[发明专利]双曲柄传动机构

说明书

本发明涉及一种双曲柄传动机构，这种机构可将旋转运动变为直线往复运动;反之，亦可变直线运动为旋转运动。

实现变旋转运动为直线运动（或反之）的已知设备中，有的采用活塞连杆，即所谓曲柄机构，所述曲柄机构一端枢接在例如曲轴或盘形飞轮上，而另一端枢接在沿汽缸导向运动的活塞上。然而，这种运动的改变，要求活塞连杆作连续摆动，因而使得作用於活塞上的推力或拉力连续不断地改变，从而使活塞发生连续不断的摇晃。

另一种已知的双曲柄传动机构中，设有一安装在一框架内的、可旋转的曲柄，所述曲柄和一个曲柄销啮合，所述曲柄销能沿一滑块上所开设的槽孔而滑动，所述滑块沿一滑轨而来回导向移动，推动曲柄销运动（见1972年柏林国家技术出版社所出版的传动技术教科书407页-作者Volmer    J.）。不过，该机构不能变旋转运动为直线往复运动，否则曲柄必须能逆转。

因此，本发明的目的是制作一种可逆转的双曲柄传动机构，这种机构和习用的曲柄机构比较，具有更大的传动角，而且冲程更大。

这一任务可以用按照本发明而制作的双曲柄传动机构来完成。所述双曲柄传动机构中，设有一能在一框架内旋转的曲柄，所述曲柄和一些带动销啮合，带动销能沿一滑块上所开设的槽孔而滑动，而滑块则沿一滑轨而来回导向移动。本机构中的曲柄具有两个带动销，它们配置在相对曲柄旋转轴线为90°夹角的位置上，所述滑块开设有两个垂直相交的槽孔，每一槽孔和滑块移动方向的夹角均为45°。机构运行时，第一个带动销在第一槽孔内导向运动，而第二带动销则在第二槽孔中导向运动。从动力学观点来说，该曲柄机构实际上如同一个双十字形滑板机构一样。

和已知曲柄机构比较，本发明所述机构的冲程较大，为前者之2]]>倍。同时传动角比只有一个带动销的机构亦大有改善。

本发明的要点在于，所述带动销是抵住槽孔侧面的，二槽孔和滑块滑动方向均成45°角。因此当曲柄旋转时，能推动槽孔移动，反之，当滑块移动，带动销受压时，就推动带动销作园周运动。运动过程中带动销始终位于互成90°夹角的二槽孔中，并不改变它们的相对位置，由此产生了本发明所具有的主要特点：所述两个带动销，至少有一个保持和槽孔接触，特别是当另一个带动销沿十字形槽孔中部横孔移动时。

本发明所述机构中，存在着上下两个死点，亦即两个带动销连接线和滑块移动方向成90°夹角的两个位置。

因此，如果要把滑块的往复运动转变为带动销的旋转运动，建议把带动销配置在盘形飞轮上。

为了减小带动销和槽孔侧面的磨擦，可在带动销上简单地装上枢接轴承，例如滚珠轴承，让轴承在槽孔侧面上滚动;亦可直接把带动销安装成可以转动的。

特别是，槽孔的侧面和带动销也可以做成带齿的，二者啮合在一起，这样的装置运行时噪音特别小。

最简单的方发是，把槽孔做成互交成X形的单侧敞开槽孔，因为在保持单向旋转时，带动销实际上只压住槽孔的一侧。

不过槽孔最好还是做成交叉型，两个槽孔形状一样，对称配置。原则上，亦可将槽孔做成这样，使其侧边形成两个相对的V形角，二V形角尖端之间留有让带动销通过的空隙。因此，并不是两个带动销都一直抵住槽孔侧边而驱动槽孔的，相反的情况下，亦不是两个槽孔的侧面一直抵住带动销的，当有带动销位于上述空隙时就是这样。

槽孔的末端呈半园形，其直径比带动销的直径或者滚珠轴承的直径（若带动销上装有轴承的话）略大些，使得带动销（或滚珠轴承）在槽孔内移动，留有足够的间隙。

按照本发明，活塞传动机构就能容易地制造出来，因为活塞是和滑块直接联结的。可以把活塞直接和滑块坚固地固定在一起，因为不再需要连杆轴承等另件，这是很便利的。特别是，滑块亦可安置於两个盘形飞轮之间，二飞轮则用二带动销和一个中心轴（如有必要的话）连接在一起。如前所述，二带动销是沿滑块上的槽孔而活动的，故前述二飞轮完全可以仅用二带动销连接在一起。

如果要增设一个中心轴作为连接件，建议在滑块上沿其运动方向开设一轴向横孔，所述横孔应保证中心轴在其中移动时各侧留有间隙。

特别是，可采用二盘形飞轮，用带动销和中心轴把它们连接起来，以便借飞轮的转动惯量来克服前述的死点。

本发明所述的新型传动机构，可以极为便利地用以驱动活塞式发动机、各种泵等。

若需不同的冲程时间，只要改变相邻带动销的配置位置，使二者之夹角为所需值即可，十分简便。