往复式齿轮箱驱动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于自行车和三轮车及类似车辆的往复式齿轮箱驱动装置，此驱动装置设置在上下可活动的座凳下方，座凳和导轨轴、弹簧靠山三者制成一体；圆柱形支架支撑导轨箱，下端连接齿轮箱；导轨箱盖上面设置有锁座和锁轴；弹簧在支架内，上端连接弹簧靠山，下端连接齿轮箱；导轨轴上段在导轨箱承导件内，中段连接弹簧靠山，下段两面齿条与齿轮箱内低齿轮啮合，传递驱动力；各级驱动高齿轮与各级从动低齿轮啮合；导轨轴上下运动，带动齿轮箱左右链轮向前转动，与传统自行车脚踏主链轮共同组成三动力，三只链轮分别对应啮合三根链条，由链条分别对应啮合三只飞轮。此驱动装置可使骑车者轻快而舒适地驱动。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

往复式齿轮箱驱动装置
本专利技术涉及用于活动式座凳驱动自行车和三轮车或类似车轮的驱动装置， 更特别地涉及一种往复式齿轮箱增速驱动装置，可与传统自行车和三轮车以脚 踏板为驱动装置有机结合统一起来，协调配合一起使用。.此驱动装置可使骑车 者轻快而舒适的方式驱动。技术背景自行车作为一种简便的交通工具，己经与人们的日常生活紧密相连，随着人们对自行车的需求，同时对自行车的要求也越来越高，从1816年法国出现第 一辆木头固定式座凳自行车，摘自《机械创新设计》，发展至今，将近200年的历史，自行车己经得到很大改进和更新。例如用脚踏单动力单速自行车，发展成用脚踏单动力的两个大小直径双链轮，通过前后链条换档器,使链条可啮合 多个不同直径的单飞轮进行转动，可进行多速变换，从而带动车轮前进。但是， 无论车速如何变换，传统固定式座凳自行车都是单动力，依靠踏脚板作驱动， 如果脚不踏自行车就无法前进，而且这种多速固定式座凳自行车，由于增加链轮和飞轮的前后换档器，尤其是后部链条沿后部换档器"S"形曲线走向转动， 因此摩擦阻力增加，踏起来就费力一点。长期以来，传统固定式座凳自行车确实给人们的出行带来很大方便，它不 需要油耗和电能，有利环保。但是随着时代发展和科技进步，人们对自行车这个简便的交通工具提出更高标准和要求，长期以来人们一直渴望解决由骑车 者既是使用者，又能利用本身体重作为能量，驱动自行车向前行驶，同时人们 也一直渴望，能利用弹簧具有输出能量的特性，驱动自行车向前行驶。如果这 两个问题都能得到解决，可以说，这个专利技术将对人们的出行带来极大方便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种座凳可上下活动的自行车和三轮车，踏起来 率度比原来更快、更轻松的往复式齿轮箱驱动装置。本专利技术的目的是这样实现的往复式齿轮箱驱动装置，位于前后车轮中间 的座凳正中下方，在座凳下方通过与其固定连接的紧固螺栓套圈，牢固连接导 轨轴的上部顶端，导轨轴由上中下三段组成，上段前面是"圆弧"形曲面与后 面"1"字形平面组成结合体，中间段较长，上面设置有圆孔，由圆柱销与弹簧 靠山固定连接，这样座凳、导轨轴和弹簧靠山三者组合,制成一体，简称"三者 一体"。