一种滑槽-齿轮和齿条传动机构制造技术

本发明专利技术的一种滑槽

【技术实现步骤摘要】
一种滑槽
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齿轮和齿条传动机构


[0001]本专利技术涉及一种将活塞的往复直线运动转换为曲轴的圆周运动的机械传动机构，特别涉及一种滑槽
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齿轮和齿条传动机构，以替代现有的曲轴（柄）
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连杆传动机构。

技术介绍

[0002]目前，活塞式内燃机（发动机）普遍采用曲轴
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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
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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、传统的曲轴连杆机构中，活塞上的作用力经过多次分解才能转化为驱动曲轴曲柄旋转的切向力，理论分析和实际应用测试表明，作用在活塞上的最大作用力只有百分之二十左右分解为驱动曲轴曲柄旋转的切向力，即只有约五分之一的最大作用力驱动曲轴输出最大扭矩，反之，曲轴的最大转动惯性力也只有五分之一左右转换为驱动活塞往复运动的作用力，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、传统的曲轴（柄）连杆机构中，活塞上的作用力被分解为沿连杆轴线方向的作用力和作用在缸壁上的侧压力，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，使传动机构产生交变冲击力，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。
[0003]为了克服传统曲轴
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连杆机构上述的缺陷，本专利技术提供了一种滑槽
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齿轮和齿条传动机构。

