CN203321677U - 一种发动机的纯切线式传动结构 - Google Patents
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Abstract
一种发动机的纯切线式传动结构，它包括壳体、活塞、活塞环，其特征在于：它还包括汽缸、主轴，主齿轮，偏心双体组合齿轮，驱动轴，内齿环，活塞连接件等；本实用新型目的是提供一种发动机的纯切线式传动结构，使作用力实现力臂最大化，不产生力分解。使汽缸壁受力均匀，活塞环气密性更好，废气中无黑烟污染。使压缩空气的膨胀力转化为旋转力矩的峰值提高1.8倍，适合制造高速发动机，对提高发动机的综合性能，实现节能减排具有十分重要的意义。
Description
一、技术领域
本实用新型涉及动力机械领域，尤其与发动机有关。
二、背景技术
目前无论是汽车上的发动机还是其它类型的汽油机、柴油机等活塞类动力机械都普遍采用了曲轴连杆式的传动结构，实现往复直线运动到圆周运动的转变。已有相当长的历史，应用十分广泛。但是，由于活塞在汽缸内依赖压缩空气的热膨胀力做功的特殊性，决定了压缩空气容积变化与膨胀力之间的倍增倍减关系。曲轴在运转过程中，当活塞处于上止点位置时，受力点与活塞以及曲轴中心之间三点形成一直线，动力臂为零，因此力矩为零：当曲轴旋转时，活塞随即下行，使受力点与活塞以及曲轴中心之间形成三角形结构，虽然动力臂增大，但连杆已由直角边转变为斜边，消耗了活塞的行程，使压缩空气的容积变大，膨胀力成倍下降。经测算，虽然曲轴连杆结构不损失平均有效功，但损失了大量的力矩，使力矩的峰值区间得不到利用，其最大力矩只有完整力矩的35％左右，对于高速运转的发动机来说，峰值力矩的存在与否对运动惯性的保持和加速意义非常重大。其次是活塞的运动方向与连杆的受力方向不成一直线，使活塞在汽缸壁上产生力分解。分解力转变成为活塞、活塞环与汽缸壁之间的摩擦力，造成汽缸内部局部磨损、变形，甚至泄气。不仅有效功率大打折扣，而且还造成烧机油、冒黑烟，增加了废气对环境的污染。
三、发明内容
本实用新型目的是提供一种发动机的纯切线式传动结构，使作用力的方向始终保持与动力臂垂直，实现力臂最大化，不产生明显的力分解。使汽缸壁受力均匀，活塞环气密性更好，废气中无黑烟污染。使压缩空气膨胀力转化为旋转力矩的效率达到100％，它还具有更加充分的提前点火时间，使力矩在峰值区间产生的爆发作用得到有效发挥，有利于发动机在高速运转时保持惯性稳定。对提高发动机的综合性能，实现节能减排具有十分重要的意义。
为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术解决方案来实现的。一种发动机的纯切线式传动结构，它包括壳体、活塞、活塞环，其特征在于：它还包括汽缸、主轴，主齿轮，偏心双体组合齿轮，驱动轴，内齿环，活塞连接件；壳体位于发动机的纯切线式传动结构外部，用于相关传动件的定位；活塞位于汽缸内，可沿汽缸内壁的方向运动；活塞环位于活塞外壁的环槽内，用于气体密封；汽缸位于壳体内侧，四个为一组，每个汽缸位置相间90度并旋转360度成中心对称；主轴位于汽缸的对称中心上，与汽缸所在的平面垂直；主齿轮位于主轴上，与主轴机械固定；偏心双体组合齿轮位于主齿轮外侧，其偏心齿轮部分与主齿轮啮合：驱动轴位于偏心双体组合齿轮的非偏心齿轮部分的中心点上；内齿环位于偏心双体组合齿轮 外侧，并与偏心双体组合齿轮的非偏心齿轮部分啮合；活塞连接件位于在同一方向上运动的两个活塞的内侧端部之间，并与活塞端部机械固定。
