一種t型連桿活塞發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)能將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，世界上活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)絕大多數(shù)是將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)直接通過(guò)連桿和曲軸轉(zhuǎn)換為曲軸的圓周運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)車輪前進(jìn)或后退，運(yùn)動(dòng)形式只有一次變換。該技術(shù)方案的缺點(diǎn)是活塞本身對(duì)氣缸的側(cè)壁產(chǎn)生巨大的壓力，從而加大了活塞和氣缸的磨損，大大降低了活塞和氣缸的使用壽命。傳統(tǒng)的活塞、連桿、曲軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還帶來(lái)了發(fā)動(dòng)機(jī)布局的困難，由于每個(gè)活塞組必須有一根連桿與曲軸的一個(gè)連桿頸相連，且活塞組和連桿只能沿著曲軸的軸向分布，因此隨著發(fā)動(dòng)機(jī)活塞組的增加，曲軸就越來(lái)越長(zhǎng)。曲軸越長(zhǎng)，曲軸就越容易彎曲變形，制造成本就越高。由于傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞行程設(shè)計(jì)與曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑設(shè)計(jì)直接相關(guān)，因此這給發(fā)動(dòng)機(jī)活塞組的設(shè)計(jì)和曲軸的設(shè)計(jì)都帶來(lái)了許多麻煩。
[0003]( 1)本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
本發(fā)明設(shè)計(jì)的Τ型連桿活塞發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)目的在于克服上述不足，它消除了活塞本身在做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)氣缸側(cè)壁的壓力，提高了活塞和氣缸的使用壽命，降低了活塞組的制造成本。由于本發(fā)明設(shè)計(jì)的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用了兩個(gè)活塞組同時(shí)作用在一個(gè)Τ型連桿上，該Τ型連桿只和曲軸的一個(gè)連桿頸相連，相當(dāng)于兩個(gè)活塞組只占用了一個(gè)連桿頸，因此，曲軸可以設(shè)計(jì)的更短，相同氣缸數(shù)的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)采用本發(fā)明設(shè)計(jì)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在曲軸軸心線的方向上的體積比采用傳統(tǒng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在該方向上的體積會(huì)減小一半。由于本發(fā)明設(shè)計(jì)的Τ型連桿活塞發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用兩個(gè)活塞組對(duì)稱分布在Τ型連桿的兩側(cè)，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)活塞組間的間距更大，散熱更好。由于本發(fā)明設(shè)計(jì)的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采取了將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)先轉(zhuǎn)換為Τ型連桿的擺動(dòng)，Τ型連桿的擺動(dòng)再轉(zhuǎn)換為曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的兩次運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的技術(shù)方案，因此，活塞行程和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的設(shè)計(jì)不再直接相關(guān)，可以根據(jù)實(shí)際情況在曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不變的條件下適當(dāng)加大或減小活塞行程，也可以在活塞行程不變的條件下適當(dāng)加大或減小曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑，這給發(fā)動(dòng)機(jī)活塞組和曲軸的設(shè)計(jì)帶了方便。
[0004](2)本發(fā)明的技術(shù)方案
本發(fā)明設(shè)計(jì)的Τ型連桿活塞發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如說(shuō)明書附圖所示，說(shuō)明如下:
(1)說(shuō)明書附圖標(biāo)記說(shuō)明
A T型連桿一端B T型連桿一端C T型連桿二端 1——T型連桿2——曲軸3——活塞4——活塞5——?dú)飧?——?dú)飧?7T型連桿擺動(dòng)支點(diǎn)8連桿頸9活塞3下部齒條 10活塞4下部齒條11主軸頸12T型連桿A端齒 13——T型連桿B端齒14——T型連桿C端通槽
(2)活塞組是指氣缸和活塞的組合。本發(fā)明說(shuō)明書附圖中活塞(3)和氣缸(5)構(gòu)成一個(gè)活塞組；活塞(4)和氣缸(6)構(gòu)成一個(gè)活塞組。
[0005](3)本發(fā)明設(shè)計(jì)的T型連桿活塞發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)說(shuō)明: 本發(fā)明設(shè)計(jì)的T型連桿活塞發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由活塞(3)，氣缸(5)，活塞(4)，氣缸
(6),T型連桿(I)和曲軸(2 )組成，其特征是活塞(3 )下部有齒條(9 )，活塞(4 )下部有齒條(10)，T型連桿(I)具有三端(A) (B) (C)，T型連桿(I)的(A)端呈圓弧形，端面有齒(12)，齒(12)與活塞(3)下部齒條(9)嚙合，T型連桿(I)的(B)端呈圓弧形，端面有齒(13)，齒
