CN107288754A - 一种活塞往复并联双缸的传动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种活塞往复发动机并联双缸的传动系统，该系统主要由左右两发动缸的曲轴(1、3)和设在两发动缸曲轴之间中间的输出轴(2)以及两曲轴和输出轴上分别装配的齿轮构成；左右两曲轴齿轮(4、6)同为主动齿轮，输出轴齿轮(5)为从动齿轮构成齿轮组；两曲轴(1、3)的标定转速相同，等同于现有发动机的标定转速；输出轴(2)的标定转速可以等于、小于或大于曲轴标定转速，为发动机向外界实际输出的标定转速；由此，可设计不同的输出轴标定转速，改变发动机扭距特性，优化发动机的工作性能，扩大发动机的应用范围，省去或简化发动机与使用设备之间的装置，节省装置占用的经费及设备的承载和装置空间。

Description

一种活塞往复并联双缸的传动系统
技术领域
本发明属内燃发动机领域，具体涉及一种活塞往复发动机并联双缸的传动系统。
背景技术
现有活塞往复式发动机，通常采用L型和V型方式联接而成；其中，以L型方式联接而成的发动机的缺点是：增大发动机功率而增加发发动缸会使机体整体长度大大加长，不利于布置和安装，尤其不利于配置在汽车上。而其优点是：机体和曲轴结构简单，制造成本低、稳定性高、运转平稳及低速扭距好。
以V型方式联接而成的发动机，其缺点是结构复杂、造价高，不利于保养和维修，尤其是V10需投入大量的精力和经费保障其稳定性；其优点是机体总体长度短、便于布置、适合较多缸数增大发动机功率。
此两种方法构成的发动机共有的缺点是：由于发动机输出的标定转速单一，导致每发动机仅为一固定的扭距特性，不能满足多个不同设备分别需要不同扭距特性的要求，局限了单个发动机的使用范围；需添加辅助装置，造成了经济的损失，还占用了设备的承载和装配空间。
发明内容
本发明的任务是，发明一种并联双缸的传动系统，使由该系统将L型发动机发动缸以双缸为一排左右并联起来而构成的一种新类型发动机，可挥现有L型和V型发动机的优点，并克服其各有的缺点，以及共有的发动机标定转速单一所带来的缺陷，技术方案如下：
一种并联双缸的传动系统，主要由并联双缸左缸曲轴[下简称“左曲轴”](1)、右缸曲轴[下简称“右曲轴”](3)、发动机功率和转速输出轴[下简称“输出轴”](2)、左曲轴齿轮(4)、右曲轴齿轮(6)、输出轴齿轮(5)构成。
输出轴(2)设置在左右两曲轴(1、3)之间的中间；左右两曲轴齿轮(4、6)：该两齿轮圆心分别距输出轴齿轮圆心的距离、两齿轮分度圆直径、以及转速都相同，运动方向相反，且分别与输出轴齿轮啮合而形成齿轮组；所述齿轮组中，左右两曲轴齿轮同为主动齿轮，输出轴齿轮为从动齿轮；所述各齿轮圆心的位置固定不变。
左右曲轴(1、3)的标定转速即左右两曲轮齿轮(4、6)的标定转速同为h1，在同一发动机中为某一定值；输出轴(2)的标定转速即是输出轴齿轮(5)的标定转速h2；曲轴齿轮在标定转速h1工作时的输出轴齿轮(5)的转速h2，即是由并联双缸传动系统构成的发动机(下简称“新型发动机”)实际向外界输出的标定转速，此转速可依设计的要求改变。
同一发动机中，曲轴标定转速h1为一定值，输出轴的标定转速h2则可等于、大于、或小于曲轴标定转速h1，即输出轴齿轮分度圆的直径可以等于、小于或大于曲轴齿轮分度圆直径。所述曲轴标定转速h1和输出轴标定转速h2由具体设计要求作出。
由前第[0007]段所述已有条件参照图2和图3示出可以得出，在曲轴标定转速h1不变，需改变输出轴标定转速h2时，可依选用的h2的数值和h1数值之比，根据公D1∶D2＝h2∶h1(式中D1和D2分别为曲轴齿轮和输出轴齿轮分度圆的直径)得出D1∶D2的比值，然后结合已知的曲轴齿轮圆心距输出轴齿轮圆心的具体数值，作出选用的h2数值下的齿轮组。同理，在同一发动机的调控系统中可根据需要作出多个输出轴标定转速不同的备用齿轮组；所述输出轴标定转速分别不同的齿轮组，供发动机适应不同设备的要求需改变输出标定转速h2时选用。
所述传动系统的齿轮组，可以设置在发动机体外曲轴和输出轴的前端或后端，也可以设置在发动机体内。
积极效果
用本发明的传动系统将L型发动机的发动缸左右并列联接起来，则可使构成的发动机即“新型发动机”具有L型发动机的缸体和曲轴结构简单、制造成本低、稳定性高、热效率高、运转平衡性及低速扭距好，便于装配维修的优点；同时具有V型发动机长度短、便于布置、适合较多缸数增大发动机功率的优点。
传动系统中左右两曲轴运动方向相反、速度相同、扭距相等、具有一对平衡轴的功能，可使发动机运转的平稳性优于常规L型和V型发动机；且布置在设备上占用的空间与V型发动机占用的空间基本相同。
采用本发明的一种传动系统，可使构成的发动机克服现有L型发动机增加气缸数时发动长度大大地增加，不利于布置安装，尤其是不利于配置在汽车上应用的缺点；同时还克服了V型发动机结构复杂、造价高，不利于保养和维修，且V10需投入大量精力和经费保障其稳定性的缺陷和不足之处。
由于本发明的传动系统可以很方便地改变发动机输出的标定转速进而改变发动机输出扭距的特性，克服现有联接方式构成的活塞往复发动机共有的标定转速单一的缺陷，优化发动机工作性能的适应性，简化或省去现有添加的辅助装置，从而省去了辅助装置耗用的经费以及占用设备的承载和安装空间，简化了系统的复杂性。
附图说明
图1：并联双缸传动系统图纵剖主视图；图2：并联双缸传动系统平面图；图3：并联双缸传动系统置于发动机体外主视图。
具体实施方式
图1和图2示出：左曲轴(1)和右曲轴(3)之间的中间设置输出轴(3)。
图2和图3示出：左右两曲轴(1、3)的前端，分别装有左曲轴齿轮(4)和右曲轴齿轮(6)，输出轴(3)前端装有输出轴齿轮(5)，左曲轴齿轮(4)和右曲轴齿轮(6)分别与输出轴齿轮(5)啮合，形成齿轮组。
图2和图3示出，所述齿轮组中，左曲轴齿轮(4)和右曲轴齿轮(6)的圆心分别距输出轴齿轮(5)圆心的距离相等，且左右两齿轮(4、6)分度圆直径相同，旋转速度相同，旋转方向相反。
所述齿轮组中，左右两曲轴齿轮(4、6)的圆心距输出轴齿轮(5)圆心的距离，以及左右两曲轴齿轮(4、6)的标定转速(即左右曲轴的标定转速)，由设计的数值确定。
所述齿轮组中，输出轴(3)的标定转速即发动机输出的标定转速，此转速由设计要求的数值确定；左右曲轴齿轮(4、6)分度圆直径与输出轴齿轮(5)分度圆直径之比，由具体设计的输出轴齿轮标定转速与曲轴齿轮标定转速数值之比计算得出。
所述齿轮组中，输出轴的标定转速可等于左右曲轴的标定转速，也可以大于或小于左右曲轴的标定转速，即输出轴齿轮分度圆的直径可以等于、小于或大于曲轴齿轮分度圆的直径；图2和图3示出的是，输出轴齿轮(5)的分度圆直径大于曲轴齿轮分度圆直径，即输出轴的标定转速小于曲轴的标定转速。
图3示出：所述齿轮组中，左右两曲轴齿轮(4、6)同为主动齿轮，输出轴齿轮(5)为从动齿轮，所述各齿轮圆心的位置固定不变。
图2和图3示出：所述齿轮组设置在发动机机体的前面，但也可以设置在发动机机体的后面或者发动机体内的前后部位。

