[發(fā)明專利]一種斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710134106.4
• 申請(qǐng)日: 2017-03-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107061046A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡海軍;朱芝華;胡海峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 胡海軍
• 主分類號(hào): F02G1/043
• 分類號(hào): F02G1/043;F02G1/053
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)裝置，尤其是一種斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有很多種，其中具有代表性的有曲柄連桿傳動(dòng)，斜盤或擺盤傳動(dòng)，液壓傳動(dòng)，自由活塞傳動(dòng)和菱形傳動(dòng)，其原理是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使得連接在機(jī)構(gòu)上的兩活塞按90度附近的最佳相位角差運(yùn)動(dòng)，使氣缸中氣體體積按照接近于斯特林循環(huán)規(guī)律而變化，從而使斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行。目前傳動(dòng)機(jī)構(gòu)多為單曲柄滑塊運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)相對(duì)不平穩(wěn)，存在活塞側(cè)推力，不利于密封，功率輸出不均勻，效率低等缺點(diǎn)。1959年荷蘭飛利浦公司的梅耶博士發(fā)明的菱形傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，利用兩組對(duì)稱曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)消除了對(duì)活塞的側(cè)推力，減少了工質(zhì)泄漏，運(yùn)行平穩(wěn)，效率較高。然而，菱形傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相對(duì)桿件較多，制造精度相對(duì)要求較高，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是吸收上述技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服其不足，開(kāi)發(fā)一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不但要具備菱形傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的無(wú)活塞側(cè)推力，運(yùn)行平穩(wěn)，降低工質(zhì)泄露，效率高的特點(diǎn)，而且結(jié)構(gòu)要更加緊湊，容易制造，成本較低。因此本發(fā)明提供一種斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包含主動(dòng)齒輪，從動(dòng)齒輪，主動(dòng)曲柄，從動(dòng)曲柄，主動(dòng)扇形齒輪，從動(dòng)扇形齒輪，齒條，橫桿，動(dòng)力活塞連桿，配氣活塞連桿，動(dòng)力活塞，配氣活塞；其特征是主動(dòng)曲柄和從動(dòng)曲柄的一端分別穿過(guò)主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的中心，另一端分別同主動(dòng)扇形齒輪和從動(dòng)扇形齒輪相連；主動(dòng)扇形齒輪和從動(dòng)扇形齒輪連接在橫桿的兩端，齒條位于主動(dòng)扇形齒輪和從動(dòng)扇形齒輪的位置中心并同二者嚙合連接，齒條的一端連接有動(dòng)力活塞連桿，動(dòng)力活塞連桿的另一端連接動(dòng)力活塞；配氣活塞連桿一端連接在橫桿上，另一端穿過(guò)動(dòng)力活塞連接在配氣活塞上。

本發(fā)明的有益效果采用對(duì)稱扇形齒輪及齒條結(jié)構(gòu)，并聯(lián)對(duì)稱曲柄滑塊機(jī)構(gòu)后，傳動(dòng)效率要高于原菱形傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)完全對(duì)稱于氣缸中心，配氣活塞，動(dòng)力活塞和氣缸同在一個(gè)軸心上，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)良好的平衡性 ( 一級(jí)簡(jiǎn)諧力完全平衡 )，消除了作用在活塞壁上的側(cè)推力，降低了摩擦面上的磨損，減少了工質(zhì)的泄露，進(jìn)一步提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，運(yùn)行更加平穩(wěn)。同時(shí)結(jié)構(gòu)桿件數(shù)量相對(duì)較少，使得結(jié)構(gòu)更加緊湊，降低了加工制造難度及成本。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1中1.主動(dòng)齒輪, 2.從動(dòng)齒輪, 3.主動(dòng)曲柄, 4.從動(dòng)曲柄, 5.主動(dòng)扇形齒輪, 6.從動(dòng)扇形齒輪, 7.橫桿, 8.齒條, 9.配氣活塞連桿, 10.動(dòng)力活塞連桿, 11.動(dòng)力活塞, 12.配氣活塞。

具體實(shí)施方式

在圖1中，主動(dòng)齒輪（1）和從動(dòng)齒輪（2）以1:1的傳動(dòng)比嚙合傳動(dòng)，主動(dòng)扇形齒輪（5）和從動(dòng)扇形齒輪（6）及齒條（8）以1:1:1的傳動(dòng)比嚙合傳動(dòng)。主動(dòng)曲柄（3）和從動(dòng)曲柄(4) 的一端分別穿過(guò)主動(dòng)齒輪（1）和從動(dòng)齒輪（2）的中心，另一端分別同主動(dòng)扇形齒輪（5）和從動(dòng)扇形齒輪（6）連接；兩個(gè)扇型齒輪（5）、（6）分別連接在橫桿（7）的兩端，齒條（8）嚙合在兩扇形齒輪（5）、（6）的中間位置。動(dòng)力活塞（11）受到氣體膨脹力后通過(guò)動(dòng)力活塞連桿（10）傳遞給于其連接的齒條（8），齒條（8）通過(guò)嚙合帶動(dòng)主動(dòng)扇形齒輪（5）運(yùn)動(dòng)，主動(dòng)曲柄（3）接收到與其連接的主動(dòng)扇形齒輪（5）傳遞的力后帶動(dòng)連接在另一端的主動(dòng)齒輪（1）轉(zhuǎn)動(dòng)，兩主動(dòng)齒輪（1）、（2）嚙合使得從動(dòng)齒輪（2）轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過(guò)連接在其上的從動(dòng)曲柄（3）帶動(dòng)從動(dòng)扇形齒輪（6）運(yùn)動(dòng)。兩扇形齒輪（5）、（6）不但上下平動(dòng)，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，橫桿（7）跟隨兩扇型齒輪（5）、（6）上下平動(dòng)，帶動(dòng)連接在橫桿（7）上的配氣活塞連桿（9）共同運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)配氣活塞（12）一起運(yùn)動(dòng)。兩扇形齒輪（5）、（6）的直徑大小，兩曲柄（3）、（4）的長(zhǎng)度，兩扇型齒輪連接兩曲柄的連接點(diǎn)到連接橫桿的連接點(diǎn)的距離，以及橫桿（7）長(zhǎng)度的大小比例保證機(jī)構(gòu)相位角位于[80°，90°]區(qū)間內(nèi)。動(dòng)力活塞連桿（9）同齒條（8）及動(dòng)力活塞（11）分別按鉸接連接，配氣活塞連桿（10）同橫桿（7）及配氣活塞（12）分別鉸接連接，從而消除加工誤差產(chǎn)生的附加阻力。