CN1749598A - 螺旋凸轮传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明依照极坐标参数方程螺旋曲线原理，采用180°对称曲线研制而成，具有将旋转运动强制高效转换而匀速往复运动的特性，用于压缩机取代曲轴可节能50％。配合无曲轴半齿轮双齿条传动可消除撞击和响声，用于汽油机和柴油机取代曲轴，也可节省约一半能耗或增加功率约1倍。

Description

螺旋凸轮传动机构

一、技术领域

本发明属凸轮传动技术范围

二、背景技术

现行的凸轮传动机构多种多样，但大都属单向推进，靠弹性或重力返回，实现旋转运动到往复运动的转换，而不能实现强制性往复运动。偏心圆凸轮传动机构可以实现强制性往复运动，但其作用力点不断变化，没有固定位置，其作用力方向并不和往复运动方向保持一致，即作用点不固定在圆心纵轴上，出现阻力臂，在传动过程中必然出现力的浪费现象。

三、发明内容

本发明螺旋凸轮传动机构是根据极坐标参数方程螺旋曲线原理，以180°对称曲线研制而成。利用该凸轮过坐标原点的线段长度都相等的特性，将其装在两端设有滚芯触点的连杆框内转动，连杆便会随螺旋凸轮的转动而作强制性往复运动。并且，两滚芯触点和主轴中心在同一直线，凸轮推动连杆的作用力方向和连杆运动方向始终完全一致，阻力壁为0，使旋转运动转换为往复运动的效率达到极限。该传动方式还有一个显著特点，就是传动速度是匀速的，而背景技术都是变速的。

本发明和背景技术相比的优点是：1、单用于压缩机中代替曲轴连杆传动，可节省一半油电能耗；2、利用匀速传动的特征可配合无曲轴半齿轮双齿条传动，消除连杆在往复时的撞击和响声，使半齿轮双齿条传动真正成为完全实用的技术。将该技术用于汽油机、柴油机中取代曲轴，也可节省约一半能耗，使柴油机的热机效率由现在的最高45％提高到约90％。因为曲轴连杆传动方式不符合旋转运动作用力方向和旋转半径相垂直成切线为最佳方式的客观要求，其每一行程的传递效果都经历了从0(上止点)到最大值(连杆和曲柄垂直)再回到0(下止点)的过程，其有效传递平均值只能是最大值的一半即50％。另一半力被不恰当的传递角度给分解掉了。没有螺旋曲线凸轮的参与，任何齿轮齿条往复传动方式用于内燃机压缩机都因不能避免撞击(不撞击不能返回)而不具有实际意义。因为它不符合强力高速传动的要求，不能成为严格意义上的技术。其它任何凸轮传动方式都不能担当此项任务。

四、附图说明

本发明专利申请共有两幅附图(说明书摘要附图和图1完全相同而除外)

图1为螺旋凸轮传动机构用于压缩机示意图。1为螺旋凸轮；2为凸轮主轴；3为连杆；4为滚芯；5为滚芯体；6为汽缸；7为活塞销；8为活塞；9为凸轮箱；10为支撑滑道；11为底虚孔；12为底座；13为支撑柱。该图实图比为1：0.7，属立剖图。

图2为实施方案中用于动力机的示意图(图标从略)

五、实施方案

本发明的实施方案为两类3种。

第一类为单用。用于压缩机取代曲轴。如图1。

第二类为配合半齿轮双齿条共同起作用，螺旋凸轮仅在半齿轮双齿条传动到上下止点前后约15°同时起作用，用于消除撞击和声响，其余时间使半齿轮双齿条单独传动真正成为能够替代曲轴用于动力机的实用技术，可以采用两种实施方式。1单轴配合，如图2；2双轴配合，用于特大功率动力机(图略)。

螺旋凸轮的制作需要专用设备，在专用设备上制作螺旋凸轮简单易行(有样机)。

Claims (3)

1、螺旋凸轮传动机构由装在直轴上的螺旋凸轮和连杆框两端装有滚芯触点的连杆组合而成。其特征是：该传动机构能将旋转运动强制高效转换成匀速往复运动，避免背景技术力的浪费现象，使传递效率达到极限。

2、根据权利要求1所述的螺旋凸轮传动机构，其特征是：螺旋凸轮根据极坐标参数方程螺旋曲线原理，依照180°对称曲线制作而成。单用于压缩机的螺旋凸轮，其参数方程中的常数(或叫顶升系数)可根据设计行程而自行设定，用于配合半齿轮双齿条传动的螺旋凸轮的方程常数应以相应的齿轮模数、齿数所限定的设计行程除以180°而取得，或在专用设备上采用相同的半齿轮双齿条直接制成。

3、根据权利1所述的螺旋凸轮传动机构，其特征是：滚芯触点由滚芯和滚芯体组合而成。滚芯体为一钻有偏心孔的圆柱，滚芯装在偏心孔内会转动；滚芯圆弧突出偏心孔约1毫米，滚芯体固定在(或连体)连杆上，螺旋凸轮装在两滚芯中间不留间隙，转动时滚芯将凸轮的推力通过滚芯体传给连杆做匀速往复运动。滚芯的作用是通过滚动减少和螺旋凸轮的磨擦力，达到耐用省力的目的。两端滚芯在螺旋凸轮转动时始终和凸轮保持不间断接触，不会产生响声。

Images