一种超轻大刚度变速自行车链轮结构制造技术

本实用新型专利技术涉及变速自行车领域，具体涉及一种超轻大刚度变速自行车链轮结构，包括锥形台阶塔基、链齿和花键结构,锥形台阶塔基包含多个台阶塔筒，半径递变的台阶塔筒依次相连形成锥形台阶塔基，各台阶塔筒的径向侧边分布有链齿；本实用新型专利技术能在保证链轮的结构强度和刚度的前提下，通过结构优化与采用高强轻质材料，能使链轮的总质量减少30%‑80%，在轻量化方面具有很强的比较优势。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及变速自行车领域，具体涉及一种超轻大刚度变速自行车链轮结构。
技术介绍
轻量化、高强度、高刚度是当今自行车乃至所有交通工具追求的永恒主题。现有的变速自行车链轮多为多片冲压后叠装再铆接在一起，这种产品结构通常生产工艺性好，成本较低，但存在两个主要问题：一是质量较大，通常在300g至450g左右；二是齿部刚性因为铆接而导致刚性较小。针对上述问题，本技术通过链轮的结构优化设计，设计了一种超轻大刚度变速自行车链轮结构，旨在保证链轮的结构强度、刚度和传递大扭矩的前提下，减轻链轮质量，实现轻量化。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种超轻大刚度变速自行车链轮结构，在保证链轮的结构强度、刚度的前提下，实现结构轻量化；以解决
技术介绍
中提出的现有变速自行车链轮结构质量较大，且齿部刚性较小的技术问题。为解决其技术问题本技术所采用的技术方案为：一种超轻大刚度变速自行车链轮结构，包括锥形台阶塔基1、链齿2和花键结构3；其特征在于：锥形台阶塔基1包含多个台阶塔筒11，半径递变的台阶塔筒11依次相连形成锥形台阶塔基1，各台阶塔筒11的径向侧边分布有链齿2，锥形台阶塔基1的最小半径台阶塔筒11内侧设置有花键结构3。作为进一步具体优化，所述锥形台阶塔基1与链齿2为整体结构，采用机械制造的方法制造，能较好的保证链轮的结构强度和刚度。作为进一步具体优化，所述各台阶塔筒11均匀分布有镂空孔12；能较大程度的减轻锥形台阶塔基1的重量。作为进一步具体优化，锥形台阶塔基1的台阶塔筒11的层数为3层至11层。作为进一步具体优化，所述各台阶塔筒11的轴向间距均可相同，也可以不同，间距的变化范围约±10%以内。作为进一步具体优化，所术台阶塔筒11的径向间距可相同，也可以不同，链齿2环形半径成线性递变或指数递变关系。作为进一步具体优化，所述锥形台阶塔基1与链齿2为采用钛合金、铝合金或合金钢材质。作为进一步具体优化，所述锥形台阶塔基1的最大半径台阶塔筒11的轴向外侧为单片齿4，锥形台阶塔基1的最大半径台阶塔筒11的轴向外侧边均匀分布有凸齿5，用于与单片齿4进行装配连接，锥形台阶塔基1内径处与单片齿4的内径处连接有支撑筒6。有益效果：本技术通过链轮的结构优化设计，将传统的多片冲压后叠装再铆接的变速链轮结构设计成整体式锥形台阶塔基1和塔齿2，其锥形台阶塔基1为整体制造，并均匀分布镂空孔12，其整体式锥形台阶塔基1和链齿2，且锥形台阶塔基1的各台阶塔筒11均匀分布有镂空孔12，该技术提出的链轮结构在保证链轮的结构强度、刚度的前提下，能使链轮的总质量减少100g至330g，在轻量化方面具有很强的比较优势。附图说明图1为本技术实施例一中锥形台阶塔基1前视结构示意图。图2为本技术实施例一中链轮总成横切面结构示意图。图3为本技术实施例一中锥形台阶塔基1横切面结构示意图。图4为本技术实施例六中锥形台阶塔基1横切面结构示意图。图中：1为锥形台阶塔基、2为链齿、3为花键结构、4为单片齿、5为凸齿、6为支撑筒、11为台阶塔筒、12为镂空孔。具体实施方式参照附图进一步说明实现本技术的实施方式（如图 1至图4所示）：方案一：一种超轻高刚度变速自行车链轮结构，包括锥形台阶塔基1、链齿2和花键结构3；锥形台阶塔基1包含多个台阶塔筒11，半径递变的台阶塔筒11依次相连形成锥形台阶塔基1，各台阶塔筒11的径向侧边分布有链齿2，锥形台阶塔基1的最小半径台阶塔筒11内侧设置有花键结构3；锥形台阶塔基1的最大半径台阶塔筒11的轴向外侧为单片齿4，锥形台阶塔基1的最大半径台阶塔筒11的轴向外侧边均匀分布有凸齿5，用于与单片齿4进行装配连接；各台阶塔筒11均匀分布有镂空孔12；锥形台阶塔基1与链齿2为整体结构，采用机械制造的方法制造；锥形台阶塔基1和单片齿4为钛合金材质；各台阶塔筒11的径向间距以及轴向间距均相同，各台阶塔筒11的链齿2环形半径成线性递变关系；锥形台阶塔基1的台阶塔筒11的层数为7层。