CN106314035A - 车轮轮轴的中部驱动装置 - Google Patents

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B35/00—Axle units; Parts thereof ; Arrangements for lubrication of axles
    • B60B35/12—Torque-transmitting axles

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

本发明涉及一种车轮轮轴的中部驱动装置，它包括自行车驱动轴、轮轴、钢丝、钢圈和轮胎，所述驱动轴与轮轴的连接部位位于后轮轮轴的中部，所述钢丝设置在驱动轴和轮轴的两侧；所述驱动轴的左端在后轮轮轴的中部与轮轴相互连接，驱动轴的右端安装棘轮，飞轮传递过来的力通过棘轮与驱动轴传递给轮轴，推动后轮转动；所述轮轴、钢丝与钢圈和轮胎构成分离体，作用于分离体的载荷是对称载荷，载荷引起的分离体各个对称点的内力相等，由此钢丝的内力对称分布，使得后轮左右两边钢丝的所受的拉力一致。本发明将驱动力移至后轮轮轴中部，使后轮两边的钢丝由驱动力产生的拉力基本对称，解决了自行车后轮两边钢丝拉力严重不对称的问题。

Description

车轮轮轴的中部驱动装置
技术领域
本发明涉及机械装置，特别涉及一种自行车后轮轮轴的中部驱动装置。
背景技术
自行车受到的载荷主要有重力载荷和驱动力引起的载荷两类。相对于这两类载荷，自行车后轮钢丝的内力（拉力）也由两部分组成，即由重力载荷产生的拉力以及由驱动力引起的拉力。
由于钢丝的数量较多，可以认为车轮钢丝的布置方式对于钢圈的中心平面基本上是对称的（以下视为对称）。由于重力载荷引起的地面正压力作用于车轮的中心平面内，所以重力载荷引起的中心面两边的钢丝的拉力是对称分布的。但是，对于驱动力引起钢丝的拉力并不一定是对称分布的。对于目前多数自行车而言，飞轮直接安装于轮轴的右侧。这样，驱动力就位于中心面的右侧，它就不是对称载荷。由于力往往是沿着最短的路径传递的，所以，靠近飞轮一边的钢丝由驱动力引起的拉力要大于另一边钢丝产生的拉力。
由于驱动力是自行车非常重要的力，这种现象使得自行车后轮钢丝的拉力严重不对称，一边拉力大，另一边拉力小。对于自行车的设计者而言，这种情况是不可接受的，必须要加以克服。
有鉴于此，该领域的技术人员着手研发一种新的自行车后轮轮轴的中部驱动装置，以满足实际应用的需求。
发明内容
本发明的任务是提供一种自行车后轮轮轴的中部驱动装置，将驱动力移至后轮轮轴中部，以解决自行车后轮两边钢丝拉力严重不对称的问题。
本发明的技术解决方案如下：
一种车轮轮轴的中部驱动装置，它包括自行车驱动轴、轮轴、钢丝、钢圈和轮胎，所述驱动轴与轮轴的连接部位位于后轮轮轴的中部，所述钢丝设置在驱动轴和轮轴的两侧；
所述驱动轴的左端在后轮轮轴的中部与轮轴相互连接，驱动轴的右端安装棘轮，飞轮传递过来的力通过棘轮与驱动轴传递给轮轴，推动后轮转动；
所述轮轴、钢丝与钢圈和轮胎构成分离体，作用于分离体的载荷是对称载荷，载荷引起的分离体各个对称点的内力相等，由此钢丝的内力对称分布，使得后轮左右两边钢丝的所受的拉力一致。
所述驱动轴与轮轴通过螺纹连接。
所述驱动轴与轮轴的连接是用键连接。
本发明的一种自行车后轮轮轴的中部驱动装置是将自行车的驱动轴与轮轴的连接部位设置在后轮轮轴中部，这种连接方式使后轮两边的钢丝由驱动力产生的拉力基本对称，克服了现有后轮只有一边的钢丝有驱动力引起的拉力，另一边没有这一拉力的缺点。
本发明所述的自行车后轮轮轴的特点是，这种轮轴与驱动轴的连接部位位于轮轴的中部，这种连接方式使得后轮左右两边钢丝的所受的拉力基本一致。
附图说明