Claims (7)

1.一种活塞往复并联双缸的传动系统，其特征在于：主要由左缸曲轴(1)、右缸曲轴(3)、发动机输出轴(2)、左曲轴齿轮(4)、右曲轴齿轮(6)、输出轴齿轮(5)构成；输出轴(2)设置在左右曲轴(1、3)之间的中间，左右曲轴(1、3)和输出轴(2)的前端，分别装配左曲轴齿轮(4)、右曲轴齿轮(6)、输出轴齿轮(5)；左右曲轴齿轮(4、6)分别与输出轴齿轮(5)啮合形成齿轮组。
2.如权利要求1所述的一种活塞往复并联双缸的传动系统，其特征还在于：所述齿轮组中曲轴的标定转速为某一定值，但输出轴的标定转速可以等于、大于或小于左右曲轴标定转速，即输出轴齿轮分度圆的直径可以等于、小于或大于左右两曲轴齿轮分度圆的直径。
3.如权利要求1所述的一种活塞往复并联双缸的传动系统，其特征还在于：所述齿轮组中，左曲轴齿轮圆心和右曲轴齿轮圆心分别距输出轴齿轮圆心的距离相同，且此两曲轴齿轮分度圆直径相同；旋转速度相同，方向相反。
4.如权利要求1所述的一种活塞往复并联双缸的传动系统，其特征还在于：所述左右曲轴齿轮(4、6)同为主动齿轮，输出轴齿轮为从动齿轮；所述各齿轮圆心的位置固定不变。在同一发动机的传动系统中，输出轴标定转速分别不同的齿轮组，可根据外界要求选用。
5.如权利要求1所述的一种活塞往复并联双缸的传动系统，其特征还在于：所述齿轮组左右曲轴齿轮(4、6)的标定转速即左右曲轴(1、3)的标定转速，此转速由设计的数值确定；左右曲轴齿轮(4、6)圆心距输出轴齿轮(5)圆心的距离，由设计的数值得出。
6.如权利要求1所述的一种活塞往复并联双缸的传动系统，其特征还在于：所述输出轴(2)在曲轴标定转速时的转速，为输出轴的标定转速，也即所述传动系统构成的发动机向外界输出的标定转速，此转速由设计数值得出。
7.如权利要求1所述的一种活塞往复并联双缸的传动系统，其特征还在于：所述齿轮组设置在发动机机体的前面，但也可以设置在发动机机体的后面或者发动机体内的前后部位。
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