[發明專利]直推式齒輪曲軸動力轉換機

無效

• 申請號: 201110290830.9
• 申請日: 2011-09-16
• 公開（公告）號: CN102337968A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 吳林
• 申請（專利權）人: 吳林
• 主分類號: F02B75/32
• 分類號: F02B75/32;F16H37/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種將圓周運動和直線往復運動相互轉化的裝置，尤其是能夠免除活塞對氣缸壁的側壓力。

背景技術

目前，公知的活塞發動機是利用曲軸、曲軸連桿將活塞的往復直線運動轉化為圓周運動，連桿與活塞有夾角，因而活塞對活塞壁有側壓力，且活塞沖程相對較短。

發明內容

為了克服現有曲軸、曲軸連桿運動轉化方面不足，本發明提供一種方案，該方案不僅能實現圓周運動和直線往復運動的轉化，而且能免除動力轉化過程中活塞對氣缸壁的側壓力，同時相對于現有同樣排量的氣缸，該方案的活塞沖程可以較長。

本發明解決活塞對氣缸壁側壓力所采用的技術方案是：利用外齒輪在節圓半徑為其兩倍的內齒輪里齒合滾動時，外齒輪節圓上的任意一點做直線往復運動的特性，實現圓周運動和直線往復運動的轉換。

本發明的有益效果是：活塞無偏角直推連桿軸頸，免除了活塞對氣缸壁的側壓力，同時氣缸口徑不受制于傳統活塞與曲軸連桿的夾角，可以隨意設計。

附圖說明：

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是雙活塞一體化連桿的俯視圖，圖2是其左視圖，圖3是其三維立體圖。

其中A是活塞連桿、B是活塞、C是活塞大頭。

圖4是一體化齒輪曲軸的俯視圖，圖5是其左視圖，圖6是其三維立體圖。

其中D是外齒輪、E是行星齒輪、F是連桿軸頸。

圖7是直推式齒輪曲軸動力轉換機外殼俯視圖，圖8是其左視圖，圖9是其三維立體圖。

其中G是氣缸、H是刻有內齒帶的曲軸箱(以下簡稱曲軸箱)、I是傳動齒輪轉軸。

圖10是雙活塞一體化連桿和一體化齒輪曲軸的裝配圖。

圖11是雙活塞一體化連桿、一體化齒輪曲軸在曲軸箱里的裝配圖。

圖12是加裝氣缸和傳動轉軸后的裝配完成圖。

(圖1至圖12是雙軸頸直推式齒輪曲軸動力轉換機的詳細附圖，其他機型原理同上，具體部件稍有不同，以下給出其三維裝配完成圖)

圖13是單軸頸直推式齒輪曲軸動力轉換機的裝配完成圖。

其中M是主軸頸，N是傳動轉盤。

圖14是多軸頸直推式齒輪曲軸動力轉換機的裝配完成圖。

其中0是成任意角度的配套氣缸。

具體實施方式

在圖3中，連桿桿身A、活塞B以連桿大頭C為中心，依次對稱連接構成雙活塞一體化連桿，連桿桿身A、活塞B、連桿大頭C的中心要在一條軸線上。

在圖6、圖13中，行星齒輪E、外齒輪D、連桿軸頸F依次交錯連接構成一體化齒輪曲軸(以下簡稱齒輪曲軸)。行星齒輪E的半徑小于外齒輪D的半徑，行星齒輪E的軸心與外齒輪D的軸心相同，當齒輪曲軸在曲軸箱里滾動時，外齒輪D帶動行星齒輪E圍繞傳動齒輪轉軸I做行星齒合運動。

在圖6中，齒輪曲軸主體是由N個外齒輪D和(N-1)個連桿軸頸F依次交錯連接構成，這N個外齒輪D的節圓半徑相同且軸心也相同，這(N-1)個連桿軸頸F的軸心分別都與外齒輪E的軸心平行，并且這些連桿軸頸F的軸心都依次任意分散在這N個外齒輪的節圓上，(其中N是自然數，以下如同)。

在圖9中，曲軸箱H內側壁上刻有N條圓環形內齒帶，內齒帶等同于內齒輪，這N條內齒帶的節圓半徑相同且軸心也相同，結合圖6，這N條內齒帶與齒輪曲軸的N個外齒輪D一一對應齒合，且互相對應的內、外齒的節圓半徑比為2∶1，即每一條內齒帶上的齒數都是與之對應的一個外齒輪齒數的兩倍。

在圖10、11、12中，齒輪曲軸在曲軸箱里齒合滾動時，各個連桿軸頸中心的運動軌跡分別各是一條穿過曲軸箱內齒帶軸心的直線，每一個連桿軸頸都分別配套組裝一組的氣缸、活塞一體化連桿，每一組氣缸、活塞一體化連桿的軸心要分別和其配套連桿軸頸中心的軌跡直線平行或和其軌跡直線重合。

在圖6中，為保持齒輪曲軸的N個外齒輪E受力均勻，結合圖9、12，其兩端配套的傳動齒輪轉軸I要保持同步，即通過同步鏈接配氣系統的同一凸輪軸保持同步，或通過同步齒合同一平衡軸保持同步(由于凸輪軸和平衡軸屬公知領域，這里省略附圖，僅做說明)。

在圖11中，用齒輪曲軸的N個外齒輪在曲軸箱N條內齒帶上的滾動代替目前主流曲軸的主軸頸在曲軸箱轉軸中的轉動，即用滾動代替轉動。

在圖12中，活塞一體化連桿做直線往復運動，推動連桿軸頸帶動一體化齒輪曲軸在曲軸箱里齒合滾動，同時帶動一體化齒輪曲軸兩端的行星齒輪做行星運動，行星齒輪帶動與其配套的傳動齒輪轉軸轉動，從而將直線往復運動轉化為圓周運動，反之亦然。