图1是本发明的一种自行车后轮轮轴的主视图。
图2是图1中的驱动轴与轮轴的连接示意图。
图3是图1中的轮轴与钢丝的分离体示意图。
附图标记：
1为钢丝，2为驱动轴，3为轮轴。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
参看图1和图2，本发明提供一种自行车后轮轮轴的中部驱动装置，它主要由驱动轴2、轮轴3、钢丝1、钢圈和轮胎组成，驱动轴2与轮轴3的连接部位位于后轮轮轴的中部，钢丝1设置在驱动轴2和轮轴3的两侧。
如图2中所示，驱动轴2的左端在后轮轮轴的中部与轮轴3相互连接，驱动轴2的右端安装棘轮，飞轮传递过来的力通过棘轮与驱动轴传递给轮轴，推动后轮转动。
众所周知，结构对称，载荷对称，那么结构的内力一定是对称的。图3是轮轴、钢丝与图1中A点处的钢圈和轮胎（这两者图中未画出）的分离体图。这一分离体的结构对于钢圈的中心平面是对称的。由于作用于这一分离体的载荷是对称的，因而由载荷引起的钢丝的内力也是对称的。
参看图3，作用于这一分离体的载荷是轮胎与地面接触处（A点）地面的正压力与摩擦力、作用于轮轴与驱动轴连接处D点的驱动力以及上述各力在轴承B点与C点处产生的支反力。这些力中，正压力、摩擦力与驱动力都位于车轮中心平面内，由于结构对称，所以用静力平衡方程求出的B、C点处的支反力也是对称的。
轮轴3、钢丝1与钢圈和轮胎构成分离体，作用于分离体的载荷是对称载荷，载荷引起的分离体各个对称点的内力相等，由此钢丝的内力对称分布，使得后轮左右两边钢丝的所受的拉力一致。
由此可知，作用于分离体的载荷是对称载荷，所以，载荷引起的分离体各个对称点的内力是相等的。这就是说，钢丝的内力是对称分布的。这就解决了目前自行车后轮一边钢丝的拉力大而另一边钢丝拉力小的问题。
实际上，自行车后轮结构对于轮子的中心平面也可能稍有不对称。但是，只要在后轮设计上尽量使它接近对称，两边钢丝内力的差别不会大。
本发明中的驱动轴2的左端在后轮轮轴的中部与轮轴3相互连接，连接方式不限，可以是螺纹连接，也可以用键连接，或用其他方式连接。
综上所述，本发明的自行车后轮轮轴的中部驱动装置是将驱动力移至后轮轮轴中部，将自行车的驱动轴与轮轴的连接部位设置在后轮轮轴中部，这种连接方式使后轮两边的钢丝由驱动力产生的拉力基本对称，解决了自行车后轮两边钢丝拉力严重不对称的问题。
当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，其中附图是本发明的原理图，而不是对本发明的限定，在传动轴与轮轴的连接部位位于轮轴中部的范围内，两者的任何连接方式都将是本发明权利要求的范围。

Claims (3)

1.一种车轮轮轴的中部驱动装置，它包括自行车驱动轴（2）、轮轴（3）、钢丝（1）、钢圈和轮胎，其特征在于：所述驱动轴（2）与轮轴（3）的连接部位位于后轮轮轴的中部，所述钢丝（1）设置在驱动轴（2）和轮轴（3）的两侧；
所述驱动轴（2）的左端在后轮轮轴的中部与轮轴（3）相互连接，驱动轴（2）的右端安装棘轮，飞轮传递过来的力通过棘轮与驱动轴传递给轮轴，推动后轮转动；
所述轮轴（3）、钢丝（1）与钢圈和轮胎构成分离体，作用于分离体的载荷是对称载荷，载荷引起的分离体各个对称点的内力相等，由此钢丝的内力对称分布，使得后轮左右两边钢丝的所受的拉力一致。
2.根据权利要求1所述的车轮轮轴的中部驱动装置，其特征在于：所述驱动轴（2）与轮轴（3）通过螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的车轮轮轴的中部驱动装置，其特征在于：所述驱动轴（2）与轮轴（3）的连接是用键连接。
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