(13)與活塞(4)下部齒條(10)嚙合，T型連桿的(C)端開有通槽(14)，曲軸(2)的連桿頸(8)穿過(guò)此通槽(14)，T型連桿(I)繞支點(diǎn)(7)擺動(dòng)。T型連桿(I)呈圓弧形的兩端(A) (B)位于以T型連桿(I)的支點(diǎn)(7)為圓心的同一圓周上。活塞(3)氣缸(5)組成的活塞組與活塞(4)氣缸(6)組成的活塞組對(duì)稱分布在所述T型連桿(I)的兩側(cè)，對(duì)稱軸通過(guò)T型連桿(I)上的通槽(14)的中心線和T型連桿(I)的擺動(dòng)支點(diǎn)(7)，兩個(gè)活塞組(3) (5) (4) (6)與T型連桿(I)分布在同一個(gè)平面，曲軸(2)主軸頸(11)的軸心線垂直于該平面。活塞(3)與活塞(4)處于反相運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，兩個(gè)活塞(3) (4)下部的齒條(9) (10)驅(qū)動(dòng)與齒條(9) (10)嚙合的T型連桿(I)兩端(A) (B)上的齒(12) (13)將兩個(gè)活塞(3) (4)各自的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為T型連桿(I)的擺動(dòng)，T型連桿(I)上的通槽(14)驅(qū)動(dòng)所述曲軸(2)的連桿頸(8 )將T型連桿(I)的擺動(dòng)轉(zhuǎn)換為曲軸(2 )的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0006](4)本發(fā)明利用T型連桿(I)將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與曲軸(2)的轉(zhuǎn)動(dòng)隔離開來(lái)，使得活塞(3) (4)的行程只與T型連桿(I)的A端B端到T型連桿擺動(dòng)中心(7)的距離有關(guān)；而T型連桿(I)C端通槽(14)的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)也只與有曲軸(2)的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑有關(guān)，因此活塞的行程和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)半徑可以做很多種不同的組合，從而可以開發(fā)出更符合實(shí)際要求的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)。本發(fā)明附圖中的兩個(gè)活塞組(3) (4) (5) (6)分為進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)工作循環(huán)，兩個(gè)活塞組(3) (4) (5) (6)工作相位相差180度，也即當(dāng)說(shuō)明書附圖中(3) (5)活塞組做進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣的循環(huán)時(shí)，附圖中(4 )(6 )活塞組則做做功、排氣、進(jìn)氣、壓縮的循環(huán)，相位剛好相反。兩個(gè)活塞組(3) (5) (4) (6)分布在T型連桿(I)的兩側(cè)，如說(shuō)明書附圖所示，活塞組與T型連桿(I)間通過(guò)齒條(9) (10)與輪齒(12) (13)嚙合，這樣就能完成活塞(3) (4)的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與T型連桿(I)的擺動(dòng)的轉(zhuǎn)換。曲軸(2)的連桿頸(8)穿過(guò)T型連桿(C)端的通槽(14)，并在通槽(14)中做往復(fù)滑動(dòng)，T型連桿(I)就能驅(qū)動(dòng)連桿頸(8)使曲軸(2)轉(zhuǎn)動(dòng)。在以上的工作過(guò)程中T型連桿(I)始終繞著支點(diǎn)(7)擺動(dòng)。
[0007](3)本發(fā)明與【背景技術(shù)】相比的有益效果本發(fā)明與【背景技術(shù)】相比的有益效果是:
(O由于消除了活塞本身在做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)中對(duì)氣缸側(cè)壁的壓力，活塞與氣缸間的摩擦減小，能增加活塞與氣缸的使用壽命，也降低了活塞組的制造成本。
[0008](2)由于米用本發(fā)明的T型連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)是兩個(gè)氣缸占用一個(gè)連桿頸，因此，具有相同氣缸數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)采用本發(fā)明的T型連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸與傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸相比要短二分之一，這樣曲軸不易變形，曲軸的加工成本也會(huì)降低。
[0009](3)由于本發(fā)明的T型連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是活塞往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的中間轉(zhuǎn)換體，具有隔離作用，因此，采用本發(fā)明的T型連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)，其活塞行程設(shè)計(jì)和曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑設(shè)計(jì)可以有多種不同的組合，使發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單多樣化。
(4)具體實(shí)施例
使用本發(fā)明設(shè)計(jì)的T型連桿活塞發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以構(gòu)成二缸、四缸、六缸、八缸等具有偶數(shù)氣缸數(shù)的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，而不能構(gòu)成單缸、三缸等具有奇數(shù)氣缸數(shù)的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。下面以二缸活塞發(fā)動(dòng)機(jī)和四缸活塞發(fā)動(dòng)機(jī)為例來(lái)說(shuō)明如何使用本發(fā)明設(shè)計(jì)的T型連桿活塞發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其他偶數(shù)氣缸活塞發(fā)動(dòng)機(jī)可以類推得到。
[0010]( 1) 二缸活塞發(fā)動(dòng)機(jī)