所述的一种发动机的纯切线式传动结构，其特征在于：它还包括滑槽，滑槽位于活塞连接件中部，滑槽的方向与活塞连接件的运动方向垂直。
所述的一种发动机的纯切线式传动结构，其特征在于：它还包括滑块，滑块位于滑槽内侧，可沿滑槽自由滑动，滑块的中心位于驱动轴的中部。
所述的一种发动机的纯切线式传动结构，其特征在于：它还包括直线轴承，直线轴承位于滑槽内侧。
所述的一种发动机的纯切线式传动结构，其特征在于：它还包括同步轴，同步轴位于主轴一侧，并与主轴平行。
所述的一种发动机的纯切线式传动结构，其特征在于：它还包括同步齿轮，同步齿轮位于同步轴上，并与同步轴机械固定，同步齿轮与主齿轮或与主齿轮同轴并与主轴机械固定的附属齿轮啮合。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：1、受力结构合理，动力转换效率高，没有明显的力分解，产生的最大扭矩力是目前曲轴式结构的2.8倍。2、磨损小，气密性好，动力强劲，性能稳定，机械寿命长，废气质量大幅提高。3、提前点火时间充分，不产生逆向反冲力，混合汽燃烧效率高，能量释放时间集中，适合制造高转速发动机。4、运行平稳，震动小，不易熄火，整机体积小，适合多单元组合，节能减排效果明显。
四、附图说明
图1是一种发动机的纯切线式传动结构的主体结构示意图。
五、具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。如图所示：一种发动机的纯切线式传动结构，它包括壳体(1)、活塞(2)、活塞环(3)，其特征在于：它还包括汽缸(4)、主轴(5)，主齿轮(6)，偏心双体组合齿轮(7)，驱动轴(8)，内齿环(9)，活塞连接件(10)；壳体(1)位于发动机的纯切线式传动结构外部，用于相关传动件的定位；活塞(2)位于汽缸(4)内，可沿汽缸(4)内壁的方向运动；活塞环(3)位于活塞(2)外壁的环槽内，用于气体密封；汽缸(4)位于壳体(1)内侧，四个为一组，每个汽缸(4)位置相间90度并旋转360度成中心对称；主轴(5)位于汽缸(4)的对称中心上，与汽缸(4)所在的平面垂直；主齿轮(6)位于主轴(5)上，与主轴(5)机械固定；偏心双体组合齿轮(7)位于主齿轮(6)外侧，其偏心齿轮部分与主齿轮(6)啮合；驱动轴(8)位于偏心双体组合齿轮(7)的非偏心齿轮部分的中心点上；内齿环(9)位于偏心双体组合齿轮(7)外侧，并与偏心双 体组合齿轮(7)的非偏心齿轮部分啮合；活塞连接件(10)位于在同一方向上运动的两个活塞(2)的内侧端部之间，并与活塞(2)端部机械固定。
所述的一种发动机的纯切线式传动结构，其特征在于：它还包括滑槽(11)，滑槽(11)位于活塞连接件(10)中部，滑槽(11)的方向与活塞连接件(10)的运动方向垂直。
所述的一种发动机的纯切线式传动结构，其特征在于：它还包括滑块(12)，滑块(12)位于滑槽(11)内侧，可沿滑槽(11)自由滑动，滑块(12)的中心位于驱动轴(8)的中部。
所述的一种发动机的纯切线式传动结构，其特征在于：它还包括直线轴承(13)，直线轴承(13)位于滑槽(11)内侧。
所述的一种发动机的纯切线式传动结构，其特征在于：它还包括同步轴(14)，同步轴(14)位于主轴(5)一侧，并与主轴(5)平行。
所述的一种发动机的纯切线式传动结构，其特征在于：它还包括同步齿轮(15)，同步齿轮(15)位于同步轴(14)上，并与同步轴(14)机械固定，同步齿轮(15)与主齿轮(6)或与主齿轮(6)同轴并与主轴(5)机械固定的附属齿轮(16)啮合。
