車輪輪軸的中部驅動裝置的製作方法

2023-09-11 11:06:20 2

本實用新型涉及機械裝置，特別涉及一種自行車後輪輪軸的中部驅動裝置。

背景技術：

自行車受到的載荷主要有重力載荷和驅動力引起的載荷兩類。相對於這兩類載荷，自行車後輪鋼絲的內力（拉力）也由兩部分組成，即由重力載荷產生的拉力以及由驅動力引起的拉力。

由於鋼絲的數量較多，可以認為車輪鋼絲的布置方式對於鋼圈的中心平面基本上是對稱的（以下視為對稱）。由於重力載荷引起的地面正壓力作用於車輪的中心平面內，所以重力載荷引起的中心面兩邊的鋼絲的拉力是對稱分布的。但是，對於驅動力引起鋼絲的拉力並不一定是對稱分布的。對於目前多數自行車而言，飛輪直接安裝於輪軸的右側。這樣，驅動力就位於中心面的右側，它就不是對稱載荷。由於力往往是沿著最短的路徑傳遞的，所以，靠近飛輪一邊的鋼絲由驅動力引起的拉力要大於另一邊鋼絲產生的拉力。

由於驅動力是自行車非常重要的力，這種現象使得自行車後輪鋼絲的拉力嚴重不對稱，一邊拉力大，另一邊拉力小。對於自行車的設計者而言，這種情況是不可接受的，必須要加以克服。

有鑑於此，該領域的技術人員著手研發一種新的自行車後輪輪軸的中部驅動裝置，以滿足實際應用的需求。

技術實現要素：

本實用新型的任務是提供一種自行車後輪輪軸的中部驅動裝置，將驅動力移至後輪輪軸中部，以解決自行車後輪兩邊鋼絲拉力嚴重不對稱的問題。

本實用新型的技術解決方案如下：

一種車輪輪軸的中部驅動裝置，它包括自行車驅動軸、輪軸、鋼絲、鋼圈和輪胎，所述驅動軸與輪軸的連接部位位於後輪輪軸的中部，所述鋼絲設置在驅動軸和輪軸的兩側；

所述驅動軸的左端在後輪輪軸的中部與輪軸相互連接，驅動軸的右端安裝棘輪，飛輪傳遞過來的力通過棘輪與驅動軸傳遞給輪軸，推動後輪轉動；

所述輪軸、鋼絲與鋼圈和輪胎構成分離體，作用於分離體的載荷是對稱載荷，載荷引起的分離體各個對稱點的內力相等，由此鋼絲的內力對稱分布，使得後輪左右兩邊鋼絲的所受的拉力一致。

所述驅動軸與輪軸通過螺紋連接。

所述驅動軸與輪軸的連接是用鍵連接。

本實用新型的一種自行車後輪輪軸的中部驅動裝置是將自行車的驅動軸與輪軸的連接部位設置在後輪輪軸中部，這種連接方式使後輪兩邊的鋼絲由驅動力產生的拉力基本對稱，克服了現有後輪只有一邊的鋼絲有驅動力引起的拉力，另一邊沒有這一拉力的缺點。

本實用新型所述的自行車後輪輪軸的特點是，這種輪軸與驅動軸的連接部位位於輪軸的中部，這種連接方式使得後輪左右兩邊鋼絲的所受的拉力基本一致。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種自行車後輪輪軸的主視圖。

圖2是圖1中的驅動軸與輪軸的連接示意圖。

圖3是圖1中的輪軸與鋼絲的分離體示意圖。

附圖標記：

1為鋼絲，2為驅動軸，3為輪軸。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作詳細說明。

參看圖1和圖2，本實用新型提供一種自行車後輪輪軸的中部驅動裝置，它主要由驅動軸2、輪軸3、鋼絲1、鋼圈和輪胎組成，驅動軸2與輪軸3的連接部位位於後輪輪軸的中部，鋼絲1設置在驅動軸2和輪軸3的兩側。

如圖2中所示，驅動軸2的左端在後輪輪軸的中部與輪軸3相互連接，驅動軸2的右端安裝棘輪，飛輪傳遞過來的力通過棘輪與驅動軸傳遞給輪軸，推動後輪轉動。

眾所周知，結構對稱，載荷對稱，那麼結構的內力一定是對稱的。圖3是輪軸、鋼絲與圖1中A點處的鋼圈和輪胎（這兩者圖中未畫出）的分離體圖。這一分離體的結構對於鋼圈的中心平面是對稱的。由於作用於這一分離體的載荷是對稱的，因而由載荷引起的鋼絲的內力也是對稱的。

參看圖3，作用於這一分離體的載荷是輪胎與地面接觸處（A點）地面的正壓力與摩擦力、作用於輪軸與驅動軸連接處D點的驅動力以及上述各力在軸承B點與C點處產生的支反力。這些力中，正壓力、摩擦力與驅動力都位於車輪中心平面內，由於結構對稱，所以用靜力平衡方程求出的B、C點處的支反力也是對稱的。

輪軸3、鋼絲1與鋼圈和輪胎構成分離體，作用於分離體的載荷是對稱載荷，載荷引起的分離體各個對稱點的內力相等，由此鋼絲的內力對稱分布，使得後輪左右兩邊鋼絲的所受的拉力一致。

由此可知，作用於分離體的載荷是對稱載荷，所以，載荷引起的分離體各個對稱點的內力是相等的。這就是說，鋼絲的內力是對稱分布的。這就解決了目前自行車後輪一邊鋼絲的拉力大而另一邊鋼絲拉力小的問題。

實際上，自行車後輪結構對於輪子的中心平面也可能稍有不對稱。但是，只要在後輪設計上儘量使它接近對稱，兩邊鋼絲內力的差別不會大。

本實用新型中的驅動軸2的左端在後輪輪軸的中部與輪軸3相互連接，連接方式不限，可以是螺紋連接，也可以用鍵連接，或用其他方式連接。

綜上所述，本實用新型的自行車後輪輪軸的中部驅動裝置是將驅動力移至後輪輪軸中部，將自行車的驅動軸與輪軸的連接部位設置在後輪輪軸中部，這種連接方式使後輪兩邊的鋼絲由驅動力產生的拉力基本對稱，解決了自行車後輪兩邊鋼絲拉力嚴重不對稱的問題。

當然，本技術領域內的一般技術人員應當認識到，上述實施例僅是用來說明本實用新型，其中附圖是本實用新型的原理圖，而不是對本實用新型的限定，在傳動軸與輪軸的連接部位位於輪軸中部的範圍內，兩者的任何連接方式都將是本實用新型權利要求的範圍。