CN108757171A - 一种齿轮传动对置式活塞发动机 - Google Patents

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partial
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王坤
蔡忠周
张晓琴
王雷
黄云亮
朱伟青
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China North Engine Research Institute Tianjin
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F02B75/24—Multi-cylinder engines with cylinders arranged oppositely relative to main shaft and of "flat" type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/40—Other reciprocating-piston engines

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明提供了一种齿轮传动对置式活塞发动机，包括一对对置活塞、齿条、第一不完全齿轮、第一同轴齿轮、第二不完全齿轮，第二同轴齿轮、输出齿轮，所述两个对置活塞通过齿条固定连接，所述齿条的两个对立面上对称分布有传动齿，两侧的传动齿分别与第一不完全齿轮和第二不完全齿轮啮合；所述第一不完全齿轮通过与其连接的第一同轴齿轮与输出齿轮啮合，所述第二不完全齿轮通过与其连接的第二同轴齿轮与输出齿轮啮合。本发明具有以下优势：实现将对置两个活塞的直线往复运动通过一组不完全齿轮齿条机构直接转化为齿轮的旋转运动，同时实现两个对置活塞的动力输出，简化整个传动系统，为提高发动机紧凑性提供新的可能。

Description

一种齿轮传动对置式活塞发动机
技术领域
本发明属于内燃机技术领域，尤其是涉及一种用齿轮传动机构取代曲柄连杆机构的对置式活塞发动机。
背景技术
传统的活塞式发动机均为曲柄连杆式活塞发动机，通过曲柄连杆机构将活塞的直线往复运动转变成曲轴的旋转运动，曲柄连杆机构结构复杂，制造成本高，占用空间大。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种齿轮传动对置式活塞发动机，同时实现两个对置活塞的动力输出，简化整个传动系统，为提高发动机紧凑性提供新的可能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种齿轮传动对置式活塞发动机，包括一对对置活塞、齿条、第一不完全齿轮、第一同轴齿轮、第二不完全齿轮，第二同轴齿轮、输出齿轮，所述两个对置活塞通过齿条固定连接，所述齿条的两个对立面上对称分布有传动齿，两侧的传动齿分别与第一不完全齿轮和第二不完全齿轮啮合；所述第一不完全齿轮通过与其连接的第一同轴齿轮与输出齿轮啮合，所述第二不完全齿轮通过与其连接的第二同轴齿轮与输出齿轮啮合；所述第一不完全齿轮和第二不完全齿轮是两个几何结构完全相同的不完全圆柱齿轮，对称布置在齿条的两侧，所述第一同轴齿轮和第二同轴齿轮的结构相同。
进一步的，所述第一不完全齿轮与第一同轴齿轮平行设置，且通过连接杆固定连接；所述第二不完全齿轮与第二同轴齿轮平行设置，且通过连接杆固定连接。
进一步的，第一不完全齿轮和第二不完全齿轮均有一半的啮合齿。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
(1)本发明实现将对置两个活塞的直线往复运动通过一组不完全齿轮齿条机构直接转化为齿轮的旋转运动，同时实现两个对置活塞的动力输出，简化整个传动系统，为提高发动机紧凑性提供新的可能；
