CN201599378U - 齿圈滚轮传动机构 - Google Patents

Abstract

齿圈滚轮传动机构涉及机械产品制造领域，特别涉及一种内燃机动力传动机构。包括传动齿圈，传动齿圈的一端与活塞相连，内齿圈部分与传动齿轮啮合；所述传动齿轮与传动轴联结；所述由连接板、连接销轴、滚轮组成的联结定位装置，将传动齿轮、传动齿圈、滚轮三者相对定位、使传动齿轮和传动齿圈始终保持啮合状态，所述齿圈滚轮传动机构，将内燃机活塞的往复直线运动转变为传动轴的连续旋转运动，具有能量损耗少、传动效率高的特点，可大幅度降低内燃机的燃油消耗率、达到节能环保的效果。

Description

齿圈滚轮传动机构

技术领域

本实用新型涉及机械产品制造领域，特别涉及一种内燃机齿圈滚轮传动机构和空气压缩机动力传动机构。

背景技术

传动机构是内燃机的重要组成部分。传动机构的传动效率将直接决定着内燃机的燃油消耗，而这是内燃机能源环保以及经济性指标的重要参数。

目前内燃机和空气压缩机的传动机构采用的是传统的曲轴连杆机构：

如图1、图2所示，曲轴连杆机构主要由曲轴1、连杆2、活塞销3和活塞4等机件组成，它的缺点就是传动时由于存在传力角造成能量损失，致使机构的传动效率很低，采用此种机构的内燃机能量有效转换率只有30％左右。由此可见此种内燃机不但浪费大量能源，而且排放大量废气严重污染环境。

参看图3，从图中可以清楚看出，由于存在传力角β和α从而产生无效分力F_N和N，由此而产生无用功，造成能源大量浪费，致使内燃机的能量有效转换率较低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种齿圈滚轮传动机构，来有效的提高内燃机的能量有效转换率，实现节能环保的目的。

为了解决上述问题本实用新型的技术方案是这样的：

参看图4：齿圈滚轮传动机构，包括传动齿圈1、传动齿轮2、传动轴3，连接板4、连接销轴5、滚轮6等机件组成；其特征在于，传动齿圈1与传动齿轮2为齿轮直接啮合传动，理论传动效率可达到100％，能量损失接近于0；可大幅度提高内燃机的传动效率，达到节能环保的效果。

所述传动齿圈1端部通过活塞销7与活塞8联接；其绕活塞销可以自由摆动；

所述传动齿圈1的特征在于：外部两侧设有两条滚道A、内部设有连续的封闭式齿圈，滚道A与内齿B始终保持等距；

所述传动齿圈1的内齿圈与传动齿轮2啮合；

所述传动齿轮2与传动轴3联接(两者能够可靠的传递较大的扭矩、两者根据实际情况也可作成整体式结构)；

所述连接板4一端与传动轴3滑动联接另一端与连接销轴5固定联接；

所述滚轮6滑套在连接销轴5上，并轴向定位。

其基本工作原理是：当内燃机点火燃烧后，高压气体推动活塞向下运行，通过活塞销带动传动齿圈一起向下运动，由于传动齿圈的内齿与传动齿轮的外齿是啮合的，所以传动齿圈的向下运动就转变成传动齿轮的圆周旋转运动，由此向外输出机械能；在此能量传递过程中活塞的运动轨迹与传动齿圈的运动轨迹是平行的、没有传力角在传动过程中也没有无效分力，因此没有能量损失，理论传动效率可达100％，采用此种结构的内燃机可大幅度提高其传动效率，达到节能环保的效果。

所述传动齿轮与传动轴连接(要求其联接必须可靠的传递扭矩)。所述传动齿轮与传动轴根据实际情况可制造成整体式，以便简化结构。

所述连接板一头套接在传动轴上、另一头连接一销轴；所述滚轮套装在销轴上，并轴向定位。

所述传动轴通过轴承支撑在机体上；所述活塞与汽缸体、汽缸盖、进排气门等一同形成一可变容积的密闭空间。

该机构实际工作过程描述如下：当活塞处于压缩上止点时，内燃机点火燃烧，气体受热膨胀产生高压，活塞在高压气体的推动下高速向下运行，通过活塞销带动传动齿圈一起向下运动，由于传动齿圈的内齿与传动齿轮的外齿是啮合的，且传动齿轮和传动轴一起是通过轴承支撑在机体上的、相对于机体传动齿轮不能移动只能绕传动轴转动；所以传动齿圈的向下运动就转变成传动齿轮的圆周旋转运动，由此向外输出机械能；在此能量传递过程中活塞的运动方向与传动齿圈的运动方向是平行的、没有传力角，在传动过程中也没有无效分力，因此没有能量损失，理论传动效率可达100％，采用此种结构的内燃机可大幅度提高其传动效率，达到节能环保的效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为传统内燃机曲轴连杆实物图；

