CN106285936B - 一种齿轮传动摆杆式活塞内燃机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种齿轮传动摆杆式活塞内燃机，包括齿轮箱以及安装在齿轮箱上的气缸体、油底壳、输出轴A、中间轴、输出轴B，所述输出轴A上设置有齿轮A、不完全齿轮A,所述输出轴B上设置有齿轮B、不完全齿轮B，所述中间轴上设置有摆杆、摆动齿轮，所述齿轮A与齿轮B啮合，所述不完全齿轮A与摆动齿轮啮合，所述摆动齿轮与不完全齿轮B啮合，所述摆杆上设置有连杆，所述连杆与活塞相连，所述活塞安装在气缸体内。本发明通过使用活塞、连杆、摆杆、不完全齿轮A、不完全齿轮B以及摆动齿轮将活塞的往复直线运动转化为旋转运动，传动效率高，输出转矩大，使用寿命长。

Description

一种齿轮传动摆杆式活塞内燃机
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种齿轮传动摆杆式活塞内燃机。
背景技术
目前绝大多数的内燃机采用曲柄连杆往复活塞式和转子活塞式两类结构，曲柄连杆往复活塞式存在以下缺点：1、做功行程初期，气缸内气体压力大，但传动力臂短，导致对外做功少；2、机构本身效率不高，且存在死点；3、活塞与汽缸壁之间存在交变的侧压力，摩擦损耗严重。转子活塞式虽然克服了曲柄连杆式的部分缺点，但却存在润滑、密封等困难，导致其制造、使用成本高。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种齿轮传动摆杆式活塞内燃机。
本发明通过如下技术方案予以实现：
一种齿轮传动摆杆式活塞内燃机，包括齿轮箱以及安装在齿轮箱上的气缸体、油底壳、输出轴A、中间轴、输出轴B，所述输出轴A上设置有齿轮A、不完全齿轮A,所述输出轴B上设置有齿轮B、不完全齿轮B，所述中间轴上设置有摆杆、摆动齿轮，所述齿轮A与齿轮B啮合，所述不完全齿轮A与摆动齿轮啮合，所述摆动齿轮与不完全齿轮B啮合，所述摆杆上设置有连杆，所述连杆与活塞相连，所述活塞安装在气缸体内。
所述齿轮箱上设置有限位装置。
所述限位装置由限位链轮、连接杆、摆动轮组成，连接杆的一端安装在限位链轮上，另一端则安装在摆动轮上。
所述连杆通过活塞销与活塞。
所述摆杆与连杆之间设置有摆杆销。
本发明的有益效果是：
本发明通过使用活塞、连杆、摆杆、不完全齿轮A、不完全齿轮B以及摆动齿轮，实现将活塞的往复直线运动转化为旋转运动，连杆的偏摆角度仅为5.10，极大地降低了活塞对汽缸壁的侧压力，能显著降低活塞与汽缸壁之间的磨损，延长使用寿命；连杆与摆杆之间的传动角在600——84.90之间，相对曲柄连杆机构式内燃机传动效率提升明显；由于无曲柄连杆的结构限制，降低了整机设计高度，通过延长长度方向的气缸尺寸，增大活塞行程，提升内燃机的动力；在相同气缸直径之下，本发明的齿轮传动摆杆式活塞内燃机能比往复活塞式曲柄连杆机的最大转矩提高至少4倍，且由于传动角较大，传动力臂始终较大，能持续输出大转矩。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明局部剖视结构示意图；
图3为本发明中连杆安装结构示意图；
图4为本发明中不完全齿轮安装结构示意图；
图5为本发明中限位装置结构示意图；
图6为本发明中不完全齿轮与连杆安装结构示意图；
图中：1-气缸体，2-齿轮箱，3-油底壳，4-输出轴A，5-中间轴，6-输出轴B，7-限位装置，111-活塞，112-活塞销，113-连杆，114-摆杆销，401-不完全齿轮A，410-齿轮A，501-摆杆，511-摆动齿轮，601-不完全齿轮B，610-齿轮B，701-限位链轮，702-连接杆，703-摆动轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步描述，但要求保护的范围并不限于所述。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示的一种齿轮传动摆杆式活塞内燃机，包括齿轮箱2以及安装在齿轮箱2上的气缸体1、油底壳3、输出轴A4、中间轴5、输出轴B6，所述输出轴A4上设置有齿轮A410、不完全齿轮A401,所述输出轴B6上设置有齿轮B610、不完全齿轮B601，所述中间轴5上设置有摆杆501、摆动齿轮511，所述齿轮A410与齿轮B610啮合，所述不完全齿轮A401与摆动齿轮511啮合，所述摆动齿轮511与不完全齿轮B601啮合，所述摆杆501上设置有连杆113，所述连杆113与活塞111相连，所述活塞111安装在气缸体1内。
在齿轮箱2上安装有气缸体1，气缸体1用于将其他能量转化为机械能，实现往复直线运动，在气缸1内安装有活塞111，当气体推动活塞111时，活塞111沿着气缸体1的内壁运动，从而形成直线运动。
为了便于润滑，在齿轮箱2上安装有油底壳3，在工作过程中，油底壳3内存储有一定量的润滑油，当齿轮A410、齿轮B610、不完全齿轮A401、不完全齿轮B601、摆动齿轮511运动时，润滑油会附着在齿轮A410、齿轮B610、不完全齿轮A401、不完全齿轮B601、摆动齿轮511表面，实现润滑。同时，通过不完全齿轮A401、不完全齿轮B601、摆动齿轮511飞溅出润滑油，实现气缸体1内壁、活塞111、活塞销112、摆杆销114等处的润滑。
在齿轮箱2上安装有中间轴5，在中间轴5上设置有摆杆501、摆动齿轮511，摆杆501、摆动齿轮511均与中间轴5刚性连接，当摆杆501偏转一定的角度时，摆动齿轮511在中间轴5的驱动下偏转同样的角度。摆动齿轮511与不完全齿轮B601以及不完全齿轮A401啮合，因此摆动齿轮511可以驱动不完全齿轮B601以及不完全齿轮A401运动。
为了将活塞111上产生力传递到摆杆501上，摆杆501上设置有连杆113，连杆113与活塞111相连，活塞111运动时，摆杆501在连杆113的驱动下运动。为了提高传递效率，连杆113通过活塞销112与活塞111，在摆杆501与连杆113之间设置有摆杆销114。
在齿轮箱2上安装有输出轴A4、输出轴B6，输出轴A4、输出轴B6用于将扭矩往外输出，输出轴A4上设置有齿轮A410、不完全齿轮A401,输出轴B6上设置有齿轮B610、不完全齿轮B601，齿轮A410与齿轮B610啮合。当活塞111运动时，活塞111通过连杆113驱动摆杆501运动，摆杆501驱动输出轴A4或输出轴B6运动，因此通过活塞111产生的扭矩可以通过输出轴A4、输出轴B6往外输出。
为了避免摆动齿轮511转动角度超出极限，在齿轮箱2上设置有限位装置7。限位装置7由限位链轮701、连接杆702、摆动轮703组成，连接杆702的一端安装在限位链轮701上，另一端则安装在摆动轮703上。在使用时，由于摆动轮703固定在中间轴5上，限位链轮701安装在齿轮箱2上，限位链轮701、摆动轮703转动的角度受到连接杆702的限制，从而实现对中间轴5旋转角度的限制。
在使用本技术方案时，为了保证正常啮合，不完全齿轮A401、不完全齿轮B601、摆动齿轮511的模数都可为2，不完全齿轮A401、不完全齿轮B601上的轮齿加工位置对称布置。齿轮A410、齿轮B610的模数为3，齿数为24。

