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无链条公共自行车

 闲之寻味 2016-08-13

在太原骑过几次公共自行车, 一直没注意链条,一位朋友告诉我说太原的公共自行车没有链条,这才注意到,真的没有链条,见下图。

太原公共自行车


太原的公公共自行车采用轴传动,称为传动轴自行车,是无链条自行车的一种。轴传动的核心部件是锥齿轮传动装置(参见下图),该装置可以将传动的力矩由横向转换为纵向,然后通过传动轴将力矩传动到传动轴的后部分,再由一对锥齿轮将纵向的力矩转变为横向。


锥齿轮传动


人踩动脚蹬时,曲柄带动主动轮在自行车所在平面转动,通过锥齿轮转动装置就可以转换成纵向转动,即传动轴的转动。传动轴在飞轮处再利用相同的锥齿轮转换成后轮转动,实现驱动车辆。汽车的传动原理类似于此,只是结构上要复杂得多。


轴传动的功率损失要比链条传动小,并且拥有更稳定的性能、更长的耐久性,承受更大的扭矩。骑行者可以彻底避免掉链、断链的烦恼,以及来自于链条的油污以及锈污,几乎不需要什么维护,骑行过程也表现出低噪声、干净、舒适等优点。

值得一提的是明代宋应星在《天工开物》中绘制的牛转翻车,就有了同样的齿轮传动系统。如图所示,牛带动主动轮在水平平面内转动,利用一组齿轮传动,将水平轮的转动转变成了竖直平面内从动轮的转动,再通过轴传动再带动翻车转动把水从地处带到高处。



天工开物中的牛转翻车,注意其中的齿轮传动


尽管这种传动装置古已有之,但真正将其应用于自行车,并推向市场是在1988年由日本丸石(maruishi)自行车有限公司(即日本袋鼠)完成的,该公司于2006年由天津富士达集团全面收购,丸石及其旗下所有品牌均由天津富士达经营。


上世纪80-90年代丸石传动轴自行车


轴传动自行车的传动结构简单,优点突出,且上市已接近30年,但在我国市场上一直没能普及,主要原因在于传动轴加工要求精度高,成本高。一般自行车企业更倾向于选择成本较低的链传动。太原是全国范围内选用轴传动自行车作为公共自行车为数不多的城市之一。


当然,传动轴自行车有两个缺点:一是重量比同型号链条自行车重,另外一个是价格贵。网络上仅传动轴的报价就要1299元,传动轴自行车报价多数在2000元以上,似乎多数价格在3500-5000之间。2013年山西晚报的一篇报道中说,如果在太原丢失一辆公共自行车的话,赔偿费用为1553元。

无链条自行车还有一种是皮带传动的,就是把链条换成了皮带传动,但这个皮带是带有内齿的,这种设计会比同型号的链条自行车更轻量化,同时具有低噪特性,由于链条不需要润滑,每个零件都很干净。但一些报道说皮带传动的自行车阻力要比链条自行车大。

皮带传动自行车

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