通过实施例一的实施方式制造的产品，整个链轮装配完成后称重为105g，经长时间试车，加载扭矩100N*m至280N*m，多次变速迅速且平顺，连续运转8000km无异常；该实施例制造的链轮，其结构强度和刚度均可保持较好水平，其质量较传统结构的链轮减轻60%左右。实施例二：与实施例一不同之处在于：所述台阶塔筒11的层数为3层。通过实施例二的实施方式制造的产品，整个链轮装配完成后称重为82g，经长时间试车，加载扭矩100 N*m至200N*m，多次变速迅速且平顺，连续运转8000km无异常；该实施例制造的链轮，其结构强度和刚度均可保持较好水平，其质量较传统结构的链轮减轻75%左右。实施例三：与实施例一不同之处在于：所述台阶塔筒11的层数为11层。通过实施例三的实施方式制造的产品，整个链轮装配完成后称重为150g，经长时间试车，加载扭矩100N*m至280N*m，多次变速迅速且平顺，连续运转8000km无异常；该实施例制造的链轮，其结构强度、刚度和传递大扭矩均可保持较好水平，其质量较传统结构的链轮减轻50%左右。实施例四：与实施例一不同之处在于：所述锥形台阶塔基1和单片齿4为铝合金材质。通过实施例四的实施方式制造的产品，整个链轮装配完成后称重为65g，再长时间试车，加载扭矩100 N*m至200N*m，多次变速迅速且平顺，连续运转3000km无异常；该实施例制造的链轮，其结构强度和刚度均可保持较好水平，其质量较传统结构的链轮减轻80%左右。实施例五：与实施例一不同之处在于：所述锥形台阶塔基1和单片齿4为合金钢材质。通过实施例五的实施方式制造的产品，整个链轮装配完成后称重为180g，再长时间试车，加载扭矩100 N*m至250N*m，多次变速迅速且平顺，连续运转20000km无异常；该实施例制造的链轮，其结构强度和刚度均可保持较好水平，其质量较传统结构的链轮减轻30%左右。实施例六：与实施例一不同之处在于：所述各台阶塔筒11的径向间距以及轴向间距均不相同，各台阶塔筒11的塔齿2环形半径成指数递变关系；其变速等级成指数渐变。通过实施例六的实施方式制造的产品，进行变速时，高速档位的速度调节快，低速档位力矩调节精细，能实现速度调节范围大，力度控制精细的效果；整个链轮装配完成后称重为103g，再长时间试车，加载扭矩100 N*m至200N*m，多次变速迅速且平顺，连续运转8000km无异常；该实施例制造的链轮，其结构强度和刚度均可保持较好水平，其质量较传统结构的链轮减轻60%左右。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超轻大刚度变速自行车链轮结构，包括锥形台阶塔基(1)、链齿(2)和花键结构(3)；其特征在于：锥形台阶塔基(1)包含多个台阶塔筒(11)，半径递变的台阶塔筒(11)依次相连形成锥形台阶塔基(1)，各台阶塔筒(11)的径向侧边分布有环形链齿(2)，锥形台阶塔基(1)的最小半径台阶塔筒(11)内侧设置有花键结构(3)。

【技术特征摘要】
2015.07.22 CN 20151046447991.一种超轻大刚度变速自行车链轮结构，包括锥形台阶塔基(1)、链齿(2)和花键结构(3)；其特征在于：锥形台阶塔基(1)包含多个台阶塔筒(11)，半径递变的台阶塔筒(11)依次相连形成锥形台阶塔基(1)，各台阶塔筒(11)的径向侧边分布有环形链齿(2)，锥形台阶塔基(1)的最小半径台阶塔筒(11)内侧设置有花键结构(3)。2.根据权利要求1所述的超轻大刚度变速自行车链轮结构，其特征在于：所述锥形台阶塔基(1)与链齿(2)为整体结构，采用机械制造的方法制造，能很好的保证链轮的结构强度和刚度。3.根据权利要求1或2所述的超轻大刚度变速自行车链轮结构，其特征在于：所述各台阶塔筒(11)均匀分布有镂空孔(12)。4.根据权利要求3所述的超轻大刚度变速自行车链轮结构，其特征在于：所述锥形台阶塔基(...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑英，薛慧，郑军，
申请(专利权)人：郑英，
类型：新型
国别省市：湖南;43