CN105370836A - 往复直线运动转单向圆周运动装置及使用该装置的交通工具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种往复直线运动转单向圆周运动装置，可将人工驱动的直线运动方式，通过齿条齿轮的组合或链条链轮的组合或皮带皮带轮的组合，以及若干齿轮组与单向轴承的转换，使之转换单向圆周运动方式，结构简单紧凑。而由于每一齿轮组均包括大齿轮、中齿轮及小齿轮，可通过齿轮组横向滑动啮合，来达到变换输出扭矩与转速的方式，调速十分方便。另外，装置主体内的齿轮组之间根据实际需要进行任意排列，如直线排列，三角形排列等，亦可根据实际需要增减齿轮组的组合数量，增减齿轮组内齿轮个数。还有，齿轮组的齿轮可按大、中、小的顺序排列，可逐级变速，亦可按小、大、中的方式排列，跳跃式变速。此外，还提供了使用该装置的交通工具。

Description

往复直线运动转单向圆周运动装置及使用该装置的交通工具
技术领域
本发明涉及运动方式转换技术领域，尤其涉及一种往复直线运动转单向圆周运动装置及使用该装置的交通工具。
背景技术
众所周知，在日常生产过程中，常常会遇到这样一种情况，需要将直线运动方式转换为圆周运动方式，甚至还要求圆周运动过程中具有不同转速，此时，便需要通过转换装置来实现，然而，现有的转换装置大多结构比较复杂，调速不方便，例如，传统自行车双脚踩圆的方式，因为力臂在0到最大值之间不断重复变化，力矩也在0到最大值之间变化，浪费骑行者的体力与做功时间，而调速因链条在不同链轮之间的变换，变速时间长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单紧凑的往复直线运动转单向圆周运动装置，可快速将往复直线运动方式转换为单向圆周运动方式，同时还提供了采用了该往复直线运动转单向圆周运动装置的交通工具。
本发明是这样实现的：
一种往复直线运动转单向圆周运动装置，所述往复直线运动转单向圆周运动装置包括装置主体、以及设置于所述装置主体上的往复直线运动机构、直线运动转换机构及圆周运动输出机构；所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构传动连接，所述直线运动转换机构将所述往复直线运动机构输出的往复直线运动转换为双向圆周运动，所述直线运动转换机构还与所述圆周运动输出机构进行单向同步转动连接，所述圆周运动输出机构用于输出单向圆周运动。
作为上述往复直线运动转单向圆周运动装置的改进，所述直线运动转换机构包括输入齿轮、贯穿所述装置主体设置的输入转轴、第一主齿轮、第二主齿轮、第一从齿轮、第二从齿轮、副转轴以及副齿轮，所述输入转轴与所述装置主体之间轴承连接，所述输入齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体外的一端同步转动连接，所述第一主齿轮通过第一单向轴承与所述输入转轴位于所述装置主体内的一端进行单向同步转动连接，所述第二主齿轮通过第二单向轴承与所述输入转轴位于所述装置主体内的一端进行单向同步转动连接，且所述第一单向轴承的安装方向与所述第二单向轴承的安装方向相反设置，所述副转轴的两端分别与所述装置主体轴承连接，所述副齿轮同步转动连接于所述副转轴上，所述副齿轮分别齿合连接所述第一主齿轮及所述第一从齿轮，所述第二主齿轮与所述第二从齿轮轮齿合连接，所述输入齿轮的相对两侧分别设有一所述往复直线运动机构，且每一所述往复直线运动机构皆与所述输入齿轮进行传动连接，所述第一从齿轮与所述第二从齿轮之间设有驱动转轴，所述驱动转轴的两端分别与所述第一从齿轮及所述第二从齿轮进行同步转动连接，所述驱动转轴与所述圆周运动输出机构传动连接，从而使所述直线运动转换机构与所述圆周运动输出机构实现单向同步转动连接。
作为上述往复直线运动转单向圆周运动装置的改进，所述往复直线运动转单向圆周运动装置还包括内置于所述装置主体中的转速调节机构，所述直线运动转换机构与所述转速调节机构单向同步转动连接，所述转速调节机构与所述圆周运动输出机构传动连接；所述转速调节机构为N个齿轮组，其中，N≥2；每个所述齿轮组包括若干个直径不等的齿轮；每个所述齿轮组分别同步转动连接于相应的转轴上，所述齿轮组相应的转轴的两端分别与所述装置主体轴承连接；所述N个齿轮组中，每个齿轮组依次齿合连接，其中，第一齿轮组相应的转轴为所述驱动转轴，第N齿轮组相应的转轴与所述圆周运动输出机构同步转动连接；所述N个齿轮组中设有若干换挡器使相邻齿轮组在所述换挡器的驱动下变换不同的相互齿合方式。
作为上述往复直线运动转单向圆周运动装置的改进，所述转速调节机构包括设于第一转轴上的第一齿轮组、设于第二转轴上的第二齿轮组以及设于第三转轴上的第三齿轮组，且所述第一齿轮组、所述第二齿轮组及所述第三齿轮组分别包括大齿轮、中齿轮及小齿轮；所述第一齿轮组在第一换挡器的驱动下在所述第一转轴上自由滑动到齿轮齿合位置，使得所述第一齿轮组的大齿轮与所述第二齿轮组的小齿轮进行齿合连接，或使得所述第一齿轮组的中齿轮与所述第二齿轮组的中齿轮进行齿合连接，或使得所述第一齿轮组的小齿轮与所述第二齿轮组的大齿轮进行齿合连接；所述第三齿轮组在第二换挡器的驱动下在所述第三转轴上自由滑动到齿轮齿合位置，使得所述第三齿轮组的大齿轮与所述第二齿轮组的小齿轮进行齿合连接，或使得所述第三齿轮组的中齿轮与所述第二齿轮组的中齿轮进行齿合连接，或使得所述第三齿轮组的小齿轮与所述第二齿轮组的大齿轮进行齿合连接；所述圆周运动输出机构与所述第三转轴的一端同步转动连接，以使得所述转速调节机构与所述圆周运动输出机构传动连接。
作为上述往复直线运动转单向圆周运动装置的改进，所述第一换挡器及所述第二换挡器分别包括带滑槽及中心销的拨动器基座、带调速拨杆的拨杆滑块以及带回转弹簧的拨挡旋转圆柱，所述拨挡旋转圆柱套设于所述中心销上，所述拨杆滑块滑设于所述滑槽中，所述拨挡旋转圆柱与所述拨杆滑块驱动连接，所述调速拨杆邻近所述第一齿轮组或所述第三齿轮组设置。
作为上述往复直线运动转单向圆周运动装置的改进，所述往复直线运动机构包括直线滑轨、滑设于所述直线滑轨上的齿条以及设于所述齿条上的踏板，所述直线滑轨固设于所述装置主体上，且所述齿条与所述输入齿轮进行齿合连接，使得所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构进行传动连接。
作为上述往复直线运动转单向圆周运动装置的改进，所述往复直线运动机构包括直线滑轨、滑设于所述直线滑轨上的踏板、与所述踏板固定连接的传动链条以及若干副链轮，所述直线滑轨固设于所述装置主体上，所述传动链条与所述若干副链轮以及所述输入齿轮进行传动链合连接，使得所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构进行传动连接。
