[发明专利]往复直线运动转换为圆周运动的传动机构

说明书

技术领域

本发明涉及将往复直线运动转换为圆周运动的传动机构，特别是对现有曲轴传动机构的改进。

背景技术

目前所见的内燃发动机的动力输出是通过活塞往复运动带动曲轴连杆机构实现圆周运动做功，带动机器运转，内燃发动机的动力输出与曲轴推角有关，推角大，输出功率大，推角小则输出功率小，一般曲轴最大的推角只能达到45度，所以传统曲轴存在着以下许多缺点：1、力臂处于(45度角)时，连杆往复作导向运动，会造成强烈震动，使机器寿命缩短；2、曲轴摆动时，活塞与缸体强烈摩擦使得润滑油温度升高，缸体容易失圆；3、曲轴转动时，摆动的弧度过大，平行性能就越差，马力相应下降，震动也相应强烈，造成机器寿命缩短；4、曲轴摆动的弧度过小，活塞行程缩短，马力也相应变小，此时，内燃机燃烧率差，油耗增加，排出的污染物也加大。

近年来一些公开文献报道了一些取代内燃机曲轴的机构，例如：

1、中国专利，申请号：200310101163.0 申请日：2003.10.21 名称：活塞式无曲轴发动机，公开(公告)号：CN1529045申请(专利权)人：程远，地址：福建省福州市鼓楼区湖滨路城边曹28号3号楼902室，发明(设计)人：程远，摘要：一种无曲轴活塞式发动机，由移动齿轮、与活塞固接的齿条以及固接在直型输出主轴上的驱动齿轮构成的动力转换机构，取代了传统的曲轴连杆机构，并克服了现有无曲轴发动机的不足之处；所述的移动齿轮可以在“接合”位置与“非接合”位置之间移动，使齿条与驱动齿轮间的动力传输链处于通、断两种状态；在活塞的爆发行程，可以通过该动力传输链向直型主轴输出动力；而活塞的返向运动则不会影响输出主轴的运动；随着移动齿轮周期性地“接合”移动，在其他辅助系统和机构的配合下，活塞的往复直线运动就可以转换成发动机主轴的持续单向旋转动力输出。该转换机构可应用于汽油、柴油、燃气等内燃机，以及活塞式蒸汽机等。

2、中国专利，申请号：200510102408.0，申请日：2005.09.09 名称：无曲轴圆盘形复合内燃机，公开(公告)号：CN1776207，申请(专利权)人：曾庆仁；曾繁星，地址：辽宁省葫芦岛市绥中县前所镇洪家村，发明(设计)人：曾庆仁，摘要：无曲轴圆盘形复合内燃机取消了曲轴；活塞从传统的直线运动改为圆周运动。因为摒弃了曲柄连杆机构和进排气门和相应的凸轮机构，使机械能损减少了5.85％，又因采用了利用废气推动涡轮机的复合机构，还可回收32％废气损失中的30％，即9.6％，这样就可提高效率大约15.45％，可节省能源34％。本发明因为是圆盘形缸体，如果加大直径就可设置多个活塞同时工作，从而提高输出功率，为它在航空领域特别是在直升飞机上应用开辟较大的空间。

3、中国专利，申请号：93239165.6 申请日：1993.08.19 名称：往复直线运动与圆周运动相互转换的装置，公开(公告)号：CN2167238申请(专利权)人：张翅，地址：四川省万源县罗文中学发明(设计)人：张翅，摘要：本实用新型涉及一种用于内燃机的往复直线运动与圆周运动相互转换的装置，它包括有能与作往复直线运动的部件(活塞)相装联的两根调头平行配置的结构相同的齿条，装于两齿条之间的非全圆齿轮，支承非全圆齿轮的传动轴，齿条和非全圆齿轮的齿、齿槽呈一一对应设置，能相互啮合和平稳挂接、脱离。使用这种结构可替代曲轴连杆机构，使整机结构简化、紧凑，效率提高1-3％，运行安全可靠。

4、申请号：02114648.9 申请日：2002.06.26 名称：一种实现直线/旋转运动互换的方法与装置，公开(公告)号：CN1464209，申请(专利权)人：马德民，地址：陕西省西安市友谊西路127号，发明(设计)人：马德民；张璎，摘要：一种实现直线/旋转运动互换的方法和装置。为克服现有技术中此类装置效率低、成本高、工艺复杂的缺点，一种两面带齿的齿条与一种仅在部分圆周上有齿的半齿轮，通过半齿轮轮齿与双面齿条不同面上齿牙的交替啮合，实现往复直线运动与持续同向旋转运动的相互转换。本发明适用于需将直线与旋转运动进行互换的各类装置(如取代汽车、轮船、活塞式飞机发动机中的连杆与曲轴)，具有效率高，成本低、传动可靠的特点。