[0045] 以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
[0046] 实施例一：以偏心轮作为传动结构的双摆杆摩擦棘轮变速装置
[0047] 如图1所示，它包括输入轴1和与输入轴1平行设置的输出轴2，输入轴1上通过传动结构连接有摆杆一3和摆杆二4，输入轴1与输出轴2之间设有支撑轴，所述的支撑轴与输入轴1平行且支撑轴的中轴线、输入轴1的中轴线和输出轴2的中轴线位于同一平面内，如图2所示，摆杆一3与摆杆二4分别铰接在支撑轴的两端处，在传动结构的作用下摆杆一3与摆杆二4以支撑轴为中心作运动方向相反的摆动，摆杆一3与输出轴2之间设有单向传动组件一，摆杆二4与输出轴2之间设有单向传动组件二。
[0048] 如图2所示，支撑轴与摆杆一3垂直设置，支撑轴与摆杆二4垂直设置，如图2和图3所示，单向传动组件一包括套设于输出轴2上的与输出轴2周向固连的带离合器齿一11的棘轮一5和套设于输出轴2上的与输出轴2间隙配合的带离合器齿二12的棘轮二6，离合器齿一11与离合器齿二12配合设置，棘轮二6上固定有与摆杆一3铰接的摆臂一7。
[0049] 为了实现棘轮一5与输出轴2周向固连，可采用连接键的方式，其中连接键可以是平键或者花键。
[0050] 如图2和图3所示，单向传动组件二包括套设于输出轴2上的与输出轴2周向固连的带离合器齿三13的棘轮三8和套设于输出轴2上的与输出轴2间隙配合的带离合器齿四14的棘轮四9，离合器齿三13与离合器齿四14配合设置，棘轮四9上固定有与摆杆二4铰接的摆臂二10。
[0051] 如图2和图3所示，摆臂一7通过摆臂销一32铰接在摆杆一3靠近输出轴2的一端，摆臂二10通过摆臂销二33铰接在摆杆二4靠近输出轴2的一端。
[0052] 如图2和图3所示，棘轮一5与棘轮三8设置在一换挡拨叉19上，换挡拨叉19上还设有与棘轮一5相对设置的带离合器齿五15的棘轮五20和与棘轮三8相对设置的带离合器齿六16的棘轮六21，棘轮二6位于棘轮一5与棘轮五20之间且棘轮二6上具有与离合器齿五15配合设置的离合器齿七17，棘轮四9位于棘轮三8与棘轮六21之间且棘轮四9上具有与离合器齿六16配合设置的离合器齿八18。
[0053] 离合器齿七17与离合器齿二12反向设置，离合器齿一11至离合器齿五15的距离大于离合器齿二12至离合器齿七17的距离，离合器齿四14与离合器齿八18反向设置，离合器齿三13至离合器齿六16之间的距离大于离合器齿四14至离合器齿八18的距离。离合器齿一11与离合器齿二12啮合时离合器齿七17与离合器齿五15分离，同时离合器齿三13与离合器齿四14啮合时离合器齿八18与离合器齿六16分离；离合器齿七17与离合器齿五15啮合时离合器齿一11与离合器齿二12分离，同时离合器齿六16与离合器齿八18啮合时离合器齿三13与离合器齿四14分离。
[0054] 运动过程如下：
[0055] 1、离合器齿一11与离合器齿二12啮合时，棘轮二6的正向旋转会带动棘轮一5正向旋转，从而带动输出轴2正向旋转输出正向动力，当棘轮二6反向旋转时不会带动棘轮一5旋转；同时棘轮四9的正向旋转会带动棘轮三8的正向旋转，从而带动输出轴2正向旋转输出正向动力，当棘轮四9反向旋转时不会带动棘轮三8旋转。
[0056] 2、离合器齿七17与离合器齿五15啮合时，棘轮二6的反向旋转会带动棘轮五20的反向旋转，从而带动输出轴2反向旋转输出反向动力，当棘轮二6正向旋转时不会带动棘轮五20旋转；同时棘轮四9的反向旋转会带动棘轮六21的反向旋转，从而带动输出轴2反向旋转输出反向动力，当棘轮四9正向旋转时不会带动棘轮六21旋转。