一种交通工具，所述交通工具包括动力输出机构及往复直线运动转单向圆周运动装置，所述往复直线运动转单向圆周运动装置包括装置主体、以及设置于所述装置主体上的往复直线运动机构、直线运动转换机构及圆周运动输出机构；所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构传动连接，所述直线运动转换机构将所述往复直线运动机构输出的往复直线运动转换为双向圆周运动，所述直线运动转换机构还与所述圆周运动输出机构进行单向同步转动连接，所述圆周运动输出机构用于输出单向圆周运动，且所述圆周运动输出机构与所述动力输出机构传动连接。
作为上述交通工具的改进，所述交通工具为人工动力车或儿童玩具车或人工动力船或人工动力伞，所述动力输出机构为人工动力车的车轮或儿童玩具车的车轮或人工动力船的螺旋桨或人工动力伞的螺旋桨。
作为上述交通工具的改进，所述直线运动转换机构包括相对设于所述装置主体两侧的两回转轮，每一所述回转轮与所述装置主体之间设有一主回转弹簧，每一所述回转轮的相同侧设有一所述往复直线运动机构，且所述往复直线运动机构与相同侧的所述回转轮进行传动连接；所述两回转轮之间设有一主转轴，所述主转轴两端分别通过一单向轴承与同侧所述回转轮进行单向同步转动连接，所述主转轴与所述圆周运动输出机构传动连接，从而使所述直线运动转换机构与所述圆周运动输出机构实现单向同步转动连接。
作为上述交通工具的改进，所述往复直线运动转单向圆周运动装置还包括内置于所述装置主体中的转速调节机构，所述转速调节机构为N个齿轮组，其中，N≥2；每个所述齿轮组包括若干个直径不等的齿轮；所述N个齿轮组中的第一齿轮组同步转动连接于所述主转轴上，所述N个齿轮组中的其他齿轮组分别同步转动连接于其相应的转轴上，所述齿轮组相应的转轴的两端分别与所述装置主体轴承连接；所述N个齿轮组中，每个齿轮组依次齿合连接；第N齿轮组相应的转轴与所述圆周运动输出机构同步转动连接；所述N个齿轮组中设有若干换挡器使相邻齿轮组在所述换挡器的驱动下变换不同的相互齿合方式。
作为上述交通工具的改进，所述往复直线运动转单向圆周运动装置还包括内置于所述装置主体中的转速调节机构，所述直线运动转换机构与所述转速调节机构单向同步转动连接，所述转速调节机构与所述圆周运动输出机构传动连接；所述转速调节机构为N个齿轮组，其中，N≥2；每个所述齿轮组包括若干个直径不等的齿轮；每个所述齿轮组分别同步转动连接于相应的转轴上，所述齿轮组相应的转轴的两端分别与所述装置主体轴承连接；所述N个齿轮组中，每个齿轮组依次齿合连接，其中，第一齿轮组相应的转轴与所述直线运动变换机构单向同步转动连接，第N齿轮组相应的转轴与所述圆周运动输出机构同步转动连接；所述N个齿轮组中设有若干换挡器使相邻齿轮组在所述换挡器的驱动下变换不同的相互齿合方式。
作为上述交通工具的改进，所述转速调节机构包括设于第一转轴上的第一齿轮组、设于第二转轴上的第二齿轮组以及设于第三转轴上的第三齿轮组，且所述第一齿轮组、所述第二齿轮组及所述第三齿轮组分别包括大齿轮、中齿轮及小齿轮；所述第一齿轮组在第一换挡器的驱动下在所述第一转轴上自由滑动到齿轮齿合位置，使得所述第一齿轮组的大齿轮与所述第二齿轮组的小齿轮进行齿合连接，或使得所述第一齿轮组的中齿轮与所述第二齿轮组的中齿轮进行齿合连接，或使得所述第一齿轮组的小齿轮与所述第二齿轮组的大齿轮进行齿合连接；所述第三齿轮组在第二换挡器的驱动下在所述第三转轴上自由滑动到齿轮齿合位置，使得所述第三齿轮组的大齿轮与所述第二齿轮组的小齿轮进行齿合连接，或使得所述第三齿轮组的中齿轮与所述第二齿轮组的中齿轮进行齿合连接，或使得所述第三齿轮组的小齿轮与所述第二齿轮组的大齿轮进行齿合连接；所述圆周运动输出机构与所述第三转轴的一端同步转动连接，以使得所述转速调节机构与所述圆周运动输出机构传动连接。
作为上述交通工具的改进，所述第一换挡器及所述第二换挡器分别包括带滑槽及中心销的拨动器基座、带调速拨杆的拨杆滑块以及带回转弹簧的拨挡旋转圆柱，所述拨挡旋转圆柱套设于所述中心销上，所述拨杆滑块滑设于所述滑槽中，所述拨挡旋转圆柱与所述拨杆滑块驱动连接，所述调速拨杆邻近所述第一齿轮组或所述第三齿轮组设置。
作为上述交通工具的改进，所述直线运动转换机构包括输入齿轮、贯穿所述装置主体设置的输入转轴、主锥齿轮及两侧锥齿轮，所述输入转轴与所述装置主体之间轴承连接，所述输入齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体外的一端同步转动连接，所述主锥齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体内的一端同步转动连接，所述第一转轴的两端还分别通过一单向轴承与一所述侧锥齿轮进行单向同步转动连接，每一所述侧锥齿轮皆与所述主锥齿轮齿合连接，所述输入齿轮的相对两侧分别设有一所述往复直线运动机构，且每一所述往复直线运动机构皆与所述输入齿轮进行传动连接。
作为上述交通工具的改进，所述直线运动转换机构包括输入齿轮、贯穿所述装置主体设置的输入转轴、第一主齿轮、第二主齿轮、第一从齿轮、第二从齿轮、副转轴以及副齿轮，所述输入转轴与所述装置主体之间轴承连接，所述输入齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体外的一端同步转动连接，所述第一主齿轮通过第一单向轴承与所述输入转轴位于所述装置主体内的一端进行单向同步转动连接，所述第二主齿轮通过第二单向轴承与所述输入转轴位于所述装置主体内的一端进行单向同步转动连接，且所述第一单向轴承的安装方向与所述第二单向轴承的安装方向相反设置，所述第一转轴的两端还分别与所述第一从齿轮及所述第二从齿轮进行同步转动连接，所述副转轴的两端分别与所述装置主体轴承连接，所述副齿轮同步转动连接于所述副转轴上，所述副齿轮分别齿合连接所述第一主齿轮及所述第一从齿轮，所述第二主齿轮与所述第二从齿轮轮齿合连接，所述输入齿轮的相对两侧分别设有一所述往复直线运动机构，且每一所述往复直线运动机构皆与所述输入齿轮进行传动连接。
作为上述交通工具的改进，所述直线运动转换机构包括输入齿轮、贯穿所述装置主体设置的输入转轴、主锥齿轮及两侧锥齿轮，所述输入转轴与所述装置主体之间轴承连接，所述输入齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体外的一端同步转动连接，所述主锥齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体内的一端同步转动连接，每一所述侧锥齿轮皆与所述主锥齿轮齿合连接，所述输入齿轮的相对两侧分别设有一所述往复直线运动机构，且每一所述往复直线运动机构皆与所述输入齿轮进行传动连接；所述两侧锥齿轮之间设有驱动转轴，所述驱动转轴的两端分别通过一单向轴承与一所述侧锥齿轮进行单向同步转动连接；所述驱动转轴与所述圆周运动输出机构传动连接，从而使所述直线运动转换机构与所述圆周运动输出机构实现单向同步转动连接。
