專利名稱：內齒嚙合平槳葉船舶推進裝置的制作方法
技術領域：
內齒嚙合平槳葉船舶推進裝置，涉及船舶機械技術領域，可廣泛應用于交通運輸、 軍事、體育娛樂、玩具模型等領域。
背景技術：
傳統(tǒng)的船舶采用螺旋槳推進方式，效率較低；授權公告號為CN100360378C的專利，公開了一種仿生平板船舶推進器，雖效率較高，但結構復雜。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種效率更高、結構簡單的船舶推進裝置。本發(fā)明采用的技術方案是包括主軸、上軸承、下軸承、齒輪、帶內齒平槳葉、頂板、 底板、導向板和側板；帶內齒平槳葉可看作由四塊厚度相等的等寬剛性板光滑連接而成，其中兩塊為矩形平板，它們互相平行，另兩塊為半圓弧形曲面板，它們對稱固連在兩塊平行矩形平板的兩端帶內齒平槳葉的內表面中部四周帶有能與齒輪嚙合的直齒；齒輪固定安裝在主軸上，主軸穿過帶內齒平槳葉通過上軸承和下軸承安裝在頂板和底板上，使帶內齒平槳葉的一側外表面貼住導向板，主軸與導向板平面平行，導向板被過主軸的鉛垂面對稱分割；頂板和底板垂直地固定在導向板的同一側，側板與導向板大小相當且相互平行，導向板、頂板、側板和底板圍成一個大方管，此方管的開口方向與船舶的前進方向一致，導向板是剛性的，它與船體固連，導向板也可以是船體的一部分，導向板貼近帶內齒平槳葉的一側是平面的，其高度大于帶內齒平槳葉長度的兩倍，其寬度大于帶內齒平槳葉的寬度。為減小帶內齒平槳葉緊貼導向板滑動時的摩擦，可以在導向板的適當位置均勻鑲上數個用以減小摩擦的滾珠或滾針。導向板有以下四個方面作用第一，用來限制帶內齒平槳葉向左側轉動；第二，用作帶內齒平槳葉前后運動導向；第三，同帶內齒平槳葉配合產生類似昆蟲的“相撲與急張”的運動效果；第四，用來固定頂板和底板。齒輪包括齒在內的最大外徑略小于帶內齒平槳葉內側最小凈空間距，以免帶內齒平槳葉在運動過程中卡住。頂板和底板大小相等，其內側是光滑的平面，它們除用來定位主軸外，還有一個作用是擋住帶內齒平槳葉，限制帶內齒平槳葉在上下方向移動。導向板、頂板、側板和底板圍成的方管內空應確保帶內齒平槳葉在其內靈活運動。從上往下看，在動力的驅動下，主軸帶動齒輪做順時針方向轉動，由于齒輪與帶內齒平槳葉的直齒嚙合，假設起始位置是帶內齒平槳葉處于貼近導向板的最前位置，在齒輪的帶動下，帶內齒平槳葉繞主軸作順時針方向轉動，撥動水向后運動，產生向前的推力，再加上導向板、頂板、側板和底板圍成的方管與帶內齒平槳葉的共同作用，在該方管內產生類似昆蟲的“相撲與急張”的運動效果和鏡面效果，該裝置產生推力的效果更明顯，效率極高； 當帶內齒平槳葉轉到貼近導向板的最后位置時，由于齒輪繼續(xù)轉動，在齒輪的帶動下，帶內齒平槳葉緊貼導向板前行，當帶內齒平槳葉前行到貼近導向板的最前位置時又回到了假設的起始位置，隨后進入下一個工作周期。如此連續(xù)重復上述過程，該裝置能產生很大的推力，效率極高，且結構簡單。為提高船舶的機動性，也可以取消側板，并將頂板和底板的尺寸縮小，使其剛好能固定定位棒且能擋住帶內齒平槳葉不至于上下移動，此種情況該裝置產生推力的效率會低些。


圖1 內齒嚙合平槳葉船舶推進裝置結構示意圖；圖2 圖1中齒輪及附近區(qū)域的局部放大圖；圖3 內齒嚙合平槳葉船舶推進裝置的帶內齒平槳葉劃至垂直導向板位置時的從后往前看的結構示意圖。其中，圖1中大的帶箭頭的虛線半圓弧表示帶內齒平槳葉后劃時離齒輪最遠點的運動軌跡，小的弧形箭頭表示齒輪的轉動方向，大的空心箭頭表示船舶的前行方向。