图2为传统内燃机曲轴连杆结构示意图

图3为传统内燃机曲轴连杆结构力学分析示意图；

图4为本实用新型的整体结构示意图；

图5为本实用新型的局部结构示意图；

图6为本实用新型的局部结构示意图；

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型的技术实施方案。

参照图5，齿圈滚轮传动机构，包括传动齿圈1、传动齿轮2、传动轴3；传动齿圈1端部通过活塞销7与活塞8联接、内齿圈与传动齿轮2啮合；传动齿轮2与传动轴3固定联接，并用轴承一同支撑在机体时上。

当内燃机活塞处于压缩上止点时，内燃机点火燃烧，气体受热膨胀产生高压，此时齿圈滚轮传动机构的运动状况是：活塞8在高压气体的推动下高速向下运行，通过活塞销7带动传动齿圈1一同向下运动，由于传动齿圈1的内齿与传动齿轮2的外齿是啮合的，且传动齿轮2通过传动轴3用轴承将它们一同支撑在机体上的、相对于机体而言传动齿轮2位置相对固定、不能移动只能绕传动轴3转动；所以传动齿圈1的向下运动就转变成传动齿轮2的圆周旋转运动，由此带动传动轴3旋转向外输出机械能；由于内燃机是循环往复的点火作功，因此传动轴3也就连续不断旋转，不停地向外输出机械能。

在此能量传递过程中活塞8的运动方向与传动齿圈1的运动方向是平行的、没有夹角，在传动过程中也没有无效分力，因此没有能量损失，理论传动效率可达100％，采用此种结构的内燃机可大幅度提高其传动效率，达到节能环保的效果。

参照图6，齿圈滚轮传动机构，包括连接板4、连接销轴5和滚轮6；连接板4一端与传动轴3滑动联接另一端与连接销轴5固定联接；滚轮6滑套在连接销轴5上，并轴向定位；在连接板的作用下两滚轮始终保持在传动齿圈1两侧的滚道上，同时保证传动齿轮2和滚轮6的中心距离L始终保持不变。

工作中，由于连接板4是滑套在传动齿轮1上，当传动齿轮1旋转时，在连接板4的拉动作用下，滚轮6始终在传动齿圈1的滚道A上滚动、而滚道A又与内齿B始终保持等距，其中心距离L始终保持不变；这样就保证传动齿轮2与传动齿圈1始终处于啮合状态，从而保证齿轮传动的正常可靠运行。

上述设计的重要目的在于将活塞8的直线运动高效的转化为传动轴3的旋转运动，将机械能可靠方便地输出；达到这一效果的本领域设计工作人员，在不花费创造力的情况下可以将其机构运用于多缸内燃机、空气压缩机等机械领域；还可以采用许多其他方式：如滚动轴承代替滚轮6等。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.齿圈滚轮传动机构，包括传动齿圈，其特征在于：所述齿圈外部两侧

设有两条滚道、内部设有连续的封闭式齿圈，滚道与内齿始终保持等距。

2.根据权利要求1所述的齿圈滚轮传动机构，其特征在于：所述传动齿

圈的端部通过活塞销与活塞联接。

3.根据权利要求1所述的齿圈滚轮传动机构，其特征在于：所述传动齿

圈的内齿与传动齿轮的外齿啮合。

4.根据权利要求1所述的齿圈滚轮传动机构，其特征在于：所述传动齿轮与传动轴联接。

5.根据权利要求1所述的齿圈滚轮传动机构，还包括连接板、连接销轴和滚轮；其特征在于：所述连接板一端与传动轴滑动联接另一端与连接销轴固定联接。

6.根据权利要求5所述的齿圈滚轮传动机构，其特征在于：所述滚轮滑套在连接销轴上，并轴向定位。

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