作为上述交通工具的改进，所述直线运动转换机构包括输入齿轮、贯穿所述装置主体设置的输入转轴、第一主齿轮、第二主齿轮、第一从齿轮、第二从齿轮、副转轴以及副齿轮，所述输入转轴与所述装置主体之间轴承连接，所述输入齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体外的一端同步转动连接，所述第一主齿轮通过第一单向轴承与所述输入转轴位于所述装置主体内的一端进行单向同步转动连接，所述第二主齿轮通过第二单向轴承与所述输入转轴位于所述装置主体内的一端进行单向同步转动连接，且所述第一单向轴承的安装方向与所述第二单向轴承的安装方向相反设置，所述副转轴的两端分别与所述装置主体轴承连接，所述副齿轮同步转动连接于所述副转轴上，所述副齿轮分别齿合连接所述第一主齿轮及所述第一从齿轮，所述第二主齿轮与所述第二从齿轮轮齿合连接，所述输入齿轮的相对两侧分别设有一所述往复直线运动机构，且每一所述往复直线运动机构皆与所述输入齿轮进行传动连接，所述第一从齿轮与所述第二从齿轮之间设有驱动转轴，所述驱动转轴的两端分别与所述第一从齿轮及所述第二从齿轮进行同步转动连接，所述驱动转轴与所述圆周运动输出机构传动连接，从而使所述直线运动转换机构与所述圆周运动输出机构实现单向同步转动连接。
作为上述交通工具的改进，所述往复直线运动机构包括直线滑轨、滑设于所述直线滑轨上的齿条以及设于所述齿条上的踏板，所述直线滑轨固设于所述装置主体上，且所述齿条与所述回转轮进行齿合连接，使得所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构进行传动连接。
作为上述交通工具的改进，所述往复直线运动机构包括直线滑轨、滑设于所述直线滑轨上的齿条以及设于所述齿条上的踏板，所述直线滑轨固设于所述装置主体上，且所述齿条与所述输入齿轮进行齿合连接，使得所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构进行传动连接。
作为上述交通工具的改进，所述往复直线运动机构包括直线滑轨、滑设于所述直线滑轨上的踏板、与所述踏板固定连接的传动链条以及若干副链轮，所述直线滑轨固设于所述装置主体上，所述传动链条与所述若干副链轮以及所述回转轮进行传动链合连接，使得所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构进行传动连接。
作为上述交通工具的改进，所述往复直线运动机构包括直线滑轨、滑设于所述直线滑轨上的踏板、与所述踏板固定连接的传动链条以及若干副链轮，所述直线滑轨固设于所述装置主体上，所述传动链条与所述若干副链轮以及所述输入齿轮进行传动链合连接，使得所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构进行传动连接。
本发明的有益效果是：本发明提供一种往复直线运动转单向圆周运动装置，其结构简单紧凑，通过往复直线运动机构、直线运动转换机构及圆周运动输出机构的转换，可快速将往复直线运动方式转换为单向圆周运动方式，同时还提供了采用了该往复直线运动转单向圆周运动装置的交通工具。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例一往复直线运动转单向圆周运动装置的结构示意图。
图2为图1所示往复直线运动转单向圆周运动装置无装置主体时的结构示意图。
图3为图1所示往复直线运动转单向圆周运动装置的分解结构示意图。
图4为实施例二往复直线运动转单向圆周运动装置的结构示意图。
图5为实施例三往复直线运动转单向圆周运动装置的结构示意图。
图6为实施例四往复直线运动转单向圆周运动装置的结构示意图。
图7为图6所示往复直线运动转单向圆周运动装置无装置主体时的结构示意图。
图8为图6所示往复直线运动转单向圆周运动装置的另一角度结构示意图。
图9为实施例五往复直线运动转单向圆周运动装置的结构示意图。
图10为实施例六往复直线运动转单向圆周运动装置的结构示意图。
图11为实施例七往复直线运动转单向圆周运动装置无装置主体时的结构示意图。
图12为本发明往复直线运动转单向圆周运动装置的齿轮组的另一种排列结构示意图。
图13为实施例八往复直线运动转单向圆周运动装置的结构示意图。
图14为实施例九往复直线运动转单向圆周运动装置无装置主体时的结构示意图。
图15为实施例十往复直线运动转单向圆周运动装置无装置主体时的结构示意图。
图16为实施例十一往复直线运动转单向圆周运动装置的结构示意图。
图17为实施例十二人工动力车的结构示意图。
图18为实施例十三人工动力车的结构示意图。
图19为实施例十四人工动力车的结构示意图。
图20为实施例十五人工动力车的结构示意图。
图21为实施例十六人工动力车的结构示意图。
图22为实施例十七人工动力船的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：如图1及图2所示，本实施例提供一种往复直线运动转单向圆周运动装置1，往复直线运动转单向圆周运动装置1包括装置主体11、以及设置于装置主体11上的往复直线运动机构12、直线运动转换机构13及圆周运动输出机构14，往复直线运动机构12与直线运动转换机构13传动连接，直线运动转换机构13将往复直线运动机构12输出的往复直线运动转换为双向圆周运动，直线运动转换机构13还与圆周运动输出机构14进行单向同步转动连接，圆周运动输出机构14用于输出单向圆周运动。
往复直线运动转单向圆周运动装置1还包括内置于装置主体11中的转速调节机构15，转速调节机构15为N个齿轮组，其中，N≥2；每个齿轮组包括若干个直径不等的齿轮；每个齿轮组分别同步转动连接于相应的转轴上，转轴的两端分别与装置主体轴承连接；N个齿轮组中，每个齿轮组依次齿合连接，其中，第一齿轮组相应的转轴与直线运动变换机构13单向同步转动连接，第N齿轮组相应的转轴与圆周运动输出机构14同步转动连接；N个齿轮组中设有若干换挡器使相邻齿轮组在换挡器的驱动下变换不同的相互齿合方式。
在本实施例中，圆周运动输出机构14为输出链轮，转速调节机构15包括设于主转轴151上的第一齿轮组152、设于第二转轴153上的第二齿轮组154以及设于第三转轴155上的第三齿轮组156，且第一齿轮组152、第二齿轮组154及第三齿轮组156分别包括大齿轮、中齿轮及小齿轮，第一齿轮组152、第二齿轮组154及第三齿轮组156之间呈直线排列。
