角动量机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种角动量机构，包括：公转结构体，行星齿轮，中心齿轮，和行星旋转惯量体，所述公转结构体设为公转转臂，所述行星齿轮与所述中心齿轮相互啮合，所述行星齿轮与所述行星旋转惯量体惯量传递连接，在所述行星齿轮上设行星轴，所述行星轴与所述行星齿轮固定连接，所述行星轴与所述公转转臂旋转连接，在将所述行星旋转惯量体设在所述行星轴上时，在所述角动量机构中设或不设中心旋转惯量体，在所述角动量机构中设置所述中心旋转惯量体时，或在将所述行星旋转惯量体不设在所述行星轴上时，所述中心旋转惯量体与所述中心齿轮惯量传递连接。本实用新型专利技术将往复式或摆动式运动转换为旋转运动，效率高，结构简单。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及发动机领域。
技术介绍
为将摆动式动力源或往复式动力源转换成旋转式动力源，通常采用曲柄连 杆机构。曲柄连杆机构虽然是几百年来得到广泛应用、成熟可靠的机械机构， 但是由于它存在着上下两个止点及相当大的侧向力，而且在止点处的力矩为 零，所以它的应用受到了限制。例如曲柄连杆机构无法在自由活塞发动机上得 到应用。为了将具有摆动式或往复式输出动力源的发动机(如自由活塞式及摆 动活塞式发动机)的动力转换成旋转动力输出，本技术人提出了一种惯量旋转动力发动机(申请号为200810187999. X和200820184153. 6)，但是为进一 步简化结构，改善性能，扩大使用范围，本技术公开了一种更为先进的角 动量机构。这种角动量机构不仅在发动机领域而且在其他机械领域只要是需要 将摆动或往复式运动转变为旋转运动的场合均能应用。
技术实现思路
由于传统曲柄连杆机构固有的上述缺点，所以特别需要专利技术一种能克服这 些不足的高效转换机构。本技术的目的就是提供这样一种将摆动式动力源 或往复式动力源转换成旋转式动力源的机构。为此本技术公开了一种角动量机构，包括公转结构体，行星齿轮，中心齿轮和行星旋转惯量体，具体实 现形式如下所述公转结构体设为公转转臂或设为公转弧形导轨，所述行星齿轮与所述 中心齿轮相互啮合，所述行星齿轮与所述行星旋转惯量体惯量传递连接，在所 述行星齿轮上设行星轴，所述行星轴与所述行星齿轮固定连接或旋转连接，在 所述行星轴与所述行星齿轮固定连接的结构中，所述行星轴与所述公转转臂旋 转连接或所述行星轴与所述公转弧形导轨滑动连接，在所述行星轴与所述行星 齿轮旋转连接的结构中，所述行星轴与所述公转转臂固定连接或所述行星轴与所述公转弧形导轨滑动连接，在将所述行星旋转惯量体设在所述行星轴上或将 所述行星旋转惯量体设为随所述行星轴公转而按随所述行星轴的公转中心转 动吋，在所述角动量机构中设或不设中心旋转惯量体，在所述角动量机构中设 置所述中心旋转惯量体时，或在将所述行星旋转惯量体不设在所述行星轴上 时，所述中心旋转惯量体与所述中心齿轮或与所述公转转臂惯量传递连接或与 所述行星轴直接或旋转连接。所述行星齿轮与所述行星旋转惯量体设为直接固定连接，所述中心齿轮与 所述中心旋转惯量体设为直接固定连接。所述行星齿轮与所述行星旋转惯量体设为经所述行星轴间接固连式，所述 中心旋转惯量体与所述中心齿轮设为经旋转动力输出轴间接固连式。所述公转转臂与摆动动力输入轴或所述旋转动力输出轴固连。所述中心旋转惯量体设为经所述旋转动力输出轴与所述公转结构体间接 固定连接式，所述中心齿轮设为与所述摆动动力输入轴直接固连式。所述行星旋转惯量体设为外齿轮式惯量体，所述行星齿轮设为与所述外齿 轮式惯量体直接啮合连接式。所述行星旋转惯量体设为由两个相互啮合的旋转惯量体构成的组合式行 星旋转惯量体，所述组合行星旋转惯量体中的一个旋转惯量体与所述行星齿轮 固连。所述中心旋转惯量体设为由两个相互啮合的旋转惯量体构成的组合式中 心旋转惯量体，所述组合式中心旋转惯量体中的一个旋转惯量体经所述旋转动 力输出轴与所述中心齿轮固连。在所述行星旋转惯量体与所述中心旋转惯量体上单独或同时设有惯性蓄 能结构，所述惯性蓄能结构由弹性体和质量滑块构成。所述行星轴设为差速器内的行星轮轴，所述行星齿轮设为所述差速器内的行星轮，所述行星旋转惯量体与所述差速器内的半轴齿轮A设为一体式或组合 式，所述中心齿轮设为所述差速器内的半轴齿轮B，所述行星轮轴设为与所述 摆动动力输入轴固连式，所述半轴齿轮B设为经所述中心旋转惯量体与所述旋 转动力输出轴固连式。所述惯量传递连接设为直接固定连接、间接固定连接、直接啮合连接或间 接啮合连接。所述啮合连接可以是齿轮之间的啮合连接，也可以是链轮之间的 连接或皮带轮之间的连接。本技术中的所谓旋转惯量体是指具有相当惯量的作旋转运动的物体， 可以是飞轮，也可以是相对平衡的围绕同一轴心旋转的一个或多个物体。