导轨箱和箱盖螺纹连接，位于座凳下方，箱内容纳承导件四只滚动滑轮面， 与导轨轴上段的接触表面是"圆弧"形曲面和"1"字形平面相配合，在承导 件中间设置有上下两组四根互相平行垂直圆销轴，轴上左右两边设置有轴套；在箱体外用垫圈和开口销串在轴尾圆孔里锁定；后面上下两根圆销轴，固定在 箱体两边圆孔里；前面上下两根圆销轴，安装在箱体两边有长方形的孔里，可 以前后移动，箱体外轴的左右设置有四只螺母,焊接连接在箱体上,作四只支头螺 栓的靠山，四只支头螺栓上设置有四只锁紧螺母;运动件导轨轴上段与承导件四 只滚动滑轮面，精密配合、平稳往复上下运动。座凳锁和锁轴位于导轨箱盖上方，螺纹连接，圆柱形锁轴分成两段，可在 锁座孔里前后移动，头部粗短有凹槽，尾部细长有圆孔。圆柱形支架上端支撑导轨箱，下端连接齿轮箱,中间设置有密封环，均是螺 纹连接;支架上端左右两边,焊接连接两根螺栓，与车身后支架固定连接，圆柱形 支架内容纳弹簧和弹簧靠山，导轨轴串在弹簧中间。长圆形压缩弹簧的上端活动连接弹簧靠山，下端活动连接齿轮箱，中间设 置有垫圈，以齿轮箱面作为弹簧受力的支撑面，弹簧被压縮在支架内，当座凳 上的载荷大于弹簧的最大工作压力时，座凳通过"三者一体"的弹簧靠山就向 下挤压弹簧，向下运动到下限，这时座凳下的紧固螺栓套圈，碰到导轨箱盖而停 止运动;当座凳上的载荷重量,小于弹簧被压縮的最小工作压力时，这时处于下限 的弹簧就向上顶着弹簧靠山向上运动，运动到上限时，弹簧靠山上面碰到导轨 箱底座而停止运动;只要座凳上的载荷发生忽轻忽重的变化，"三者一体"就会发 生上下往复运动。导轨轴的下段较短，是前后两面齿条，直接插入铝合金齿轮箱，与对称的 前后左右，两组三级棘轮机构齿轮系中第一级低齿轮啮合，同轴中的高齿轮啮合 第二级低齿轮，同轴中的高齿轮啮合第三级低齿轮，输出轴方榫头连接左右方 榫眼链轮，用垫圈、螺母固定。后花盘上车轮右边安装有主飞轮和右飞轮，螺纹连接，中间设置有垫圈隔 开，互不干扰，通过啮合的主链条和右链条，分别对应啮合主链轮和右链轮， 沿顺时针方向转动；花盘左边安装有左飞轮，螺纹连接，通过啮合的左链条对 应啮合左链轮，沿逆时针方向转动；三只飞轮通过花盘上钢丝连接后车轮。下面将用本专利技术的结构特点和作用关系，对它的有益效果进行详细分析说明。设圆柱形压縮弹簧自由总长Ho是355毫米,钢丝直径d是3.5毫米，外径 D是28毫米，中径D2是24.5毫米，总圈数m是37圈，有效工作圈数n是35 圈，弹簧材料是碳素弹簧钢;求:弹簧压縮55毫米放在圆柱形支架内的最小工作 压力是多少？向下再压縮100毫米，共压縮155毫米时的最大工作压力是多少？ 极限变形量和极限工作压力是多少？剪切弹性模量G=78500 N/mm2 。求出弹簧刚度P' : P' =G'd4/8D23* n = 78 5 00 X 3 . 54 / 8 X 24 . 53 X 35 = 2. 86N/腿求出最小压縮行程R是55毫米时的工作压力，是P^F,P' =55 X 2.86 =157 N，化成公斤是16公斤。求出最大压縮行程F2是155毫米时的工作压力是P^F2'P' =155 X 2.86 =443 N，化成公斤是45公斤。根据弹簧设计时还应考虑，在最大载荷作用下各圈之间，仍应有一定的间 距S i，保证此时弹簧仍有弹性。间距S ,的大小推荐为S 1=0. ld》0. 2腿 根据要求极限间距S ,=0. ld =0. 1 X 3. 5二0. 35毫米 最小安全节距是t=d+ S 1=3. 5+0. 35=3. 85毫米工作有效圈数35圈时的最小安全高度是Ha二n t=35X3. 85=135毫米 两端各并紧1圈并磨平，则实际极限高度是H3二Ha+2d^35+7442毫米 弹簧极限变形量F3=Ho- H3=355-142=213毫米 弹簧的极限载荷P3=F3 P' =213X2. 