[其他]椭圆轮盘传动的自行车

说明书

本发明涉及往复运动传动构造的改进。

现有的自行车传动机构是由曲柄及相连接的圆轮盘进行传递动力。原动力是由人腿下踏曲柄而作功，当原动力和曲柄轴线平行时等效力臂等于零，此时没有动力输出，此点即为死点，当曲柄从死点沿圆周转动的角度增加而等效动力臂从零增大，当转至90°时等效动力臂增到顶点。此点为最大动力输出点。现在分四个角度分析圆轮盘的输出力情况，图1为曲柄OA沿圆周顺时针转动10°时的示意图，这时的OA投影线长为OB，轮盘a点与传输带相切。图2为OA在10°时的等效力臂图，阻力臂Oa近似等于轮盘半径，动力臂则由零增至OB。图3为曲柄OA转至20°时的示意图，这时的OA投影线长为Oc，轮盘a点与传输带相切。图4为OA转至20°时的等效力臂图，阻力臂Oa长仍约等于轮盘半径，动力臂增至Oc。图5为曲柄OA转至30°时的示意图，OA的投影线长为OD，轮盘a点与传输带相切。图6为曲柄OA转至30°时的等效力臂图，阻力臂Oa仍约等于轮盘半径，动力臂长度增至OD。图7为曲柄转至90°时的示意图，OA的投影线长度等于OA，轮盘a点与传输带相切。图8为曲柄OA转至90°时的等效力臂图，阻力臂Oa仍近似等于轮盘半径，动力臂则增至OA。从以上四个角度的等效力臂图可看出阻力臂长短不随动力臂的长短变化而变化。下面按等效力臂计算四个角度时的输出力情况。

设原动力为20kg                曲柄长为175mm

圆轮盘半径100mm

列表如下 以下数值是在忽略轴阻等影响下计算的

曲柄转动角度10°20°30°90°等效动力臂mm30.459.8587.5175输出动力kg611.9717.535

通过对图表分析，其四个角度的动力输出数值相差很大，极不平均，所以在踏车时人腿需用暴发力，这样就造成了原动力的大量损失。