【技术实现步骤摘要】
一种组合齿条-组合曲轴的转换机构
本专利技术涉及一种将活塞的往复直线运动转换为曲轴圆周运动的机械装置,特别涉及一种组合齿条-组合曲轴的转换机构,以替代现有的曲轴(柄)-连杆转换机构。
技术介绍
目前,活塞式内燃机(发动机)普遍采用曲轴-连杆机构将活塞的往复直线运动转换为圆周运动,但是,曲轴-连杆机构还存在一些难以克服的缺陷,有待进一步改进和优化:1、在传统的曲轴连杆机构中,汽缸中作用在活塞上的燃气爆发力经过多次分解才能转化为驱动曲轴的曲柄旋转的切向力,理论分析和实际应用测试表明,当作用在活塞上的最大燃气爆发力到达最大值时,最大燃气爆发力只有百分之二十左右分解为垂直于曲柄半径的切向力,即只有约五分之一的最大燃气爆发力驱动曲柄和曲轴旋转并输出扭矩,因此,传统的曲轴连杆机构将活塞的往复直线运动转换为圆周运动的效率很低;2、在传统的曲轴(柄)连杆机构中,作用在活塞上的燃气压力被分解为沿连杆轴线方向的作用力和垂直于汽缸轴线方向作用在缸壁的侧压力,作用在缸壁的侧压力增大了活塞与缸壁之间的侧向摩擦力,加速了汽缸壁侧向磨损,会造成“卡缸”使活塞无法工作,缩短了汽缸的使用寿命;3、传统的曲轴连杆机构中连杆摆动产生的不平衡回转质量和回转运动,使活塞与汽缸壁及转动接触面产生交变冲击力,增大了各个部件间的不均匀摩擦和撞击,不仅影响发动机的输出功率,而且使发动机产生较大的振动和噪声。为了克服传统曲轴-连杆机构上述的缺陷,本专利技术提供了一种组合齿条-组合曲轴的转换机构。
技术实现思路
本专利 ...
【技术保护点】
1.一种组合齿条-组合曲轴的转换机构,主要构件包括:带有前主轴颈(100)和后主轴颈(101)、两个曲柄(102)及其前扇齿环(4)和后扇齿环(5)以及连杆轴颈(103)的组合曲轴(1)、带有主齿轮(301)和副齿轮(305)及一个以上驱动齿轮(302)的传动轴(3)、带有转向齿轮(601)和辅助齿轮(602)的转向轮轴(6)以及由无齿的中段齿条(202)及其两端部的首段齿条(201)和末段齿条(203)构成的组合齿条(2),其特征在于:前主轴颈(100)和后主轴颈(101)以及传动轴(3)和转向轮轴(6)分别安装在曲轴箱(12)的两侧壁上,转向轮轴(6)上的转向齿轮(601)与传动轴(3)上的主齿轮(301)啮合,转向轮轴(6)上的辅助齿轮(602)交替与曲柄(102)上的前扇齿环(4)啮合,传动轴(3)上的副齿轮(305)交替与另一曲柄(102)上的后扇齿环(5)啮合;在组合曲轴(1)的连杆轴颈(103)上安装组合齿条(2)的首段齿条(201)端部的连杆圆环(200),组合齿条(2)的首段齿条(201)和末段齿条(203)依次与设置在传动轴(3)上的主齿轮(301)交替啮合;在组合 ...
