在该连接轴套（5）上固套有后轴从动锥齿轮（6）；

在所述输入齿轮箱（1）和输出齿轮箱（2）之间安装有传动轴（7），该传动轴（7）两端部分别位于所述输入齿轮箱（1）和输出齿轮箱（2）内，在位于所述输入齿轮箱（1）中的所述传动轴（7）上固套有中轴从动锥齿轮（8），所述中轴从动锥齿轮（8）与中轴主动锥齿轮（4）啮合，在位于所述输出齿轮箱（2）中的所述传动轴（7）上固套有后轴主动锥齿轮（9），该后轴主动锥齿轮（9）与所述后轴从动锥齿轮（6）啮合；

在所述传动轴（7）外套装有套管（10），该套管（10）两端分别与所述输入齿轮箱（1）和输出齿轮箱（2）固定连接；

其要点是：所述连接轴套（5）一端伸出所述输出齿轮箱（2），在该连接轴套（5）的伸出端固套有单向棘轮机构，在该单向棘轮机构外套有花鼓（11）。

采用以上结构，整个传动系统采用全封闭式的，即各种传动齿轮和传动轴均位于输入齿轮箱或输出齿轮箱或套管中，从而使得整个传动系统免维护；本发明中连接轴套一端伸出输出齿轮箱，然后在伸出端通过单向棘轮机构与花鼓连接，这样不用采用齿轮直接与花鼓连接，从而连接时，不需要进行严格的调试、装配简单，通用性强，故而可靠性好；同时输出齿轮箱为封闭式结构，减少外界灰尘等对箱体内部件的污染，不需要进行维护。

作为优选：所述单向棘轮机构包括棘爪组件（12）和与该棘爪组件（12）匹配的棘轮（13），其中所述棘爪组件（12）与所述连接轴套（5）花键连接，所述花鼓（11）上设置有棘轮安装腔（11a），所述棘轮（13）位于棘轮安装腔（11a）内，该棘轮（13）外侧壁与所述花鼓（11）螺纹连接。采用以上结构，棘爪组件与所述连接轴套花键连接，故而装配快速，采用单向棘轮机构能够可靠的实现动力传递到花鼓。

作为优选：在所述花鼓（11）和连接轴套（5）中穿设有同一后轴（14），该后轴（14）两端分别穿出所述花鼓（11）和输出齿轮箱（2），该后轴（14）通过轴承安装在所述花鼓（11）内。采用以上结构，后轴能够实现本发明可靠的安装在车架上。

作为优选：所述连接轴套（5）通过轴承安装在所述输出齿轮箱（2）内，在该连接轴套（5）与所述输出齿轮箱（2）的箱盖之间均设置有油封（15）。从而避免润滑油的流出，同时也有与外界隔绝的作用，避免外界污染进入齿轮箱内。

作为优选：所述中轴从动锥齿轮（8）和后轴主动锥齿轮（9）通过花键与所述传动轴（7）连接，且均通过垫圈（16）和锁紧螺栓（17）固定，该中轴从动锥齿轮（8）和后轴主动锥齿轮（9）均通过轴承分别安装在所述输入齿轮箱（1）和输出齿轮箱（2）内。采用以上结构，使得本发明的连接更加平稳，传动效率高。

作为优选：所述套管（10）与输入齿轮箱（1）之间设置有前防护罩（18），所述套管（10）与输出齿轮箱（2）之间设置有后防护罩（19）。采用以上结构能够实现本发明的全封闭式，免于维护。

作为优选：所述中轴（3）通过轴承安装在所述输入齿轮箱（1）内，在该中轴（3）与输入齿轮箱（1）的箱盖之间均设置有油封（15）。从而避免润滑油的流出，同时也有与外界隔绝的作用，避免外界污染进入齿轮箱内。

作为优选：所述中轴主动锥齿轮（4）、后轴从动锥齿轮（6）、中轴从动锥齿轮（8）和后轴主动锥齿轮（9）均为螺旋锥齿轮。由于螺旋锥齿轮具有重叠系数大、承载能力强、传动比高、传动平稳、噪声小等特点，使得本发明具有重叠系数大、承载能力强、传动比高、传动平稳、噪声小等特点。