[0057] 如图1所示，传动结构包括设于摆杆一3靠近输入轴1一端的U形拨叉一22、设于摆杆二4靠近输入轴1一端的U形拨叉二23、固定在输入轴1上且大小相等的偏心轮一24和偏心轮二25，U形拨叉一22开口的朝向沿摆杆一3的轴向延伸，U形拨叉二23开口的朝向沿摆杆二4的轴向延伸，偏心轮一24与偏心轮二25呈180°角反向设置，U形拨叉一22的开口宽度与偏心轮一24的直径相等，U形拨叉二23的开口宽度与偏心轮二25的直径相等，U形拨叉一22卡在偏心轮一24上，U形拨叉二23卡在偏心轮二25上。当输入轴1旋转时，带动偏心轮一24和偏心轮二25一同旋转：偏心轮一24距离输入轴1的最远点位于最高点时偏心轮二25距离输入轴1的最远点位于最低点，实现了摆杆一3向上摆动时摆杆二4向下摆动，当摆杆一3向下摆动时摆杆二4向上摆动。
[0058] 如图1所示，在支撑轴的下方具有与支撑轴垂直设置的导轨26，导轨26上滑动配合有支架27，支撑轴穿设在支架27内，支撑轴与输出轴2之间设有用于调节输出轴2转速的调速组件。
[0059] 如图2和图3所示，调速组件包括设于摆杆一3朝向摆杆二4一侧的导槽一28和设于摆杆二4朝向摆杆一3一侧的导槽二29，支撑轴的一端滑动配合在导槽一28内，支撑轴的另一端滑动配合在导槽二29内。
[0060] 如图2和图3所示，支撑轴包括滚动配合在导槽一28内的导轮一30和滚动配合在导槽二29内的导轮二31，导槽一28与导槽二29的宽度相等且等于导轮一30或导轮二31的外径，导轮一30和导轮二31同轴设置。
[0061] 如图5所示，导槽一28靠近输出轴2的一端至摆臂一7与摆杆一3铰接点中轴线的距离等于导轮一30的半径，导槽二29靠近输出轴2的一端至摆臂二10与摆杆二4铰接点中轴线的距离等于导轮二31的半径。
[0062] 当导轮一30运动到导槽一28靠近输出轴2的一端时，导轮一30与摆臂销一32同轴设置，同时导轮二31也运动到了导槽二29靠近输出轴2的一端，此时导轮二31与摆臂销二33同轴设置。
[0063] 本双摆杆摩擦棘轮变速装置的工作过程如下：
[0064] ①如图2所示，拨动换挡拨叉19，换挡拨叉19带动棘轮一5靠近棘轮二6运动，棘轮三8靠近棘轮四9运动，使离合器齿二12与离合器齿一11啮合，离合器齿三13与离合器齿四14啮合。当摆杆一3下压摆臂一7作功时带动棘轮二6旋转一定角度，棘轮二6带动棘轮一5旋转，棘轮一5带动输出轴2旋转相同角度，此时摆臂二10反向旋转向上摆动进行作功准备，由于离合器齿三13与离合器齿四14反向不受力，此时为反向空转。
[0065] 同理，当摆杆二4下压摆臂二10作功时带动棘轮四9旋转一定角度，棘轮四9又带动棘轮三8旋转相同角度，最终带动输出轴2旋转相同角度，此时摆臂一7反向旋转向上摆动进行作功准备，由于离合器齿一11与离合器齿二12反向不受力，此时为反向空转。日此循环，通过动力装置带动输入轴1、偏心轮一24、偏心轮二25、摆杆一3和摆杆二4不断的运动使摆臂一7和摆臂二10分别呈反向上下摆动，同时使输出轴2形成一个连续的正向旋转的圆周运动。
[0066] ②如图3所示，拨动换挡拨叉19，换挡拨叉19带动棘轮五20靠近棘轮二6运动，棘轮六21靠近棘轮四9运动，使离合器齿五15与离合器齿七17啮合，离合器齿六16与离合器齿八18啮合。当摆杆一3上抬摆臂一7作功时带动棘轮二6旋转一定角度，棘轮二6带动棘轮五20旋转，棘轮一5带动输出轴2旋转相同角度(与①中旋转方向相反)，此时摆臂二10反向旋转向下摆动进行作功准备，由于离合器齿六16和离合器齿八18反向不受力，此时为空转。
