一种一体式飞轮制造技术

本实用新型专利技术公开了一种一体式飞轮，包括由多层直径依次增大的齿圈搭接成的塔轮、轮毂以及抗扭齿圈；多层齿圈中直径最小的为第一齿圈，多层齿圈中直径最大的为第二齿圈，抗扭齿圈可拆卸的与第二齿圈固定；轮毂与抗扭齿圈一体连接。本实用新型专利技术的一种一体式飞轮，具有强度好、成本低并且工艺性好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种一体式飞轮
本技术涉及一种自行车变速飞轮，尤其涉及一种一体式飞轮。
技术介绍
随着社会的进步，现今各种交通工具对于轻量化、高强度的要求也越来越高，目前自行车通常是通过材料轻量化与结构轻量化来进行减重，并且轻量化是以强度与刚度有足够的保障为前提，特别是对于运动型自行车来说，其对变速链轮的强度与刚度有更高的要求。而变速链轮为自行车中最重要的零部件之一，其基本的性能需求是在质量一定的情况下，强度与刚度越高越好。变速链轮为多层齿圈结构，一般是采用种锥形空心体做支撑结构形成一体式飞轮。由于锥形空心体结构通常是由一块材料加工而成构成一体式飞轮，因而具有较高的强度与刚度。但是，当今运动自行车变速数已大量采用11速飞轮，这种一体式飞轮在制造成11速时对设备的锻压要求只有400t以下，但是当需要更多的变速档位，由11速变12速时，需要再增加一个齿圈，此时对设备的锻压要求就激增到1000t，每增加一速，设备要求呈几何倍数上涨，对设备的寿命、维护以及工厂的成本都造成了巨大的压力。而且，这类产品具有较高的价格，通用性不够，不利于普及产品满足多数人的基本需求。
技术实现思路
本技术旨在解决上述所提及的技术问题，提供一种强度好、成本低并且工艺性好的一体式飞轮。本技术是通过以下的技术方案实现的：一种一体式飞轮，包括由多层直径依次增大的齿圈搭接成的塔轮、轮毂以及抗扭齿圈；多层齿圈中直径最小的为第一齿圈，多层齿圈中直径最大的为第二齿圈，抗扭齿圈可拆卸的与第二齿圈固定；轮毂与抗扭齿圈一体连接。优选的，抗扭齿圈包括第一辐板、第三齿圈以及与第三齿圈平行的第四齿圈，第三齿圈与第四齿圈均与第一辐板一体连接。优选的，第三齿圈设置在第一辐板径向外沿，第一辐板沿轴向往外延伸出第一筒筋，第一筒筋延伸直至第二辐板，第二辐板与第一辐板平行，第四齿圈设置在第二辐板的径向外沿。优选的，第一齿圈、第二齿圈、第三齿圈以及第四齿圈直径依次增大。优选的，第二齿圈包括第三辐板以及与第三辐板连接的第二筒筋，第二齿圈的工作齿设置在第三辐板的外沿部。优选的，第一辐板与第三辐板通过固定部连接为一体。优选的，塔轮直径较大的一端与抗扭齿圈搭接形成第一搭接节点，塔轮直径较小的一端与轮毂搭接形成第二搭接节点；塔轮、轮毂以及抗扭齿圈构成三角结构。优选的，第一辐板上设置有减重孔。优选的，轮毂设置有与轴配合装配的花键槽，轮毂设置有减重槽。优选的，还包括第五齿圈，第五齿圈与第一齿圈可拆卸连接。有益效果是：与现有技术相比，一种一体式飞轮通过设置由多层直径依次增大的齿圈搭接成的塔轮、轮毂以及抗扭齿圈，轮毂与抗扭齿圈一体连接，从而使得三者结合成稳定的三角形，强度性能好刚度大，能抗压并且抗拉伸；本技术的一体式飞轮通过在塔轮上可拆卸的增加抗扭齿圈，相当于在现有的齿轮基础上额外增加一层，避免了在一个塔轮上集中太多齿圈，工艺性好，通用性强，由于抗扭齿圈是单独的部件，现有设备即可满足对塔轮以及抗扭齿圈的制造，而无须改进设备，使得设备成本低。附图说明以下结合附图对本技术的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：图1为本技术的一体式飞轮上半部的结构示意图；图2为本技术的一体式飞轮上半部的结构另一种实施例。具体实施方式如图1所示，一种一体式飞轮，包括由多层直径依次增大的齿圈搭接成的塔轮1、轮毂2以及抗扭齿圈3。多层齿圈中直径最小的为第一齿圈11，多层齿圈中直径最大的为第二齿圈12。抗扭齿圈3可拆卸的与第二齿圈12固定，固定的方式可以是铆接、螺纹连接或者焊接的一种。轮毂2为筒状，轮毂2的一端与塔轮1的小直径端可拆卸连接，例如过盈装配、铆接、螺纹连接或者焊接；轮毂2的另一端与抗扭齿圈3一体连接。塔轮1直径较大的一端与抗扭齿圈3搭接形成第一搭接节点8，以第二齿圈12与抗扭齿圈3搭接的方式较优，使得结构相对简单，加工方便；塔轮1直径较小的一端与轮毂2搭接形成第二搭接节点9，以第一齿圈11与轮毂2搭接的方式较优，使得结构相对简单，加工方便。由此，仅需通过第一搭接节点8、第二搭接节点9即可使得塔轮1、轮毂2以及抗扭齿圈3在轴向剖面上形成一个稳定的三角结构。