[其他]自行车上的中轴变速机构

说明书

本发明属于：F16D中的41／24

自行车为人们习用的自便的交通工具。当前，人们对自行车的要求为：一是美观、二是适用、三是质高价廉。所谓适用是指：（1）、车型多——单人骑的轻便车；女同志用的坤车；适应人的高低所用的28型、26型、24型……车；适应人的胖瘦以及载货的多少所用的轻便车、加重车、特加重车。（2）、车的速度能变化（高——低）。

人们骑自行车时，当遇到：上坡、顶风（迎风）、路面坏（泥泞或凸凹不平）、街道上人、车较多、骑车观光、车上载荷重（载货或载人）时，需要自行车能变为“低速”行驶、并且骑着较轻；当遇到下坡时、顺风、路面好、街道上人少、车少……时，需要自行车能变为高速行驶。这些均为用户的要求。非旦如此，用户还要求：车速高或低，均应骑着轻快、省力。

一般自行车上没有设置变速机构，这样以来，骑车上坡、或遇顶风或在坏路面上行驶、则感到很费力。当骑车带人或载货时，欲骑车速度快，便需脚蹬频率高，导致人易劳累。这说明自行车上，设置变速机构是必要的。

目前，在自行车上设置的变速机构大体上分两种：

1、塔轮式变速机构，配制在自行车的右后侧链条处，通称侧置变速。这种变速机构为敝开式，工作时，链条倾斜，左右晃动，链条以及轮盘、飞轮的齿部容易磨损，尤其在农村土路上行走，灰尘大、又振动磨损就更厉害。（此种变速机构，已不大采用了）。

2、行星式齿轮变速机构，配置在后轴处，通称后轴变速，这种变速机构为封闭式。因齿轮模数小（m＝0.5），换档（变速）时，瞬时扭矩大，齿部易磨损。这种变速机构常失灵，常损坏，也就是使用可靠性、耐久性较差。并且变为快速前进时，速比大、扭矩大、脚蹬费力。

本发明的目的是解决自行车：（1）变速机构的使用可靠性和耐久性的问题。（2）骑车带人或载货时（负荷重时）或高速行驶时，均应省力，应有轻快之感。（3）结构应简单，造价低，但变速范围应大些，（高速较高，低速较低），对城乡各种路面均应适宜。

本发明是在一般自行车的基础上进行改进设计的。采用双飞轮、双链条、双轮盘，即在中、后轴的两端各有一组：飞轮、链条和轮盘。其特点是在该自行车上设计有一套中轴变速机构，简称“中轴变速”。这种变速机构是由离合器部分和传动装置两部分组成的，如图1所示。离合器部分在五通套筒〔3〕内，并由离合器体（左〔6〕，右〔10〕）离合器爪（左〔7〕，右〔11〕）、离合器固定架〔9〕、顶柱〔8〕压簧等零件组成。传动装置是由传动轴〔1〕、滚柱轴承〔4〕、向心球轴承〔5〕、轮盘（左〔2〕、右〔12〕）、飞轮、链条、防护罩等零件组成。

上面说的飞轮、链条、为自行车的通用件。传动轴〔1〕，也就是中轴，也就是离合器轴，是特制的，如图2所示。这种轴可用20Cr钢，渗碳处理，硬度达到56～62。也可用45号钢，淬火处理，硬度达HRC40～50；滚柱轴承〔4〕，用直径×长度（6×10）的45号钢，淬火处理，硬度达HRC40～50；向心球轴承〔5〕，采用特轻型系列107轴承；轮盘（左〔2〕，右〔12〕），可用45号钢，齿部需高频或中频局部热处理，硬度达HRC40～50。也可用20Cr钢，渗碳处理。达HRC56～62。也可用低碳钢（20号或25号），渗碳处理，达HRC56～62；左离合器体〔6〕如图3，离合器固定架〔9〕如图5，离合器爪（左〔7〕，右〔11〕）如图4，其材质均可采用20Cr钢，渗碳处理，达HRC56～62，也均可采用45号钢，淬火处理，达HRC40～50。

自行车的中轴变速工作过程：