專(zhuān)利名稱(chēng)：往復(fù)活塞式直軸內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的制作方法
往復(fù)活塞式直軸內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)
扶術(shù)領(lǐng)械
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)，尤其是指一種內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)。 肖^A
中國(guó)ZL專(zhuān)利號(hào)200420074659.3提出的實(shí)用新型《內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)》，其中傳動(dòng)軸IO與本發(fā)明的輸出軸l結(jié)構(gòu)相似；但是，前者傳動(dòng)塊 1、銷(xiāo)軸11、連桿13三個(gè)零件，與本發(fā)明中導(dǎo)力桿2—個(gè)零件功能相當(dāng) 該實(shí)用新型提出的靠傳動(dòng)塊弧面與偏心輪擠壓摩擦力，保證零部件間的相 互位置關(guān)系，這在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)或在多缸機(jī)裝配時(shí)，確保活塞在上止點(diǎn)的 準(zhǔn)確位置，都是很困難的。
現(xiàn)在市場(chǎng)生產(chǎn)和使用的傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)中的曲柄-連桿機(jī)構(gòu)，產(chǎn)生周期變化 的慣性力，慣性力系包括往復(fù)慣性力和旋轉(zhuǎn)慣性力(離心力)，這種慣性力 在運(yùn)動(dòng)全程都存在，且隨轉(zhuǎn)速增髙而加大，是造成內(nèi)燃機(jī)不平衡的主要因 素，這是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的本質(zhì)缺陷之一 ，對(duì)內(nèi)燃機(jī)機(jī)件及支承帶來(lái)的危害眾 所周知。傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)中的曲柄-連桿機(jī)構(gòu)，使活塞產(chǎn)生的側(cè)向力大，作用時(shí) 間長(zhǎng)。
針對(duì)以上各項(xiàng)，提出本發(fā)明。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零件少，成本低，性 能好，工作可靠。
潤(rùn)W
本發(fā)明提出一種內(nèi)燃機(jī)的燃?xì)鈩?dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)使作用在活塞表面 上的燃?xì)鈩?dòng)力能更可靠、更有效地傳遞到飛輪。
為此目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案將傳統(tǒng)的曲軸改為直軸，作為動(dòng) 力輸出軸，整體導(dǎo)力桿的一端與活塞銷(xiāo)連接，將活塞表面承受的燃?xì)鈮毫Γ?經(jīng)活塞銷(xiāo)轉(zhuǎn)遞給導(dǎo)力桿，導(dǎo)力桿另一端的內(nèi)齒環(huán)與輸出軸外齒輪嚙合；為
保證運(yùn)行平穩(wěn)及安裝準(zhǔn)確，導(dǎo)力桿兩側(cè)各有一根輔助軸。為保證輔助軸與 導(dǎo)力桿同步運(yùn)轉(zhuǎn)，在輸出軸前端有相應(yīng)的齒輪系同步驅(qū)動(dòng)輔助軸。
為增加等速運(yùn)行區(qū)間，導(dǎo)力桿內(nèi)齒環(huán)應(yīng)盡量加大直齒條長(zhǎng)度，減少曲線 齒型。
往復(fù)活塞式直軸內(nèi)燃機(jī)中，活塞上止點(diǎn)是一個(gè)特殊位置。此時(shí)，活塞一 導(dǎo)力桿總成與輸出軸相互之間形成無(wú)約束狀態(tài)，如果不加約束，只靠零件 之間的摩擦力，在活塞頂面受壓縮壓力或燃?xì)鈮毫ψ饔脮r(shí)，很可能使導(dǎo)力 桿下移，與輸出軸產(chǎn)生分離。為了確保在安裝和運(yùn)行時(shí)，活塞在上止點(diǎn)的 位置準(zhǔn)確，導(dǎo)力桿下端兩外側(cè)各有一段直齒條，與輔助軸的局部外齒輪嚙 合，形成一個(gè)固定關(guān)系的約束結(jié)構(gòu)，保證活塞在上止點(diǎn)位置準(zhǔn)確。
和傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)一樣，活塞在上止點(diǎn)時(shí)，開(kāi)始進(jìn)氣，活塞下行，輸出軸 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(在內(nèi)燃機(jī)前方看)，接下來(lái)進(jìn)行壓縮、膨脹作功、排氣等行程。 在四行程內(nèi)燃機(jī)中，輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，為一個(gè)工作循環(huán)；二行程內(nèi)燃機(jī)， 輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周，就完成一個(gè)工作循環(huán)。其工作過(guò)程及原理與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī) 是一樣的。
除輸出軸、導(dǎo)力桿及輔助軸外，其它機(jī)構(gòu)及系統(tǒng)與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)相同。 活塞式直軸內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)有如下特點(diǎn)
曲軸改直軸后，加工成本下降；減少許多保安件連桿大頭、連桿螵 栓、連桿軸承、主軸承蓋、主軸承嫁栓等；減少了一些平衡、減振總成， 如扭振減振器、蘭徹斯特機(jī)構(gòu)等,提髙了可靠性，降低了成本；采用直軸后， 缸體可以做成隧道式，整體剛度得到提髙；活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，側(cè)向力減小，降 低了摩擦損失，也減少了缸套"穴蝕"的可能性。
整體導(dǎo)力桿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、摩擦付減少、工作可靠。 輔助軸對(duì)導(dǎo)力桿的約束結(jié)構(gòu)，可以保證內(nèi)燃機(jī)正常安裝和運(yùn)行。 活塞導(dǎo)力桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性好。消除了連桿大頭的旋轉(zhuǎn)慣性力只在 約1/5運(yùn)動(dòng)區(qū)間有往復(fù)慣性力，且量值只有傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的1/6左右?；钊麑?dǎo) 力桿機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
1輸出軸 2導(dǎo)力桿3輔助軸4直齒條(導(dǎo)力桿)5外齒輪(輔助軸)
參照說(shuō)明書(shū)附圖1,導(dǎo)力桿2—端連接活塞銷(xiāo)，另一端內(nèi)齒環(huán)與輸出軸 l外齒輪嚙合。內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，燃燒產(chǎn)生的壓力，推動(dòng)活塞帶動(dòng)導(dǎo)力桿2 下行，導(dǎo)力桿2通過(guò)內(nèi)齒環(huán)將動(dòng)力傳遞給輸出軸l，輸出軸(1)將動(dòng)力傳給 飛輪，對(duì)外輸出。在動(dòng)力傳遞系統(tǒng)中，齒輪傳動(dòng)是最好的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)之一。 為了保證導(dǎo)力桿2運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確和平穩(wěn)，在導(dǎo)力桿2兩側(cè)各有一根輔助軸3。 導(dǎo)力桿2受力復(fù)雜，為保證導(dǎo)力桿2內(nèi)齒環(huán)與輸出軸l外齒輪正確嚙合、 傳遞動(dòng)力，輔助軸3是關(guān)鍵零件。
往復(fù)活塞式直軸內(nèi)燃機(jī)中，活塞上止點(diǎn)是一個(gè)特殊位置。此時(shí)，活塞一 導(dǎo)力桿2總成與輸出軸1相互之間形成無(wú)約束狀態(tài)，如果不加約束，只靠 零件之間的摩擦力，在活塞頂面受壓縮壓力或燃?xì)鈮毫ψ饔脮r(shí)，很可能使 導(dǎo)力桿2下移，與輸出軸l產(chǎn)生分離。為了確保在安裝和運(yùn)行時(shí)，活塞在 上止點(diǎn)的位置準(zhǔn)確，導(dǎo)力桿2下端兩外側(cè)各有一段直齒條4,與輔助軸3 的局部外齒輪5嚙合，形成一個(gè)固定關(guān)系的約束結(jié)構(gòu)，保證活塞在上止點(diǎn) 位置準(zhǔn)確。
除上止點(diǎn)外，活塞在其它位置，輔助軸3都能保證整個(gè)機(jī)構(gòu)平穩(wěn)、安全 運(yùn)行。
當(dāng)活塞在上止點(diǎn)時(shí)，導(dǎo)力桿2最下端的內(nèi)齒環(huán)與輸出軸1外齒輪嚙合。 隨著活塞下移，導(dǎo)力桿2下行，活塞到下止點(diǎn)時(shí)，導(dǎo)力桿2最上端內(nèi)齒環(huán) 與輸出軸l外齒輪嚙合。這樣，活塞與導(dǎo)力桿2及輸出軸1的運(yùn)動(dòng)關(guān)系及 相互位置便確定下來(lái)。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，可以確?；钊?jīng)過(guò)上、下兩個(gè)行程，輸 出軸1旋轉(zhuǎn)一周。
