[发明专利]任意齿差数滚移传动内燃机

权利要求书

1.任意齿差数滚移传动内燃机，主要由气缸盖（1）、排气门（2）、进气门（3）、气缸（4）、缸体（5）、推杆（6）、活塞（7）、弹簧（8）、滚子（9）、外凸内齿圈（10）、滚移活齿（11）、活齿架（12）、多相外凸轮（13）、输出轴（14）及供油系统、冷却系统、起动系统、配气系统、润滑系统组成，其特征在于：八个气缸（4）环形对称均布在外凸内齿圈（10）的周围，外凸内多相激波滚移传动机构将活塞（7）的往复直线运动转变为输出轴的旋转运动——气缸活塞（7）通过推杆（6）直接作用于外凸内齿圈（10）上，推动外凸内齿圈（10）旋转，动力由外凸内齿圈经多相外凸轮激波滚移活齿传动传给与多相外凸轮键联接的输出轴（14）输出，外凸内齿圈（10）将内燃机和多相外凸轮激波滚移活齿传动有机地融为一体，使内燃机无需再配备变速器即可高速输出。

2.根据权利要求1所述的任意齿差数滚移传动内燃机，其特征在于：上述外凸内多相激波滚移传动机构由凸轮机构和多相外凸轮激波滚移活齿传动机构有机的组合而成；其中，凸轮机构由缸体（5）、弹簧（8）、推杆（6）、外凸内齿圈（10）组成，推杆（6）的一端与活塞（7）固定联接，另一端安装滚子（9），滚子（9）使推杆（6）与外凸内齿圈（10）之间为滚动摩擦联接，弹簧（8）的一端固定在活塞（7）的下方，另一端固定在气缸下部的凸台上，弹簧（8）使推杆（6）上的滚子（9）始终与外凸内齿圈（10）接触；多相外凸轮激波滚移活齿传动机构由外凸内齿圈（10）、滚移活齿（11）、活齿架（12）、多相外凸轮（13）和与其键联接的输出轴（14）组成，且外凸内齿圈（10）、活齿架（12）、多相外凸轮（13）、输出轴（14）的轴心线重合，并由机架轴承支承，活齿架（12）与机架固联，外凸内齿圈（10）的波数Z₁₀和滚移活齿数Z₁₁相差为3，多相外凸轮（13）与输出轴（14）键联接；上述滚移活齿（11）由移动组件和滚动组件两大部分组成，其中移动组件由移动销钉（17）、移动块（18）组成；滚动组件由套筒（15）、滚针（16）组成；滚动组件被移动销钉（17）的大端和移动块（18）限制在移动销钉（17）上，并与移动销钉（17）组成转动副，移动块（18）和移动销钉（17）的大端可在活齿架的径向导槽中径向移动并与活齿架（12）组成移动副；套筒（15）的外圆柱表面与外凸内齿圈（10）和多相外凸轮（13）分别相啮合各组成一个滚动高副，移动块（18）与移动销钉（17）间隙配合，以使移动销钉（17）的大端和移动块（18）能自适应活齿架径向槽，避免出现卡死现象。

3. 根据权利要求1、2所述的任意齿差数滚移传动内燃机，其特征在于：上述外凸内齿圈（10） 的外部是具有四个互成90°夹角且轴心对称的凸出部分的四相凸轮，内部是多相外凸轮激波滚移活齿传动机构中的内齿圈齿形面，所以外凸内齿圈（10）既是凸轮机构中的凸轮，又是多相外凸轮激波滚移活齿传动机构中的内齿圈，整个多相外凸轮激波滚移活齿传动机构内嵌于外凸内齿圈（10）的内部；多相外凸轮（13）是具有三个互成120°夹角且轴心对称的凸出部分的三相凸轮，其自身质量完全平衡，其轮廓曲线为余弦曲线。

4.根据权利要求1至3所述的任意齿差数滚移传动内燃机，其特征在于：输出轴的转速取决于外凸内齿圈的转速和多相外凸轮激波滚移活齿传动的传动比，而适当选择多相外凸轮激波滚移活齿传动的配齿方案，可获得较小的传动比，可以实现高速输出。

5.根据权利要求1至4所述的任意齿差数滚移传动内燃机，其特征在于：上述的内燃机，其八个气缸（4）环形对称均布在外凸内齿圈（10）的周围，其中任意两个相隔180°对称布置的气缸活塞（7）工作状态同步，将工作状态同步的两个气缸活塞作为一组，四组气缸活塞依次进行吸气冲程、压缩冲程、气体燃烧做功冲程和排气冲程，相邻两组气缸的活塞冲程进程对应于外凸内齿圈（10）转角的相位差为45°；气缸活塞（7）通过推杆（6）直接作用于外凸内齿圈（10）上，推动外凸内齿圈（10）旋转，外凸内齿圈（10）的内部齿形面推动滚移活齿（11）在活齿架（12）的径向导槽中移动，而活齿架（12）与机架固定联接，故滚移活齿（11）在活齿架的约束作用下与多相外凸轮（13）啮合并驱使多相外凸轮（13）高速转动，多相外凸轮（13）通过键联接将动力传递给输出轴（14）输出，实现高速输出。

6. 根据权利要求1至5所述的任意齿差数滚移传动内燃机，其特征在于：多相外凸轮激波滚移活齿传动中，外凸内齿圈（10）与滚移活齿（11）为多齿啮合，滚移活齿（11）既做滚动运动又做移动运动，故可实现较大功率的高效、平稳传动。