高速行驶摆杆驱动健身省力自行车制造技术

高速行驶摆杆驱动健身省力自行车，属于机械制造行业的自行车制造技术领域。用两级以上的增速齿轮机构传动，用脚踏摆杆或手动摆杆驱动曲柄、连杆机构运动，齿轮由驱动轴两端的曲柄、连杆、摆杆机构驱动，后车轮可单轮也可双轮，坐櫈有靠背高度可升降可纵向折叠及展开，有由后车轮轴驱动的发电机、储电瓶、转速表、转向指示灯和示宽灯、刹车灯、后视镜、高音量电喇叭、工具箱、后车轮轴有刹车制动器、前车轮轮沿有刹车闸，整车有罩壳左右两侧有车门，本车设计时速和行驶时速可达170公里以上，本车与专门的健身机器如跑步机、踏步机有等效的运动健身效果。其用途是：替代自行车、人力三轮车、电动自行车、轻便电动三轮车、摩托车和低端家用小汽车。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

高速行驶摆杆驱动健身省力自行车所属领域本专利技术专利暨技术专利属于机械制造行业中的自行车制造
技术背景众所周知，现行自行车是短途出行的代步交通工具，自从1818年法国的德莱斯专利技术了人用脚蹬地行驶的初具雏形的奔跑机开始，到1840年英格兰铁匠麦克米伦在后轮的车轴上装上曲柄，使骑车人双脚真正离开地面……；而真正具有现代形式的自行车是1874 年诞生的，英国人罗松在这一年里，别出心裁地在自行车上装上了链条和链轮，用后轮的转动来推动自行车前进，但仍然是前轮大后轮小，看起来不够协调不够稳定。1886年英国的一位机械工程师斯塔利，从机械学和运动学的角度设计出了新的自行车样式，为自行车装上了前叉和车闸，前后车轮大小相同，还首次使用了橡胶的车轮。因此他被后人称之为“自行车之父”。斯塔利所设计的自行车车型与今天自行车的外形基本一致了。现在传统的自行车就一直沿用1886年英国人斯塔利所设计的车型，至今已有IM年的历史了。如果称上述自行车为第一代自行车，那么本专利技术专利设计的“高速行驶摆杆驱动健身省力自行车”可以称之为第二代自行车。自从上述第一辆自行车诞生的上百年历史，都是采用链条链轮传动，脚踏的曲柄要转动360°才能使大链轮旋转一圈即360°。这种结构的曲柄旋转有效的作功转角也只有约90°，该结构对单侧的曲柄而言其余转角约有270°是未作功的，所以传统自行车行驶不快又比较费力；又不能爬坡行驶；而且还存在有的时候容易掉链条的问题。对于现有的健身器材及健身机器而言，比如跑步机、踏步健身机、其功能只是单一的原地跑步、踏步，要占用专门的时间才能健身。对于现在工作节拍高、时间紧的上班族而言很难抽出时间去健身房作健身运动。针对现有传统自行车行驶不快又比较费力又不能爬坡行驶的不足，本专利技术所要解决的技术问题是设计一种“高速行驶摆杆驱动健身省力自行车” 既能够高速行驶又能够很省力又可以爬坡行驶，而且与专门的健身机械、比如跑步机、踏步健身机有等效的运动健身效果。
技术实现思路
为了实现自行车既要高速行驶又要很省力并且兼有跑步机、踏步机健身功能的目的。本专利技术所采用的技术方案是用增速齿轮机构传动，用脚踏或者手推拉摆杆，驱动自行车前进。“高速行驶摆杆驱动健身省力自行车”，其构造特征是用两级以上的增速齿轮机构传动，用脚踏摆杆或者手推拉摆杆驱动曲柄、连杆机构运动，使自行车前进。驱动齿轮由驱动轴两端的两组曲柄、连杆、摆杆机构驱动，后车轮可以是单轮、也可以是双轮，坐櫈有靠背、高度可以升降、并且坐櫈可以纵向折叠及展开，这样可以满足两人乘坐时两人可以前后乘坐；对于后车轮是双轮的，既可以前后乘坐、也可以并排乘坐。