使用本發(fā)明設(shè)計(jì)的T型連桿活塞發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以構(gòu)成二缸活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，具體結(jié)構(gòu)如說(shuō)明書附圖所示。當(dāng)活塞(3 )向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞(3 )下部齒條(9 )與T型連桿(1) A端齒
(12)嚙合，驅(qū)動(dòng)T型連桿(1)向右擺動(dòng)，T型連桿(1 )B端齒(13)與活塞(4)下部的齒條(10)嚙合，驅(qū)動(dòng)活塞(4)向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)曲軸(2)的連桿頸(8)在T型連桿(1)C端通槽(14)中滑動(dòng)，使得T型連桿(1)驅(qū)動(dòng)曲軸(2)做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)T型連桿(1)擺動(dòng)到最右端時(shí)，在牛頓慣性定律的作用下，曲軸(2)繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸(2)的連桿頸(8)在T型連桿(1)C端通槽(14)中向下滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)T型連桿(1)開始向左擺動(dòng)，T型連桿(1) B端齒(13)驅(qū)動(dòng)活塞(4)向下運(yùn)動(dòng)，T型連桿(1)A端齒(12)驅(qū)動(dòng)活塞(3)向上運(yùn)動(dòng)。這樣在兩個(gè)活塞交替做功和曲軸慣性作用下發(fā)動(dòng)機(jī)就能持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)下去。
[0011](2)四缸發(fā)動(dòng)機(jī)
四缸發(fā)動(dòng)機(jī)可以由兩個(gè)上述二缸發(fā)動(dòng)機(jī)組合而成。只是將原來(lái)二缸發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸合二為一成為單曲軸就可以了。該曲軸有兩個(gè)連桿頸，且相位相差180度，并分別與兩個(gè)上述二缸發(fā)動(dòng)機(jī)的T型連桿相連，從而構(gòu)成一臺(tái)四缸活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。此四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)T型連桿活塞發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程與上述二缸發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程相同，在此就不再說(shuō)明了。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由活塞(3),氣缸(5),活塞(4),氣缸(6)，T型連桿(1)和曲軸(2)組成，其特征是所述活塞(3)下部有齒條(9)，所述活塞(4)下部有齒條(10)，所述Τ型連桿(1)具有三端(A) (B) (C)，所述Τ型連桿(1)的(Α)端呈圓弧形，端面有齒(12)，齒(12)與所述活塞(3)下部齒條(9)嚙合，所述Τ型連桿(1)的(Β)端呈圓弧形，端面有齒(13)，齒(13)與所述活塞(4)下部齒條(10)嚙合，所述Τ型連桿的(C)端開有通槽(14)，所述曲軸(2)的連桿頸(8)穿過(guò)此通槽(14)，所述Τ型連桿(1)繞支點(diǎn)(7 )擺動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述Τ型連桿(1)呈圓弧形的兩端(Α)(Β)位于以所述Τ型連桿(1)的支點(diǎn)(7)為圓心的同一圓周上。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述活塞(3)氣缸(5)組成的活塞組與活塞(4)氣缸(6)組成的活塞組對(duì)稱分布在所述Τ型連桿(1)的兩側(cè)，對(duì)稱軸通過(guò)所述Τ型連桿(1)上的通槽(14)的中心線和所述Τ型連桿(1)的擺動(dòng)支點(diǎn)(7)，所述兩個(gè)活塞組(3) (5) (4) (6)與所述Τ型連桿(1)分布在同一個(gè)平面，所述曲軸(2)主軸頸(11)的軸心線垂直于該平面。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述活塞(3)與活塞(4)處于反相運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所述兩個(gè)活塞(3) (4)下部的齒條(9) (10)驅(qū)動(dòng)與所述齒條(9) (10)嚙合的所述Τ型連桿(1)兩端(A) (Β)上的齒(12) (13)將所述兩個(gè)活塞(3) (4)各自的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為所述Τ型連桿(1)的擺動(dòng)，所述Τ型連桿(1)上的通槽(14)驅(qū)動(dòng)所述曲軸(2)的連桿頸(8)將所述Τ型連桿(1)的擺動(dòng)轉(zhuǎn)換為所述曲軸(2)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種活塞發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，主要由兩個(gè)活塞組（3）（5）（4）（6）,T型連桿（1）和曲軸（2）組成，其特征是所述兩個(gè)活塞組的兩個(gè)活塞（3）（4）下部各有齒條（9）（10），所述T型連桿（1）具有三端（A）（B）（C），其中兩端(A)(B)呈圓弧形，端面有齒(12)(13)，并分別與所述兩個(gè)活塞的齒條（9）（10）嚙合，第三端（C）開有通槽（14），所述曲軸（2）的連桿頸（8）穿過(guò)此通槽（14），所述T型連桿（1）繞支點(diǎn)（7）擺動(dòng)。處于反相運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)活塞（3）（4）驅(qū)動(dòng)T型連桿（1）擺動(dòng)，T型連桿（1）驅(qū)動(dòng)曲軸（2）轉(zhuǎn)動(dòng)。
【IPC分類】F02B75/32
【公開號(hào)】CN105332798
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410394095
【發(fā)明人】劉玉華
【申請(qǐng)人】劉玉華
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2014年8月12日