[发明专利]变形轴承和张压式发动机

说明书

传统的轴承由于其结构及设计目的，赋予它的任务是唯一的，即在轴与轴套之间为降低磨擦系数，减小磨损，帮助主轴的旋转而设置的。做为一种零部件，其功能是单一性的。由于没有充分发挥它的功能，其结构近百余年来在各种机械的应用上几乎没有什么大的变化。

本发明公开了一种可以变换形状的轴承，以及由于它功能的扩展所构成的一种新型的活塞张压式发动机和压缩机。

本发明的原理构思是这样的：将轴承的内环设计成所需要的异形形状，在异形的力点上安装可以旋转自如的滚柱、滚珠或齿轮，将外环分为数段，以短于内环力点的旋转周长用活动轴连接，其轴高于外环一定高度，将其套入导向槽内，外环内径面有与内环相适应的滚柱、滚珠或齿轮滑槽，其弧度由需要在线性与非线性之间变化。当以齿轮形式设计时，由于齿轮的定位作用，其外环弧度变化更宽，可以适应各种需要。当主轴带动异形内环旋转时，其外环的形状也随内环形状的变化而变化，这样，在轴承旋转的同时也得到了各种角度的变换力，可广泛的应用于各种传动机构、自动控置及特殊的变形装置上。

对于活塞往复式发动机，(压缩机同理且更为简单)自从蒸汽机车问世以来，由于活塞的往复特性及传动机构的限制，除活塞的排列有直列、V型、对置等形式外其结构一直未变，工作状态也未改变。对于一个单缸4冲程发动机来说，它经历进气-压缩-爆发-排气4个状态，对力的传动采用曲轴或其它传动方式，那么对它来说完成一次4冲程循环主轴需要旋转两周的时间，而在4冲程中只有爆发冲程才是作功冲程，换言之，主轴在旋转两周的时间内，除了半圈在作功外，其余一圈半不仅是空转，而且还消耗了大量的能量。

当采用了变形轴承后，不仅以一种零部件取代了发动机的传动机构，而且在采用4段外环结构的轴承上，可以清楚地看到在力点变化最大的4个关节点上，在主轴旋转一周的时间内，每一个力点均要变化4次，包涵了两次压缩和两次扩张，这正是一个单缸4冲程发动机一个循环所必需的条件，因此，当在4个力点上接入4个单缸4冲程发动机时，不仅一个发动机爆发一次可驱动主轴旋转一周，而且根据爆发时间的不同主轴每转动1／4角度即受发动机驱动一次，这样，用最少的汽缸数，最小的汽缸容积即达到了大功率输出，高转速运转，根据其原理，转速可高达现有发动机的一倍以上。这只是一个基本结构形式，其活塞的工作方式还是以推拉的往复为主。

根据变形轴承的工作原理，将普通发动机的汽缸结构加以改造，在一个通心的汽缸内对称的放入两个活塞，使它们对称地工作，将进、排气阀、喷油嘴、火花塞等安装在两个活塞之间的中间位置，形成了一个以一张一压的方式工作的新型的活塞张压式发动机。

下面结合附图说明本发明公开的实施例的具体结构和工作情况：

图一、是变形轴承的正视图

图二、是张压式发动机的纵向剖视图

图一所示的变形轴承由安装在内环连杆(2)上的轴承(5)和由4段活动连接的外环(3)构成，在内环连杆(2)上有主轴安装孔(1)，轴承(5)通过轴承孔(4)安装在连杆上，轴承(5)可以是滚柱，滚珠或齿轮，并可以自如转动，4段外环通过外环连接轴孔(6)活动连接，在其内径面有与内环轴承相适应的凹槽，内环轴承在外环凹槽上能自如滚动，每两段外环的连接端，其内的凹槽应对直并光滑，外环弧度根据内环及轴承大小和需要设计，但必需保证当内环转动至任一圆周点时，外环上的这一位置点和对应的这一点构成一内环圆周点，当设计弧度超过内环变化的角度时，其外环上每个轴连点可由加长力点弥补，这样，内环可任意转动，其外环的形状随内环的转动而变化，在4个外环关节点上可得到4个位置变化最大的张压力，当外环为非对称力或单点工作时，还要加装+字型导向槽，其形状可为任意的槽、盘或环的形式构成。导向槽应与其它固定件固定，当内环轴承为齿轮时，可以非线性设计，其外环内凹槽为齿槽，其外环弧度可任意设计或链状结构。