[实用新型]带行星齿轮的圆周角传动装置

说明书

本发明带行星齿轮的圆周角传动装置涉及的是一种将传统的曲柄连杆机构中的连杆省去，用一对内啮合齿轮作中介，将圆周运动转变为直线往复运动的机械传动装置。

机械传动中常用曲柄连杆机构，该机构存在着因带有尺寸较长的连杆而尺寸较大，对汽缸有侧向力，力学状态不佳，活塞运动呈非正弦特性三大缺点。

本发明目的是针对曲柄连杆机构的三大缺点，提供了一个新的将转动转化为直线往复运动的装置。它具有相同活塞行程条件下尺寸比曲柄连杆机构小，消除了对汽缸的侧向力，直线往复运动严格符合正弦规律的优点

在相同活塞行程的条件下，带行星齿轮的圆周角传动装置的曲柄长度只是曲柄连杆机构中曲柄长度的一半，带行星齿轮的圆周角传动装置中的导杆的长度还不到曲柄连杆机构中连杆长度的一半，故总的尺寸缩小很多，这对空调冰箱压缩机类对空间尺寸限制严的设备意义很大。

带行星齿轮的圆周角传动装置是采取以下方案实现的：

带行星齿轮的圆周角传动装置主要由主轴、机架、曲柄、偏心轴、行星外齿轮、固定内齿轮、节圆轴、导杆、活塞、汽缸等构成，固定内齿轮与主轴同心，固定于机架上。主轴、固定内齿轮和汽缸均由机架支撑。

主轴由外力驱动，主轴的转动驱使曲柄转动，曲柄上的偏心轴驱动装在偏心轴上的外齿行星齿轮作公转运动。外齿行星齿轮与固定内齿轮啮合，二齿轮的齿数比为1∶2。固定内齿轮使外齿行星齿轮兼作自转运动。外齿行星齿轮节圆处点的合运动为直线往复运动。外延盘与行星外齿轮紧固成一体。外延盘上对应于外齿行星齿轮节圆处伸出节圆轴，其轴心线落在外齿行星齿轮的节圆上。节圆轴装入导杆的轴套内。导杆轴套内装有滑动轴承。节圆轴在导杆轴套内转动，并将轴心的直线往复运动传递给导杆。导杆带动活塞在汽缸内作直线往复运动。

在一些实施例中，为简化结构，将主轴、曲柄、偏心轴做成一体，成为一根曲轴。并将外齿行星齿轮、外延盘、节圆轴做成一体，成为一个齿轮组合体，曲轴上还附加动平衡块。

以下将结合附图对本发明作进一步说明：

附图1是带行星齿轮的圆周角传动装置的传动原理图。该图表明装置的传动关系。主轴4由外力驱动，主轴4的转动带动曲柄5转动，安装在曲柄5上的偏心轴6也随之作环绕主轴4的回转运动。套在偏心轴6上的外齿齿行星齿轮3在偏心轴6的带动下作围绕主轴4的公转运动。由于外齿行星齿轮3与固定内齿轮2啮合，故外齿行星齿轮3又兼作围绕自身轴心的自转运动。外齿行星齿轮3节圆上的任一固定点的合运动为直线往复运动。与外齿行星齿轮3紧固在一起的外延盘7在对应于节圆处伸出节圆轴8，节圆轴8的轴心也作直线往复运动。导杆10上开有孔，内装滑动轴承，并套装在节圆轴8上。节圆轴8将直线往复运动传递给导杆10，导杆10又将直线往复运动传递到汽缸中的活塞11，使活塞11在汽缸12中作直线往复运动。

附图2是将带行星齿轮的圆周角传动装置简化为两个相互内切的圆的几何原理图。

在图2中，⊙O代表固定内齿轮的节圆，其圆心为O，A在⊙O上，其直径AB为汽缸轴线在该平面上投影直线与⊙O相交的线段。

⊙O的直径为4a，其中a为曲柄的长度，也就是主轴中心到外齿行星齿轮中心的距离。

OA＝OB＝2a

⊙C是一个直径为2a的动圆，亦即为外齿行星齿轮的节圆。它与⊙O相内切。⊙C的圆心C的规迹是以O为圆心，a为半径的圆。

⊙O与⊙C的切点为P，随着⊙C在⊙O中作纯滚动。设C的初始位置为圆心C₁在AO上，为AO的中点。切点P₁与A重合。切点P₁在AB上的投影也与A重合。⊙C₁与AB的交点为D₁，在这初始位置，D₁即为切点P₁，也与A重合。

当⊙C作纯滚动，其圆心C到达C₂位置，这时⊙C与⊙O的切点移动到P₂点，OP₂为⊙C₂的直径。设这时OC转过了一个角度，即∠C₂OA＝α，这时⊙C₂与OA相交，其交点为D₂。由于OP₂为直径，故∠P₂D₂O＝90°

故D₂为P₂在AB上的投影点。