技术实现思路

[0004]按照本专利技术提供的一种滑槽
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齿轮和齿条传动机构主要机件包括：主轴及其柱面上设置的扇形齿轮和转动臂、A齿条和B齿条及其两者之间的凹状滑槽、传动轴及其柱面上设置的传动齿轮、双面齿条、定位轴及其柱面上设置的定位齿轮。主轴一端部的柱面上设置与其同轴的扇形齿轮，在贴近扇形齿轮的一侧面处设置支座，支座安装在壳体的内壁上，主轴安装在支座和壳体的一侧壁上并延伸到壳体的外侧；在扇形齿轮另一侧面的主轴柱面上设置转动臂，在转动臂的另一端部设置有导向圆柱，导向圆柱的轴线与主轴轴线平行；在扇形齿轮径向两侧分别设置A齿条和B齿条，扇形齿轮能交替与A齿条的A短齿面和B齿条的B短齿面啮合；在A齿条与B齿条之间设置由A槽帮和B槽帮以及底板构成的凹状滑槽，A齿条的一侧面借助A短横梁和凹状滑槽以及B短横梁与B齿条的一侧面连接；导向圆柱能周而复始地进入和滑出凹状滑槽的A开口端和B开口端，导向圆柱借助凹状滑槽驱动A齿条和 B齿条进行往复直线运动；数根所述传动轴和两根定位轴分别依次安装在主轴两侧的壳体的两侧壁上，每根传动轴的柱面上分别设置传动齿轮，A齿条的A长齿面和B齿条的B长齿面分别与其匹配的传动齿轮啮合，其他各个相邻的传动齿轮皆与双面齿条的两个齿面啮合；两个定位齿轮分别与排列在最外侧的双面齿条啮合；A齿条的一端部或两端部和B齿条的一端部或两
端部通过连接杆与壳体上相对应的各个缸体中的活塞连接，每根双面齿条一端部或两端部也通过连接杆与壳体上的缸体中的活塞连接，每个活塞的往复直线运动即将转换为扇形齿轮的旋转运动，反之，又将扇形齿轮的旋转运动转换为每个活塞的往复直线运动。
[0005]一种滑槽
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齿轮和齿条传动机构，其中，A齿条是由A短齿面和A长齿面构成的双面齿条， B齿条是由B短齿面和B长齿面构成的双面齿条，A齿条和B齿条形状相同，A齿条的齿面与B齿条的齿面平行，A齿条的A短齿面和B齿条的B短齿面的有效长度等于扇形齿轮的圆弧齿面的长度；A齿条的A长齿面长度和B齿条的B长齿面的长度以及双面齿条的齿面长度至少等于每个活塞的行程。
[0006]一种滑槽
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齿轮和齿条传动机构，其中，凹状滑槽是由A槽帮和B槽帮以及底板构成的横截面形状为“凹”字形其两端开口的滑槽，凹状滑槽的两个开口端分别为A开口端和B开口端，A槽帮和B槽帮以及底板的长度相等，凹状滑槽的A槽帮和B槽帮的内壁之间宽度等于导向圆柱的直径，A槽帮和B槽帮的高度略大于导向圆柱的高度，A连接柱和B连接柱的高度至少等于导向圆柱的高度与转动臂厚度之和，凹状滑槽的中分线可与A短齿面和B短齿面正交或斜交。
[0007]一种滑槽
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齿轮和齿条传动机构，其中，在凹状滑槽的中分线一侧的A短横梁一端部与底板刚性连接，A短横梁的另一端部与A连接柱一端部刚性连接，A连接柱的另一端部与A齿条的一侧面刚性连接，在中分线另一侧的B短横梁一端部与底板刚性连接，B短横梁的另一端部与B连接柱一端部刚性连接，B连接柱的另一端部与B齿条的一侧面刚性连接，A短横梁和B短横梁的形状相同，A槽帮的左端头到A齿条短齿面的左端齿的距离等于B槽帮的右端头到B齿条短齿面的右端齿的距离。
[0008]一种滑槽
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齿轮和齿条传动机构，其中，主轴的轴线、每根传动轴的轴线以及定位轴的轴线均彼此平行，且位于同一平面，该平面与A齿条的齿面正交。
[0009]一种滑槽
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齿轮和齿条传动机构，其中，若导向圆柱在凹状滑槽的正中间处时，A齿条和B齿条端部以及各个双面齿条端部的活塞各自在其行程的上止点和下止点；在导向圆柱越过凹状滑槽的正中间处时，导向圆柱借助凹状滑槽驱动A齿条端部和B齿条端部以及各个双面齿条端部的活塞开始向下止点和上止点运动，在导向圆柱从凹状滑槽的B开口端滑出时，B齿条的B短齿面与扇形齿轮啮合，A齿条端部和B齿条端部以及各个双面齿条端部的活塞继续向下止点和上止点运动；在B齿条的B短齿面与扇形齿轮脱离时，导向圆柱由B开口端进入凹状滑槽中，在导向圆柱到达凹状滑槽的正中间处时，A齿条和B齿条端部以及各个双面齿条端部的活塞各自到达其行程的下止点和上止点；导向圆柱越过凹状滑槽的正中间处时，导向圆柱借助凹状滑槽驱动A齿条端部和B齿条端部以及各个双面齿条端部的活塞开始向上止点和下止点运动，在导向圆柱从凹状滑槽的A开口端滑出时，A齿条的A短齿面与扇形齿轮啮合，A齿条端部和B齿条端部以及各个双面齿条端部的活塞继续向上止点和下止点运动；在A短齿面与扇形齿轮脱离时，导向圆柱由A开口端进入凹状滑槽中；在导向圆柱再次到达凹状滑槽的正中间处时，A齿条和B齿条端部以及各个双面齿条端部的活塞再次各自到达其行程的上止点和下止点，该机构周而复始地重复上述运动，将每个活塞的往复直线运动转换为主轴和扇形齿轮的旋转运动，或者将主轴和扇形齿轮的旋转运动转换为每个活塞的往复直线运动。
[0010]一种滑槽
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齿轮和齿条传动机构，其中，若每个缸体为汽油发动机或柴油发动机的
汽缸，即可构成多个缸体的汽油发动机或柴油发动机机组；若A齿条的两端部和B齿条的两端部以及双面齿条的两端部通过连接杆均与壳体上相对应的各个缸体中的活塞连接，即可构成对置式的发动机组。
[0011]一种滑槽
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齿轮和齿条传动机构，其中，若主轴与电动机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滑槽
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齿轮和齿条传动机构，主要的机件包括，主轴（1）和传动轴（5）及其传动齿轮（501）、扇形齿轮（101）及其转动臂（102）以及A齿条（2）和B齿条（2'）及其两者之间的凹状滑槽（3）、定位轴（6）及其柱面上设置的定位齿轮（601）；其特征在于：在壳体（9）的一侧壁上和壳体（9）的内壁上的支座（104）上安装主轴（1），主轴（1）的一端部与扇形齿轮（101）一侧面刚性连接，主轴（1）的轴线（100）与扇形齿轮（101）的中心轴线共线，扇形齿轮（101）的一侧面靠近支座（104），主轴（1）延伸到壳体（9）的外侧；在扇形齿轮（101）另一侧面上设置转动臂（102），转动臂（102）的一端部设置有导向圆柱（103），导向圆柱（103）的轴线（105）与主轴（1）的轴线（100）平行；A齿条（2）的一侧面借助A短横梁（306）和凹状滑槽（3）以及B短横梁（306'）与B齿条（2'）的一侧面连接，所述扇形齿轮（101）分别与A齿条（2）的A短齿面（202）和B齿条（2'）的B短齿面（202'）交替啮合，而所述导向圆柱（103）交替地进入和滑出凹状滑槽（3）的A开口端（305）和B开口端（305'），将A齿条（2）和 B齿条（2'）的往复直线运动转换为扇形齿轮（101）的圆周运动；数根所述传动轴（5）和两根定位轴（6）分别依次安装在主轴（1）两侧的壳体（9）的两侧壁上，每根传动轴（5）的柱面上分别设置传动齿轮（501），A齿条（2）的A长齿面（203）和B齿条（2'）的B长齿面（203'）分别与其匹配的传动齿轮（501）啮合，其他的各个相邻的传动齿轮（501）皆与双面齿条（502）的两个齿面啮合；两个定位齿轮（601）分别与排列在最外侧的双面齿条（502）啮合；A齿条（2）的一端部或两端部和B齿条（2'）的一端部或两端部以及每根双面齿条（502）一端部或两端部通过连接杆（204）各自与壳体（9）上相对应的各个缸体（8）中的活塞（7）连接，上述机械结构将每个活塞（7）的往复直线运动转换为主轴（1）和扇形齿轮（101）的旋转运动，反之，又将主轴（1）和扇形齿轮（101）的旋转运动转换为每个活塞（7）的往复直线运动。2.根据权利要求1所述的一种滑槽
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齿轮和齿条传动机构，其特征在于：所述A齿条（2）是由A短齿面（202）和A长齿面（203）构成的双面齿条，所述B齿条（2'）是由B短齿面（202'）和B长齿面（203'）构成的双面齿条，A齿条（2）和B齿条（2'）形状相同，A齿条（2）的齿面与B齿条（2'）的齿面平行，A齿条（2）的A短齿面（202）和B齿条（2'）的B短齿面（202'）的有效长度等于扇形齿轮（101）的圆弧齿面的长度；A齿条（2）的A长齿面（203）长度和B齿条（2'）的B长齿面（203'）的长度以及双面齿条（502）的齿面长度至少等于每个活塞（7）的行程。3.根据权利要求1所述的一种滑槽
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齿轮和齿条传动机构，其特征在于：所述凹状滑槽（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：安里千，刘庆，王聪，
申请(专利权)人：安里千，
类型：发明
国别省市：