具体地，如图2及图3所示，第一齿轮组152与主转轴151通过键槽进行同步转动连接，且第一齿轮组152在第一换挡器16的驱动下在主转轴151上自由滑动到齿轮齿合位置，使得第一齿轮组152的大齿轮与第二齿轮组154的小齿轮进行齿合连接，或使得第一齿轮组152的中齿轮与第二齿轮组154的中齿轮进行齿合连接，或使得第一齿轮组152的小齿轮与第二齿轮组154的大齿轮进行齿合连接。优选地，主转轴151上设有定位圆孔(未图示)，第一齿轮组151内设弹簧和钢珠(未图示)，钢珠利用弹簧的弹力定位于主转轴151的定位圆孔中，以确保第一齿轮组152在主转轴151上的滑动定位。
如图2及图3所示，第二转轴153的两端分别与装置主体11进行轴承连接，且第二齿轮组153与第二转轴154通过键槽进行同步转动连接，第二转轴153上设有防止第二齿轮组154在第二转轴153上滑动的限位结构(图中未标示)，优选地，限位结构为设于齿轮组153两端的轴卡。第三齿轮组156与第三转轴155通过键槽进行同步转动连接，且第三齿轮组156在第二换挡器17的驱动下在第三转轴155上自由滑动到齿轮齿合位置，使得第三齿轮组156的大齿轮与第二齿轮组154的小齿轮进行齿合连接，或使得第三齿轮组156的中齿轮与第二齿轮组154的中齿轮进行齿合连接，或使得第三齿轮组156的小齿轮与第二齿轮组154的大齿轮进行齿合连接。优选地，如图3所示，第三转轴155上设有定位圆孔1551，第三齿轮组156内设弹簧1561和钢珠1562，钢珠1562利用弹簧1561的弹力定位于第三转轴155的定位圆孔1551中，以确保第三齿轮组156在第三转轴155上的滑动定位。第三转轴156的两端分别与装置主体11轴承连接，圆周运动输出机构14(即输出链轮)设于装置主体11的一侧，且圆周运动输出机构14与第三转轴156的一端通过键槽进行同步转动连接。
如图1、图2及图3所示，直线运动转换机构13包括相对设于装置主体11两侧的两回转轮，主转轴151的两端分别通过一单向轴承18与一回转轮进行单向同步转动连接，每一回转轮与装置主体11之间还设有一主回转弹簧19，每一回转轮的相同侧设有一往复直线运动机构12，且往复直线运动机构12与相同侧的回转轮进行传动连接。往复直线运动机构12包括直线滑轨121、滑设于直线滑轨121上的齿条122以及设于齿条122上的踏板123。直线滑轨121固设于装置主体11上，且齿条122与相同侧的回转轮进行齿合连接，使得往复直线运动机构12与相同侧的回转轮进行传动连接，进而使得往复直线运动机构12与直线运动转换机构13进行传动连接。
工作时，通过踏板123控制齿条122在直线滑轨121上进行上下直线运动，进而带动回转轮转动，由于单向轴承18的设置，使得主转轴151只能单向与回转轮进行同步转动，当主回转弹簧19带动回转轮回转时，单向轴承151没有阻力，主转轴151不转动。当主转轴151同步转动后，可依次带动第一齿轮组152、第二齿轮组154、第三齿轮组156转动，最后，在第三转轴155的同步转动下，使得输出链轮完成圆周运动的动力输出。工作过程中，第一换挡器16及第二换挡器17可分别通过驱动第一齿轮组152及第三齿轮组156横向滑动齿合连接第二齿轮组154，以达到变换输出扭矩与转速的目的。
另外，如图3所示，第一换挡器16包括带滑槽161及中心销162的拨动器基座163、带调速拨杆164的拨杆滑块165以及带回转弹簧166的拨挡旋转圆柱167，拨挡旋转圆柱167套设于中心销162上，拨杆滑块165滑设于滑槽161中，拨挡旋转圆柱167与拨杆滑块165驱动连接，调速拨杆164邻近第一齿轮组152设置。工作时，可通过钢丝拉动拨挡旋转圆柱167转动，使得拨杆滑块165在滑槽161中滑动，进而带动拨杆滑块165拨动第一齿轮组152，使得第一齿轮组152在主转轴151上自由滑动到齿轮齿合位置，进而使得第一齿轮组152的大齿轮与第二齿轮组154的小齿轮进行齿合连接，或进而使得第一齿轮组152的中齿轮与第二齿轮组154的中齿轮进行齿合连接，或进而使得第一齿轮组152的小齿轮与第二齿轮组154的大齿轮进行齿合连接。当钢丝放松时，回转弹簧166使拨挡旋转圆柱167回转，拨杆滑块165反向滑动使之复位。第二换挡器17的结构及工作原理与第一换挡器16的结构及工作原理相同，第二换挡器17的调速拨杆174邻近第三齿轮组156设置。
实施例二：如图4所示，本实施例提供一种往复直线运动转单向圆周运动装置2，往复直线运动转单向圆周运动装置2与往复直线运动转单向圆周运动装置1的区别在于，往复直线运动机构22包括直线滑轨221、滑设于直线滑轨221上的踏板223、与踏板223固定连接的传动链条222以及三个副链轮224。直线滑轨221固设于装置主体21上，且传动链条222与三个副链轮224以及相同侧的回转轮进行传动链合连接，使得往复直线运动机构22与相同侧的回转轮进行传动连接，进而使得往复直线运动机构22与直线运动转换机构23进行传动连接。在本实施例中，副链轮224的数目可根据实际需要进行增减。工作时，通过踏板223在直线滑轨221上进行上下直线运动，带动传动链条222进行传动，进而使得回转轮转动。
实施例三：如图5所示，本实施例提供一种往复直线运动转单向圆周运动装置3，往复直线运动转单向圆周运动装置3与往复直线运动转单向圆周运动装置1的区别在于，往复直线运动机构32包括直线滑轨321、滑设于直线滑轨321上的踏板323、与踏板323固定连接的传动皮带322以及三个副皮带轮324。直线滑轨321固设于装置主体31上，且传动皮带322与三个副皮带轮324以及相同侧的回转轮进行皮带传动连接，使得往复直线运动机构32与相同侧的回转轮进行传动连接，进而使得往复直线运动机构32与直线运动转换机构33进行传动连接。在本实施例中，副皮带轮324的数目可根据实际需要进行增减。工作时，通过踏板323在直线滑轨321上进行上下直线运动，带动传动皮带322进行传动，进而使得回转轮转动。
实施例四：如图6及图7所示，本实施例提供一种往复直线运动转单向圆周运动装置4，往复直线运动转单向圆周运动装置4与往复直线运动转单向圆周运动装置1的区别在于，直线运动转换机构43包括输入齿轮431、贯穿装置主体41设置的输入转轴432、主锥齿轮433及两侧锥齿轮434，输入转轴432与装置主体41之间轴承连接，输入齿轮431通过键槽同步转动连接输入转轴432位于装置主体41外的一端，主锥齿轮433通过键槽同步转动连接输入转轴432位于装置主体41内的一端，第一转轴451的两端还分别通过一单向轴承(未图示)与一侧锥齿轮434进行单向同步转动连接，每一侧锥齿轮434皆与主锥齿轮433齿合连接，输入齿轮431的相对两侧分别设有一往复直线运动机构42，且每一往复直线运动机构42皆与输入齿轮431进行传动连接。
如图7及图8所示，转速调节机构45包括设于第一转轴451上的第一齿轮组452、设于第二转轴453上的第二齿轮组454以及设于第三转轴455上的第三齿轮组456，且第一齿轮组452、第二齿轮组454及第三齿轮组456分别包括直径依次递减设置的大齿轮、中齿轮及小齿轮，第一齿轮组452、第二齿轮组454及第三齿轮组456之间呈三角形排列。
