技術特征：

1.一種改進的高效純機械式換向機構，其特征在于：所述機構包括兩個自由擺陀、兩組自動雙向換向調節(jié)機構、一組過渡傳動輪組（13）、一組主軸傳動輪組（6）、一個能源轉換結構（7），第一自由擺陀（1）同軸連接有第一自動雙向換向調節(jié)機構，所述第一自動雙向換向調節(jié)機構與過渡傳動輪組（13）嚙合連接，所述過渡傳動輪組（13）與主軸傳動輪組（6）嚙合連接，所述主軸傳動輪組（6）與第二自動雙向換向調節(jié)機構嚙合連接，所述主軸傳動輪組（6）同軸連接有能源轉換結構，所述第二自動雙向換向調節(jié)機構同軸連接有第二自由擺陀（10），第一自由擺陀（1）與第二自由擺陀（10）繞轉軸桿相互垂直。

2.根據權利要求1所述的一種改進的高效純機械式換向機構，其特征在于：第一自動雙向換向調節(jié)機構包括兩個換向方向相反的棘輪換向結構，且其中的第一自由擺陀（1）與第一軸桿（5）、第一棘輪換向結構（2）和第二棘輪換向結構（4）的內輪與第一軸桿（5）之間采用軸向定位以防止產生相對轉動，而第一棘輪換向結構（2）和第二棘輪換向結構（4）的外輪則繞第一軸桿（5）沿相反方向旋轉；其中的第二自由擺陀（10）與第四軸桿（11）、第三棘輪換向結構（3）和第四棘輪換向結構（12）的內輪與第四軸桿（11）之間采用軸向定位以防止產生相對轉動，第三棘輪換向結構（3）和第四棘輪換向結構（12）的換向外輪則繞第四軸桿（11）沿相反方向旋轉。

3.根據權利要求1所述的一種改進的高效純機械式換向機構，其特征在于：過渡傳動輪組（13）包含過渡傳動輪組的上傳動輪（13-1）和過渡傳動輪組的下傳動輪（13-2）兩個傳動齒輪，過渡傳動輪組的上傳動輪（13-1）與過渡傳動輪組的下傳動輪（13-2）之間的軸向間距與第一棘輪換向結構（2）和第二棘輪換向結構（4）之間的軸向間距一致，且過渡傳動輪組的上傳動輪（13-1）與過渡傳動輪組的下傳動輪（13-2）與第二軸桿（8）之間采用軸向定位以保持相同的角速度旋轉。

4.根據權利要求1所述的一種改進的高效純機械式換向機構，其特征在于：主軸傳動輪組（6）和第三軸桿（9）、能源轉換結構（7）的內轉子和第三軸桿（9）之間采用軸向定位，主軸傳動輪組（6）通過第三軸桿（9）帶動能源轉換結構（7）的內轉子以保持同步轉動。

5.根據權利要求1所述的一種改進的高效純機械式換向機構，其特征在于：過渡傳動輪組（13）可以沿第二軸桿（8）的軸心線方向移動以切出過渡傳動，使第一棘輪換向結構（2）的扭矩無法傳遞到主軸傳動輪組（6）。

6.根據權利要求3所述的一種改進的高效純機械式換向機構，其特征在于：過渡傳動輪組的上傳動輪（13-1）、過渡傳動輪組的下傳動輪（13-2）、第一棘輪換向結構（2）和第二棘輪換向結構（4）的半徑滿足以下條件：

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7.根據權利要求1所述的一種改進的高效純機械式換向機構，其特征在于：主軸傳動輪組（6）包含主軸傳動輪組的錐形輪（6-1）和主軸傳動輪組的圓柱輪（6-2），主軸傳動輪組的錐形輪（6-1）和主軸傳動輪組的圓柱輪（6-2）之間的軸向間距大于或者小于過渡傳動輪組的上傳動輪（13-1）與過渡傳動輪組的下傳動輪（13-2）之間的軸向間距，且主軸傳動輪組的錐形輪（6-1）和主軸傳動輪組的圓柱輪（6-2）與第二軸桿（8）之間采用軸向定位以保持相同的角速度旋轉。

8.根據權利要求2所述的一種改進的高效純機械式換向機構，其特征在于：第三棘輪換向結構（3）、第四棘輪換向結構（12）和主軸傳動輪組的錐形輪（6-1）之間采用錐形齒輪的傳動方式。