双重巧施力无级变速装置制造方法及图纸

双重巧施力无级变速装置，以巧施力来突破脚踏双曲柄机构受正弦函数０－１的约束，将功效提高到，为单纯曲顶效率的１４６％。其一力矩增大装置，用杠杆在不加大行程，而增加施力时的曲柄半径，能在高工效区多施力，而提高工效。回程时缩小曲柄半径，未增加工作行程。其二可变大小椭圆链轮，可巧妙地在高工效区增大速比，令多作功来提高工效，其结构是用二根丝杆与曲柄互为垂直安置，在其二个丝母上安置了二套铰接式扇形链齿组合，两端有导柱，靠导槽来保证按椭圆曲率变化，另有一套制动装置与主轴同心，其内有一带制动圆筒的大锥齿轮，与丝杆根端小锥齿轮相啮合，只要将其制动，由曲柄正反转，便可控制大小变化。（*该技术在1997年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术用于自行车、三轮车，以及其他机械，还可以分开来用其中某部份。自行车自专利技术以来，就是以两脚踏动双曲柄机构而前进，公知曲柄的效率是按正弦函数0－1而循环，平均工效低于0.5，其后又专利技术了变速装置，仅能改变传动的速比，以适应不同的路况，仍受上述的约束。本专利技术的目的，旨在从力学上，对此进行突破，设法提高其工效，又能变化速比，创造一种最新的复合传动装置。本专利技术是这样实现的，其一是以巧施力来提高工效，创造了力矩增大器，能在不加大运动行程和幅度下，能使曲柄在施力的半圈内增大力矩，提高作功的效率，其二是根据人体功能学，和力学分析，配合双曲柄机构，其最佳形状，是一个蛋形，将其一半倒置，这就可以在低工效区，降低速比和输出力矩，使其无益的损耗降低，又能在高工效区，增大速比和输出力矩，使在高工效区，多施力，多作功，其工效自然会高，以此扬长避短的双重作用下，使工效又提高一级，利用丝杆，将其二个半椭圆链轮和四个导槽，始终循椭圆形状变化大小，达到无级变速。附图描述具体结构，(暂以自行车为例)在下面说明工作情况和细节。图2是配合双曲柄机构的最佳输出的最佳几何形状，为一个蛋形将其一半倒置，成一个变形椭圆链轮，再以24等分其内接直径圆，再将其分度线引长至链轮边缘，再量其每根引长线的长度比例，便是力矩增大值，乘上相应的正弦函数，便可计算增益的效果，列表计算如下表1变形椭圆链轮输入和输出效率增益计算值 由于椭圆链轮在高工效区力矩增大，其作功效率也相应增加，其实际增益为平均效率÷平均力矩＝0.8969／1.301＝0.6894与单纯曲柄圆链轮0.5效率相比高达0.6894÷0.5＝137.9％图2是曲柄力矩增大增益装置，工作原理和新脚蹬轨踪图对力矩增大增益装置的增益效果，采用图解法将原有的曲柄运动圆分为24等分，再将杠杆式联杆上之脚蹬的轨踪，也绘于图上，将其直接量出，按正弦函数计算其增益。表2力矩增大增益装置的增益计算值 平均工效＝14.496／17.83＝0.813为纯曲柄0.5的＝0.813÷0.5＝162.6％图3是增加了滑动轴承和滚动轴承的计算图，对半径变化以及点的变化，直接进行量取。滚动轴承的动摩擦系数f＝0.005导轮滑动的动摩擦系数f＝0.02，其法向压力P1＝1 L＝1 由于L2是按曲柄作圆周运动使得长度比例在变化，P2和P3亦随着变化，令按作用的半圈内的最大和最小，计算其平均值，新脚蹬的工作圆中心前移，也要对鞍座前移，可以做到完全适合，由于施力时虽产生不同的夹角，基本与原来的相同，可忽略不计。L2Max＝6.5 P3＝1／6.5＝0.154P2＝P1＋P2＝1＋0.154＝1.154L″2MiN＝5.9 P′3＝1／5.9＝0.169P′2＝P1＋P′2＝1＋0.169＝1.169η1增加部件的平均损耗＝(P2＋P3＋P′2＋P′3)／4×0.02＝0.0133再计算增重的比例，由于部件增重≈4kg，载重车以22kg计，人重以55kg计，则4kg所占比例＝4／(55＋22＋3)＝0.051再计算增重的损失动摩擦系数f以0.09计，考虑到橡胶轮对地面的摩擦，再加上空气阻力和部件的弹性变形的耗功和机械摩损，基本与原有的相同。η2则增重的摩擦损失比例＝0.05×0.09＝0.045根据图2的量度，力矩增大后，实际行程增大比例为117％纯净比例增益＝(力矩增大增益＋椭圆链轮增益)／117％－η1－η2×曲柄系数＝〔(137.9％＋162.6％)／117％－0.045〕×0.5＝0.825－0.95＝0.73为单纯曲柄圆链轮0.5的146％。还可以将其配合使用的机械，对其型式加以改造，创造更适合的型式便可将力矩增大器的力矩增大的比例再加大，能把其效率提得更高。