(2)本发明通过半齿轮齿条传动机构的巧妙使用，实现了活塞及齿轮齿条机构的自动转向，结构简单，安全可靠。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例的整体结构示意图；
图2是本发明活塞齿条组件位于最左端的示意图；
图3是本发明活塞齿条组件位于最右端的示意图。
附图标记说明：
活塞A，齿条1，第一不完全齿轮2，第二不完全齿轮3，第一同轴齿轮4，第二同轴齿轮5，输出齿轮6。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种齿轮传动对置式活塞发动机，如图1所示，包括一对对置活塞、齿条1、第一不完全齿轮2、第一同轴齿轮4、第二不完全齿轮3，第二同轴齿轮5、输出齿轮6，
所述两个对置活塞通过齿条1固定连接，所述齿条1的两个对立面上对称分布有传动齿，两侧的传动齿分别与第一不完全齿轮2和第二不完全齿轮3啮合；所述第一不完全齿轮2通过与其连接的第一同轴齿轮4与输出齿轮6啮合，所述第二不完全齿轮3通过与其连接的第二同轴齿轮5与输出齿轮6啮合；
所述第一不完全齿轮2和第二不完全齿轮3是两个几何结构完全相同的不完全圆柱齿轮，对称布置在齿条1的两侧，所述第一同轴齿轮4和第二同轴齿轮5的结构相同。
所述第一不完全齿轮2与第一同轴齿轮4平行设置，且通过连接杆固定连接；所述第二不完全齿轮3与第二同轴齿轮5平行设置，且通过连接杆固定连接。
本发明的工作过程为：
当左侧的活塞A向右运动时，与之固定连接的齿条1向右运动，带动右侧的活塞A向右运动；同时与齿条1啮合的第一不完全齿轮2做逆时针旋转，第一同轴齿轮4也随之逆时针旋转，第一同轴齿轮4通过输出齿轮6对外输出动力；同时将旋转运动通过第二同轴齿轮5传递给第二不完全齿轮3，使第二不完全齿轮3与第一不完全齿轮2实现同向同速旋转。
第一不完全齿轮2和第二不完全齿轮3均有一半的啮合齿，且与齿条1啮合的长度刚好等于活塞的最大行程，即当活塞齿条构件刚好到达行程的最右端时，如图3所示，第一不完全齿轮2刚好进入没有啮合齿的状态，不再与齿条1啮合，第二不完全齿轮3刚好进入有齿状态，开始与齿条1啮合传动，此时右侧的活塞A开始向左运动，通过齿条1带动与之固定连接的左侧的活塞A向左运动；同时第二不完全齿轮3在与齿条1的啮合作用下带动，第二同轴齿轮5继续逆时针旋转，通过输出齿轮6继续输出动力，同时通过第一同轴齿轮4带动第一不完全齿轮2继续与第二不完全齿轮3同向同速旋转，直到活塞齿条组件到达行程的最左端，如图2所示，至此一个循环完成，进入下一个循环。
本发明齿轮传动对置式活塞发动机仍以传统内燃机为基础，以汽油、柴油或液化石油气作为燃料，实现二冲程或四冲程做功模式，实现更高的动力输出；本发明通过第一不完全齿轮2、第二不完全齿轮3和齿条1实现半齿轮齿条传动机构，则通过半齿轮的巧妙使用，实现了活塞A及齿轮齿条机构的自动转向，结构简单，安全可靠。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种齿轮传动对置式活塞发动机，其特征在于：包括一对对置活塞、齿条、第一不完全齿轮、第一同轴齿轮、第二不完全齿轮，第二同轴齿轮、输出齿轮，
所述两个对置活塞通过齿条固定连接，所述齿条的两个对立面上对称分布有传动齿，两侧的传动齿分别与第一不完全齿轮和第二不完全齿轮啮合；所述第一不完全齿轮通过与其连接的第一同轴齿轮与输出齿轮啮合，所述第二不完全齿轮通过与其连接的第二同轴齿轮与输出齿轮啮合；
所述第一不完全齿轮和第二不完全齿轮是两个几何结构完全相同的不完全圆柱齿轮，对称布置在齿条的两侧，所述第一同轴齿轮和第二同轴齿轮的结构相同。
2.根据权利要求1所述的一种齿轮传动对置式活塞发动机，其特征在于：所述第一不完全齿轮与第一同轴齿轮平行设置，且通过连接杆固定连接；所述第二不完全齿轮与第二同轴齿轮平行设置，且通过连接杆固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种齿轮传动对置式活塞发动机，其特征在于：第一不完全齿轮和第二不完全齿轮均有一半的啮合齿。
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