86二609N 通过计算，最大工作变形量小于极限变形量，弹簧安全可靠。 设骑车者体重一般为65公斤，座凳和导轨轴等重量忽略不计，当骑车者 坐在座凳上处于运动下限，用右脚从上踏到底，左脚不踏，这时右脚下有一个 反作用力向上，利用弹簧处于下限155毫米，向上弹性力最大是45公斤，同时 再利用手柄扶持力，用脚向下蹬踏，作人体向上运动，这样既为主链轮带来驱 动力，又为人体向上运动带来方便，同时又为弹簧的弹性力，作用在右链轮上带 来驱动力；上升速度越快，作用力越强，上升到100毫米，弹簧靠山上面碰到 导轨箱底座而停止运动；这时车速在弹簧作用力下得到提速，这时骑车者处于 上限，弹簧处于压縮55毫米时的高度，最小弹性力16公斤，骑车者利用自重 65公斤减去弹性力16公斤，再减去手和脚，支撑在自行车上的重量约为15公斤， 剩34公斤压力向下运动，运动到100毫米时，紧固螺栓套圈碰到导轨箱盖而停 止运动；这时车速再次得到提速，根据平时踏传统自行车经验，两只脚交替踏， 用力3至10公斤，就足以让传统自行车较快本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种往复式齿轮箱驱动装置，该驱动装置包括：往复式齿轮箱驱动装置能量和能量驱动装置，动能变换增速装置和驱动力传递装置，其特征在于：　Ａ．座凳（１８）与导轨轴（２３）的顶端，由座凳（１８）上的紧固螺栓套圈（２２）固定连接，导轨轴（２３）分成三段，上段与导轨箱（２０）内上下两组四只滚动滑轮（３１，３２，３３，３４）活动连接，导轨轴（２３）中段较长，是圆柱形，上面设有圆孔，通过圆柱销（２６）与弹簧靠山（１６）固定连接，下段较短是前后两面齿条（２４，２５），与铝合金齿轮箱（１７）内的两组第一级低齿轮（４８，４９）啮合；导轨箱（２０）上面设置有箱盖（２１），螺纹连接，箱盖（２１）上面设置有锁座（４１）和锁轴（４２），螺纹连接，导轨箱体（２０）与箱底座（６９）焊接连接；圆柱形支架（２９）上端支撑导轨箱（２０），支架上面（２９）与箱底座（６９）螺纹连接，下端连接齿轮箱（１７），中间设置有密封环（４５），支架（２９）内设置有弹簧（１５）被压缩在弹簧靠山（１６）与齿轮箱（１７）之间，弹簧（１５）下端设置有垫圈（２７）与齿轮箱（１７）活动连接，导轨轴（２３）串在弹簧（１５）中间；　Ｂ．所述导轨轴（２３）下段前后两面齿条（２４，２５），与对称的前后左右两组三级棘轮机构低齿轮（４８，４９）啮合，第一级同轴中的高齿轮（５０，５１）与第二级中的低齿轮（５２，５３）啮合，同轴中的高齿轮（５４，５５）与第三级中的低齿轮（５６，５７）啮合，第三级同轴中输出轴方榫头（５８，５９）与左右方榫眼链轮（７，８）连接，用垫圈和螺母固定；　Ｃ．在车轮右边设置有主链轮（６）和右链轮（７），左边有左链轮（８），与它们分别对应啮合三根链条（９，１０，１１），通过链条（９，１０，１１）分别对应啮合花盘（３０）上三只飞轮（１２，１３，１４），并通过花盘（３０）上的钢丝（４６）与后车轮（ｗ２）连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文飚，
申请(专利权)人：杨文飚，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]