[发明专利]外凸内任意齿差凸轮套筒传动内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及燃气动力领域，更具体地说，是一种外凸内任意齿差凸轮套筒传动内燃机。

背景技术

目前，一般的内燃机（发动机）都由机体、曲柄连杆机构、配气机构、冷却系统、润滑系统、燃油系统和点火系统等组成，工作过程分吸气、压缩、燃烧做功、排气四个冲程。这类内燃机的传动机构使用的都是曲柄连杆机构，通过连杆将活塞的动力传递给曲轴，并将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动。 由于这种内燃机是靠活塞的直线运动和连杆的平面运动来压迫驱使曲轴作旋转运动，从而造成各运动副之间存在着较大的摩擦，导致内燃机传动效率低。这些现有曲轴连杆型内燃机还有如下主要缺点：体积大；连杆、曲轴上的不平衡离心力较大；冲击大，振动大；并由此引起较大的机械磨损，使内燃机寿命缩短；结构复杂、加工、制造、装配等都比较困难；此外，通常内燃机与变速装置是两个独立的机器，内燃机需另外安装变速器用于后续变速，造成体积庞大。

发明内容

本发明的目的是：为克服现有曲轴连杆型内燃机存在的上述缺点，本发明提供一种结构简单紧凑、体积小、冲击振动小、运转平稳、功率大、寿命长、效率高的低速大扭矩四冲程内燃机——外凸内任意齿差凸轮套筒传动内燃机。

 本发明为解决其技术问题所采取的技术方案是：一种外凸内任意齿差凸轮套筒传动内燃机，主要由排气门（1）、气缸盖（2）、气缸（3）、进气门（4）、缸体（5）、活塞（6）、推杆（7）、弹簧（8）、滚子（9）、输出轴（10）、外凸内多相内凸轮（11）、套筒活齿（12）、柱销架（13）、中心轮（14）及起动系统、配气系统、冷却系统、供油系统、润滑系统等组成，其特征在于：在外凸内多相内凸轮（11）的周围环形对称均布着八个气缸（3），外凸内多相内凸轮套筒传动机构将活塞的往复直线运动转变为输出轴的旋转运动——气缸活塞（6）通过推杆（7）的直线往复运动直接驱使外凸内多相内凸轮(11)旋转，外凸内多相内凸轮（11）将动力经任意齿差内凸轮套筒活齿传动传给与中心轮（14）键联接的输出轴（10），最后动力由输出轴（10）输出，外凸内多相内凸轮（11）将内燃机和任意齿差内凸轮套筒活齿传动有机的融为一体，使内燃机无需再配备减速器。 

在上述技术方案中，外凸内多相内凸轮套筒传动机构由凸轮机构和任意齿差内凸轮套筒活齿传动机构有机的组合而成。其中，凸轮机构由活塞（6）、推杆（7）、滚子（9）、外凸内多相内凸轮（11）、缸体（5）、弹簧（8）组成，推杆（7）的一端与活塞（6）固定联接，另一端装有滚子（9），滚子（9）使推杆（7）与外凸内多相内凸轮（11）之间为滚动摩擦联接，弹簧（8）的一端固定在活塞（6）下面，另一端固定在气缸（3）下部的凸台上，弹簧（8）使推杆（7）上的滚子（9）始终与外凸内多相内凸轮（11）接触，每个气缸都配有活塞、带滚子的推杆及弹簧。

任意齿差内凸轮套筒活齿传动机构由外凸内多相内凸轮（11）、套筒活齿（12）、柱销架（13）、中心轮（14）和与其键联接的输出轴（10）组成，且输出轴（10）、外凸内多相内凸轮（11）、柱销架（13）和中心轮（14）四零件的轴心线重合并由机架轴承支承，套筒活齿的齿数Z₁₂和中心轮（14）的波数Z₁₄相差为3，柱销架（13）与机架固联，中心轮（14）与输出轴（10）键联接，套筒活齿（12）是圆柱形空心套筒，柱销架（13）的周向均布并固定有若干个柱销，套筒活齿（12）套装在柱销架（13）上的周向均布的柱销上，套筒活齿（12）的内圆柱面与柱销架（13）上均布柱销的外圆柱面啮合，套筒活齿（12）的外圆柱面与外凸内多相内凸轮（11）的内表面、中心轮（14）分别相啮合形成高副。外凸内多相内凸轮(11) 的外表面是四相凸轮轮廓，内部是具有三个互成120°夹角且轴心对称的凸出部分的三相内凸轮，故外凸内多相内凸轮(11)既是凸轮机构中的凸轮，又是任意齿差内凸轮套筒活齿传动机构中的多相内凸轮，整个任意齿差内凸轮套筒活齿传动机构内置于外凸内多相内凸轮（11）的内部。

外凸内多相内凸轮(11) 的外表面凸轮轮廓曲线可以根据实际设计需要选定，以获得最佳的动力学性能，提高内燃机的能量转换效率。在任意齿差内凸轮套筒活齿传动中，外凸内多相内凸轮（11）的内轮廓与套筒活齿（12）为多齿啮合，故可实现大功率、大扭矩的传动。