[發明專利]一種無曲軸發動機機械結構

在審

• 申請號: 201711297941.6
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108035798A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 朱漢華;葛冀歡;夏雨琳;鐘聲馳
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: F02B57/00
• 分類號: F02B57/00;F02F1/24;F02F1/42;F02F11/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 孫方旭

本發明公開了一種無曲軸發動機機械結構，包括曲柄連桿機構、氣缸和氣缸蓋、圓錐齒輪箱、圓柱齒輪箱、主軸等主要部件，其中主軸分別與氣缸、圓錐齒輪箱、圓柱齒輪箱相連，曲柄連桿機構與圓錐齒輪箱相連，本發明將活塞的往復運動由曲柄連桿轉變為曲柄的旋轉，連桿采用錯位結構設計以改善受力，每個曲柄與一個小錐齒輪相連，同時氣缸隨主軸旋轉，主軸與圓錐齒輪箱之間的轉速差使用圓柱齒輪箱來平衡，本發明使用齒輪傳動代替了曲軸，解決了使用曲軸帶來的問題與困難，使得發動機的結構更為緊湊，工作效率更高。

技術領域

本發明屬于動力裝置技術領域，尤其涉及一種無曲軸發動機機械結構。

背景技術

現代使用最廣泛的內燃機為汽柴油機，由于多缸機具有運轉平穩，動力性好等特點，現代內燃機大多為多缸機，因此現代內燃機都有一個很重要的零件——曲軸。

曲軸的作用是將活塞的往復運動，轉換為主軸的旋轉運動，并向外輸出全部功率。曲軸的工作環境惡劣，工作中會受到周期性的氣體力、往復慣性力、離心慣性力等復雜載荷，會產生扭轉和橫、縱向振動，要承受拉、壓、彎曲等載荷，因此發生故障的可能性很大，極大地影響了內燃機的安全及經濟性。

此外，曲軸要正常運轉，需要內燃機機體內部預留足夠曲軸回轉的空間，大大減小了內燃機的功率密度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種無曲軸發動機機械結構，解決了由于使用曲軸帶來的技術困難、安全問題以及發動機功率密度減小問題，從而進一步提高發動機的性能。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種無曲軸發動機機械結構，包括曲柄連桿機構、氣缸和氣缸蓋、圓錐齒輪箱、圓柱齒輪箱、主軸，主軸分別與圓錐齒輪箱、圓柱齒輪箱相連，氣缸與主軸相連且同軸，氣缸隨主軸一起轉動，氣缸中開有一個主軸孔與若干個氣缸通孔，活塞在氣缸通孔內直線往復運動，氣缸與主軸固定，活塞通過曲柄連桿機構與圓錐齒輪箱相連；氣缸蓋中開設氣缸蓋主軸孔、進氣道和排氣道，其進氣道與排氣道的數量之和與氣缸通孔數量相同，氣缸蓋與主軸通過軸承相連。

按上述技術方案，圓錐齒輪箱包含了一個大錐齒輪和四個小錐齒輪，小錐齒輪與大錐齒輪成90°，對稱布置，大錐齒輪的中軸線與主軸重合，曲柄連桿機構中的每個曲柄與一個小錐齒輪相連。

按上述技術方案，曲柄連桿機構將活塞的直線往復運動轉變為曲柄的旋轉，連桿采用錯位結構。

按上述技術方案，圓柱齒輪箱由兩組圓柱齒輪副組成，第一個齒輪副包括第一主動輪和第一從動輪，第一主動輪設置在大錐齒輪的軸上，第二個齒輪副包括第二主動輪和第二從動輪，第二主動輪與第一從動輪同軸，第二從動輪設置在主軸上。

按上述技術方案，氣缸、氣缸蓋均為圓柱狀，氣缸蓋與氣缸不接觸，在氣缸蓋上設有端面迷宮密封。

按上述技術方案，主軸孔位于氣缸的中央，氣缸通孔圍繞主軸孔均勻設置。

按上述技術方案，氣缸蓋中的排氣道為通孔，進氣道為通孔與氣缸蓋側面孔的組合。

本發明產生的有益效果是：本發明無曲軸發動機機械結構解決了由于使用曲軸帶來的技術困難、安全問題以及發動機功率密度減小問題，從而進一步提高發動機的性能。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1為本發明實施例無曲軸發動機機械結構示意圖；

圖2為圖1的內部結構示意圖；

圖3為本發明實施例氣缸蓋結構示意圖；

圖4為本發明實施例氣缸結構示意圖；

圖5為本發明實施例曲柄連桿結構示意圖；