一种进行直线往复运动与转动转换的结构制造技术

本发明专利技术公开了一种进行直线往复运动与转动转换的结构，该结构包括有L形齿条连杆、齿轮轴、限位凸轮、支撑轮、缓冲推杆和缓冲弹簧；其中，L形齿条连杆的左端前面设有卡扣，L形齿条连杆的右端前面设有与卡扣相配合的卡槽，L形齿条连杆的右端上下对称地设有限位凸台，L形齿条连杆的中部前面设有传动齿Ⅰ，传动齿Ⅰ包含位于中部的5个全齿和分别位于左右两端的两个半齿，传动齿Ⅰ中最右端的全齿顶部切去50％的模数高度形成切齿Ⅰ；该结构大大提升了直线往复运动与转动的转换效率，同时，从根本上解决了现有活塞与缸壁因侧向压力而产生的缸壁侧向磨损以及“卡缸”的现象，而且消除了曲柄连杆机构由于运动部件不平衡引起发动机的震动和噪音。

【技术实现步骤摘要】
一种进行直线往复运动与转动转换的结构
本专利技术涉及属于机械传动领域，具体涉及一种进行直线往复运动与转动转换的结构。
技术介绍
在现今机械传动的动力输出方式中，直线往复运动和转动都是较为常见的线性运动，而目前对于动力输出最为普遍的就是发动机了，现今活塞式发动机进行直线往复运动和转动转换普遍采用的是曲柄连杆机构，即将活塞的直线往复运动通过曲柄连杆机构转变成转轴的转动，从而利用转轴的转动进行动力输出。在发动机中，曲柄连杆机构属于十分经典的结构，曲柄连杆机构的作用是把燃料燃烧后气体作用在活塞顶上的膨胀压力转变为曲轴旋转的转矩，不断输出动力，在作功冲程，它将燃料燃烧产生的热能使活塞往复运动并通过曲轴旋转运动而转变为机械能，对外输出动力；在其他冲程，则依靠曲柄和飞轮的转动惯性通过连杆带动活塞上下运动，为下一次作功创造条件。就目前来说，曲柄连杆机构的设计和制造都已臻于完美。但是，囿于其自身结构的特点，利用曲柄连杆机构进行直线往复运动与转动转换时，必然会产生活塞与缸壁的侧向压力，从而产生的缸壁侧向磨损甚至“卡缸”的现象，进而降低了直线往复运动与转动转换时的能量转换效率，同时，现今曲柄连杆机构在传动过程中还会由于运动部件不平衡引起发动机的震动和噪音，上述相关即为现今发动机通过曲柄连杆机构进行运动转换所存在的技术问题。
技术实现思路
(1)要解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术要解决的技术问题是提供一种进行直线往复运动与转动转换的结构，该结构大大提升了直线往复运动与转动的转换效率，同时，从根本上解决了现有活塞与缸壁因侧向压力而产生的缸壁侧向磨损以及“卡缸”的现象，而且消除了曲柄连杆机构由于运动部件不平衡引起发动机的震动和噪音。(2)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了这样一种进行直线往复运动与转动转换的结构，包括有L形齿条连杆、齿轮轴、限位凸轮、支撑轮、缓冲推杆和缓冲弹簧；其中，L形齿条连杆的左端前面设有卡扣，L形齿条连杆的右端前面设有与卡扣相配合的卡槽，L形齿条连杆的右端上下对称地设有限位凸台，L形齿条连杆的中部前面设有传动齿Ⅰ，传动齿Ⅰ包含位于中部的5个全齿和分别位于左右两端的两个半齿，传动齿Ⅰ中最右端的全齿顶部切去50％的模数高度形成切齿Ⅰ，L形齿条连杆的右端内面开有缓冲孔；齿轮轴中部设有传动齿Ⅱ，传动齿Ⅱ的理论齿数为16，实际的传动齿Ⅱ取其中连续的6个全齿，传动齿Ⅱ与传动齿Ⅰ的模数相等，传动齿Ⅱ中一侧边的全齿顶部切去50％的模数高度形成切齿Ⅱ；限位凸轮上表面一侧安装有滚子轴承，限位凸轮中部贯穿地开有花键槽；其结构为，两个L形齿条连杆中心对称左右设置，左侧L形齿条连杆的卡扣与右侧L形齿条连杆的卡槽卡接，右侧L形齿条连杆的卡扣与左侧L形齿条连杆的卡槽卡接，缓冲孔中分别设置有缓冲推杆，缓冲推杆与缓冲孔之间连接有缓冲弹簧，两个L形齿条连杆中间穿过有齿轮轴，齿轮轴的传动齿Ⅱ与传动齿Ⅰ啮合，齿轮轴上下对称地分别安装有限位凸轮，限位凸轮分别通过花键与齿轮轴连接，限位凸轮安装有滚子轴承的端面靠近L形齿条连杆。