[0067] 同理，当摆杆二4上抬摆臂二10作功时带动棘轮四9旋转一定角度，棘轮四9又带动棘轮六21旋转相同角度，最终带动输出轴2旋转相同角度(与①中旋转方向相反)，此时摆臂一7反向旋转向下摆动进行作功准备，由于离合器齿五15与离合器齿七17反向不受力，此时为反向空转。日此循环，通过动力装置带动输入轴1、偏心轮一24、偏心轮二25、摆杆一3和摆杆二4不断的运动使摆臂一7和摆臂二10分别呈反向上下摆动，同时使输出轴2形成一个连续的反向旋转的圆周运动。
[0068] 本双摆杆摩擦棘轮变速装置的变速原理：如图1和图4所示，通过换挡杆移动支架27在导轨26上前后滑动，同时导轮一30在导槽一28内滚动，导轮二31在导槽二29内滚动，可改变摆杆一3与摆杆二4的摆动中心，即达到了调节摆杆一3与摆杆二4的摆动角度，同时改变了摆臂一7与摆臂二10的摆动角度，使输出轴2的速度产生变化达到变速的目的。
[0069] 如图5所示为空挡位置：由于当导轮一30运动到导槽一28靠近输出轴2的一端时，导轮一30与摆臂销一32同轴设置，同时导轮二31也运动到了导槽二29靠近输出轴2的一端，此时导轮二31与摆臂销二33同轴设置，可知摆臂一7与摆臂二10处于水平位置，摆臂一7与摆臂二10的摆角为0°，输出轴2不旋转也不输出扭矩处于空挡位置。
[0070] 设摆臂一7或摆臂二10的上下摆动角度为β，传动比为i，本双摆杆摩擦棘轮变速装置传动比的计算公式为：i＝360°/β。理论上传动比i可达3～∞，但根据目前机械零部件(主要指棘轮)的加工精度等情况，实际的传动比i至少可达到3～180(摆角β在120°～2°之间)。
[0071] 实施例二：以双曲捌曲轴作为传动结构的双摆杆摩擦棘轮变速装置
[0072] 本实施例的结构原理同实施例一的结构原理基本相同，不同的地方在于：如图6所示，传动结构包括设于输入轴1上的曲拐一34、与曲拐一34反向设置的曲拐二35、套设于曲拐一34上的连杆一36和套设于曲拐二35上的连杆二37，摆杆一3的一端同轴穿设在连杆一36内，摆杆二4的一端同轴穿设在连杆二37内。在摆杆一3与连杆一36之间设有直线轴承44，在摆杆二4与连杆二37之间也设有直线轴承44。
[0073] 工作时发动机或驱动电机带动输入轴1旋转，曲拐一34和曲拐二35摆动，分别带动连杆一36和连杆二37摆动，进而带动摆杆一3和摆杆二4分别进行上下反向摆动，同时摆杆一3和摆杆二4再分别带动摆臂一7与摆臂二10摆动并使输出轴2旋转。
[0074] 实施例三：以曲柄作为传动结构的双摆杆摩擦棘轮变速装置
[0075] 本实施例的结构原理同实施例一的结构原理基本相同，不同的地方在于：如图7所示，传动结构包括设于输入轴1与输出轴2之间的中间轴38、固定在中间轴38上的曲柄一39和与曲柄一39反向设置的曲柄二40，曲柄一39上铰接有连杆三41，曲柄二40上铰接有连杆四42，摆杆一3的一端同轴穿设在连杆三41内，摆杆二4的一端同轴穿设在连杆四42内，中间轴38与输入轴1平行且两者通过齿轮43传动连接。在摆杆一3与连杆三41之间设有直线轴承44，在摆杆二4与连杆四42之间设有直线轴承44。
[0076] 在输入轴1和中间轴38上各安装个齿轮43(两个为相同模数并组成1对齿轮)，当发动机或驱动电机带动输入轴1旋转时，通过齿轮43再带动中间轴38旋转，带动曲柄一39和曲柄二40运动，再通过安装在曲柄一39上的连杆三41、安装在曲柄二40上的连杆四42带动摆杆一3和摆杆二4分别进行上下反向摆动，同时摆杆一3和摆杆二4再分别带动摆臂一7与摆臂二10摆动并使输出轴2旋转。
[0077] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
