一种适用于脚踏往复曲柄连杆运动的传动轮，含有脚蹬、曲柄、链轮、链条、飞轮所构成的传动装置，其特征是：与曲柄相连的传动链轮为椭圆形链轮，或椭圆卵形链轮。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术是一种适用于自行车、三轮车等脚踏往复曲柄连杆运动的传动轮。
技术介绍
目前，公知的自行车、三轮车等脚踏式的曲柄传动轮，是与曲柄相连的圆形链轮，它的转动是将大腿的上下(往复)运动，通过小腿、脚蹬及曲柄实现的(与曲柄连杆机构的工作原理基本相同)，当曲柄在作功行程中(0°-180°)，90°附近的力臂最长，越接近0°及180°时力臂越短，相反的阻力臂是与其相连的链轮的半径，长度是不变的，不能随动力臂的变化而变化，不能对力进行合理的分配。当负载(自行车等)克服阻力作均速运动时，曲柄在力的作用下0°和180°附近的旋转角速度小于或等于在90°附近的旋转角速度。
技术实现思路
为充分发挥曲柄在作功行程中力臂长度的变化，本技术提供一种传动轮，在动力臂长的时候，阻力臂也长，动力臂短的时候，阻力也短，使作功行程中力的分布优于圆形传动轮，同时使曲柄在0°及180°附近的旋转角速度大于在90°附近的旋转角速度，缩短0°及180°附近的作功时间，延长90°附近的作功时间。在作用力不变的情况下，能增加力矩输出。本技术所采取的技术方案是与曲柄相连的链轮为椭圆形或椭圆卵形。以自行车为例，自行车的动力来自人力与机械共同完成的往复曲柄连杆运动，当曲柄处在作功行程的上止点0°附近时，应使自行车链条在椭圆链轮的短轴处相切，此时椭圆半径最短，阻力臂最短，随着曲柄的转动，动力臂逐渐变长，因椭圆链轮与曲柄同步转动，切点处半径逐渐变长，阻力增加，当曲柄运行到90°附近时，链条与链轮相切的切点也在长轴附近，此时曲柄的动力臂最长，而椭圆链轮的半径也最长，继续转动，动力臂逐渐变短，阻力臂也逐渐变短至180°下止点时，阻力臂在短轴处，半径最短。如将两只同样周长的圆型轮和椭圆轮相比较，可以看出，椭圆轮短轴处的半径小于圆形轮的圆半径，长轴处的半径大于圆半径。在力的分配上，椭圆轮在0°及180°附近所需要的力量小于圆形轮，在90°附近大于圆形轮，因曲柄力臂长度是一个变量，90°附近最长，所产生的力矩最大，这样椭圆轮的效率优于圆形轮。现假设自行车通过曲柄，椭圆链轮，链条及与后轮相连的飞轮，在力的作用下作匀速运动，那么此时的飞轮作匀速转动，因为是圆形的，在这中情况下，每单位时间所传递的弧长是相等的。而椭圆链轮，其半径长的地方相对应的弧长也长，半径短的地方弧长也短，飞轮通过链条单位时间传递给椭圆轮的弧长是一个定量，这样可以看到椭圆链轮在半径短的地方转速快，半径长的地方转速慢，因为短轴在曲柄作功行程的，0°及180°处与链条相切，此时转速最快，长轴在曲柄作功行程的90°附近与链条相切，此时转速最慢，所以曲柄在0°及180°附近的角速度大于90°附近的角速度。另外，椭圆轮还可根据作功行程中，力量分配的需要或曲柄在某一段角速度变化需要，变形为椭圆卵形。如自行车曲柄在力和椭圆的共同作用下，在过90°后为加速运动，受力情况不佳，这就需要椭圆长轴适当滞后或将长轴弧长适当延长。本技术的有益效果是，在同样的力的作用下与圆形轮相比，能增加力矩输出，适用于各种与自行车有着同样工作方式的传动轮。如助力车、变速车、三轮车等。以下结合附图和实施方式对本技术做进一步详细说明。附图说明图1是脚踏往复曲柄连杆运动的传动装置示意图。图中1.脚蹬，2.曲柄，3.椭圆链轮，4.链条，5.飞轮。具体实施方式现在只分析一只曲柄(两只曲柄作功完全相同，相差180°)从上止点到下止点(0°-180°)的作功行程。现假设在力的作用下负载(自行车)克服阻力作匀速运动的情况下。从图中可以看到，曲柄(2)从上止点顺时针方向转动，此时椭圆形链轮(3)与链条(4)正好相切在短轴a处，这时椭圆链轮(3)半径最短，阻力臂也最短，所对应的弧长也短转速最快，过a点后随着曲柄(2)的转动椭圆链轮(3)与链条(4)相切的切点处，半径不断变长阻力臂变长，相对应的弧长也逐渐增加。因负载作匀速运动通过圆形飞轮(5)所传递的弧长没变，所以曲柄(2)的旋转速度逐渐降低，直至90°附近b点长轴处，此时的半径最长，阻力臂也最长，曲柄(2)转速最慢，切点通过b点后，同样道理曲柄(2)旋转速度开始逐渐加快，阻力臂不断变短，切点至c点时曲柄(2)转速最快阻力臂最短，与a点时相同。这样就完成了180°的一个周期，实现0°和180°附近的旋转角速度大于90°附近的旋转角速度。因作功方式与轴柄连杆机构基本相同，曲柄(2)在0°-90°转动过程中动力臂不断变长，90°-180°动力臂逐渐变短，这样阻力臂(椭圆链轮(3)与链条(4)相切处)长度的变化与曲柄(2)动力臂的变化基本同步。图中省略了张紧轮。权利要求1.一种适用于脚踏往复曲柄连杆运动的传动轮，含有脚蹬、曲柄、链轮、链条、飞轮所构成的传动装置，其特征是与曲柄相连的传动链轮为椭圆形链轮，或椭圆卵形链轮。专利摘要一种适用于脚踏往复曲柄连杆运动的新型传动轮，由脚蹬、曲柄、链轮、链条、飞轮组成的传动装置，如自行车、三轮车等，它是将与曲柄相连的圆形链轮改为椭圆形链轮，使曲柄在作功行程中，角速度产生180°周期性变化，使其在0°及180°附近的角速度大于90°附近的角速度，缩短曲柄在0°及180°附近的作功时间，延长在90°附近的作功时间，同时使阻力臂长度产生变化，与动力臂的变化基本同步，在同样的力的作用下，与圆形链轮相比，能增加力矩输出。文档编号F16H25/00GK2608767SQ0225961公开日2004年3月31日 申请日期2002年10月3日 优先权日2002年10月3日专利技术者贡晓群 申请人:贡晓群本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：贡晓群，
申请(专利权)人：贡晓群，
类型：实用新型
国别省市：
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