优选地，两个L形齿条连杆的前后端面分别设置有支撑轮。工作原理：在该结构的传动过程中，分布在左侧的L形齿条连杆的左端连接一燃油发动机的活塞，分布在右侧的L形齿条连杆的右端连接另一燃油发动机的活塞，初始状态下，左侧燃油发动机的气缸进行压缩冲程或排气冲程，右侧燃油发动机的气缸进行做功冲程或进气冲程，左侧L形齿条连杆的传动齿Ⅰ与齿轮轴的传动齿Ⅱ即将啮合，右侧L形齿条连杆的传动齿Ⅰ与齿轮轴的传动齿Ⅱ即将分离，此时，传动齿Ⅱ中的全齿即将与左侧L形齿条连杆的传动齿Ⅰ中的切齿Ⅰ接触并啮合，传动齿Ⅱ中的切齿Ⅱ即将与右侧L形齿条连杆的传动齿Ⅰ中的全齿分离，这样能非常平稳地实现传动齿Ⅰ与传动齿Ⅱ连续的啮合或分离，保证传动的流畅性，使其不生产卡点，此后，左右两L形齿条连杆在燃油发动机的带动下由右向左直线运动，通过传动齿Ⅰ与传动齿Ⅱ的啮合，从而带动齿轮轴顺时针转动，同时也带动齿轮轴上下的限位凸轮一起转动；当冲程行至97-98％时，左侧L形齿条连杆的传动齿Ⅰ与齿轮轴的传动齿Ⅱ即将分离，而右侧L形齿条连杆的传动齿Ⅰ与齿轮轴的传动齿Ⅱ即将啮合，此时，传动齿Ⅱ中的全齿即将与右侧L形齿条连杆的传动齿Ⅰ中的切齿Ⅰ接触并啮合，传动齿Ⅱ中的切齿Ⅱ即将与左侧L形齿条连杆的传动齿Ⅰ中的全齿分离，这样能非常平稳地实现传动齿Ⅰ与传动齿Ⅱ连续的啮合或分离，保证传动的流畅性，使其不生产卡点，此后，依靠齿轮轴的惯性，在转动中使其上下限位凸轮上的滚子轴承与右侧L形齿条连杆的上下限位凸台分别进行曲面接触，并保证顺着齿轮轴的旋转方向沿着L形齿条连杆向左移动，当滚子轴承的接触点达到限位凸台的最右端时，左侧燃油发动机的活塞行至上止点，右侧燃油发动机的活塞行至下止点，即左侧燃油发动机的气缸压缩冲程或排气冲程结束，右侧燃油发动机的气缸做功冲程或进气冲程结束，在此过程中，齿轮轴无传动齿Ⅱ的部分将会与缓冲推杆接触，并利用缓冲推杆与缓冲孔之间连接的缓冲弹簧起到缓冲作用，从而消除齿轮轴与L形齿条连杆可能发生的撞击，在滚子轴承与限位凸台的接触过程中，齿轮轴会持续接触缓冲推杆并压缩缓冲弹簧，持续产生缓冲效果；在该状态下，传动齿Ⅱ中的全齿与右侧L形齿条连杆的传动齿Ⅰ中的切齿Ⅰ完成啮合，传动齿Ⅱ中的切齿Ⅱ与左侧L形齿条连杆的传动齿Ⅰ中的全齿实现分离(为了保证该过程中传动齿Ⅱ与传动齿Ⅰ平滑的过度，即承接完成分离与啮合，首先，传动齿Ⅰ与传动齿Ⅱ模数相同；其次，传动齿Ⅰ包含位于中部的5个全齿和分别位于左右两端的两个半齿，传动齿Ⅱ的理论齿数为16，实际的传动齿Ⅱ取其中连续的6个全齿；最后，传动齿Ⅰ中最右端的全齿顶部切去50％的模数高度形成切齿Ⅰ，传动齿Ⅱ中一侧边的全齿顶部切去50％的模数高度形成切齿Ⅱ，从而防止了传动齿Ⅰ与传动齿Ⅱ之间的打齿，使传动齿Ⅰ与传动齿Ⅱ实现平稳的连续分离与啮合，保证传动的流畅性，使其不生产卡点)，此时，依靠齿轮轴的惯性，在转动中使其上下限位凸轮上的右侧滚子轴承继续沿着右侧形齿条连杆的上下限位凸台分别进行移动，当滚子轴承的接触点达到限位凸台的最右端时，左侧燃油发动机的活塞行至上止点，右侧燃油发动机的活塞行至下止点，即左侧燃油发动机的气缸压缩冲程或排气冲程结束，右侧燃油发动机的气缸做功冲程或进气冲程；紧接着左侧燃油发动机的气缸进行做功冲程或进气冲程，右侧燃油发动机的气缸进行压缩冲程或排气冲程，同时在缓冲弹簧的反作用力下齿轮轴将继续顺时针旋转并带动L形齿条连杆由左向右直线运动，即反向重复上述过程，并连续进行上述L形齿条连杆的左右运动带动齿轮轴的持续转动，即通过左右燃油发动机的连续活塞运动从而实现齿轮轴的持续转动，并通过齿轮轴的持续转动可将其旋转的动能引出，作为机械动力使用。