如图6及图7所示，输入齿轮431为链轮，往复直线运动机构42包括直线滑轨421、滑设于直线滑轨421上的踏板423、与踏板423固定连接的传动链条422以及两个副链轮424。在本实施例中，如图6所示，位于链轮(即输入齿轮431)的相对两侧的两往复直线运动机构42共用一传动链条422及两副链轮424，两往复直线运动机构42的直线滑轨421分别固设于装置主体41上，传动链条422与两个副链轮424以及链轮(即输入齿轮431)进行传动链合连接，使得两往复直线运动机构42皆与链轮(即输入齿轮431)进行传动连接，进而使得两往复直线运动机构42皆与直线运动转换机构43进行传动连接。
工作时，通过踏板423在直线滑轨421上进行上下直线运动，带动传动链条422进行传动，使得链轮(即输入齿轮431)转动，进而使得主锥齿轮423同步转动，以带动两侧锥齿轮434转动，由于单向轴承的设置，使得第一转轴451只能单向与侧锥齿轮434进行同步转动。当第一转轴451同步转动后，可依次带动第一齿轮组452、第二齿轮组454、第三齿轮组456转动，最后，在第三转轴455的同步转动下，使得输出链轮44完成圆周运动的动力输出。工作过程中，第一换挡器46及第二换挡器47可分别通过驱动第一齿轮组452及第三齿轮组456横向滑动齿合连接第二齿轮组454，以达到变换输出扭矩与转速的目的。
实施例五：如图9所示，本实施例提供一种往复直线运动转单向圆周运动装置5，往复直线运动转单向圆周运动装置5与往复直线运动转单向圆周运动装置4的区别在于，副链轮524的数目为1个，传动链条522与副链轮524以及链轮(即输入齿轮531)进行传动链合连接，使得两往复直线运动机构52皆与链轮(即输入齿轮531)进行传动连接。可见，副链轮524的数目可根据实际需要进行增减。另外，传动链条522亦可换成传动皮带(未图示)，同时需将副链轮524换成副皮带轮。
实施例六：如图10所示，本实施例提供一种往复直线运动转单向圆周运动装置6，往复直线运动转单向圆周运动装置6与往复直线运动转单向圆周运动装置4的区别在于，每一往复直线运动机构62包括直线滑轨621、滑设于直线滑轨621上的齿条622以及设于齿条622上的踏板623，直线滑轨621固设于装置主体61上，且齿条622与输入齿轮631进行齿合连接，使得往复直线运动机构62与输入齿轮631进行传动连接。
实施例七：如图11所示，本实施例提供一种往复直线运动转单向圆周运动装置9，往复直线运动转单向圆周运动装置7与实施例四的往复直线运动转单向圆周运动装置4的区别在于，直线运动转换机构73包括输入齿轮731、贯穿装置主体(未图示)设置的输入转轴732、第一主齿轮733、第二主齿轮734、第一从齿轮735、第二从齿轮736、副转轴737以及副齿轮738，输入转轴732与装置主体之间轴承连接，输入齿轮731与输入转轴732位于装置主体外的一端同步转动连接，第一主齿轮733通过第一单向轴承(图中未标示)与输入转轴732位于装置主体内的一端进行单向同步转动连接，第二主齿轮734通过第二单向轴承(图中未标示)与输入转轴732位于装置主体内的一端进行单向同步转动连接，且第一单向轴承的安装方向与第二单向轴承的安装方向相反设置，第一转轴551的两端还分别与第一从齿轮735及第二从齿轮736进行同步转动连接，副转轴737的两端分别与装置主体轴承连接，副齿轮738同步转动连接于副转轴737上，副齿轮738分别齿合连接第一主齿轮733及第一从齿轮735，第二主齿轮734与第二从齿轮轮736齿合连接，输入齿轮731的相对两侧分别设有一往复直线运动机构72，且每一往复直线运动机构72皆与输入齿轮731进行传动连接。
工作时，输入齿轮731在往复直线运动机构72的传动下进行顺时针(或逆时针)转动，进而带动输入转轴732同步转动，由于第一单向轴承及第二单向轴承的反向设置，使得第一主齿轮733及第二主齿轮734往不同的方向进行单向转动，且第一主齿轮733通过副齿轮938来带动第一从齿轮735转动，第二主齿轮734直接带动第二从齿轮736转动，通过副齿轮738的换向，使得第一从齿轮735及第二从齿轮736均只能顺时针单向转动或逆时针单向转动。
另外，上述实施例一至实施例七的每个齿轮组的齿轮均按小、大、中的方式排列，可实现跳跃式变速，亦可如图12所示，每个齿轮组的齿轮按大、中、小的顺序排列，实现逐级变速。
还有，对于本领域技术人员而言，本发明还可根据具体情况的需要，而设置更多组的齿轮组，从而实现更多级的变速效果。
实施例八：如图13所示，本实施例提供一种往复直线运动转单向圆周运动装置8，往复直线运动转单向圆周运动装置8与实施例一提供的往复直线运动转单向圆周运动装置1的区别在于，直线运动转换机构83(即设于装置主体81两侧的回转轮)分别通过一单向轴承(未图示)与主转轴851的两端进行单向同步转动连接，主转轴851直接通过键槽与圆周运动输出机构84(即输出链轮)进行同步转动连接，由于本实施例的往复直线运动转单向圆周运动装置8不包括转速调节机构，因而仅可将往复直线运动方式转换为单向圆周运动方式，不具备多级变速功能。
实施例九：如图14所示，本实施例提供一种往复直线运动转单向圆周运动装置9，往复直线运动转单向圆周运动装置9与实施例六提供的往复直线运动转单向圆周运动装置6的区别在于，两侧锥齿轮934分别通过一单向轴承(未图示)与驱动转轴951的两端进行单向同步转动连接，驱动转轴951直接通过键槽与圆周运动输出机构94(即输出链轮)进行同步转动连接，由于本实施例的往复直线运动转单向圆周运动装置9同样不包括转速调节机构，因而仅可将往复直线运动方式转换为单向圆周运动方式，不具备多级变速功能。
实施例十：如图15所示，本实施例提供一种往复直线运动转单向圆周运动装置10，往复直线运动转单向圆周运动装置10与实施例七的往复直线运动转单向圆周运动装置8的区别在于，第一从齿轮1035与第二从齿轮1036分别与驱动转轴1051的两端进行同步转动连接，驱动转轴1051直接通过键槽与圆周运动输出机构104(即输出链轮)进行同步转动连接，由于本实施例的往复直线运动转单向圆周运动装置10同样不包括转速调节机构，因而仅可将往复直线运动方式转换为单向圆周运动方式，不具备多级变速功能。
实施例十一：如图16所示，本实施例提供一种往复直线运动转单向圆周运动装置11，往复直线运动转单向圆周运动装置11与实施例二的往复直线运动转单向圆周运动装置2的区别在于，其第一齿轮组1152、第二齿轮组1154以及第三齿轮组1156均只有一个齿轮，且无第一换挡器及第二换挡器，因而仅可将往复直线运动方式转换为单向圆周运动方式，及仅具备一级变速功能，不具备多级变速功能。
另外，上述实施例一至实施例十一中的同步转动连接均通过键槽来实现，亦可通过轴套等其它方式来实现。
