人字齿轮传动自行车的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及自行车技术领域，具体是一种人字齿轮传动自行车。
【背景技术】
[0002]虽然现有阶段自行车种类很多，但大都为连式传动。而只要使用了连式传动，就无法避免随之而来的连式传动的缺点。普通的链式传动自行车传动效率低下，结构复杂。维护不方便，节构不可靠，等特点。而现有的非链式传动自行车也大都为轴传动自行车，或者是前踏式无链条自行车。
[0003]轴传动自行车；轴传动自行车主要通过齿轮和轴来传动。虽然不是链式传动，但是总体还是有链式传动的缺点，传动效率低下。结构不紧凑。虽然避免了链式传动的链条脱落等特点，但依旧不省力。
[0004]前踏式无链条自行车；前踏式无链条自行车，它是由车架、前车轮、后车轮、踏板连动器、连杆、驱动器等组成。其特征在于:不需采用链轮、链条、飞轮等传动零件，变现有自行车的圆周运动为前踏式上、下踏动，减轻了人体膝关节、髁关节的运动量。踏板连动器采用圆锥齿轮传动，驱动器采用行星轮传动，使自行车的行驶速度及传动的可靠性都得到了很大的提高。骑行时不擦挂裤脚，安全舒适，是一种理想的交通工具。但是踏板联动器的结构较为复杂，工作不可靠。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种人字齿轮传动自行车。
[0006]齿轮有传动比高，结构可靠，维护方便，工作可靠等特点。而齿轮作为机械传动中应用最为广泛的一种传动方式，工艺成熟可靠，方便获得。由于齿轮传动的种种优点，本实用新型用齿轮代替传统的链条传动，将齿轮传动这一传统稳定的传动方式用在自行车上。从而达到解决连式传动一系列缺点的目的。让骑行更加的稳定和省力，避免了链条脱落带来的困扰。
[0007]本实用新型通过以下技术方案:一种人字齿轮传动自行车，包括车把、车架、车座以及连接在车架上的后轮和前轮；所述后轮包括圆环状的轮体，在所述轮体内环面上开有整圈人字齿，轮体两侧面开有相对称的环形槽，轮体外环面安装有轮胎；所述环形槽内安装有两组轴承，每组轴承相对称的分别安装在两侧的环形槽内，所述轴承的内圈与车架连接；在所述后轮的人字齿上安装有与人字齿啮合的牙盘齿轮，牙盘齿轮与车架连接；所述牙盘齿轮上安装有脚踏。
[0008]其进一步是:所述轴承的内圈连接有螺杆，所述螺杆连接在车架上。
[0009]所述后轮上套装有固定在车架上的防护盖，所述轮体和牙盘齿轮位于防护盖内；在防护盖上对应轴承和牙盘齿轮的相应位置留有开口。
[0010]本实用新型结构紧凑；使用内齿轮和外齿轮的配合来实现，牙盘作为外齿轮，直接驱动内齿轮旋转。而内齿轮可直接作为后轮，驱动自行车前进。
[0011]耐用寿命长结构简单；齿轮的数量少，用两个齿轮来驱动前行，齿轮和车架的固定用轴承和螺杆连接。牙盘和车架之间用轴连接。内齿轮和车架之间用四个轴承和螺杆连接。
[0012]传动比高；由牙盘直接驱动后轮旋转，省去了中间的小齿轮。更加的省力。
[0013]维护方便；由于没有链条，所以不会出现像传统自行车那样的链条脱落。齿轮的传动可靠性比链条要好许多。
[0014]目前世界上出售的自行车基本都是链条传动的，链式传动的可靠性和效率没有齿轮高，寿命也不长。结构也比较复杂，可靠性不强。链条也容易脱落，维护不方便。本实用新型与传统的链条传动相比最大的特点是使用齿轮传动，其传动效率高、结构简单紧凑、造价低，齿轮传动技术成熟，这将减轻工作人员的劳动强度，能为公司带来更大的经济效益，故具有广阔的市场前景。本实用新型操作简便、使用寿命长、维护方便、面向国内大多数普通群众，客户多。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型结构示意图；
[0016]图2是图1中右视图；
[0017]图3是图1中车架与后轮连接处的放大图；
[0018]图4是后轮结构示意图；
[0019]图5是防护盖结构示意图；
[0020]图6是牙盘齿轮与脚踏结构示意图；
[0021]图7是车架主视图；
[0022]图8是图7中左视图；
[0023]图9是图8中俯视图；
[0024]图中:1、车把；2、车架；3、车座；4、后轮；41、人字齿；42、环形槽；43、轮胎；44、轮体；5、脚踏；6、牙盘齿轮；7、前轮；8、前叉；9、轴承；10、螺杆；11、防护盖。
【具体实施方式】
[0025]以下是本实用新型的一个具体实施例，现结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0026]如图1所示，车架2前端连接前叉8，前叉8下端安装前轮7，前叉8上端端安装车把I ;车架2后端连接后轮4以及直接与后轮4啮合的牙盘齿轮6，牙盘齿轮6上安装有脚踏5，后轮4上套装有固定在车架2上的防护盖11。
[0027]如图4所示，后轮4包括圆环状的轮体44，在所述轮体44内环面上开有整圈人字齿41，轮体44两侧面开有相对称的环形槽42，轮体44外环面安装有轮胎43 ;轮胎43直径900mm，环形槽42宽30mm，深度为20mm，后轮宽度为50mm。两环形槽42之间留有1mm的支撑，用来支撑后轮及后轮所支撑的人的重量。后轮的材料主要为45#钢，轮胎材料为橡胶，以达到减震的目的。而后轮内部采用人字齿。人字齿相比普通的直齿承载能力更大，运转平稳，噪音更小，更不易产生震动。而人字齿相比于斜齿，没有了斜齿上对轴的横向力。没有了横向力，结构会更加的合理和可靠。这样的话，后轮就更加的合理和稳定。