在本技术方案中，L形齿条连杆的传动齿Ⅰ和齿轮轴的传动齿Ⅱ的模数，是根据活塞运动的行程量来确定的，设定传动齿Ⅱ分度圆的周长为活塞运动行程量的两倍，这样活塞往复运动一次就刚好等于齿轮轴转动一圈，其中，传动齿Ⅱ的理论齿数为16，所以，传动齿Ⅰ和传动齿Ⅱ模数＝(2×活塞运动的行程量)÷(π×16)。其还可在两个L形齿条连杆的前后端面分别设置有支撑轮，从而防止L形齿条连杆在前后方向上的波动，保证该结构的稳定性，进一步提升本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种进行直线往复运动与转动转换的结构，其特征在于：包括有L形齿条连杆(1)、齿轮轴(2)、限位凸轮(3)、支撑轮(4)、缓冲推杆(5)和缓冲弹簧(6)；其中，L形齿条连杆(1)的左端前面设有卡扣(12)，L形齿条连杆(1)的右端前面设有与卡扣(12)相配合的卡槽(13)，L形齿条连杆(1)的右端上下对称地设有限位凸台(11)，L形齿条连杆(1)的中部前面设有传动齿Ⅰ(14)，传动齿Ⅰ(14)包含位于中部的5个全齿和分别位于左右两端的两个半齿，传动齿Ⅰ(14)中最右端的全齿顶部切去50％的模数高度形成切齿Ⅰ(15)，L形齿条连杆(1)的右端内面开有缓冲孔(16)；齿轮轴(2)中部设有传动齿Ⅱ(21)，传动齿Ⅱ(21)的理论齿数为16，实际的传动齿Ⅱ(21)取其中连续的6个全齿，传动齿Ⅱ(21)与传动齿Ⅰ(14)的模数相等，传动齿Ⅱ(21)中一侧边的全齿顶部切去50％的模数高度形成切齿Ⅱ(22)；限位凸轮(3)上表面一侧安装有滚子轴承(31)，限位凸轮(3)中部贯穿地开有花键槽(32)；其结构为，两个L形齿条连杆(1)中心对称左右设置，左侧L形齿条连杆(1)的卡扣(12)与右侧L形齿条连杆(1)的卡槽(13)卡接，右侧L形齿条连杆(1)的卡扣(12)与左侧L形齿条连杆(1)的卡槽(13)卡接，缓冲孔(16)中分别设置有缓冲推杆(5)，缓冲推杆(5)与缓冲孔(16)之间连接有缓冲弹簧(6)，两个L形齿条连杆(1)中间穿过有齿轮轴(2)，齿轮轴(2)的传动齿Ⅱ(21)与传动齿Ⅰ(14)啮合，齿轮轴(2)上下对称地分别安装有限位凸轮(3)，限位凸轮(3)分别通过花键与齿轮轴(2)连接，限位凸轮(3)安装有滚子轴承(31)的端面靠近L形齿条连杆(1)。...

【技术特征摘要】
1.一种进行直线往复运动与转动转换的结构，其特征在于：包括有L形齿条连杆(1)、齿轮轴(2)、限位凸轮(3)、支撑轮(4)、缓冲推杆(5)和缓冲弹簧(6)；其中，L形齿条连杆(1)的左端前面设有卡扣(12)，L形齿条连杆(1)的右端前面设有与卡扣(12)相配合的卡槽(13)，L形齿条连杆(1)的右端上下对称地设有限位凸台(11)，L形齿条连杆(1)的中部前面设有传动齿Ⅰ(14)，传动齿Ⅰ(14)包含位于中部的5个全齿和分别位于左右两端的两个半齿，传动齿Ⅰ(14)中最右端的全齿顶部切去50％的模数高度形成切齿Ⅰ(15)，L形齿条连杆(1)的右端内面开有缓冲孔(16)；齿轮轴(2)中部设有传动齿Ⅱ(21)，传动齿Ⅱ(21)的理论齿数为16，实际的传动齿Ⅱ(21)取其中连续的6个全齿，传动齿Ⅱ(21)与传动齿Ⅰ(14)的模数相等，传动齿Ⅱ(21)中一侧边的全齿顶部切去50％的模数高度形成切齿Ⅱ...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭春明，
申请(专利权)人：彭春明，
类型：发明
国别省市：江西,36