实施例十二：如图17所示，本实施例提供了一种人工动力车，该人工动力车具体为自行车，其包括动力输出结构(即车轮)及上述实施例一至实施例十一任一提到的往复直线运动转单向圆周运动装置，该往复直线运动转单向圆周运动装置的圆周运动输出机构(即输出链轮)通过传动链条与其动力输出结构(即车轮)传动连接，这样一来，便可通过直线踩动该往复直线运动转单向圆周运动装置的两个踏板来带动本自行车的车轮转动，进而达到自由驾驶本自行车的目的，与传统的自行车通过圆周运动来踩动踏板的方式相比，本自行车更省力。
实施例十三：如图18所示，本实施例提供了一种人工动力车，该人工动力车具体为站立骑行车，其包括动力输出结构(即车轮)及上述实施例一至实施例十一任一提到的往复直线运动转单向圆周运动装置，该往复直线运动转单向圆周运动装置的圆周运动输出机构(即输出链轮)通过传动链条与其动力输出结构(即车轮)传动连接，这样一来，便可通过直线踩动该往复直线运动转单向圆周运动装置的两个踏板来带动本站立骑行车的车轮转动，进而达到自由驾驶本站立骑行车的目的，与传统的自行车通过圆周运动来踩动踏板的方式相比，本站立骑行车更省力。
实施例十四：如图19所示，本实施例提供了一种人工动力车，该人工动力车具体为站立骑行车，其包括动力输出结构(即车轮)及上述实施例一至实施例十一任一提到的往复直线运动转单向圆周运动装置，该往复直线运动转单向圆周运动装置的圆周运动输出机构通过传动轴与其动力输出结构(即车轮)传动连接，这样一来，便可通过直线踩动该往复直线运动转单向圆周运动装置的两个踏板来带动本站立骑行车的车轮转动，进而达到自由驾驶本站立骑行车的目的，与传统的自行车通过圆周运动来踩动踏板的方式相比，本站立骑行车更省力。
实施例十五：如图20所示，本实施例提供了一种人工动力车，该人工动力车具体为三轮车，其包括动力输出结构(即车轮)及上述实施例一至实施例十一任一提到的往复直线运动转单向圆周运动装置，该往复直线运动转单向圆周运动装置的圆周运动输出机构(即输出链轮)通过传动皮带与其动力输出结构(即车轮)传动连接，这样一来，便可通过直线踩动该往复直线运动转单向圆周运动装置的两个踏板来带动本三轮车的车轮转动，进而达到自由驾驶本三轮车的目的，与传统的自行车通过圆周运动来踩动踏板的方式相比，本三轮车更省力。
实施例十六：如图21所示，本实施例提供了一种人工动力车，该人工动力车具体为靠背自行车，其除了包括动力输出结构(即车轮)及上述实施例一至实施例十一任一提到的往复直线运动转单向圆周运动装置之外，还包括一设于靠背自行车后座的靠背，其往复直线运动转单向圆周运动装置倾斜放置，且该往复直线运动转单向圆周运动装置的圆周运动输出机构(即输出链轮)通过传动链条与其动力输出结构(即车轮)传动连接，这样一来，便可通过直线踩动该往复直线运动转单向圆周运动装置的两个踏板来带动本靠背自行车的车轮转动，进而达到自由驾驶本靠背自行车的目的，与传统的自行车通过圆周运动来踩动踏板的方式相比，本靠背自行车更省力，且靠背的设置可使得驾驶者微躺着驾驶本靠背自行车，同时，借助靠背，驾驶者腿部更好发力，使之驾驶更舒适。
实施例十七：如图22所示，本实施例提供一种人工动力船，该人工动力船船包括动力输出结构(即螺旋桨)及上述实施例一至实施例十一任一提到的往复直线运动转单向圆周运动装置，该往复直线运动转单向圆周运动装置的圆周运动输出机构(即输出链轮)通过传动轴与其动力输出结构(即螺旋桨)传动连接，这样一来，本人工动力船行驶时，便可通过直线踩动该往复直线运动转单向圆周运动装置的两个踏板来带动本人工动力船的螺旋桨转动，进而达到人工驱动本人工动力船行驶的目的。
另外，除了实施例十一至实施例十七提到的人工动力车、人工动力船等交通工具外，上述实施例一至实施例十一任一提到的往复直线运动转单向圆周运动装置还可应用于其他交通工具上，如动力伞，通过动力伞的动力输出机构(即螺旋桨)与该往复直线运动转单向圆周运动装置的圆周运动输出机构传动连接，来达到直线踩动该往复直线运动转单向圆周运动装置的两个踏板便可带动动力伞的螺旋桨转动，进而自由驾驶本动力伞的目的，再如儿童玩具车，通过儿童玩具车的动力输出机构(即车轮)与该往复直线运动转单向圆周运动装置的圆周运动输出机构传动连接，来达到直线踩动该往复直线运动转单向圆周运动装置的两个踏板便可带动儿童玩具车的车轮转动，进而自由驾驶儿童玩具车本的目的。还有，在将上述实施例一至实施例十一任一提到的往复直线运动转单向圆周运动装置应用于人工动力车、儿童玩具车、人工动力船、动力伞等交通工具时，其圆周运动输出机构(即输出链轮)可通过传动轴、传动链条、传动皮带等各种传动方式与交通工具的动力输出机构(如车轮、螺旋桨等)进行传动连接。
上述提到的往复直线运动转单向圆周运动装置，其不仅将人工动能的直线运动驱动方式，通过齿轮组与单向轴承的转换，使之变为输出圆周运动的方式，结构简单紧凑，而且通过齿轮组横向滑动啮合，来达到变换输出扭矩与转速的方式，调速十分方便。还有，齿轮组的齿轮可按大、中、小的顺序排列，可逐级变速，亦可按小、大、中的方式排列，跳跃式变速。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (22)

1.一种往复直线运动转单向圆周运动装置，其特征在于，所述往复直线运动转单向圆周运动装置包括装置主体、以及设置于所述装置主体上的往复直线运动机构、直线运动转换机构及圆周运动输出机构；所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构传动连接，所述直线运动转换机构将所述往复直线运动机构输出的往复直线运动转换为双向圆周运动，所述直线运动转换机构还与所述圆周运动输出机构进行单向同步转动连接，所述圆周运动输出机构用于输出单向圆周运动。
2.如权利要求1所述的往复直线运动转单向圆周运动装置，其特征在于，所述直线运动转换机构包括输入齿轮、贯穿所述装置主体设置的输入转轴、第一主齿轮、第二主齿轮、第一从齿轮、第二从齿轮、副转轴以及副齿轮，所述输入转轴与所述装置主体之间轴承连接，所述输入齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体外的一端同步转动连接，所述第一主齿轮通过第一单向轴承与所述输入转轴位于所述装置主体内的一端进行单向同步转动连接，所述第二主齿轮通过第二单向轴承与所述输入转轴位于所述装置主体内的一端进行单向同步转动连接，且所述第一单向轴承的安装方向与所述第二单向轴承的安装方向相反设置，所述副转轴的两端分别与所述装置主体轴承连接，所述副齿轮同步转动连接于所述副转轴上，所述副齿轮分别齿合连接所述第一主齿轮及所述第一从齿轮，所述第二主齿轮与所述第二从齿轮轮齿合连接，所述输入齿轮的相对两侧分别设有一所述往复直线运动机构，且每一所述往复直线运动机构皆与所述输入齿轮进行传动连接，所述第一从齿轮与所述第二从齿轮之间设有驱动转轴，所述驱动转轴的两端分别与所述第一从齿轮及所述第二从齿轮进行同步转动连接，所述驱动转轴与所述圆周运动输出机构传动连接，从而使所述直线运动转换机构与所述圆周运动输出机构实现单向同步转动连接。