有由后车轮轴驱动的小型发电机、有储电瓶、有转速里程表、有转向指示灯和示宽灯、有刹车灯、有后视镜、有高音量电喇叭、有工具文件箱、后车轮轴有刹车制动器、前车轮轮沿有刹车闸，有整车罩壳并且罩壳左右两侧有车门，本车设计时速和行驶时速可达170公里以上，本车有与专门的健身器材和健身机器，比如跑步机、踏步机等效的运动健身效果。对于两级以上的增速齿轮传动机构，其构造特征是根据所需要的设计时速确定增速齿轮的级数和单级增速齿轮的增速传动比，并且传动齿轮密闭在装有润滑油的齿轮箱中。对于两级以上的增速齿轮传动机构，单级增速齿轮其每一单级增速齿轮均设计为同步齿轮，其增速齿轮传动机构的构造特征是驱动齿轮用连接键与驱动轴连接固定为一体。同步齿轮内孔的两端用滚动轴承与齿轮轴连接，在齿轮传动的结构中，除首级驱动大齿轮和末端的驱动小齿轮是将齿轮和齿轮轴连接固定为一体的之外，其余各级增速齿轮的齿轮轴均是惰轴，其轴上各齿轮亦均为惰齿轮，齿轮模数根据载荷和强度设计选择确定模数， 同步齿轮中的大齿轮和小齿轮的模数相同，大小齿轮的齿数，根据所需要的传动增速比和设定的齿轮箱高度选择确定大齿轮的齿顶园直径和齿数，小齿轮的最少齿数以不产生根切的17齿为限度。对于本专利技术的实施例而言，增速齿轮的级数为10级；大齿轮齿数为48、小齿轮齿数为17，则单级齿轮增速比为48/17 = 2. 8235。单级增速齿轮可以将同步齿轮中的大小齿轮设计为同步一体齿轮，这种情况下大小齿轮齿形采用锻造成形最佳；如果齿形采用机械加工完成，则同步齿轮的大小齿轮应该设计为分体式的两个零件，将大齿轮套在小齿轮的一端用键连接，这样设计的有益效果是一节省材料、二方便机械加工、三解决克服热处理应力集中的问题、四、由于齿轮啮合运动导致大小齿轮的磨损失效不会同步发生，大小齿轮设计为分体式的两个零件，有利于降低该车的使用维修费用。如上所述的两组曲柄、连杆、摆杆机构，其工作特征是驱动轴两端的曲柄互呈 180°设计，曲柄半径即曲柄两端的连接孔中心线长度，根据省力要求宜大于驱动齿轮的半径，根据省力要求和摆杆驱动连杆、连杆驱动曲柄旋转一圈即360度时摆杆上下摆动的夹角来确定曲柄、连杆、摆杆三个零件的长度几何尺寸，连杆长度必须大于2倍的曲柄半径， 摆杆的AB段大于OA段，曲柄、连杆、摆杆三个零件的断面形状均为矩形，曲柄、连杆、摆杆三个零件组成一个复合运动的运动副。并且每个运动副的接触点相关的两个零件都用滚动轴承连接，减少摩擦耗功损失，使行驶轻便灵活。曲柄、连杆、摆杆机构，其连接关系和运动特征是连杆与曲柄滚动连接的点沿着曲柄中心原点即驱动轴作圆周运动、连杆与摆杆滚动连接的点在导轨的滑槽内作上下垂直运动，驱动摆杆以0点为圆心作上下摆动、其只需要摆动一个很小的摆动夹角，就可以使驱动齿轮旋转一圈即360度。以0点为圆心作上下摆动的摆杆、其上下摆动的夹角小于30度即可以使驱动齿轮旋转一圈即360° 0点是驱动摆杆的转动支撑定点，摆杆上的A点是摆杆、连杆、连杆滑槽导轨三个零件共同滚动连接在滑槽导轨的上的动点，摆杆的A点是矩形长孔，矩形长孔的中心连线长度大于OA-OG的差。对于本专利技术的实施例而言，OA = 417mm、AB =618mm、曲柄半径CE = 100mm、连杆EF = 230mm，这样摆杆只需要上下摆动27° 44' 22 就可以使驱动齿轮旋转一圈即360度。关于0点它在机构中的特征是0点是驱动摆杆的转动支撑定点，A点是摆杆、连杆、曲柄三个零件共同滚动连接在滑槽导轨上的动点，摆杆在A点是矩形长孔。对于上述的驱动摆杆，其构造特征是在同一摆杆上，分设为前端的脚踏摆杆和后端的加长力臂的手动摆杆。加长力臂手动摆杆与脚踏摆杆是连接固定为一体的，但是加长力臂手动摆杆与脚踏摆杆不是直线的延长，而是两者有一定的夹角、脚踏摆杆与X轴靠近、加长力臂手动摆杆与Z轴靠近，这种构造设计的有益效果是立姿操作时可以用脚踏驱动行驶，坐姿操作时既可以用脚踏驱动行驶，也可以用手动操作行驶，用加长力臂的手动摆杆操作会更加省力。