牵引式自行车曲轴增力传动系统的制作方法

本发明专利涉及一项利用连续牵引传动装置提升放大机械效能达到节省人力的牵引式曲轴增力传动装置，可以在自行车、三轮车、脚蹬式汽艇以及需要动力提升的机械设备上广泛运用。

众所周知，自行车、三轮车、脚蹬式汽船汽艇是单纯依靠机械力的作用推动运行的，其在运行过程中不需要电源也不消耗任何能源，是纯人力运输工具之一。但纯人力的运行特点导致其人工劳动强度大、运载能力弱、运行速度慢、爬坡能力弱、使用效率低等缺陷.制约自行车、三轮车等改进升级的技术关键是人力的效率提升问题，只要解决了力的问题，劳动强度大、运载能力弱、运行速度慢、爬坡能力弱等所有问题都将迎刃而解。此技术方案就是针对自行车存在的因有问题和不足而提出来的，它的特点是对动力的连续放大提升，便自行车、三轮车等即省力又快速。

实施步骤及技术方案：

步骤1.在左右两个脚踏板(或任意一个方向)的相对方向设置一个长度远远小于脚踏板至中心轴之间的连杆(以下简称大连杆)长度的方向相反的相对应的连杆(以下简称小连杆)用于接受脚踏板上传递来的力。由于脚踏板至中心轴的连杆长度远大于位于相反方向的小连杆长度，当脚踏板上受力时，则小连杆末端受到的力等于脚踏上受到的力乘以大连杆长度除以小连杆长度商的积。即假如大连杆长度为20cm，小连杆长度为4cm，当脚踏板上受到20kg的力时，则小连杆末端受到的相反方向的力为：20kg×(20÷4)＝100kg，这个力放大了5倍。

步骤2.在步骤1的小连杆两边各安置一个半径与大连杆长度相近的厚度2厘米左右(厚度根据需要设定)的外围带有滑轮凹槽(滑轮凹槽规格根据需要设定)的中心带孔(用于穿过固定套筒以及中心轴)圆周形铁圈，铁圆圈中心孔至外围的滑轮凹槽之间可根据需要作部分镂空处理以减轻重量和增强美感.两个铁圆圈分别固定在小连杆两边相应的固定套筒上，两者之间的距离根据需要确定。

步骤3.制作第1个滑轮组件，把两个适合滑轮凹槽大小规格的滑轮用短铁棒连接起来，连接起来的两个滑轮要刚好能够在两个铁圈外围的滑轮凹槽上运行。此时把小连杆的末端用钢绳等与连接两个滑轮的短铁棒(中心点)连接起来.这样当大连杆带动小连杆转动时，小连杆牵引着两个滑轮沿着凹槽作圆周运动.由于小连杆末端和滑轮连接棒之间是拉扯牵引关系，而且是软连接，所以基本上没有力的损失或损失很少.也就是说步骤1中所说的小连杆末端上产生的100kg的力会原样不少的传到两个滑轮上.至此，已经完成1级的动力提升放大。

步骤4.现在进行第2级动力提升放大。此时在动力传送方向的铁圈外安装一根以铁圈中心固定套筒为中心两端长度不等的杠杆，两端之长度均分别约等于大(20厘米)小(4厘米)连杆长度。此时把杠杆长的一端与步骤3中的滑轮连接短棒联接起来(可用固定联接或活动联接)。此时当脚踏板带动大小连杆转动时，步骤3中第1个滑轮组件受到的100kg的牵引力就会原样传递给长连杆的末端，而相反方向的小连杆末端则会产生反方向的500kg(100kg*20/4)的力。接下来，再在此杠杆的外边加装一个和步骤1中规格相同的带滑轮凹槽的圆铁圈(同样固定在固定套筒上)，再制作第2个与步骤3中所说的规格相同的滑轮组件，同样把小连杆末端通过软连接的方式与两个滑轮的连接铁棒连接起来。当大连杆带动小连杆转动时，小连杆同时会牵引第2个滑轮组件沿铁圈外围的滑轮凹槽运动(由于两组滑轮运行时位置相反，故中间铁圈外围的凹槽可共用)，此时第2个滑轮组件上受到的牵引力同样为500kg。至此整个力放大了25倍之多。

步骤5.制作一个减阻大齿轮(即自行车驱动齿轮，也叫大飞轮)。减阻齿轮为一个边缘带牵引轮齿的半径略小于大连杆长度的中心有孔的圆形齿轮，中心孔上并不带滑动轮也不滑动。减阻大齿轮由内外两部分组成，靠近中心孔的部分作为固定件，外边带轮齿的齿轮部分套安于中心固定件上，二者之间的连接处仍然采用滑轮组合式连接，以减少摩擦并增强滑动能力并以活动方式固定。受到外力牵引时齿轮部分则沿着中间的固定件作圆周转动，中心部分并不动。外齿轮上有牵引联结固定装置，便于牵引连接。

步骤6.把减阻大齿轮安装于最后一个铁圈外的中心驱动齿轮上，并把步骤4中的第2滑轮组件部分与减阻大齿轮连接起来进行应用即可。也可以再增加第3级、第4级(根据需要确定级数)增力传动系统装置进行再次放大.

步骤7.把以上牵引式增力传动装置安装到自行车即可。

步骤8.补充说明：以上牵引式自行车曲轴增力传动系统装置可在自行车、三轮车、脚蹬式汽船汽艇等人力机械上进行广泛应用，也可以通过放大后用于其它诸如矿山提升设备等大型机械设备上进行应用。以上增力传动系统装置可进行独立制作并进行外围部分密封(保护罩装置)，单独形成一个整体，与自行车等主设备之间实行活动式连接固定。

下面结合附图作进一步说明。

图1是本发明专利增力放大及传递原理图

附图1中，abcd为外围保护罩(密封装置)，①－②、分别为自行车两端的脚踏板连杆(大连杆)，为大连杆，为中心轴，③-④、⑦-⑧、分别为带滑轮槽的圆形铁圈，为中心驱动齿轮(大飞轮)，分别为小连杆，长度相等。④-⑤-⑧为第1滑轮组，为第2滑轮组，⑤-⑥、为牵引软连接，⑧-⑨、分别为牵引连接(可采用软硬两种连接方式)，为固定套筒。

设定大连杆长度为20cm，小连杆长度为10cm，那么，当脚踏板①上受到20kg的力时，相反的对应小连杆末端⑥即产生40kg的力，小连杆⑥把这个力原样传递给第1滑轮组，第1滑轮组将此力原样传递给大连杆⑨，大连杆⑨将力传递给时则产生了80kg的力。再通过软连接把这80kg的力传递给第2滑轮组，第2滑轮组再将此力原样传递给驱动齿轮，这就是整个力的传递增大过程.以上仅为理论上的计算数值，实际运行过程中会产生力的消减和损耗，但由于实行的是软连接的拉扯牵引和圆周运行，力的损耗相对较少，故理论上不予考虑。

附图2是减阻大齿轮(中心驱动轮)结构图。

附图2中，1是中心孔(用于固定在中心套筒上)，2是固定部分，3是2-4之间的连接处，采用活动式滑轮连接，4是驱动齿轮部分，运行时沿3的外部作圆周运动，5是牵引联结装置。