【技术特征摘要】
1.一种组合齿条-组合曲轴的转换机构,主要构件包括:带有前主轴颈(100)和后主轴颈(101)、两个曲柄(102)及其前扇齿环(4)和后扇齿环(5)以及连杆轴颈(103)的组合曲轴(1)、带有主齿轮(301)和副齿轮(305)及一个以上驱动齿轮(302)的传动轴(3)、带有转向齿轮(601)和辅助齿轮(602)的转向轮轴(6)以及由无齿的中段齿条(202)及其两端部的首段齿条(201)和末段齿条(203)构成的组合齿条(2),其特征在于:前主轴颈(100)和后主轴颈(101)以及传动轴(3)和转向轮轴(6)分别安装在曲轴箱(12)的两侧壁上,转向轮轴(6)上的转向齿轮(601)与传动轴(3)上的主齿轮(301)啮合,转向轮轴(6)上的辅助齿轮(602)交替与曲柄(102)上的前扇齿环(4)啮合,传动轴(3)上的副齿轮(305)交替与另一曲柄(102)上的后扇齿环(5)啮合;在组合曲轴(1)的连杆轴颈(103)上安装组合齿条(2)的首段齿条(201)端部的连杆圆环(200),组合齿条(2)的首段齿条(201)和末段齿条(203)依次与设置在传动轴(3)上的主齿轮(301)交替啮合;在组合齿条(2)两侧面上分别设置限位槽(205),在所述主齿轮(301)两侧的传动轴(3)上分别设置带有短导轨(701)和转动圆环(702)的导向板(7),每个导向板(7)的转动圆环(702)分别安装在主齿轮(301)两侧的传动轴(3)的柱面上,在每个导向板(7)的短导轨(701)分别置于组合齿条(2)两侧面的限位槽(205)中;在曲轴箱(12)一侧或两侧设置附加缸体(13),一个以上的驱动齿轮(302)等间距地安装在延伸到所述附加缸体(13)中的传动轴(3)的柱面上,每个驱动齿轮(302)与驱动齿条(8)啮合,在每根驱动齿条(8)两侧的传动轴(3)的柱面上安装限位扁杆(9)的限位圆环(901),置于每根驱动齿条(8)的背面(801)上的转轴(89)的两端部分别安装在两个限位扁杆(9)的限位圆孔(902)中。
2.根据权利要求1所述的一种组合齿条-组合曲轴的转换机构,其特征在于:在所述前主轴颈(100)和后主轴颈(101)的一端部分别安装曲柄(102),所述前扇齿环(4)和后扇齿环(5)分别安装在两个曲柄(102)的轮缘上,前扇齿环(4)和后扇齿环(5)的形状相同,所述连杆轴颈(103)的两端部分别安装在两个曲柄(102)的内侧面上,连杆轴颈(103)的轴线(105)与前主轴颈(100)和后主轴颈(101)的共轴线(104)平行,前扇齿环(4)和后扇齿环(5)的中心线以及两个曲柄(102)中心线与前主轴颈(100)和后主轴颈(101)的共轴线(104)重合。
3.根据权利要求1所述的一种组合齿条-组合曲轴的转换机构,其特征在于:所述主齿轮(301)和副齿轮(305)同轴安装在传动轴(3)的柱面上,主齿轮(301)和副齿轮(305)的形状相同;前主轴颈(100)和后主轴颈(101)共轴的共轴线(104)与传动轴(3)的轴线(300)之间的距离等于所述后扇齿环(5)的分度圆(501)的半径加上副齿轮(305)的分度圆(304)的半径之和。
4.根据权利要求1所述的一种组合齿条-组合曲轴的转换机构,其特征在于:所述转向齿轮(601)和辅助齿轮(602)同轴安装在转向轮轴(6)的柱面上,转向轮轴(6)的轴线(603)到前主轴颈(100)和后主轴颈(101)共轴的共轴线(104)之间距离等于所述前扇齿环(4)的分度圆(401)的半径加上辅助齿轮(602)的分度圆(604)的半径之和。
5.根据权利要求1所述的一种组合齿条-组合曲轴的转换机构,其特征在于:所述连杆圆环(200)设置在组合齿条(2)的一端部,两个所述限位槽(205)分别开设在组合齿条(2)的无齿中段(202)及其两端部的首段齿条(201)和末段齿条(203)的两侧面上,所述首段齿条(201)的分度线和所述末段齿条(203)的分度线与分度直线(204)共线。
6.根据权利要求1所述的一种组合齿条-组合曲轴的转换机构,其特征在于:所述短导轨(701)安装在所述导向板(7)端部的一侧面上,所述导向板(7)的另一端部为转动圆环(702),所述限位槽(205...
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