作为优选：所述中轴主动锥齿轮（4）、后轴从动锥齿轮（6）、中轴从动锥齿轮（8）和后轴主动锥齿轮（9）的模数均为2.5。

作为优选：所述中轴主动锥齿轮（4）和中轴从动锥齿轮（8）与后轴主动锥齿轮（9）和后轴从动锥齿轮（6）之间的总传动比为：1:0.51。

采用以上模数和传动比，能够让本传动系统传动在满足相关标准的前提下，具有传动效率高、传动稳定性好等特点。

有益效果：采用以上技术方案的一种自行车轴传动系统总成，该结构简单新颖、紧凑，至少具有以下几个特点：第一个是采用全封闭式结构，避免外界污染物对传动系统的影响，减少故障率，可靠性好；第二是通用性较强，与花鼓的连接方式的改进使得本传动系统不需要严格的调试即可实现快速的装配，装配效率高；第三个是各部件直接采用齿轮、轴等部件进行连接，传动效率高、平稳性好、具有良好的驾乘舒适性。

附图说明

图1为本发明的的结构示意图；

图2为图1中单向棘轮机构与花鼓11的装配结构示意图；

图3为图2中棘爪组件12的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1、图2和图3所示的一种自行车轴传动系统总成，由输入齿轮箱1、输出齿轮箱2、传动轴7、中轴3、套管10、连接轴套5和花鼓11等部件构成，其中输入齿轮箱1和输出齿轮箱2均为现有结构，在此不作赘述，在所述输入齿轮箱1中通过轴承有中轴3，在该中轴3与输入齿轮箱1的箱盖之间均设置有油封15，在该中轴3上固套有中轴主动锥齿轮4，该中轴主动锥齿轮4位于所述输入齿轮箱1内，在所述输出齿轮箱2中通过轴承安装有连接轴套5，在该连接轴套5与所述输出齿轮箱2的箱盖之间均设置有油封15，在该连接轴套5上固套有后轴从动锥齿轮6，该后轴从动锥齿轮6位于所述输出齿轮箱2内。

在图1中还可以看出：在所述输入齿轮箱1和输出齿轮箱2之间安装有传动轴7，该传动轴7两端部分别位于所述输入齿轮箱1和输出齿轮箱2内，在位于所述输入齿轮箱1中的所述传动轴7上固套有中轴从动锥齿轮8，所述中轴从动锥齿轮8与中轴主动锥齿轮4啮合，在位于所述输出齿轮箱2中的所述传动轴7上固套有后轴主动锥齿轮9，该后轴主动锥齿轮9与所述后轴从动锥齿轮6啮合；在所述传动轴7外套装有套管10，该套管10两端分别与所述输入齿轮箱1和输出齿轮箱2固定连接，且所述套管10与输入齿轮箱1之间设置有前防护罩18，所述套管10与输出齿轮箱2之间设置有后防护罩19，所述连接轴套5一端伸出所述输出齿轮箱2，在该连接轴套5的伸出端固套有单向棘轮机构，在该单向棘轮机构外套有花鼓11，在所述花鼓11和连接轴套5中穿设有同一后轴14，该后轴14两端分别穿出所述花鼓11和输出齿轮箱2，该后轴14通过轴承安装在所述花鼓11内。

结合图2和图3可以看出：所述单向棘轮机构包括棘爪组件12和与该棘爪组件12匹配的棘轮13，其中所述棘爪组件12与所述连接轴套5固定连接，所述花鼓11上设置有棘轮安装腔11a，所述棘轮13位于棘轮安装腔11a内，该棘轮13外侧壁与所述花鼓11螺纹连接。

在图1中还可以看出：所述中轴从动锥齿轮8和后轴主动锥齿轮9通过花键与所述传动轴7连接，且均通过垫圈16和锁紧螺栓17固定，该中轴从动锥齿轮8和后轴主动锥齿轮9均通过轴承分别安装在所述输入齿轮箱1和输出齿轮箱2内。