內(nèi)燃機(jī)總成裝配時(shí)，輔助軸3可以準(zhǔn)確定位活塞上、下止點(diǎn)位置。輔助 軸3由輸出軸1前端的齒輪系驅(qū)動(dòng)，保證與導(dǎo)力桿2同步運(yùn)轉(zhuǎn)。
往復(fù)活塞式直軸內(nèi)燃機(jī)工作原理與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)是一樣的，各個(gè)系統(tǒng)和部 件也是一樣的，只是改進(jìn)了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明適用于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)適用的一切領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種用于往復(fù)活塞式直軸內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括一根在直軸上帶有完整齒輪的動(dòng)力輸出軸(1)，一個(gè)與輸出軸(1)齒輪嚙合的帶有封閉、完整內(nèi)齒環(huán)的整體導(dǎo)力桿(2)，導(dǎo)力桿(2)的另一端與活塞銷(xiāo)連接，在導(dǎo)力桿(2)外側(cè)有兩根輔助軸(3)，其特征在于導(dǎo)力桿(2)為整體結(jié)構(gòu)，在活塞上止點(diǎn)位置時(shí)，輔助軸(3)有一個(gè)向?qū)ЯU(2)施加約束力的結(jié)構(gòu)；
2. 按照權(quán)利要求l所述的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，其特征在于在整體結(jié)構(gòu)導(dǎo) 力桿(2)的完整、封閉的內(nèi)齒環(huán)中，要增大兩側(cè)直齒條長(zhǎng)度；
3. 按照權(quán)利要求l所述的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，其特征在于在導(dǎo)力桿(2) 下端兩外側(cè)各有一段直齒條(4)與輔助軸(3)上外齒輪(5)嚙合，形成彼此 約束結(jié)構(gòu)
4. 按照權(quán)利要求1所述的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，其特征在于導(dǎo)力桿(2) 與輔助軸(3)的約束結(jié)構(gòu)，可以是機(jī)械式、電磁式、液壓式或混合式，這 里用的是機(jī)械式，它能保證機(jī)構(gòu)運(yùn)行平穩(wěn)，安裝時(shí)確?；钊谏现裹c(diǎn)的準(zhǔn) 確位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種往復(fù)活塞式直軸內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括一根在直軸上帶有完整齒輪的動(dòng)力輸出軸(1)，一個(gè)與輸出軸(1)齒輪嚙合的帶有封閉、完整內(nèi)齒環(huán)的整體導(dǎo)力桿(2)，導(dǎo)力桿(2)的另一端與活塞銷(xiāo)連接，在導(dǎo)力桿(2)外側(cè)有兩根輔助軸(3)，其特征在于導(dǎo)力桿(2)為整體結(jié)構(gòu)；在整體結(jié)構(gòu)導(dǎo)力桿(2)的完整、封閉的內(nèi)齒環(huán)中，要增大兩側(cè)直齒條的長(zhǎng)度；在導(dǎo)力桿(2)下端兩外側(cè)各有一段直齒條(4)與輔助軸(3)上外齒輪(5)嚙合，彼此形成約束結(jié)構(gòu)；該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零件少，降低了生產(chǎn)成本；提高了整機(jī)性能及可靠性。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于以?xún)?nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的機(jī)械工程，適用于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)適用的一切領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F02B75/00GK101096931SQ20061009207
公開(kāi)日2008年1月2日 申請(qǐng)日期2006年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月6日
發(fā)明者張效工 申請(qǐng)人:張效工