[0028]再结合图2和图3，环形槽42内安装有两组轴承9，每组轴承9相对称的分别安装在两侧的环形槽42内，轴承9的内圈连接螺杆10，螺杆10连接在车架2上。轴承9为GB277轴承，轴承9装入轮体44上环形槽42轨道内并用螺杆固定在车架上。使用轴承可以减少约束之间的摩擦力，轴承是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。也可以说，当其他机件在轴上彼此产生相对运动时，用来降低动力传递过程中的摩擦系数和保持轴中心位置固定的机件。轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。而采用四个轴承可以限制后轮的自由度，同时分担受力。使结构更加的可靠和耐用。固定轴承的螺杆长200mm，直径为10mm。环形槽42比轴承9直径略大2_3mm，防止轴承受力方向相同无法滚动。槽深度为20mm。可以完全放下轴承，让轴承可以在槽内滚动自如。
[0029]如图5所示，后轮4上套装有固定在车架2上的防护盖11，轮体44和牙盘齿轮6位于防护盖11内；在防护盖11上对应轴承9和牙盘齿轮6的相应位置留有开口。后轮4与牙盘齿轮6为齿轮啮合，所以在运行过程中需要保证灰尘，石子等不会影响自行车的正常传动。而自行车在使用过程中经常会和泥土，石子，灰尘等接触。且为了防止齿轮啮合时带到裤脚，所以设计了防护盖11。减少了灰尘，石子对齿轮正常运行时的影响，同时又避免了齿轮剐赠衣物等情况。防尘盖厚度为2.5mm内径为750mm外径为860mm。
[0030]如图6所示，牙盘齿轮6齿数30，模数5，厚度为40mm，轴孔直径为25mm，键槽深度为5.5_，键槽的厚度为6_。牙盘齿轮通过键槽固定在轴上，牙盘和脚踏以及牙盘齿轮轴之间采用过盈配合。牙盘齿轮的材料为45#钢。牙盘齿轮也采用人字齿，和后轮人字齿互相啮合。用脚踩动踏板，踏板通过轴带动牙盘旋转，而牙盘和后齿轮互相啮合，达到了驱动后轮旋转的目的。
[0031]图7至图9是车架2的一个具体设计尺寸，图中:标号21高100mm、长30mm、宽20mm ;标号22是边长为150mm、厚度为40mm的等边三角形；标号23长度600mm、直径为30mm标号24高500mm、直径为30mm ;标号25长度300mm、直径为30mm标号26长度400mm、直径为30mm、水平夹角为30° ;标号27和28都为长200mm、长宽为30mm的长方体；标号29是长度为140mm，宽厚为30mm的用以支撑座位的横杆。
[0032]本实用新型人字齿轮传动自行车属于自行车的结构改进。真正的摆脱了链条的限制，避免了连式传动的缺点弊端。同时又具有齿轮传动的优点，相比老式的连式传动，更加的省力。同时，因为没有飞轮等结构，所以结构更加的紧凑。而紧凑的结构又意味着更加的耐用，不会出现老式自行车上的链条脱落的情况。骑行起来更加的安全。
[0033]而在我国，自行车还是主要的代步工具。这项改进市场广阔。且不光是自行车，电动自行车，摩托车等都可以用此结构优化设计，让结构紧凑可靠。
【主权项】
1.一种人字齿轮传动自行车，包括车把(I)、车架(2)、车座(3)以及连接在车架(2)上的后轮(4)和前轮(7);其特征在于:所述后轮(4)包括圆环状的轮体(44)，在所述轮体(44)内环面上开有整圈人字齿(41)，轮体(44 )两侧面开有相对称的环形槽(42 )，轮体(44 )外环面安装有轮胎(43);所述环形槽(42)内安装有两组轴承(9)，每组轴承(9)相对称的分别安装在两侧的环形槽(42 )内，所述轴承(9 )的内圈与车架(2 )连接；在所述后轮(4 )的人字齿(41)上安装有与人字齿(41)啮合的牙盘齿轮(6)，牙盘齿轮(6)与车架(2)连接；所述牙盘齿轮(6)上安装有脚踏(5)。
2.根据权利要求1所述的人字齿轮传动自行车，其特征在于:所述轴承(9)的内圈连接有螺杆(10 )，所述螺杆(10 )连接在车架(2 )上。
3.根据权利要求1所述的人字齿轮传动自行车，其特征在于:所述后轮(4)上套装有固定在车架(2)上的防护盖(11)，所述轮体(44)和牙盘齿轮(6)位于防护盖(11)内；在防护盖(11)上对应轴承(9)和牙盘齿轮(6)的相应位置留有开口。
【专利摘要】本实用新型公布一种人字齿轮传动自行车，属于自行车技术领域。包括车把、车架、车座、后轮和前轮；后轮包括圆环状的轮体，在轮体内环面上开有整圈人字齿，轮体两侧面开有相对称的环形槽，轮体外环面安装有轮胎；环形槽内安装有两组轴承，每组轴承相对称的分别安装在两侧的环形槽内，轴承的内圈与车架连接；在后轮的人字齿上安装有与人字齿啮合的牙盘齿轮，牙盘齿轮与车架连接；牙盘齿轮上安装有脚踏。本实用新型最大的特点是使用齿轮传动，其传动效率高、结构简单紧凑、造价低，齿轮传动技术成熟，这将减轻工作人员的劳动强度，能为公司带来更大的经济效益，故具有广阔的市场前景。
【IPC分类】B62M11-00
【公开号】CN204473053
【申请号】CN201520156156
【发明人】李明山, 任泽华
【申请人】徐州工业职业技术学院
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月19日