[实用新型]肘节式棘爪飞轮

说明书

本实用新型涉及一种自行车或三轮车飞轮，特别是一种改进了的肘节式棘爪飞轮。

现有自行车或三轮车后轴用驱动飞轮，在用人力驱动自行车或三轮车爬坡时，必须增加脚踏力，提高飞轮的驱动力，才能缓慢的向上行驶，很费力气，使人气喘嘘嘘，当道路坡度较大时，即便增加脚踏力亦不能使车向前行驱，只好推车行走，即费力又费时。

本实用新型的目的在于提供一种改进的肘节式棘爪飞轮，装有该种飞轮的自行车或三轮车，在使用时，可以提高飞轮的驱动力，不但在平坦的道路上行驶脚踏轻便，而且在上坡的道路上用脚踏力驱动时亦能向上行驶。

本实用新型是这样实现的，将此自行车或三轮车飞轮的链轮内孔加工成左旋螺纹，并与左棘轮外壳左端外圆相配，左棘轮外壳和右棘轮外壳通过其外圆螺纹由螺母联接，为了润滑棘轮和固定的螺母在棘轮壳外圆上均布有四个球面螺钉，棘轮壳的型腔里有两组对称分布的肘节棘爪，每组肘节棘爪有两个小轴安装在棘轮壳侧壁的同轴孔上，外侧的小轴孔和肘柄为滑动配合，里侧的共用小辅与肘柄的另一端，及棘爪上的孔为滑动配合，并且可沿棘轮壳两侧壁上的长方孔内滑动，长孔的长度方向，与棘轮壳内孔中心线一致，外侧的小轴上装有一肘柄，里侧的小轴上装有棘爪和肘柄的另一端外侧小轴与肘柄联接，肘柄中间的沟槽内装一个扭簧，将肘柄和棘爪在一定的相对位置，将棘爪经常压紧在棘轮齿上。肘柄中心线与棘爪力的作用线间的交角在150°～175°之间，棘轮壳型腔的内孔内有一棘轮，棘轮两端的外圆与左右棘轮壳间组成了环型滚道，每条滚道内有数个钢珠粒使棘轮与棘轮外壳间转动灵活，棘轮外圆中装上有棘轮齿与棘爪配合，棘轮内孔的右旋螺纹可将该飞轮固定在自行车或三轮车的后轮上，里孔的右端上有四个均布斜形槽，便于用工具装拆。

肘节式棘爪飞轮的工具原理和力的传递分析如下：

在图3肘节式棘爪飞轮力的传递分析示意图中A为滑动小轴受力点，C为转动小轴受力点，D为棘爪与棘轮的力作用点，以A点作受力分析，P_S是肘柄作用在小轴上的力，P_t是棘轮通过棘爪作用在小轴上的力，P是链轮通过棘轮外壳传给小轴的力，其余数字如图所示，由图4滑动小轴A点的受力图和图5A点的力的合成三角形，用正弦定理

引用实例：由力平衡三角形    △A′B′C′中（如图5）

取＝102°＝27°

代入得 P_t0.978/0.454 P2.15P

计算P_t对主动轮（自行车后轮）轴的转矩M＝aP_t＝2.15aP

a－P_t对后轮轴的力臂，已知a＝19mm

设：不考虑肘节机构作用（即现在使用的飞轮）时，主动轮轴的转矩为M_o则M_o＝44.5P_o（44.5mm为链轮节圆半径）

P_o－－链轮圆周力又因A点半径与原来链轮半径不同

已知A点半径为32mm原来链轮节圆半径44.5mm

∵44.5P_o＝32P ∴P＝ 44.5/32 P_o＝1.39P_o

由M＝2.15aP＝2.15×19×1.39P_o＝56.78P_o

转矩比 (M)/(M_O) ＝ 56.78/(44.5P_O) ＝1.28

讨论：由力平衡三角形△A′B′C′分析

由：P_t＝P 增大则减小

P_t》P 从而M》M_o(M)/(Mo) 由0→∞