所述中轴主动锥齿轮4、后轴从动锥齿轮6、中轴从动锥齿轮8和后轴主动锥齿轮9均为螺旋锥齿轮；所述中轴主动锥齿轮4、后轴从动锥齿轮6、中轴从动锥齿轮8和后轴主动锥齿轮9的模数均为2.5；所述中轴主动锥齿轮4和中轴从动锥齿轮8与后轴主动锥齿轮9和后轴从动锥齿轮6之间的总传动比为：1:0.51，上述齿轮采用锻坯加工，材质为20CrMnTi-H，加工后采用等温渗碳淬火，渗碳层深0.5-0.8。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明技术方案进行的修改或者等同替换，不能脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种自行车轴传动系统总成，包括输入齿轮箱（1）和输出齿轮箱（2），其中在所述输入齿轮箱（1）中安装有中轴（3），在该中轴（3）上固套有中轴主动锥齿轮（4），在所述输出齿轮箱（2）中安装有连接轴套（5），在该连接轴套（5）上固套有后轴从动锥齿轮（6）；

在所述输入齿轮箱（1）和输出齿轮箱（2）之间安装有传动轴（7），该传动轴（7）两端部分别位于所述输入齿轮箱（1）和输出齿轮箱（2）内，在位于所述输入齿轮箱（1）中的所述传动轴（7）上固套有中轴从动锥齿轮（8），所述中轴从动锥齿轮（8）与中轴主动锥齿轮（4）啮合，在位于所述输出齿轮箱（2）中的所述传动轴（7）上固套有后轴主动锥齿轮（9），该后轴主动锥齿轮（9）与所述后轴从动锥齿轮（6）啮合；

在所述传动轴（7）外套装有套管（10），该套管（10）两端分别与所述输入齿轮箱（1）和输出齿轮箱（2）固定连接；

其特征在于：所述连接轴套（5）一端伸出所述输出齿轮箱（2），在该连接轴套（5）的伸出端固套有单向棘轮机构，在该单向棘轮机构外套有花鼓（11）。

2.根据权利要求1所述的一种自行车轴传动系统总成，其特征在于：所述单向棘轮机构包括棘爪组件（12）和与该棘爪组件（12）匹配的棘轮（13），其中所述棘爪组件（12）与所述连接轴套（5）固定连接，所述花鼓（11）上设置有棘轮安装腔（11a），所述棘轮（13）位于棘轮安装腔（11a）内，该棘轮（13）外侧壁与所述花鼓（11）螺纹连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种自行车轴传动系统总成，其特征在于：在所述花鼓（11）和连接轴套（5）中穿设有同一后轴（14），该后轴（14）两端分别穿出所述花鼓（11）和输出齿轮箱（2），该后轴（14）通过轴承安装在所述花鼓（11）内。

4.根据权利要求1或2所述的一种自行车轴传动系统总成，其特征在于：所述连接轴套（5）通过轴承安装在所述输出齿轮箱（2）内，在该连接轴套（5）与所述输出齿轮箱（2）的箱盖之间均设置有油封（15）。

5.根据权利要求1或2所述的一种自行车轴传动系统总成，其特征在于：所述中轴从动锥齿轮（8）和后轴主动锥齿轮（9）通过花键与所述传动轴（7）连接，且均通过垫圈（16）和锁紧螺栓（17）固定，该中轴从动锥齿轮（8）和后轴主动锥齿轮（9）均通过轴承分别安装在所述输入齿轮箱（1）和输出齿轮箱（2）内。

6.根据权利要求1或2所述的一种自行车轴传动系统总成，其特征在于：所述套管（10）与输入齿轮箱（1）之间设置有前防护罩（18），所述套管（10）与输出齿轮箱（2）之间设置有后防护罩（19）。

7.根据权利要求1或2所述的一种自行车轴传动系统总成，其特征在于：所述中轴（3）通过轴承安装在所述输入齿轮箱（1）内，在该中轴（3）与输入齿轮箱（1）的箱盖之间均设置有油封（15）。

8.根据权利要求1或2所述的一种自行车轴传动系统总成，其特征在于：所述中轴主动锥齿轮（4）、后轴从动锥齿轮（6）、中轴从动锥齿轮（8）和后轴主动锥齿轮（9）均为螺旋锥齿轮。

9.根据权利要求1或2所述的一种自行车轴传动系统总成，其特征在于：所述中轴主动锥齿轮（4）、后轴从动锥齿轮（6）、中轴从动锥齿轮（8）和后轴主动锥齿轮（9）的模数均为2.5。

10.根据权利要求1或2所述的一种自行车轴传动系统总成，其特征在于：所述中轴主动锥齿轮（4）和中轴从动锥齿轮（8）与后轴主动锥齿轮（9）和后轴从动锥齿轮（6）之间的总传动比为：1:0.51。