CN2785969Y - 自行车、三轮车齿轮节力装置 - Google Patents

Abstract

一种自行车、三轮车齿轮节力装置，包括传动机构，传动机构由主动齿轮、从动齿轮、小链盘、链条、飞儿组成，主动齿轮与从动齿轮啮合传动，该从动齿轮再与另一组从动齿轮传动，而后从动齿轮与小链盘同轴、同心、刚性联接带动链条，通过链条传动带动飞儿运转，驱使车行走。本实用新型结构简单、合理，传动机构采用标准件，无技术难度，成本低，特别是大大减小蹬的力量，能节省一半蹬力，选用不同齿数比或小链盘直径均可达到节省不同力的目的，从而减轻了人们骑自行车的劳动强度。

Description

自行车、三轮车齿轮节力装置

技术领域

本实用新型涉及到自行车、三轮车传动装置，适用于人力自行车、电动自行车、三轮车，具体讲是一种自行车、三轮车齿轮节力装置。

技术背景

现在，市场上销售及人们工作、生活中用的自行车均为传统的传动装置，即链盘带动链条，链条带动飞儿，通过踏臂的转动使自行车行走。由于结构上的设计欠妥，造成人们在骑自行车时，要用比较大的劲，克服较大的阻力，才能使自行车按人们要求速度行驶。因此，在行驶过程中感到累，特别是骑长距离路程，更感到费力，更感到腿部累。

发明内容

本实用新型的目的是向社会提供一种结构简单、合理，采用标准件，无技术难度，成本低，大大减少蹬的力量，可以节省一半左右蹬力的自行车、三轮车齿轮节力装置。

本实用新型的技术方案是这样完成的。

一种自行车、三轮车节力装置，包括传动机构，其特征在于传动机构由主动齿轮、从动齿轮、小链盘、链条、飞儿组成，主动齿轮与从动齿轮8啮合传动，从动齿轮8再与从动齿轮6啮合传动，从动齿轮6与小链盘同轴、同心、刚性联接带动链条，通过链条传动带动飞儿运转，驱使车行走。

所述的主动齿轮至少带动一组从动齿轮啮合传动或一组以上，且主动齿轮直径大于从动齿轮。

所述的主动齿轮和小链盘直径均小于现有链盘直径，但是通过主从动齿轮啮合传力以后，能节省力，且和脚蹬一圈仍保持自行车行走的原速度和原行程距离。

本实用新型脚臂转动带动主动齿轮同步同心转动，主动齿轮带动从动齿轮8啮合传动，从动齿轮8再与从动齿轮6啮合传动，从动齿轮6带动小链盘同步同心转动，这样小链盘带动链条，链条的传动带动飞儿使后车轮转动，从而驱使人力车、电动自行车、三轮车行走。选好主动齿轮与从动齿轮的齿数比(主动齿轮大于从动齿轮)就能满足脚臂转一圈，车轮转多圈行程的目的，且这样的转换，可以大大减少蹬力。

通过下面的例子可以说明本实用新型的优点及其效果。

计算一辆现在的自行车人蹬脚臂转一圈，需付出多少力，自行车又能走多远，以一辆赛车的任一组数据为例。其有关数据如下：

1、脚臂直径：(df1)        df1：340mm

2、链盘直径：(df2)        df2：198mm

链盘齿数：   (Z2)         Z2：48

3、飞直径：  (df3)        df3：68mm

飞齿数：     (Z3)         Z3：16

4、链盘与飞齿数比：     (Zb)Zb＝Z2∶Z3

Zb＝48∶16              Zb＝3∶1

由齿数比这个数据可知，脚臂转动一圈，车抡可以转动三圈。

根据以上数据来计算自行车时，脚臂上所需的蹬力：

先假设飞齿分度园上切向分力为50公斤满足车行走条件，由于飞与链盘间力的传递是链条，所以链盘齿分度园上切向分力仍为50公斤不变。

根据力矩平衡原理：

链盘链齿力(F2)×链盘半径(df2/2)＝脚臂蹬力(F)×脚臂半径(df1/2)

脚臂蹬力(F)＝50×0.198/2÷0.34/2＝29.12公斤

由此可知以上条件、数据的自行车，人付出29.12公斤力的蹬力，车轮可以行走三圈的行程。

现在计算采用节力装置自行车在满足同样的驱动力和同样行程的条件，所需付出的脚蹬力及节省的脚蹬力：

一、对齿轮做如下设计：选择：(齿轮设计只能简述)

