一种绳驱动自行车设计


传动原理: 后轮钢丝传动及收线
中间黑色矩形为轮胎,上下一个卷线器,卷线器通过左边的定滑轮连接实现卷线,钢丝两端从右边通过横梁上的定滑轮连接踏板;中间红色轴承并非一体,轴承两端终是以相反方向转动,分别通过两个棘轮连接轮胎。

放线变速方案

设想是这样的:假设传动系统如上原理图所示,左右脚直接踩在上下三角上,没有变速系统. 此时在三角与卷线器的绳索间加一个这样的装置: Alt text 就是个低刚性的电控离合,可放在花鼓内 把这个串在绳索间,红黄各连一段,黄色一端有拉力传感器,红色一段是有电机控制转动的线卷。(电控棘轮齿小容易打滑,不适合高频运动。用大齿棘轮和加大绳子弹性以缓冲可能有效) 它的作用是在踩踏的时候放线,看似在放水增加了踩踏距离,实际是在省力.

因为: P=W/t=Fs/t ,功率不变时,路程s增加,用力F就减小.

放线变速方案 上面线段是单脚每次踩踏一次的距离a,F=Pt/a 而下面放了一倍的红线,用力:Pt/2a=F/2.也就是省力一半

/放线变速方案2:通过扭麻花的方式来控制绳子长短/https://blog.csdn.net/glassca/article/details/126417627

当拉力超过阀值的时候,它会释放绳索,所以只能减小传动比。
需要用滑轮组让最初(变速器不工作时)的传动比变大。
同时这会是一款自动变速自行车,只需要人为的调动拉力阀值即可。
采用了电控方案后,就可以方便的集成传感器和其他电子元件,
比如码表,心率传感器,阀值显示等,智能化记录运动状态,
用陀螺仪来监测车体的倾斜状态,在上下坡的时候动态改变阀值。

另外自行车趋向于娱乐化,智能化和电控集成会更受欢迎。

杠杆变速方案

通过滑移红点或紫色杠杆来变速(变速范围小且效率低) 杠杆变速方案
其中紫色杠杆活动范围最好在水平0'至逆时针旋转30度30'之间(估算),否则会降低踩踏效率。建议使用滑移红点方案,因为滑移紫色杠杆会改变双脚踩踏轨迹,收线装置也需要变更。


一种改版:

  • 杠杆前端(左端)外侧设有柔性皮革供膝盖贴靠
  • 红点固定,滑移后(右)端杠杆与绳连接处实现变速。需要延长杠杆末端。

在此次连接点改成动滑轮,绳子末端绕回车架,可以输出更大功率,并扩大变速范围

杠杆变速方案