[發明專利]慧星齒輪傳動機構

有效

• 申請號: 201110156241.1
• 申請日: 2011-06-11
• 公開（公告）號: CN102305279A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 史炎
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: F16H37/12
• 分類號: F16H37/12;F04B39/00
• 代理公司: 成都博通專利事務所 51208
• 代理人: 陳樹明

技術領域

本發明屬于機械傳動技術領域，特別涉及旋轉運動與往復運動的相互轉換技術。

背景技術

在機械傳動領域里，往復式內燃機、空氣壓縮機以曲柄連桿機構實現旋轉運動與往復運動的相互轉換，由于連桿擺動的因素，活塞行程正比于曲柄半徑和缸徑，即行程越大，曲軸箱體積和缸徑越大；內燃機活塞接受的功有一部分做了無用功，空氣壓縮機活塞只接受了一部分有用功。用本發明取代曲柄連桿機構，在機構強度和剛度得到保證的條件下，軸箱體積和缸徑不再受活塞行程的制約，同一缸徑可對應不同的活塞行程，活塞行程能做到隨心所欲；在慧星齒輪傳動機構中，慧星運行軌道由曲線和直線組成，連桿運行在軌道直線段時，內燃機發出的功或空氣壓縮機接受的功都沒有浪費。

發明內容

本發明的目的是提供一種新的傳動方式，由此引伸出的往復-旋轉運動轉換機構應用于內燃機、空氣壓縮機等領域，則比曲柄連桿機構更節能、環保。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的，一種慧星齒輪傳動機構，包括帶有活塞的連桿、與齒輪相嚙合的慧星和軌道艙組成，其特征在于慧星由六個以上慧核組成，其中一個慧核的軸向尺寸大于其他慧核，慧星沿橢圓形軌道布置在軌道艙內，橢圓形軌道的長軸方向的分別設有兩個齒輪，慧核的半徑與齒形半徑相等，與連桿垂直的一端設有滑槽，慧核一端耦合在滑槽中。兩個齒輪軸的一端均設有軸承，該軸承與軌道艙壁過盈配合，軌道艙可以用防塵蓋密封，這種結構時主動齒輪作動力輸入，從動齒輪4動力輸出。在鏈片與慧核之間為鉸連接時，彗星之間用鏈片鉸接起來就成了一種帶鏈片的慧星齒輪傳動機構。慧星結構形式換成慧核，銷子穿過慧核軸孔將鏈片與慧核依次鉸接在一起，則本發明能以拉壓方式連續傳遞運動和動力?；坌沁\行軌道由曲線段和直線段組成，組成慧星的多個慧核可以相同，也可以不相同，慧核最簡單的形狀是圓柱狀或球狀。

本發明的工作原理和過程如下：

傳動領域工作原理在于，慧星沿設計軌道運行，慧星中各慧核依次與齒輪嚙合，實現軸之間的回轉運動傳遞，慧星軌道由曲線段ABC、DEF和直線段AF、CD組成。

活塞式內燃機是將往復運動轉換為旋轉運動的典型機械設備，空氣壓縮機是將旋轉運動轉換為往復運動的典型機械設備，二者工作過程相反，以下以活塞式內燃機為例說明本發明在此類機械設備的工作原理。在本發明傳動工作原理基礎上，將某個慧核與連桿一端耦合，活塞推動連桿做往復直線運動，連桿推動此慧核使慧星沿軌道運行，各慧核依次與齒輪嚙合帶動軸轉動。由于連桿做直線運動，不擺動，故連桿與活塞可做成一體的，也可做成分體的。連桿運行在直線段AF或直線段CD時，內燃機發出的功完全轉換到輸出軸上。不僅能用于傳遞軸之間的回轉運動，本發明同時涉及使用慧星齒輪傳動機構的機械設備，如往復式內燃機、空氣壓縮機等。

本發明與現有技術相比的效果和優點在于：本發明中活塞與連桿是固定的，不再有銷子和連桿的磨擦磨損現象；本發明中連桿只做往復直線運動，無擺動現象，故動力學性能大為改觀；無曲軸，制造更簡單。本發明中活塞行程與缸徑不再綁定，活塞行程有一直線段，這個直線段可任意加長，活塞在此直線段充分利用了內燃機做的功。這是本發明的一大特色，也是目前所有往復式內燃機所不具備的特征。

附圖說明

圖1本發明工作原理圖。

圖2本發明慧星2全圓柱結構示意圖。

圖3本發明慧星2-2空心圓柱結構示意圖。

圖4本發明慧星2-3長短圓柱混合結構示意圖。

圖5為本發明實例1正視圖。

圖6為本發明實例1爆炸視圖。

圖7為本發明實例2正視圖。

圖8為本發明實例2爆炸視圖。

圖9為本發明實例3正視圖。

圖10為本發明實例3爆炸視圖。

具體實施方式

下面通過附圖對本發明作進一步描述：