3.如权利要求2所述的往复直线运动转单向圆周运动装置，其特征在于，所述往复直线运动转单向圆周运动装置还包括内置于所述装置主体中的转速调节机构，所述直线运动转换机构与所述转速调节机构单向同步转动连接，所述转速调节机构与所述圆周运动输出机构传动连接；所述转速调节机构为N个齿轮组，其中，N≥2；每个所述齿轮组包括若干个直径不等的齿轮；每个所述齿轮组分别同步转动连接于相应的转轴上，所述齿轮组相应的转轴的两端分别与所述装置主体轴承连接；所述N个齿轮组中，每个齿轮组依次齿合连接，其中，第一齿轮组相应的转轴为所述驱动转轴，第N齿轮组相应的转轴与所述圆周运动输出机构同步转动连接；所述N个齿轮组中设有若干换挡器使相邻齿轮组在所述换挡器的驱动下变换不同的相互齿合方式。
4.如权利要求3所述的往复直线运动转单向圆周运动装置，其特征在于，所述转速调节机构包括设于第一转轴上的第一齿轮组、设于第二转轴上的第二齿轮组以及设于第三转轴上的第三齿轮组，且所述第一齿轮组、所述第二齿轮组及所述第三齿轮组分别包括大齿轮、中齿轮及小齿轮；
所述第一齿轮组在第一换挡器的驱动下在所述第一转轴上自由滑动到齿轮齿合位置，使得所述第一齿轮组的大齿轮与所述第二齿轮组的小齿轮进行齿合连接，或使得所述第一齿轮组的中齿轮与所述第二齿轮组的中齿轮进行齿合连接，或使得所述第一齿轮组的小齿轮与所述第二齿轮组的大齿轮进行齿合连接；
所述第三齿轮组在第二换挡器的驱动下在所述第三转轴上自由滑动到齿轮齿合位置，使得所述第三齿轮组的大齿轮与所述第二齿轮组的小齿轮进行齿合连接，或使得所述第三齿轮组的中齿轮与所述第二齿轮组的中齿轮进行齿合连接，或使得所述第三齿轮组的小齿轮与所述第二齿轮组的大齿轮进行齿合连接；
所述圆周运动输出机构与所述第三转轴的一端同步转动连接，以使得所述转速调节机构与所述圆周运动输出机构传动连接。
5.如权利要求4所述的往复直线运动转单向圆周运动装置，其特征在于，所述第一换挡器及所述第二换挡器分别包括带滑槽及中心销的拨动器基座、带调速拨杆的拨杆滑块以及带回转弹簧的拨挡旋转圆柱，所述拨挡旋转圆柱套设于所述中心销上，所述拨杆滑块滑设于所述滑槽中，所述拨挡旋转圆柱与所述拨杆滑块驱动连接，所述调速拨杆邻近所述第一齿轮组或所述第三齿轮组设置。
6.如权利要求2-5任一所述的往复直线运动转单向圆周运动装置，其特征在于，所述往复直线运动机构包括直线滑轨、滑设于所述直线滑轨上的齿条以及设于所述齿条上的踏板，所述直线滑轨固设于所述装置主体上，且所述齿条与所述输入齿轮进行齿合连接，使得所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构进行传动连接。
7.如权利要求2-5任一所述的往复直线运动转单向圆周运动装置，其特征在于，所述往复直线运动机构包括直线滑轨、滑设于所述直线滑轨上的踏板、与所述踏板固定连接的传动链条以及若干副链轮，所述直线滑轨固设于所述装置主体上，所述传动链条与所述若干副链轮以及所述输入齿轮进行传动链合连接，使得所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构进行传动连接。
8.一种交通工具，其特征在于，所述交通工具包括动力输出机构及往复直线运动转单向圆周运动装置，所述往复直线运动转单向圆周运动装置包括装置主体、以及设置于所述装置主体上的往复直线运动机构、直线运动转换机构及圆周运动输出机构；所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构传动连接，所述直线运动转换机构将所述往复直线运动机构输出的往复直线运动转换为双向圆周运动，所述直线运动转换机构还与所述圆周运动输出机构进行单向同步转动连接，所述圆周运动输出机构用于输出单向圆周运动，且所述圆周运动输出机构与所述动力输出机构传动连接。
9.如权利要求1所述的交通工具，所述交通工具为人工动力车或儿童玩具车或人工动力船或人工动力伞，所述动力输出机构为人工动力车的车轮或儿童玩具车的车轮或人工动力船的螺旋桨或人工动力伞的螺旋桨。
10.如权利要求9所述的交通工具，其特征在于，所述直线运动转换机构包括相对设于所述装置主体两侧的两回转轮，每一所述回转轮与所述装置主体之间设有一主回转弹簧，每一所述回转轮的相同侧设有一所述往复直线运动机构，且所述往复直线运动机构与相同侧的所述回转轮进行传动连接；所述两回转轮之间设有一主转轴，所述主转轴两端分别通过一单向轴承与同侧所述回转轮进行单向同步转动连接，所述主转轴与所述圆周运动输出机构传动连接，从而使所述直线运动转换机构与所述圆周运动输出机构实现单向同步转动连接。
11.如权利要求10所述的交通工具，其特征在于，所述往复直线运动转单向圆周运动装置还包括内置于所述装置主体中的转速调节机构，所述转速调节机构为N个齿轮组，其中，N≥2；每个所述齿轮组包括若干个直径不等的齿轮；所述N个齿轮组中的第一齿轮组同步转动连接于所述主转轴上，所述N个齿轮组中的其他齿轮组分别同步转动连接于其相应的转轴上，所述齿轮组相应的转轴的两端分别与所述装置主体轴承连接；所述N个齿轮组中，每个齿轮组依次齿合连接；第N齿轮组相应的转轴与所述圆周运动输出机构同步转动连接；所述N个齿轮组中设有若干换挡器使相邻齿轮组在所述换挡器的驱动下变换不同的相互齿合方式。
12.如权利要求9所述的交通工具，其特征在于，所述往复直线运动转单向圆周运动装置还包括内置于所述装置主体中的转速调节机构，所述直线运动转换机构与所述转速调节机构单向同步转动连接，所述转速调节机构与所述圆周运动输出机构传动连接；所述转速调节机构为N个齿轮组，其中，N≥2；每个所述齿轮组包括若干个直径不等的齿轮；每个所述齿轮组分别同步转动连接于相应的转轴上，所述齿轮组相应的转轴的两端分别与所述装置主体轴承连接；所述N个齿轮组中，每个齿轮组依次齿合连接，其中，第一齿轮组相应的转轴与所述直线运动变换机构单向同步转动连接，第N齿轮组相应的转轴与所述圆周运动输出机构同步转动连接；所述N个齿轮组中设有若干换挡器使相邻齿轮组在所述换挡器的驱动下变换不同的相互齿合方式。
13.如权利要求12所述的交通工具，其特征在于，所述转速调节机构包括设于第一转轴上的第一齿轮组、设于第二转轴上的第二齿轮组以及设于第三转轴上的第三齿轮组，且所述第一齿轮组、所述第二齿轮组及所述第三齿轮组分别包括大齿轮、中齿轮及小齿轮；
所述第一齿轮组在第一换挡器的驱动下在所述第一转轴上自由滑动到齿轮齿合位置，使得所述第一齿轮组的大齿轮与所述第二齿轮组的小齿轮进行齿合连接，或使得所述第一齿轮组的中齿轮与所述第二齿轮组的中齿轮进行齿合连接，或使得所述第一齿轮组的小齿轮与所述第二齿轮组的大齿轮进行齿合连接；
