[發(fā)明專利]一種擺動齒條-曲軸轉(zhuǎn)換機構(gòu)

在審

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• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN110878820A
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發(fā)明（設計）人: 安里千;劉慶;王聰
• 申請（專利權）人: 安里千
• 主分類號: F16H37/12
• 分類號: F16H37/12;F02B75/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明的轉(zhuǎn)換機構(gòu)包括：曲軸、傳動軸、傳動齒輪、擺動齒條、驅(qū)動齒輪及驅(qū)動齒條等，曲軸的主軸頸和至少一根以上的傳動軸安裝在曲軸箱的兩側(cè)壁上，每一根傳動軸上的傳動齒輪與擺動齒條嚙合，各擺動齒條一端部的齒條圓環(huán)安裝在曲柄臂的連桿軸頸上，每個限位桿置于每一根擺動齒條的無齒背面上，各限位桿的兩端部安裝在各對限位扁桿的一端部，每對限位扁桿的限位圓環(huán)分別安裝在傳動齒輪兩側(cè)的傳動軸上；延伸到附加缸體中的每根傳動軸上安裝數(shù)個驅(qū)動齒輪，每個驅(qū)動齒輪與驅(qū)動齒條嚙合，定位桿置于每條驅(qū)動齒條的無齒背面上，每對定位圓環(huán)分別安裝在驅(qū)動齒輪兩側(cè)的傳動軸上，每根驅(qū)動齒條與活塞鉸接，構(gòu)成只有一付曲柄臂的多個汽缸的發(fā)動機組。

技術領域

本發(fā)明涉及一種發(fā)動機的活塞往復直線運動轉(zhuǎn)換為曲軸圓周運動的機械裝置，特別涉及一種擺動齒條-曲軸聯(lián)動的轉(zhuǎn)換機構(gòu)，替代現(xiàn)有的曲軸（柄）-連桿轉(zhuǎn)換機構(gòu)。

背景技術

目前，活塞式發(fā)動機普遍采用曲軸（曲拐）連桿機構(gòu)進行直線往復運動與圓周運動相互轉(zhuǎn)換的機械，曲軸連桿機構(gòu)設計和制造已經(jīng)十分完善，但是，由于曲軸（柄）連桿幾何機構(gòu)及其受力狀態(tài)十分復雜，各個部件都處在復雜的三向應力狀態(tài)，在實際應用中還存在明顯的缺陷，有待進一步改進和優(yōu)化：

1、理論分析和實際應用測試表明，傳統(tǒng)的曲軸連桿機構(gòu)中，汽缸內(nèi)燃氣點火后，活塞上的最大燃氣爆發(fā)力經(jīng)過兩次分解只有百分之二十左右轉(zhuǎn)換為作用在曲軸的曲拐端部的切向力，因此，極大地減小了曲軸輸出的扭矩，降低了發(fā)動機的功率；

2、在曲軸（柄）連桿機構(gòu)中，作用在活塞上的燃氣壓力被分解為沿連桿軸線方向的作用力和垂直于汽缸軸線方向作用在缸壁的側(cè)壓力，增大了活塞與缸壁之間的側(cè)向摩擦力，加速了汽缸壁側(cè)向磨損，會造成“卡缸”使活塞無法工作，縮短了汽缸的使用壽命；

3、曲軸連桿機構(gòu)中連桿擺動產(chǎn)生的不平衡回轉(zhuǎn)質(zhì)量和回轉(zhuǎn)運動引起慣性力，使活塞與汽缸壁及轉(zhuǎn)動接觸面產(chǎn)生交變沖擊力，增大了各個部件間的不均勻摩擦和撞擊，不僅影響發(fā)動機的輸出功率，而且使發(fā)動機產(chǎn)生較大的振動和噪聲。

為了克服傳統(tǒng)曲軸-連桿機構(gòu)上述的缺陷，本發(fā)明提供了一種擺動齒條-曲軸轉(zhuǎn)換機構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

按照本發(fā)明提供的一種擺動齒條-曲軸轉(zhuǎn)換機構(gòu)包括：只有一付曲柄臂和其端部連桿軸頸的曲軸、傳動軸、傳動齒輪、擺動齒條、驅(qū)動齒輪及驅(qū)動齒條等，其特征在于：曲軸的主軸頸和數(shù)根傳動軸安裝在曲軸箱的兩側(cè)壁上，各根傳動軸的軸線按一定的間隔分布在以主軸頸的軸線為中心的圓周上，每根傳動軸的柱面上同軸安裝傳動齒輪，與傳動齒輪的個數(shù)相等的擺動齒條分別與各個傳動齒輪嚙合，每根擺動齒條的齒條圓環(huán)安裝在曲柄臂的連桿軸頸上，在每根擺動齒條及與其嚙合的傳動齒輪兩側(cè)的傳動軸上設置限位機構(gòu)；每根傳動軸延伸到緊貼曲軸箱一側(cè)或兩側(cè)的附加缸體中，在附加缸體中的每根傳動軸的柱面上同軸安裝各個驅(qū)動齒輪，在每根驅(qū)動齒條及與其嚙合的驅(qū)動齒輪兩側(cè)的傳動軸上設置定位機構(gòu)。

本發(fā)明提供的一種擺動齒條-曲軸轉(zhuǎn)換機構(gòu)，其中，在附加缸體上設置有汽缸，每根驅(qū)動齒條一端部或兩端部與汽缸中的活塞鉸接，構(gòu)成只有一付曲軸的多個汽缸的發(fā)動機組。

本發(fā)明提供的一種擺動齒條-曲軸轉(zhuǎn)換機構(gòu)，其中，齒條圓環(huán)設置在每根擺動齒條的一端部，每根擺動齒條的有效長度大于主軸頸的軸線與連桿軸頸的軸線之間的距離的2倍，每個齒條圓環(huán)的中心線與連桿軸頸的軸線共線。

本發(fā)明提供的一種擺動齒條-曲軸轉(zhuǎn)換機構(gòu)，其中，每個限位桿置于擺動齒條的無齒背面上，每個限位桿的兩端部分別轉(zhuǎn)動地安裝在一對限位扁桿的一端部，這對限位扁桿的另一端部分別是限位圓環(huán)，這兩個限位圓環(huán)分別安裝在擺動齒條及與其嚙合的傳動齒輪兩側(cè)的傳動軸上，每個限位桿兩端部的一對限位扁桿內(nèi)側(cè)面之間的距離略大于擺動齒條及與其嚙合的傳動齒輪的寬度，每個限位圓環(huán)的內(nèi)徑等于傳動軸的直徑，每根擺動齒條的無齒背面上的限位桿和與擺動齒條嚙合的傳動齒輪的分度圓之間的間隔等于這根擺動齒條的分度線到無齒背面之間的距離。