所谓 相当惯量是指在摆动或往复式动力源的每次脉冲动力作用下，使旋转惯量体的 旋转方向不发生改变而需要的足够大的转动惯量。在本技术中，摆动动力源(例如自由活塞式发动机等输出摆动或往复 式动力的机构)直接与所述摆动动力输入轴连接，通过本技术所公开的角 动量机构的转换，需要旋转动力源的设备直接与所述旋转动力输出轴连接。在 有些情况下，摆动动力源可以直接作用于公转转臂或行星轴上。例如，可以将 摆动活塞式发动机或自由活塞式发动机的动力输出件与本技术的行星轴转动连接，或者将弧形缸转子发动机(申请号为200810172692.2和 200820178435. 5)中的活塞连接件与行星轴直接连接。本技术中的所谓公转结构体是指可以保证行星齿轮既可以自转也可 以公转的结构体，可以是转臂或多个转臂构成的结构体，也可以是弧形导轨式 结构体，所述弧形导轨式结构体与所述中心齿轮的轴线重合。其他关联结构中 的构件也可以设为公转结构体，例如上述弧形缸转子发动机的活塞连接件。本技术可以通过调整行星齿轮与中心齿轮的啮合传动比，和/或调整 行星旋转惯量体和/或中心旋转惯量体的质量和/或转速的大小，实现由摆动动 力源转化为旋转动力源输出时的转速和扭矩的调整。本技术也可以通过调整中心齿轮与中心旋转惯量体之间的传动比和/ 或调整行星齿轮与行星旋转惯量体之间的传动比使其中一个或两个旋转惯量 体的转速提高，达到质量小，转动动能大的目的，从而达到机构的轻量化。为了减小角动量机构的摆动部件的摆动惯量，可减少作摆动运动的旋转惯 量体的质量而增加其转速，或将行星旋转惯量体的旋转轴线设为与行星齿轮公 转的轴线共线。在摆动或往复动力源向本技术中的角动量机构输入摆动或往复动力6之前，必须用外力对本机构进行启动(如同发动机的启动)，即利用外部动力 使本技术中的旋转动力输出轴及相关旋转惯量体以一定的速度作旋转运 动。当旋转动力输出轴及相关惯量体以一定的转速转动时，便可以向本系统输 入摆动或往复动力。摆动或往复动力源使行星旋转惯量体和行星齿轮作旋转运 动，从而带动中心齿轮旋转。由于行星齿轮在逆时针摆动或顺时针摆动时，虽 然行星齿轮转速的变化量有可能相同，也有可能不同，但行星齿轮所带动的行 星旋转惯量体所储存的能量是不同的，行星齿轮在逆时针摆动或顺时针摆动时 的阻力也是不同的，因此，只要机构具有一定的转动惯量后再开始输入摆动或 往复动力源，就可以将摆动或往复动力源转换为旋转动力源。本技术中所 公开的角动量机构，在没有旋转惯量体存在并且在没有外力启动的情况下，是 具有两个自由度的机构，这与曲柄连杆机构类似。所谓具有两个自由度的机构 是指逆时针旋转和顺时针旋转等价的机构。但是在曲柄连杆机构上设置飞轮 (与本技术的旋转惯量体等价)，并经外力(如启动马达)启动后，发动 机就按一个方向旋转，周而复始的工作。本机构在实际使用过程中，要具备如下两个条件1.外力对机构的启动， 使旋转动力输出轴及其旋转惯量体具有相当的旋转惯量，以具备保持旋转方向不变的能力；2.本技术中公开的所有旋转惯量体，都需要具备相当的角动 量，以使所有旋转惯量体在摆动或往复动力源的每个脉冲动力输入中不发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种角动量机构，包括：公转结构体（１），行星齿轮（２），中心齿轮（３）和行星旋转惯量体（４），其特征在于：所述公转结构体（１）设为公转转臂（１０１）或设为公转弧形导轨（１０２），所述行星齿轮（２）与所述中心齿轮（３）相互啮合，所述行星齿轮（２）与所述行星旋转惯量体（４）惯量传递连接，在所述行星齿轮（２）上设行星轴（６），所述行星轴（６）与所述行星齿轮（２）固定连接或旋转连接，在所述行星轴（６）与所述行星齿轮（２）固定连接的结构中，所述行星轴（６）与所述公转转臂（１０１）旋转连接或所述行星轴（６）与所述公转弧形导轨（１０２）滑动连接，在所述行星轴（６）与所述行星齿轮（２）旋转连接的结构中，所述行星轴（６）与所述公转转臂（１０１）固定连接或所述行星轴（６）与所述公转弧形导轨（１０２）滑动连接，在将所述行星旋转惯量体（４）设在所述行星轴（６）上或将所述行星旋转惯量体（４）设为随所述行星轴（６）公转而按随所述行星轴（６）的公转中心转动时，在所述角动量机构中设或不设中心旋转惯量体（５），在所述角动量机构中设置所述中心旋转惯量体（５）时，或在将所述行星旋转惯量体（４）不设在所述行星轴（６）上时，所述中心旋转惯量体（５）与所述中心齿轮（３）或与所述公转转臂（１０１）惯量传递连接或与所述行星轴（６）直接或旋转连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：靳北彪，
申请(专利权)人：靳北彪，
类型：实用新型
国别省市：11[]