人力车专用变档器制造技术

人力车专用变档器，包括由人力驱动的输入轴、与输入轴传动连接的传递轴、预设大链轮的输出轴，传递轴和输出轴上分别至少设有两组相互啮合的不同齿数比的齿轮，所述的传递轴上的齿轮固定设置，所述的输出轴上的齿轮为可转动设置；输出轴内设有可沿输出轴轴向滑动的拉键，输出轴上的齿轮内孔里均上设有与拉键的键头配合的键槽。本实用新型专利技术的优点：在满足骑车人需要的前提下，尽量减少和优化了变档数；加大了变速范围，提高了增力档的力度；操纵简单、轻便、快速、准确；结构紧凑、体积小、重量轻、安装方便。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种人力车专用变档器。
技术介绍
目前的人力车以自行车为例，是我国民众最常用、最方便、最环保的交通工具。 传统自行车为人们带来了许多便利，但也存在着比较突出的问题和改造创新的较大余地。如何使自行车更省力、更轻快是应当研究和解决的主要课题。 1 、传统自行车的主要问题 传统自行车的工作原理是骑车人踩踏中轴回转踏板，带动大链轮回转，大链轮通过链条带动与后轮刚性连接的小飞轮回转并驱车前行。 大链轮与小飞轮的转速比一般为1. 5至2. 5(以下为讨论方便，取统一值2. 5)如果阻力距M^是恒定不变的，那么骑车人的驱动转距M入也是恒定不变的。此时，骑车人的输入功率为 P = MA*NA/9549 式中 P----------输入功率(KW) M A--------------人踩踏中轴时的驱动转矩(N. M)NA--------------人踩踏中轴时的驱动转速(R/min) 如果P被全部传给后轮(忽略能量损失的影响)，则后轮的驱动转矩Mg和转速Ng分别为 M后二M人/2'5 N后二2'5N人 即中轴与后轮的驱动功率相等，但后者与前者相比，转速提高至2.5倍，而转矩减少至2/5。因为M后二M阻(假定自行车处于匀速直线运动状态)，所以M人二 2.^后=2.5M阻 如果骑车人一直行驶在平坦无坡的硬路面上，并假定无风或风很小，被忽略，这时骑车人的感觉是既轻快又不太费力。因为其M^较小而稳定。此时，骑车人可实现恒转矩，变功率驱动，即增大或减小N A，就可增大或减小驱动功率P。 但是，自行车行驶过程中，其阻力矩往往会发生较大的变化，影响阻力矩大小的因素主要是路面材质(水泥、混凝土、沥青等)、路况(平地、上、下坡等)、载重、风力和风向等。其中尤以上坡路面会对M^的增大产生最突出的影响。 实际上，真正的平地很少，大多为上、下坡路面，只是坡度有大小而已，不难证明，当一辆人车共重100KG的自行车上6度的坡路时，就相当于有人用10. 5KG的力向后拉车，如果换算为M,应为34. 5N. M(26吋车)，大约是平地时M^的17. 25倍，骑车人为克服上述新增阻力矩需新增M人为86. 25N. M(34. 5N*2. 5)，这时踩踏力约需51KG，人体将难以承受。 综上所述，我们自然会想到如果把大链轮与小飞轮的转速比设计为可以变动的(即变档)，问题将得以较为圆满的解决。当走平地时，M"、，主要追求速度，可选用大的转速比，当上小坡时(如不大于2-3度)可选用中转速比，速度和省力兼顾。当上大坡时(如3度以上)可选用小转速比，主要矛盾就是解决省力问题。 2、变速自行车的出现是明显的技术进步，但它在技术上还有明显的不足。 变速自行车可以变档。变档的结构形式常见的分两种一种是中轴的大链轮为一个，后轮上与飞轮外环端面连接的、不同直径的小链轮为3-5个，这样通过扶把上的转柄操作拉线(柔性)改变链条位置，可使大链轮与后轮上的任意一个小链轮组合传动，实现变档。二是中轴上安装三个直径不同的大链轮，后轮上安装3-5个直径不同的小链轮，通过两条拉线操纵链条在前后分别移位，可获得最多15种不同的转速比，供骑车人选用。不过，这种变速车也有明显不足 (1)设档过多，且相邻两档之间的转速比变动又较小(即二轮的直径变化小)，这样一是浪费，二是增加了变档操作的时间和复杂程度。当然，这样的设计可满足变档结构型式的需要，即变速轮直径从大到小的"渐渐"变小，可有利于防止链条在变档过程中脱落。 (2)虽设档较多，但从最高档至最低档的转速变动范围仍较小，不能更多满足骑车人的需要，特别是上大坡的需要。由于结构原因和大链轮受制造原理上最少齿数的限制，致使各档的转速比均大于1 (无适当的减速比)，所以骑车人上大坡时仍倍感吃力。 (3)变档后，往往对大、小链轮与链条的啮合质量产生不利影响，增加了驱动时的阻力，加快了零件的磨损。(4)有些变速自行车的变档拉线常被拉断，更换频繁。所以，有的骑车人就把传动定位于某常用档位后，便放弃了使用变档装置。 3、对机械变档器和液压变档器的分析对比 几年前，就已经出现了液压自行车专利产品。它是通过人力踩踏油泵将压力油输送给执行机构油马达，并辅助以液压元件，使其达到增力或增速的目的。这里，把它简称为"液压变档器"。 机械变档器的设计依据主要是机械传动动力学原理，液压变档器的设计依据主要是帕斯卡原理。从统一的力学观点出发，二者又是完全一致的，并能够同样实现变档的目的。同时，二者都同样受到能量守恒定律(液压传动中为伯努力方程)的制约，即增力必然减速，增速必然减力。即任何省力都不可能省功。所谓"液压变档器在增力的同时也可增速"的说法是没有根据的。 这里，重点说明的是两种变档器的制造成本相差很多，机械式的成本大约是液压式成本的30%左右，而且前者又比后者轻得多。根据价值工程原理(价值=功能/成本)，前者的"价值"更高，所以更具普及和推广的意义。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种人力车专用变档器，体积较小，变档便捷、准确。 为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案人力车专用变档器，包括由人力驱动的输入轴、与输入轴传动连接的传递轴、预设大链轮的输出轴，传递轴和输出轴上分别至少设有两组相互啮合的不同齿数比的齿轮，所述的传递轴上的齿轮固定设置，所述的输出轴上的齿轮为可转动设置；输出轴内设有可沿输出轴轴向滑动的拉键，输出轴上的齿轮内孔内均上设有与拉键的键头配合的键槽。4 所述的输出轴内设有可沿输出轴轴向滑动的拉键滑杆，拉键一端铰接设置在拉键滑杆上，拉键另一端的一侧设有键头、另一侧与拉键滑杆之间设有弹性的片簧。 所述的拉键滑杆两端设有控制柄。 所述的传递轴上其中的一个齿轮同时与输入轴上设置的齿轮和输出轴上设置的齿轮啮合。 所述的传递轴和输出轴上分别设有三组相互啮合的不同齿数比的齿轮。 本技术适用于自行车或者三轮车等人力车，其优点是在满足骑车人需要的前提下，尽量减少和优化了变档数。由于是二级转速比传动，因而加大了变速范围，提高了增力档的力度。变档器操纵简单、轻便、快速、准确。骑车人只需用左、右脚内侧前部轻轻触动拉键滑杆，即可使滑杆移至左右极端位置或中间位置(有明确标志)。变档器结构紧凑、体积小、重量轻、安装方便。箱体内为机油飞溅润滑，大大减小了机件磨损。人力自行车或载货三轮车安装变档器后，骑车人可以根据载重和路况，轻松自如地实现变力矩驱动(通过变档)和变功率驱动(通过变动中轴转速)，及时满足了增力或增速的需要。附图说明图1为本技术的装配示意图； 图2为本技术的截面结构示意图。具体实施方式实施例如图1、图2所示的人力车专用变档器，适用于自行车或者三轮车等人力车，本实施例中以自行车为例，包括由人力驱动的输入轴1、与输入轴l传动连接的传递轴2、预设大链轮11的输出轴3，传递轴2和输出轴3上分别至少设有两组相互啮合的不同齿数比的齿轮，本实施例中设置三组齿轮，齿轮6和齿轮16啮合，齿轮7和齿轮17啮合，齿轮8和齿轮18啮合。传递轴2上的齿轮固定6、7、8设置，输出轴3上的齿轮16、 17、 18为可转动设置；输出轴3内设有可沿输出轴轴向滑动的拉键10，输出轴3上的齿轮16、17、18内圈上设有与拉键10的键头14配合的键槽20，本文档来自技高网...

【技术保护点】
人力车专用变档器，其特征在于：包括由人力驱动的输入轴、与输入轴传动连接的传递轴、预设大链轮的输出轴，传递轴和输出轴上分别至少设有两组相互啮合的不同齿数比的齿轮，所述的传递轴上的齿轮固定设置，所述的输出轴上的齿轮为可转动设置；输出轴内设有可沿输出轴轴向滑动的拉键，输出轴上的齿轮内孔里均上设有与拉键的键头配合的键槽。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金耀轩，李铭，金涛，
申请(专利权)人：金耀轩，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]