设计规划

为了解决市场和人们对需求，我们将设计方向定在传动系统上，以“打造不需要保养的环保运动级自行车”为理念，计划：将传动系统隐藏在车架内部；优化能量传递方式、降低功率损耗而提高骑行体验感；优化机械结构以提升机械可靠性；优化装配结构以减少保养步骤、尽可能简单化甚至不再需要保养；该项目目前已申请2项国家专利。

整体设计

1、车架设计

由于我们采用的液压传动设计，将传动系统隐藏在车架内部，外观更加简洁，能够设计更加炫酷的外形，在空气动力学上可以有更极端的设计；

在性能上，由于没有链条对车架后叉进行拉扯，所以不需要传统车架的水平补强，能够取消后上叉，使车架的舒适性、气动性能更好，也能够做到更轻量化。

2、动力输入部分

动力输入部分分为联动部分和液压产生部分：

动力联动部分：我们在曲柄轴上固定一个齿轮，再与一个垂直方向的传动轴的齿轮进行啮合，将曲柄转动的能量传递到传动轴上，考虑到输出的力量并不是均匀连续的，我们利用正交斜齿轮进行啮合，一方面能够提高接触稳定性，避免传动轴的跳动平稳输出，另一方面增大接触面降低单位载荷和机械磨损，通过这种连接传动方式改变转动的运动方向，相比于锥齿轮啮合更加稳定，能够更好地做到轻量化；（该图为实拍图，由于目前市面上的曲柄轴都是与牙盘驱动侧固定，所以图上有牙盘，但实际设计是没有牙盘的）

液压产生部分：液压产生部分为一个液压泵，简单的齿轮泵油结构设计，将输入的机械能转化为液压油的液压能，输入轴为动力传动轴，由于外部结构简单，我们采用了“半碳”的设计方向，即碳纤维保铝合金的设计，只需要利用冲压制作出零件内腔的形状，再在外表面利用碳纤维包覆。碳纤维包覆的好处在于替代金属实现轻量化，而且零件出现向外形变趋势的时候碳纤维抵抗由内部向外膨胀变形的强度远高于金属，不需要担心会出现变形和破裂的情况，同时因为零件简单，数量少，所以相对而已成本并不会上升太多，所以能够完美取代全金属的零件，实现轻量化。

3、动力传递部分

动力传递部分为液压管路部分，我们有两个方案：直接采用液压油管、与车架一体成型管路；

最简单的方案是使用市面上的油管，虽然这样对生产成本和互换装配都有益，但是满足抵抗液压力的油管普遍比较重、比较粗，不符合我们轻量化的设想；

碳纤维抵抗内部膨胀的强度远比一般金属要高，而且轻，所以我们想将两条管路分别内置在两边的后下叉内部，在生产时先成型管路，再将管路与后下叉一体成型，在五通处只需要用很短的液压油管即可与液压泵连接，这样的好处在于轻量化，而且不会出现腐蚀、锈蚀的情况，而且寿命远高于普通的油管，符合免保养的设计理念。

4、动力输出部分

动力输出部分是液压传动最关键的地方，也是为什么以前液压传动自行车笨重而且不稳定的原因，以前的液压传动自行车在输出上是以一个液压马达带动链条使轮子转动，不仅未做到将传动系统隐藏在内部，而且笨重、效率低、结构复杂、难以保养，完全违背了液压传动自行车的设计初衷，所以我们在动力输出部分做了创新设计，将动力输出部分和花鼓进行整合设计，我们将之命名为“液压花鼓”。

整体设计：由于设计定位于轻型运动级的自行车，所以我们并没有选择纵向刚性强的直拉辐条花鼓设计，而是侧向刚性更强、扭转刚性更强、抗偏摆性能更好的24孔弯头辐条花鼓设计。

功能设计：在花鼓内置一个小型的液压马达（最大能抵抗700w的功率输出），将输入的液压油的液压能转化为输出轴的转动机械能，再通过行星棘轮结构带动花鼓壳的转动，花鼓壳通过辐条对整个轮子提供动力。