CN2077905U - 往复活塞式柴油发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型所涉及的往复活塞式柴油发动机，其 特征是曲柄连杆机构中增设一个转块和一对内啮合 的行星齿轮副，转块套装在连杆轴承内，行星齿轮同 转块一体，套装在曲轴颈上，这种结构能使连杆作单 纯的直线运动，不产生侧推力，改善了活塞副的工作 条件，此外，还能使活塞行程增加一倍或者使曲柄半 径缩小一半，从而提高整机的输出功率或缩小整机的 体积，因此，本实用新型具有良好的动力经济性能，是 对传统的往复活塞式柴油发动机的重大改进。

Description

本实用新型涉及一种往复活塞式柴油发动机。

公知的往复活塞式柴油发动机存在两个目前还难以克服的问题，一是想要提高输出功率，无论采用增大汽缸直径或者加大曲柄半径的办法，都势必要增大整机的体积和重量；二是连杆在运动过程中产生的侧推力，作用在缸套和活塞上，恶化了由这两个零件构成的摩擦副的工作条件，使活塞和缸套的磨损加剧。

本实用新型的目的是提供一种在整机体积不变的情况下能输出更大功率，或者在保持输出功率不变的情况下能缩小整机体积，而且能改善活塞副工作条件的往复活塞式柴油发动机。

上述目的通过如下技术解决方案来实现：在连杆轴承内套装一个侧面设有行星齿轮的转块，连杆通过同行星齿轮的中心轴孔紧配的曲轴颈轴承套装到曲轴的曲轴颈上，该行星齿轮的分度圆直径等于曲柄半径的两倍，且中心轴孔同转块中心之间的偏心距等于曲柄半径，内齿轮同行星齿轮内啮合，並固定在机体上，该内齿轮的分度圆直径等于曲柄半径的四倍，且内齿轮的中心线同曲轴的主轴中心线重合。

本说明书提供如下附图：

图1：本实用新型结构简图；

图2：曲柄连杆机构结构简图；

图3：组合曲轴正视图；

图4：组合曲轴侧视图；

图5：组合转块正视图；

图6：组合转块侧视图；

图7：连杆轴承正视图；

图8：连杆轴承侧视图。

附图描述了本实用新型的实施例，下面结合附图来进一步阐明本实用新型的内容。

本实用新型同公知的往复活塞式柴油发动机的区别在于曲柄连杆机构，本实用新型的曲柄连杆机构除了缸套（1）、活塞（2）、连杆（3）、连杆轴承（4）、曲轴（5）、主轴颈轴承（6）和曲轴颈轴承（7）等构件外，还具有转块（8）和内齿轮（9）两个构件。转块（8）套装在连杆轴承（4）内，在转块（8）的侧面有一个同转块连成一体的行星齿轮（10），该行星齿轮（10）的分度圆直径等于曲柄半径的两倍，且中心轴孔同转块中心之间的偏心距等于曲柄半径，中心轴孔内紧配曲轴颈轴承（7），连杆（3）则通过曲轴颈轴承（7）套装到曲轴（5）的曲轴颈上，内齿轮（9）固定在机体（11）上，该内齿轮（9）的分度圆直径等于曲柄半径的四倍，且内齿轮中心线同曲轴（5）的主轴中心线重合，这样内齿轮（9）即同行星齿轮（10）形成内啮合。实施上述技术方案，还须解决如何将转块（8）套装进曲轴颈的问题，为此，必须将转块（8）或曲轴（5）设计成组合结构，组合曲轴如图3、4所示，两部分曲轴拼装后，由定位销键（12）固定成一体；图5、6所示的组合转块由两部分在中心轴孔处剖分的转块通过螺栓（13）并紧而成，螺栓孔设在转块内部，显然，同这种组合转块配合使用的曲轴颈轴承（7）也应设计成剖分结构。此外，保证转块（8）在连杆轴承（4）内可靠运转是一个十分重要的问题，这是因为转块（8）在转动过程中受外力作用发生偏摆，往往造成转块（8）同连杆轴承（4）咬死，本实施例将转块（8）和连杆轴承（4）的配合表面设计成球面，使之构成球面动配合，能有效地保证转块（8）转动的可靠性，考虑到转块（8）的装卸问题，在球面连杆轴承（4）的一个端面对称设置一对缺口（14）。具有上述结构特征和运动特征的曲柄连杆机构，根据哥白尼原理，转块中心的运动轨迹是沿纵向的往复直线运动，且行程等于曲柄半径的四倍，因此，同转块（8）铰接的连杆（3），其运动轨迹显然也是直线，据此，连杆（3）同活塞（2）的连接方式既可采用传统的活塞销连接，也可采用刚性连接。通过以上描述可以清楚地看出，本实用新型在保持曲柄半径不变的条件下，活塞（2）的行程比公知技术增加了一倍，这意味着输出功率的提高，因此，需要重新考虑曲柄（5）的强度设计，采取的措施是增大曲轴颈的直径，缩短曲轴颈的长度，並在曲柄部位形成主轴颈。针对这种曲轴结构，单缸柴油发动机的平衡块（15）可设置在左、右主轴颈的外侧。为了进一步缩小单缸机的体积，可利用油底壳的空间，将平衡轴（16）布置在油底壳的上方。

综上所述，在曲柄连杆机构中增设了转块、行星齿轮和内齿轮的往复活塞式柴油发动机，在曲柄半径不变的情况，活塞行程增加一倍，提高了整机的动力性能，如果保持活塞行程不变，曲柄半径可缩小一半，进而使整机的体积缩小，提高了整机的经济性能，此外，直线运动的连杆不产生侧推力，使活塞副的受力情况大大改善，延长了缸套和活塞的使用寿命，因此，本实用新型是对传统的往复活塞式柴油发动机的重大改进。

Claims (8)

1、一种往复活塞式柴油发动机，其特征是：在连杆轴承(4)内套装一个侧面设有行星齿轮(10)的转块(8)，连杆(3)通过同行星齿轮(10)的中心轴孔紧配的曲轴颈轴承(7)套装到曲轴(5)的曲轴颈上，该行星齿轮(10)的分度圆直径等于曲柄半径的两倍，且中心轴孔同转块中心之间的偏心距等于曲柄半径，内齿轮(9)同行星齿轮(10)内啮合，並固定在机体(11)上，该内齿轮(9)的分度圆直径等于曲柄半径的四倍，且内齿轮中心线同曲轴(5)的主轴中心线重合。

2、根据权利要求1所述的往复活塞式柴油发动机，其特征是：曲轴（5）或转块（8）为组合结构。

3、根据权利要求1、或2所述的往复活塞式柴油发动机，其特征是：转块（8）同连杆轴承（4）形成球面动配合。

4、根据权利要求1、或2所述的往复活塞式柴油发动机，其特征是：连杆（3）同活塞（2）刚性连接。

5、根据权利要求3所述的往复活塞式柴油发动机，其特征是：连杆（3）同活塞（2）刚性连接。

6、根据权利要求1、或2、或5所述的往复活塞式柴油发动机，其特征是：曲轴（5）的曲柄部位形成主轴颈。

7、根据权利要求3所述的往复活塞式柴油发动机，其特征是：曲轴（5）的曲柄部位形成主轴颈。

8、根据权利要求4所述的往复活塞式柴油发动机，其特征是：曲轴（5）的曲柄部位形成主轴颈。

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