的受力部为十字杆，可以将上下左右四块踏板2的移动传到杠 杆3上。
[0036] 具体实施时，杠杆还可以设计成两个杠杆3和杠杆3'，参见图1其中上下两块踏板 的移动传到一个杠杆3上，将左右两块踏板的移动传到杠杆3'上，杠杆3和杠杆3'再分别 连接棘轮4,此时则需要两个棘轮4,从而使得踏板的向下的移动传至主轴10,即用两个杆 将四个踏板2的移动传到同一个主轴10上。
[0037] 所述充电系统包括发电机11和蓄电池12,发电机11所发的电量储存在蓄电池12 中；充电系统还包括稳压电路和升压器13,发电机11与升压器13形成升压回路，升压器13 与蓄电池12形成蓄电池12的充电回路。
[0038] 发电机11输出电压通过升压器13升压后为蓄电池12充电回路，稳压电路并联在 蓄电池12的充电回路中。
[0039] 通过传动系统、变速系统（以下详述）和发电机11将重力势能转化而来的电能需 储存在蓄电池12里。为了使发电机11输出电压为蓄电池12额定充电电压，并且维持电压 稳定，采用二级升压方案。一级升压器13将电压稳定在5v，二级升压器13将电压稳定在 12v，其充电电路见图3。
[0040] 所述变速系统包括大齿轮16,中齿轮17、两个小齿轮18和传动轴8 ;
[0041] 所述大齿轮16固定连接在主轴10的一端，中齿轮17和一个小齿轮18分别固定 连接在传动轴8的两端，另一个小齿轮18固定连接在发电机11的传动轴上；大齿轮16与 固定连接在传动轴8 -端的小齿轮18啮合，中齿轮17与固定连接在发电机11传动轴上小 齿轮18啮合。
[0042] 主轴10通过一对大轴承支撑座和分别设置在其上的一对大轴承7支撑，传动轴8 通过一对小轴承支撑座和分别设置在其上的一对小轴承9支撑。大齿轮16,中齿轮17、两 个小齿轮18可以为直齿轮，形成两级变速。
[0043] 主轴10的两端设有凹槽，槽内设有弹性挡片19。
[0044] 考虑到使用者跳舞的稳定性，踏板2下陷位移不能太大；而另一方面要求将直线 位移转化为转动，并且在一次行程中，发电机11的主轴的角位移应尽可能大，即要求踏板 2下移距离足够大。因此，为解决这一矛盾，本发明采用多级变速，具体是两级变速，杠杆3 带动主轴10转动，主轴10再带动大齿轮16转动；大齿轮16带动与其啮合的小齿轮18转 动，此小齿轮18再通过传动轴8带动中齿轮17转动；中齿轮17再带动与其啮合的小齿轮 18转动；小齿轮18再带动发电机11传动轴转动，从而发电。
[0045] 由于发电机11正常工作有一个最低转速，而主轴10的转速达不到这一要求，所以 需要将转速提高，要求选取合适传动比的放大装置，达到规定的转速范围。为了防止机构自 锁，提高机构间运动的连贯性、协调性，以及传动效率，设计为二级增速，具体如下：
[0046] 1采用传动比为5:3的直齿轮传动，将主轴10转动传递到传动轴8上；
[0047] 2采用传动比为3:1的直齿轮传动，将运动从传动轴8传至发电机11的传动轴上；
[0048] 经杠杆3放大之后，在踏板2 -个行程内主轴10转动45°，则经过二级增速后，发 电机11转速可达到I. 2rad\s，可满足发电要求。齿轮的参数见表1 :
[0049] 表1齿轮的参数
[0050]
【主权项】
1. 一种节能跳舞机，其特征在于：包括主体（I)、传动系统、变速系统、充电系统和控制 系统； 所述主体（1)上下盖体，所述主体的上盖由踏板（2)构成； 所述传动系统包括踏板（2)、杠杆（3)、棘轮（4)、多个踏板复位结构和主轴（10); 所述踏板（2)包括上下左右四块踏板； 所述杠杆（3)和多个踏板复位结构设置在主体（1)内，其中踏板复位结构设置在踏板 (2)的下方，所述杠杆（3)包括相互固定连接的受力部和传力部，所述受力部固定在踏板 (2)的下方，传力部与棘轮（4)连接； 所述主轴（10)与棘轮（4)固定连接； 所述充电系统包括发电机（11)和蓄电池（12)，发电机（11)所发的电量储存在蓄电池 (12)中； 所述变速系统包括大齿轮（16)，中齿轮（17)、两个小齿轮（18)和传动轴（8); 所述大齿轮（16)固定连接在主轴（10)的一端，中齿轮（17)和一个小齿轮（18)分别 固定连接在传动轴（8)的两端，另一个小齿轮（18)固定连接在发电机（11)的传动轴上；大 齿轮（16)与固定连接在传动轴⑶一端的小齿轮（18)啮合，中齿轮（17)与固定连接在发 电机（11)传动轴上小齿轮（18)啮合； 所述控制系统包括四个感应装置（20)、控制器（21)、指示屏（22)和计数器（23); 所述四个感应装置（20)分别设置在上下左右踏板（2)的下方； 所述控制器（21)的踩踏指令输出端与指示屏（22)的信号输入端连接，控制器（21)的 计数指令输出端与计数器（23)的信号输入端连接，感应装置（20) (20)的信号输出端与控 制器（21)的信号输入端连接； 所述控制器（21)用于向指示屏（22)随机发送踩踏指令，指示屏（22)根据接受到的踩 踏指令所致方向亮起对应的指示灯； 根据感应装置（20)传递的压力信号判断使用者踩踏是否正确，如正确，控制器（21)则 向计数器（23)发送计数指令，计数器（23)计数增加； 所述蓄电池（12)分别为感应装置（20)、控制器（21)、指示屏（22)和计数器（23)供电。
2. 如权利要求1所述的节能跳舞机，其特征在于：所述踏板复位结包括支座（5)和外 套在其上的弹簧伸缩板（14)。
3. 如权利要求1或2所述的节能跳舞机，其特征在于：所述杠杆（3)的受力部是由位 于左右踏板下的横向杠杆和位于上下踏板下的纵向杠杆构成的十字型结构； 所述传力部通过连杆（6)与棘轮（4)连接。
4. 如权利要求3所述的节能跳舞机，其特征在于：所述充电系统还包括稳压电路，所述 稳压电路并联在蓄电池（12)的充电回路中。
5. 如权利要求4所述的节能跳舞机，其特征在于：所述感应装置（20)为压力传感器或 弹簧开关。
【专利摘要】本发明涉及一种节能跳舞机，包括主体、传动系统、变速系统和充电系统；主体上下盖体，主体的上盖由踏板构成；传动系统包括踏板、杠杆、棘轮、多个踏板复位结构和主轴；杠杆和多个踏板复位结构设置在主体内，其中踏板复位结构设置在踏板的下方，杠杆包括相互固定连接的受力部和传力部，受力部固定在踏板的下方，传力部与棘轮连接；主轴与棘轮固定连接；变速系统将传动系统的传递在主轴上的转速提高，方便发电机稳定发电，充电系统包括发电机和蓄电池，发电机所发的电量储存在蓄电池中。节能跳舞机结构简单，使用方便，生产成本低，适用范围广。
【IPC分类】A63B22-04
【公开号】CN104826279
【申请号】CN201510283902
【发明人】洪沙
【申请人】重庆大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月28日