由于轮毂2与抗扭齿圈3是一体的，使得飞轮的受力较分体式的更均匀，避免了轮毂2和抗扭齿圈3断开的结合部位出现松脱滑动；同时，将轮毂2和抗扭齿圈3一体设置，可避免现有飞轮中，轮毂2分离的设置在塔轮1和抗扭齿圈3中，轮毂只能轴向承受轴向压力而不能承受拉力的缺陷，使得飞轮对于自行车在高速运动中复杂的受力情况有更好的适应能力，大大的提高飞轮整体的强度和抗扭受力能力，使得飞轮稳定性好、强度高。较佳的实施方式，如图2所示，抗扭齿圈3包括第一辐板34、第三齿圈35以及第四齿圈39，第三齿圈35与第四齿圈39均与第一辐板34一体连接。具体的连接方式可以将第三齿圈35设置在第一辐板34的外沿，从第一辐板34沿轴向往外延伸出第一筒筋37，并以第一筒筋37延伸直至第二辐板38，第二辐板38与第一辐板34平行，第四齿圈39设置在第二辐板38的外沿。使得第四齿圈39与第三齿圈35两者平行，保证飞轮的变速功能正常实现。通过在抗扭齿圈3同时集中第三齿圈35和第四齿圈39，使得飞轮的齿圈层数额外增加。采用这种结构的好处也是明显的，当前运动自行车飞轮的变速数已到12速甚至更高，一体式的飞轮通常是由设备将金属原料锻压成胚体，然后再进行齿加工，而一体式的飞轮每增加一层齿圈，锻压的轴向尺寸愈长，对设备的锻压能力要求也越高，例如12速的飞轮对设备锻压能力只要求400t，但是当需要更多的变速档位，例如由12速变13速时，对设备的锻压要求就激增到1000t甚至以上，每增加一速，需要额外增加一个齿圈，对设备要求呈几何倍数上涨，并且，高锻压能力的设备，在使用寿命、设备维护以及购置成本都有非常巨大的压力，因此通过在塔轮1与抗扭齿圈3结合，并在抗扭齿圈3集中第三齿圈35和第四齿圈39额外增加齿圈层数大大缓解这种情况，通用性好，同时使得设备成本低、产品性能稳定、工艺性好。较佳的实施方式，如图1和图2所示，第二齿圈12包括第三辐板122以及与第三辐板122连接的第二筒筋123，第二齿圈12的工作齿121设置在第三辐板122的外沿部。第二筒筋123用于连接塔轮1中上一层齿圈与第二齿圈12，通过辐板加多个周向均布的筒筋实现各级齿圈的连接关系。抗扭齿圈3与塔轮1连接时，将第一辐板34与第三辐板122通过铆接、螺纹连接、焊接、过盈装配等方式直接或间接固定为一体即可。例如，在第一辐板34与第三辐板122上开设通孔(图中未标出)，并通过固定部7将第一辐板34与第三辐板122连接为一体。当然，不同于上一段的实施方式，也可以是将第二筒筋123与第一辐板34直接固定连接，只要能使得抗扭齿圈3与塔轮1连接可靠稳固、结构简单并且工艺好就可以。较佳的实施方式，如图2所示，第一辐板34上设置有减重孔36，利于减轻飞轮的质量。较佳的实施方式，如图1和图2所示，轮毂2可通过设置花键槽22与轴综合连接。同时，轮毂2上可增设减重槽21降低飞轮整体质量而不影响刚度。较佳的实施方式，抗扭齿圈3以及轮毂2可采用轻量化的铝合金齿圈，在保证抗扭齿圈3的强度刚度的同时，保证飞轮整体的质量不至于太高。较佳的实施方式，如图2所示，第一齿圈1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一体式飞轮，包括由多层直径依次增大的齿圈搭接成的塔轮(1)、轮毂(2)以及抗扭齿圈(3)；多层所述齿圈中直径最小的为第一齿圈(11)，多层所述齿圈中直径最大的为第二齿圈(12)，其特征在于：所述抗扭齿圈(3)可拆卸地与所述第二齿圈(12)固定；所述轮毂(2)与所述抗扭齿圈(3)一体连接。

【技术特征摘要】
1.一种一体式飞轮，包括由多层直径依次增大的齿圈搭接成的塔轮(1)、轮毂(2)以及抗扭齿圈(3)；多层所述齿圈中直径最小的为第一齿圈(11)，多层所述齿圈中直径最大的为第二齿圈(12)，其特征在于：所述抗扭齿圈(3)可拆卸地与所述第二齿圈(12)固定；所述轮毂(2)与所述抗扭齿圈(3)一体连接。2.根据权利要求1所述的一体式飞轮，其特征在于：所述抗扭齿圈(3)包括第一辐板(34)、第三齿圈(35)以及与所述第三齿圈(35)平行的第四齿圈(39)，所述第三齿圈(35)与所述第四齿圈(39)均与第一辐板(34)一体连接。3.根据权利要求2所述的一体式飞轮，其特征在于：所述第三齿圈(35)设置在所述第一辐板(34)径向外沿，所述第一辐板(34)沿轴向往外延伸出第一筒筋(37)，所述第一筒筋(37)延伸直至第二辐板(38)，所述第二辐板(38)与所述第一辐板(34)平行，所述第四齿圈(39)设置在所述第二辐板(38)的径向外沿。4.根据权利要求2或3所述的一体式飞轮，其特征在于：所述第一齿圈(11)、所述第二齿圈(12)、所述第三齿圈(35)以及所述第四齿圈(39)直径依次增大。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：谢涛，郑峰，郑英，
申请(专利权)人：湖南耐特材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43