如前所述的后车轮可以是单轮也可以是双轮，它们各自的构造特征是后轮是双轮时，两轮设置在车架齿轮箱的外侧面，后车轮是单轮时，后车轮设置在车架即齿轮箱后面的正中间。关于滑槽导轨，其构造特征是滑槽导轨的外形为矩形、与车架固定连接为一体、 长度方向垂直于水平面，其滑槽的长度略大于曲柄半径的2倍，其下起点(D)是曲柄在下死点时连杆在滑槽上的位置、其上止点(A)是曲柄在上死点时连杆在滑槽上的位置，滑槽导轨的断面形状外形为矩形、其滑槽的形状是平底敞口的槽、其槽宽度和所本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．高速行驶摆杆驱动健身省力自行车，其特征是：用两级以上的增速齿轮传动机构，增速齿轮传动机构安装在密闭的、有润滑油的、承受整车载荷的齿轮箱中，用脚踏摆杆或者用手推拉摆杆驱动曲柄、连杆机构运动，驱动齿轮（１７）由驱动轴（１８）两端的两组曲柄、连杆、摆杆机构驱动，后车轮可以是单轮、也可以是双轮，坐櫈有靠背、高度可以升降、并且坐櫈可以纵向折叠及展开，有由后车轮轴驱动的小型发电机、有储电瓶、有转速里程表、有转向指示灯和示宽灯、有刹车灯、有后视镜、有高音量电喇叭、有工具箱、后车轮轴有刹车制动器、前车轮轮沿有刹车闸，有整车罩壳并且罩壳左右两侧有车门。

【技术特征摘要】
1.高速行驶摆杆驱动健身省力自行车，其特征是用两级以上的增速齿轮传动机构， 增速齿轮传动机构安装在密闭的、有润滑油的、承受整车载荷的齿轮箱中，用脚踏摆杆或者用手推拉摆杆驱动曲柄、连杆机构运动，驱动齿轮(17)由驱动轴(18)两端的两组曲柄、连杆、摆杆机构驱动，后车轮可以是单轮、也可以是双轮，坐櫈有靠背、高度可以升降、并且坐櫈可以纵向折叠及展开，有由后车轮轴驱动的小型发电机、有储电瓶、有转速里程表、有转向指示灯和示宽灯、有刹车灯、有后视镜、有高音量电喇叭、有工具箱、后车轮轴有刹车制动器、前车轮轮沿有刹车闸，有整车罩壳并且罩壳左右两侧有车门。2.根据权利要求1所述的高速行驶摆杆驱动健身省力自行车，其特征是驱动齿轮用连接键(17-1)与驱动轴(18)连接固定为一体，单级增速齿轮设计为同步惰齿轮，同步惰齿轮内孔的两端用滚动轴承与齿轮轴连接，在齿轮传动的结构中，除第一级驱动大齿轮和末端的驱动小齿轮是将齿轮和齿轮轴连接固定为一体的之外，其余各级增速齿轮均为惰齿轮、相对应的齿轮轴均是惰齿轮轴，同步齿轮中的大齿轮和小齿轮的模数相同。3.根据权利要求1所述的高速行驶摆杆驱动健身省力自行车，其特征是驱动轴(18) 两端的曲柄互呈180°设计，曲柄半径即曲柄两端的连接孔中心线长度，根据省力要求大于驱动齿轮(17)的半径，连杆长度必须大于2倍的曲柄半径，摆杆的AB段大于OA段，曲柄、 连杆、摆杆三个零件的断面形状均为矩形，曲柄、连杆、摆杆三个零件组成一个复合运动的运动副，并且每个运动副的接触点相关的两个零件都用滚动轴承连接。4.根据权利要求1所述的高速行驶摆杆驱动健身省力自行车，其特征是驱动摆杆的构造由两个杆件构成、即前端的脚踏摆杆(8)和后端的加长力臂手动摆杆(9)，共同构成驱动摆杆，加长力臂手动摆杆(9)与脚踏摆杆(8)是连接固定为一体的，但是加长力臂手动摆杆(9)与脚踏摆杆(8)不是直线的延长，而是两者有一定的夹角，脚踏摆杆(8)与X轴靠近， 加长力臂手动摆杆(9)与Z轴靠近。5.根据权利要求1所述的高速行驶摆杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨淇钧，杨其融，
申请(专利权)人：杨其融，杨淇钧，
类型：实用新型
国别省市：90