工作时，打开起动电源锁，起动马达驱动主轴(5)旋转，从而带动主齿轮(6)转动。这时，与主齿轮(6)相互啮合的偏心双体组合齿轮(7)同时与内齿环(9)啮合，经驱动轴(8)带动滑块(12)在活塞连接件(10)上的滑槽(11)内滑动，从而推动另一组与其相互垂直的活塞连接件(10)以及相关联的一对汽缸(4)内的活塞(2)一起运动，使这对汽缸(4)内部的空气分别被压缩和吸入。当活塞(2)行程终止时，活塞(2)将自动停止运动，接着由另一对汽缸(4)内的活塞(2)开始运动，使其内部的空气分别被压缩和吸入。然后重复上述过程，第一次被压缩的汽缸(4)点火、已被吸汽的汽缸(4)压缩，然后另一对被压缩的汽缸(4)点火、被吸汽的汽缸(4)压缩……就这样接连不断地按顺序交替完成四个冲程所需的系列动作，使主轴(5)在主齿轮(6)的驱动下连续旋转，并向外输出扭矩力。
Claims (6)
1.一种发动机的纯切线式传动结构，它包括壳体(1)、活塞(2)、活塞环(3)，其特征在于：它还包括汽缸(4)、主轴(5)，主齿轮(6)，偏心双体组合齿轮(7)，驱动轴(8)，内齿环(9)，活塞连接件(10)；壳体(1)位于发动机的纯切线式传动结构外部，用于相关传动件的定位；活塞(2)位于汽缸(4)内，可沿汽缸(4)内壁的方向运动；活塞环(3)位于活塞(2)外壁的环槽内，用于气体密封；汽缸(4)位于壳体(1)内侧，四个为一组，每个汽缸(4)位置相间90度并旋转360度成中心对称；主轴(5)位于汽缸(4)的对称中心上，与汽缸(4)所在的平面垂直；主齿轮(6)位于主轴(5)上，与主轴(5)机械固定；偏心双体组合齿轮(7)位于主齿轮(6)外侧，其偏心齿轮部分与主齿轮(6)啮合；驱动轴(8)位于偏心双体组合齿轮(7)的非偏心齿轮部分的中心点上；内齿环(9)位于偏心双体组合齿轮(7)外侧，并与偏心双体组合齿轮(7)的非偏心齿轮部分啮合；活塞连接件(10)位于在同一方向上运动的两个活塞(2)的内侧端部之间，并与活塞(2)端部机械固定。
2.根据权利要求1所述的一种发动机的纯切线式传动结构，其特征在于：它还包括滑槽(11)，滑槽(11)位于活塞连接件(10)中部，滑槽(11)的方向与活塞连接件(10)的运动方向垂直。
3.根据权利要求1或2所述的一种发动机的纯切线式传动结构，其特征在于：它还包括滑块(12)，滑块(12)位于滑槽(11)内侧，可沿滑槽(11)自由滑动，滑块(12)的中心位于驱动轴(8)的中部。
4.根据权利要求1或2所述的一种发动机的纯切线式传动结构，其特征在于：它还包括直线轴承(13)，直线轴承(13)位于滑槽(11)内侧。
5.根据权利要求1所述的一种发动机的纯切线式传动结构，其特征在于：它还包括同步轴(14)，同步轴(14)位于主轴(5)一侧，并与主轴(5)平行。
6.根据权利要求1或5所述的一种发动机的纯切线式传动结构，其特征在于：它还包括同步齿轮(15)，同步齿轮(15)位于同步轴(14)上，并与同步轴(14)机械固定，同步齿轮(15)与主齿轮(6)或与主齿轮(6)同轴并与主轴(5)机械固定的附属齿轮(16)啮合。
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| GB2605685B (en) * | 2021-02-04 | 2023-03-29 | Univ Jiangsu | Rotary engine |
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| GR01 | Patent grant | ||
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