由于变形椭圆链轮，和双曲柄机构配合力矩增大增益装置，均有突出的优越输出性能，本专利技术据此而创造了可变大小的变形椭圆链轮再得力矩增大后，巧妙地加以配合便成为双重巧施力无级变速装置。图4是该装置总图，由(1)力矩增大增益装置，(2)无级变速链轮，(3)变速控制装置等三部份组成。力矩增大增益装置的具体结构，是先将原曲柄上之脚蹬轴孔装上短轴(25)，再将杠杆式的联杆(26)的力点，用轴承将其浮固于短轴上，再将其长端尾部装于后轴下部的二个有槽的导轮(27)之中，该导轮用固定板(28)装在车架上，原有的脚蹬总成(29)装于杠杆式联杆另端，只要将杠杆式联杆上的脚蹬踏动，便能在施力的半圈内起到杠杆作用，而使原曲柄以中轴为中心旋转起来，实际加大了力矩(等于加大曲柄半径)，则长杆尾部便随导轮滚动而前后伸缩，也可以按图5用比曲柄略长的摇杆(30)将其浮固于后轴上，另端用短轴(31)绞接于杠杆式联杆之尾端其作用相同。图5是可变大小的变形椭圆链轮和变速控制装置总图，图6是图5的一个补助投影。控制变速装置的固定支架(1)是一个带双耳的圆筒体，用螺栓固定于车架两斜管的根部，在中轴五通的右外端，有一根弹性的摩擦带(2)，一端用螺栓固定于圆筒体内，其另端铆固有一个孔柄(3)，伸出于圆筒体外，将原有的刹车拉杆(4)，插入孔柄中用螺母紧固和调节，也可以用拉线直接接上，控制其摩擦带的收紧与放松，达到制动大锥齿轮，而达到变化链轮大小的目的。可变大小的变形椭圆链轮总成是扇形板(5)，在原有的曲柄(6)的根部，钻有两个滑动轴孔(9)，导槽(7)四个，可分滑动轴承座(8)二套，附有螺丁四个，小锥齿轮(10)二个，螺杆(11)二根，螺母(12)二个，四齿链板(13)二个，中段防护片(14)二个，垫川(15)八个，短螺钉(16)四个，铰接防护片(17)八个，五齿铰接链板(18)四个，短铆钉(19)四个，导柱铆钉(20)四个，拉簧(21)二根，大锥齿轮附制动圆筒(22)，止推圈(23)和固定螺钉(24)四个，长螺钉(34)四个和长铆钉(35)四个，垫圈(36)八个，大垫圈(37)八个所组成。先将双扇形板(5)，焊在曲柄(6)内侧的回转而上，再在其内侧，焊上四个导槽(7)，又将可分滑动轴承(8)，焊在双扇形板两个长轴方向，再铆铰接扇形链板，先用铰接防护片(17)二块，用长螺钉(34)，将其铆在螺母(12)的二个翼孔中，另外又用铰接防护片(17)二块，与中段防护片(14)二翼孔，用短轴钉(16)二个，将其铰接铆固，再用长铆钉(35)，穿过中段防护片(14)配上垫圈(15)二个，再穿过四齿链板(13)之二孔，再配上垫圈(15)二个，再插入螺母(12)二个孔将其铆固成为一体，其两翼铰接防护片，也用短铆钉(19)二个，配上垫圈(36)中间加上五齿链板，两外端用导柱铆钉，配上垫圈，都加以铆固成为活动翼片，将其套入螺杆(11)上，将可分轴承盖拧开，将其螺杆端插入滑动轴孔中，又同时将两个导柱纳入导槽中，再拧紧滑动轴承盖，只要将拉簧(21)挂在两个铆钉(19)之间，并完成了可变大小椭圆链轮一半，另半也照上述方质完成，当半圆链片随螺杆而升降，而变化大小时，由于导槽的作用，能确保最佳的变形椭圆形状，还有一段为空心制动圆筒的大锥齿轮(22)装在曲柄的根部与轴孔同心，并与丝杆根部之小锥齿轮相啮合，外加止推圈(23)，再用四个螺钉(24)固定，最后将该总成装入中轴之上，令制动圆筒插入变速器的摩擦带之中，由于丝杆具有自锁力，只要转动中本文档来自技高网...

【技术保护点】
双重巧施力无级变速带是由可变大小的变形椭圆链轮，为主动轮带动从动链轮，配有一套能使变形椭圆链轮作大小变化的控制装置，构成巧施力无级变速装置，还有一套巧施力的力矩增大增益装置，也结合组装在一起而组成，其可变大小的变形椭圆链轮，其特征是在曲柄根部，与曲柄互为垂直的方向钻有两个滑动轴孔，另有一块双扇形板，焊在曲柄的回转面上，两最外端固定可分滑动轴承座，在边线位置焊有四个导槽，另有两根螺杆，在一端均固有小锥齿轮，在其相配合的两个螺母上均固有铰接的半链轮，在每个半链轮的外端处均固有导柱，将其固定于螺母上之半链轮装入螺杆上，再将其装入两个滑动轴承中，小锥齿轮便与大锥齿轮相啮合，并同时将各导柱纳入相应的导槽中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贺迪泉，
申请(专利权)人：贺迪泉，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]