所述第三齿轮组在第二换挡器的驱动下在所述第三转轴上自由滑动到齿轮齿合位置，使得所述第三齿轮组的大齿轮与所述第二齿轮组的小齿轮进行齿合连接，或使得所述第三齿轮组的中齿轮与所述第二齿轮组的中齿轮进行齿合连接，或使得所述第三齿轮组的小齿轮与所述第二齿轮组的大齿轮进行齿合连接；
所述圆周运动输出机构与所述第三转轴的一端同步转动连接，以使得所述转速调节机构与所述圆周运动输出机构传动连接。
14.如权利要求13所述的交通工具，其特征在于，所述第一换挡器及所述第二换挡器分别包括带滑槽及中心销的拨动器基座、带调速拨杆的拨杆滑块以及带回转弹簧的拨挡旋转圆柱，所述拨挡旋转圆柱套设于所述中心销上，所述拨杆滑块滑设于所述滑槽中，所述拨挡旋转圆柱与所述拨杆滑块驱动连接，所述调速拨杆邻近所述第一齿轮组或所述第三齿轮组设置。
15.如权利要求14所述的交通工具，其特征在于，所述直线运动转换机构包括输入齿轮、贯穿所述装置主体设置的输入转轴、主锥齿轮及两侧锥齿轮，所述输入转轴与所述装置主体之间轴承连接，所述输入齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体外的一端同步转动连接，所述主锥齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体内的一端同步转动连接，所述第一转轴的两端还分别通过一单向轴承与一所述侧锥齿轮进行单向同步转动连接，每一所述侧锥齿轮皆与所述主锥齿轮齿合连接，所述输入齿轮的相对两侧分别设有一所述往复直线运动机构，且每一所述往复直线运动机构皆与所述输入齿轮进行传动连接。
16.如权利要求14所述的交通工具，其特征在于，所述直线运动转换机构包括输入齿轮、贯穿所述装置主体设置的输入转轴、第一主齿轮、第二主齿轮、第一从齿轮、第二从齿轮、副转轴以及副齿轮，所述输入转轴与所述装置主体之间轴承连接，所述输入齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体外的一端同步转动连接，所述第一主齿轮通过第一单向轴承与所述输入转轴位于所述装置主体内的一端进行单向同步转动连接，所述第二主齿轮通过第二单向轴承与所述输入转轴位于所述装置主体内的一端进行单向同步转动连接，且所述第一单向轴承的安装方向与所述第二单向轴承的安装方向相反设置，所述第一转轴的两端还分别与所述第一从齿轮及所述第二从齿轮进行同步转动连接，所述副转轴的两端分别与所述装置主体轴承连接，所述副齿轮同步转动连接于所述副转轴上，所述副齿轮分别齿合连接所述第一主齿轮及所述第一从齿轮，所述第二主齿轮与所述第二从齿轮轮齿合连接，所述输入齿轮的相对两侧分别设有一所述往复直线运动机构，且每一所述往复直线运动机构皆与所述输入齿轮进行传动连接。
17.如权利要求9所述的交通工具，其特征在于，所述直线运动转换机构包括输入齿轮、贯穿所述装置主体设置的输入转轴、主锥齿轮及两侧锥齿轮，所述输入转轴与所述装置主体之间轴承连接，所述输入齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体外的一端同步转动连接，所述主锥齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体内的一端同步转动连接，每一所述侧锥齿轮皆与所述主锥齿轮齿合连接，所述输入齿轮的相对两侧分别设有一所述往复直线运动机构，且每一所述往复直线运动机构皆与所述输入齿轮进行传动连接；所述两侧锥齿轮之间设有驱动转轴，所述驱动转轴的两端分别通过一单向轴承与一所述侧锥齿轮进行单向同步转动连接；所述驱动转轴与所述圆周运动输出机构传动连接，从而使所述直线运动转换机构与所述圆周运动输出机构实现单向同步转动连接。
18.如权利要求9所述的交通工具，其特征在于，所述直线运动转换机构包括输入齿轮、贯穿所述装置主体设置的输入转轴、第一主齿轮、第二主齿轮、第一从齿轮、第二从齿轮、副转轴以及副齿轮，所述输入转轴与所述装置主体之间轴承连接，所述输入齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体外的一端同步转动连接，所述第一主齿轮通过第一单向轴承与所述输入转轴位于所述装置主体内的一端进行单向同步转动连接，所述第二主齿轮通过第二单向轴承与所述输入转轴位于所述装置主体内的一端进行单向同步转动连接，且所述第一单向轴承的安装方向与所述第二单向轴承的安装方向相反设置，所述副转轴的两端分别与所述装置主体轴承连接，所述副齿轮同步转动连接于所述副转轴上，所述副齿轮分别齿合连接所述第一主齿轮及所述第一从齿轮，所述第二主齿轮与所述第二从齿轮轮齿合连接，所述输入齿轮的相对两侧分别设有一所述往复直线运动机构，且每一所述往复直线运动机构皆与所述输入齿轮进行传动连接，所述第一从齿轮与所述第二从齿轮之间设有驱动转轴，所述驱动转轴的两端分别与所述第一从齿轮及所述第二从齿轮进行同步转动连接，所述驱动转轴与所述圆周运动输出机构传动连接，从而使所述直线运动转换机构与所述圆周运动输出机构实现单向同步转动连接。
19.如权利要求10或11所述的交通工具，其特征在于，所述往复直线运动机构包括直线滑轨、滑设于所述直线滑轨上的齿条以及设于所述齿条上的踏板，所述直线滑轨固设于所述装置主体上，且所述齿条与所述回转轮进行齿合连接，使得所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构进行传动连接。
20.如权利要求15或16或17或18所述的交通工具，其特征在于，所述往复直线运动机构包括直线滑轨、滑设于所述直线滑轨上的齿条以及设于所述齿条上的踏板，所述直线滑轨固设于所述装置主体上，且所述齿条与所述输入齿轮进行齿合连接，使得所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构进行传动连接。
21.如权利要求10或11所述的交通工具，其特征在于，所述往复直线运动机构包括直线滑轨、滑设于所述直线滑轨上的踏板、与所述踏板固定连接的传动链条以及若干副链轮，所述直线滑轨固设于所述装置主体上，所述传动链条与所述若干副链轮以及所述回转轮进行传动链合连接，使得所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构进行传动连接。
22.如权利要求15或16或17或18所述的交通工具，其特征在于，所述往复直线运动机构包括直线滑轨、滑设于所述直线滑轨上的踏板、与所述踏板固定连接的传动链条以及若干副链轮，所述直线滑轨固设于所述装置主体上，所述传动链条与所述若干副链轮以及所述输入齿轮进行传动链合连接，使得所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构进行传动连接。
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