1、主动齿轮与从动齿轮的齿数比：(Zb)从动齿轮8与从动齿轮6齿数一致

Zb＝Z5∶Z6(或Z8)＝3∶1

为对比，满足原条件。脚臂转一圈，车轮可转3圈。

2、齿轮模数：(m)  m＝1

此模数选择应可行，原则是越小越省力。

3、选主动齿轮齿数：(Z5)  Z5＝90

此选择也较可行。

根据分度圆直径(df′)为：     df′＝mZ

∴主动齿轮分度圆直径：(df5)  df5＝90mm

4、从动齿轮齿数：满足齿比条件选Z8＝Z6＝90/3＝30

∴从动齿轮分度圆直径：(df6)，(df8)df6＝30mm＝df8

5、脚臂仍保持原数据不变：df1＝340mm

6、选小链盘与飞齿数，分度圆直径一致，由链条传动，链条为原标准件。

齿数：Z7＝Z3＝16

分度圆直径：df7＝df3＝68mm

7、飞齿分度圆切向分力仍为50公斤满足车行走条件。

二、计算节力装置的脚蹬力：(F′)

仍根据力矩平衡原理：

F7×df7/2＝F8×df8/2＝F6×df6/2＝F5×df5/2＝脚蹬力(F′)×df1/2脚蹬力(F′)＝(F7×df7/2)/df1/2＝50×0.068/2÷0.34/2＝10公斤

据此可知，在满足同样的驱动力和同样行程的条件下，采用本节力装置可以节省力19.12公斤，只用原力的1/3。

以上计算忽略了齿轮以法向传递力过程中的损耗及轴承损耗，对此做了详细计算，但损耗并不大，不影响节力结论，详细计算略。

本实用新型除主动齿轮从动齿轮和小链盘为新增标准件以外，其余仍选用原自行车标准部件，所需成本不高，无技术难度。

附图说明

图1为传统自行车及传动机构结构示意图。

图2为本实用新型结构示意图。

图3为本实用新型齿轮传动结构立体示意图。

图中：1、脚臂；2、链盘；3、飞儿；4、链条；5、主动齿轮；

      6、从动齿轮；7、小链盘；8、从动齿轮。

具体实施方式

本实用新型不限于下面实施方式。

图中1-3所示，自行车、三轮车齿轮节力装置，由主动齿轮5、从动齿轮8、从动齿轮6、小键盘7、链条4、飞儿3组成，其主动齿轮5与从动齿轮8啮合传动，从动齿轮8再与从动齿轮6啮合传动，从动齿轮6与小链盘7同心、同轴、刚性联接，其带动链条4，链条4的传动带动飞儿3，驱使人力自行车、电动自行车、三轮车的行走。其主动齿轮5带动一组从动齿轮8、6，主动齿轮5直径大于从动齿轮6直径。小链盘7直径大大小于现通用链盘2直径，原则上是小链盘7直径越小越省力。

图1-3所示，自行车、三轮车齿轮节力装置，脚臂1转动带动主动齿轮5同步同心转动，主动齿轮5带动从动齿轮8啮合传动，从动齿轮8再带动从动齿轮6啮合传动，于是小链盘7随从动齿轮6同步、同心转动，同时从动齿轮6带动链条4，链条4的传动带动飞儿3使后车轮转动，从而驱使人力自行车、电动自行车、三轮车行走。

Claims (3)

1、一种自行车、三轮车齿轮节力装置，包括传动机构，其特征在于传动机构由主动齿轮(5)、从动齿轮(8)、从动齿轮(6)、小链盘(7)、链条(4)、飞儿(3)组成，主动齿轮(5)与从动齿轮(8)啮合传动，从动齿轮(8)再与从动齿轮(6)啮合传动，从动齿轮(6)与小链盘(7)同轴、同心、刚性联接带动链条(4)，通过链条(4)传动带动飞儿(3)运转，驱使车行走。

2、根据权利要求1所述的自行车、三轮车齿轮节力装置，其特征是主动齿轮(5)至少与一组从动齿轮(8)、(6)啮合传动，且大于从动齿轮(8)、(6)。

3、根据权利要求1所述的自行车、三轮车齿轮节力装置，其特征是主动齿轮(5)和小链盘(7)直径均小于现有链盘(2)直径。

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