Claims (3)

1.一种齿轮传动摆杆式活塞内燃机，包括齿轮箱(2)以及安装在齿轮箱(2)上的气缸体(1)、油底壳(3)、输出轴A(4)、中间轴(5)、输出轴B(6)，其特征在于：所述输出轴A(4)上设置有齿轮A(410)、不完全齿轮A(401),所述输出轴B(6)上设置有齿轮B(610)、不完全齿轮B(601)，所述中间轴(5)上设置有摆杆(501)、摆动齿轮(511)，所述齿轮A(410)与齿轮B(610)啮合，所述不完全齿轮A(401)与摆动齿轮(511)啮合，所述摆动齿轮(511)与不完全齿轮B(601)啮合，所述摆杆(501)上设置有连杆(113)，所述连杆(113)与活塞(111)相连，所述活塞(111)安装在气缸体(1)内，所述齿轮箱(2)上设置有限位装置(7)，所述限位装置(7)由限位链轮(701)、连接杆(702)、摆动轮(703)组成，所述连接杆(702)的一端安装在限位链轮(701)上，另一端则安装在摆动轮(703)上，所述摆动轮(703)固定在中间轴(5)上，所述限位链轮(701)安装在齿轮箱(2)上。
2.根据权利要求1所述的一种齿轮传动摆杆式活塞内燃机，其特征在于：所述连杆(113)通过活塞销(112)与活塞(111)相连。
3.根据权利要求2所述的一种齿轮传动摆杆式活塞内燃机，其特征在于：所述摆杆(501)与连杆(113)之间设置有摆杆销(114)。
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Application publication date: 20170104

Assignee: Liaoning Weisheng Technology Co.,Ltd.

Assignor: NANNING University

Contract record no.: X2023980054057

Denomination of invention: A gear driven swing rod internal combustion engine

Granted publication date: 20190215

License type: Common License

Record date: 20231226