[發明專利]任意齒差數滾移傳動內燃機

有效

• 申請號: 201210504563.5
• 申請日: 2012-12-03
• 公開（公告）號: CN102979619A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 梁尚明;賀飛飛
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: F02B75/40
• 分類號: F02B75/40;F16H37/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及燃氣動力領域，更具體地說，是一種任意齒差數滾移傳動內燃機。

背景技術

目前，一般的內燃機（發動機）都由機體、曲柄連桿機構、配氣機構、冷卻系統、潤滑系統、燃油系統和點火系統等組成，工作過程分吸氣、壓縮、燃燒做功、排氣四個沖程。這類內燃機的傳動機構使用的都是曲柄連桿機構，通過連桿將活塞的動力傳遞給曲軸，并將活塞的往復直線運動轉變為曲軸的旋轉運動。?由于這種內燃機是靠活塞的直線運動和連桿的平面運動來壓迫驅使曲軸作旋轉運動，從而造成各運動副之間存在著較大的摩擦，導致內燃機傳動效率低。這些現有曲軸連桿型內燃機還有如下主要缺點：體積大；連桿、曲軸上的不平衡離心力較大；沖擊大，振動大；并由此引起較大的機械磨損，使內燃機壽命縮短，結構復雜，加工、制造、裝配等都比較困難；此外，一般內燃機與變速裝置是兩個獨立的機器，通常內燃機需另外安裝變速器用于后續變速，造成體積龐大。

發明內容

本發明的目的是：為克服現有曲軸連桿型內燃機存在的上述缺點，本發明提供一種結構簡單緊湊、體積小、沖擊振動小、運轉平穩、功率大、壽命長、效率高的高速四沖程內燃機——任意齒差數滾移傳動內燃機。

本發明為解決其技術問題所采取的技術方案是：一種任意齒差數滾移傳動內燃機，主要由氣缸蓋（1）、排氣門（2）、進氣門（3）、氣缸（4）、缸體（5）、推桿（6）、活塞（7）、彈簧（8）、滾子（9）、外凸內齒圈（10）、滾移活齒（11）、活齒架（12）、多相外凸輪（13）、輸出軸（14）及起動系統、冷卻系統、供油系統、潤滑系統、配氣系統等組成。其特征在于：八個氣缸（4）環形對稱均勻布置在外凸內齒圈（10）的周圍，外凸內多相激波滾移傳動機構將活塞（7）的往復直線運動轉變為輸出軸（14）的旋轉運動——氣缸活塞（7）通過推桿（6）直接作用于外凸內齒圈（10）上，推動外凸內齒圈（10）旋轉，動力由外凸內齒圈（10）經多相外凸輪激波滾移活齒傳動傳給與多相外凸輪鍵連接的輸出軸（14）輸出，外凸內齒圈（10）將內燃機和多相外凸輪激波滾移活齒傳動有機地融為一體，使內燃機無需再配備變速器即可高速輸出。?

在上述技術方案中，外凸內多相激波滾移傳動機構由凸輪機構和多相外凸輪激波滾移活齒傳動機構有機的組合而成。其中，凸輪機構由缸體（5）、彈簧（8）、推桿（6）、外凸內齒圈（10）、滾子（9）組成，推桿（6）的一端與活塞（7）固定聯接，另一端安裝滾子（9），滾子（9）使推桿（6）與外凸內齒圈（10）之間為滾動摩擦聯接，彈簧（8）的一端固定在活塞（7）的下面，另一端固定在氣缸下部的凸臺上，彈簧（8）使推桿上的滾子（9）始終與外凸內齒圈（10）接觸，每個氣缸都配有活塞、帶滾子的推桿及彈簧。?

多相外凸輪激波滾移活齒傳動機構由外凸內齒圈（10）、滾移活齒（11）、活齒架（12）、多相外凸輪（13）和與其鍵聯接的輸出軸（14）組成，外凸內齒圈（10）?的外表面是四相凸輪輪廓，內部是多相外凸輪激波滾移活齒傳動中的內齒圈齒形面，故外凸內齒圈（10）不僅是凸輪機構中的凸輪，還是多相外凸輪激波滾移活齒傳動機構中的內齒圈，整個多相外凸輪激波滾移活齒傳動機構內置于外凸內齒圈（10）的內部。多相外凸輪（13）是具有三個互成120°夾角且軸心對稱的凸出部分的三相凸輪，其自身質量完全平衡，其輪廓曲線為余弦曲線。

外凸內齒圈（10）?的外表面凸輪輪廓曲線可以根據實際設計需要選定，以獲得最佳的動力學性能，提高內燃機的能量轉換效率。輸出軸（14）、外凸內齒圈（10）、活齒架（12）和多相外凸輪（13）四個零件的軸心線重合并由機架軸承支承。滾移活齒數Z₁₁和外凸內齒圈（10）的波數Z₁₀相差為3，活齒架（12）與機架固聯，多相外凸輪（13）與輸出軸（14）鍵聯接。

在上述技術方案中，滾移活齒（11）由移動組件和滾動組件兩大部分組成。其中移動組件由移動銷釘（17）、移動塊（18）組成；滾動組件由套筒（15）、滾針（16）組成。滾動組件被移動銷釘（17）的大端和移動塊（18）限制在移動銷釘（17）上，并與移動銷釘（17）組成轉動副，移動塊（18）和移動銷釘（17）的大端可在活齒架的徑向導槽中徑向移動并與活齒架（12）組成移動副；套筒（15）的外圓柱表面與外凸內齒圈（10）和多相外凸輪（13）分別相嚙合各組成一個滾動高副，移動塊（18）與移動銷釘（17）間隙配合，以使移動銷釘（17）的大端和移動塊（18）能自適應活齒架的徑向槽，避免出現卡死現象。