具體實施例方式下面給出本發(fā)明的實施方式實例，并結合附圖1 3加以說明。如圖所示，內齒嚙合平槳葉船舶推進裝置包括主軸1、上軸承2、下軸承3、齒輪4、 帶內齒平槳葉5、頂板7、底板9、導向板6和側板8 ；帶內齒平槳葉5可看作由四塊厚度相等的等寬剛性板光滑連接而成，其中兩塊為矩形平板，它們互相平行，另兩塊為半圓弧形曲面板，它們對稱固連在兩塊平行矩形平板的兩端；帶內齒平槳葉5的內表面中部四周帶有能與齒輪4嚙合的直齒；齒輪4固定安裝在主軸1上，主軸1穿過帶內齒平槳葉5通過上軸承 2和下軸承3安裝在頂板7和底板9上，使帶內齒平槳葉5的一側外表面貼住導向板6，主軸1與導向板6平面平行，導向板6被過主軸1的鉛垂面對稱分割；頂板7和底板9垂直地固定在導向板6的同一側，側板8與導向板6大小相當且相互平行，導向板6、頂板7、側板8 和底板9圍成一個大方管，此方管的開口方向與船舶的前進方向一致，導向板6是剛性的， 它與船體固連，導向板6也可以是船體的一部分，導向板6貼近帶內齒平槳葉5的一側是平面的，其高度大于帶內齒平槳葉5長度的兩倍，其寬度大于帶內齒平槳葉5的寬度。為減小帶內齒平槳葉5緊貼導向板6滑動時的摩擦，可以在導向板6的適當位置均勻鑲上數個用以減小摩擦的滾珠或滾針。頂板7和底板9大小相等，其內側是光滑的平面，它們除用來定位主軸外，還有一個作用是擋住帶內齒平槳葉5，限制帶內齒平槳葉5在上下方向移動。導向板6、頂板7、側板8和底板9圍成的方管內空應確保帶內齒平槳葉5在其內靈活運動。從上往下看，在動力的驅動下，主軸1帶動齒輪4做順時針方向轉動，由于齒輪4 與帶內齒平槳葉5的直齒嚙合，假設起始位置是帶內齒平槳葉5處于貼近導向板6的最前位置，在齒輪4的帶動下，帶內齒平槳葉5繞主軸1作順時針方向轉動，撥動水向后運動，產生向前的推力，再加上導向板6、頂板7、側板8和底板9圍成的方管與帶內齒平槳葉5的共同作用，在該方管內產生類似昆蟲的“相撲與急張”的運動效果和鏡面效果，該裝置產生推力的效果更明顯，效率極高；當帶內齒平槳葉5轉到貼近導向板6的最后位置時，由于齒輪4繼續(xù)轉動，在齒輪4的帶動下，帶內齒平槳葉5緊貼導向板6前行，當帶內齒平槳葉5前行到貼近導向板6的最前位置時又回到了假設的起始位置，隨后進入下一個工作周期。如此連續(xù)重復上述過程，該裝置能產生很大的推力，效率極高，且結構簡單。下面舉例簡單說明該內齒嚙合平槳葉船舶推進裝置使用在船舶上的情形例1、使用兩個相同的本發(fā)明裝置，從船舶上方往下看，兩裝置左右對稱排列于船體后部的兩側，兩裝置的導向板靠近船身縱向對稱面固定在船體兩側，組成方管的側板遠離船身縱向對稱面，兩裝置的主軸都與船舶前進方向垂直，且兩主軸處于同一鉛垂面內，兩裝置的導向板與船體縱向對稱面平行，船體右邊裝置的帶內齒平槳葉在動力的驅動下做順時針方向后劃，船體左邊裝置的帶內齒平槳葉在動力的驅動下做逆時針方向后劃，兩裝置均產生向前的推力。兩裝置可以同步聯(lián)動驅動，也可以獨立驅動，機動性能良好。左右兩側的裝置轉向相反轉速相同時，船舶直線前行；一側轉速降低時，船舶向此側轉向；兩側同時同速反轉時船舶向后運動。例2、使用一個本發(fā)明裝置，該裝置安裝在船身尾部下方，該裝置的導向板緊貼船身底部安裝，且主軸垂直船身縱向對稱面，組成方管的側板水平布置且遠離船身，方管的開口與船舶前進方向一致。從船身右側往左側看，該裝置的帶內齒平槳葉在動力的驅動下做順時針轉動時，船舶前行，反轉時船舶向后運動，使用一個該裝置時，船舶應裝方向舵。
權利要求
1.內齒嚙合平槳葉船舶推進裝置，其特征在于它包括主軸(1)、上軸承O)、下軸承 (3)、齒輪(4)、帶內齒平槳葉(5)、頂板(7)、底板(9)、導向板(6)和側板(8)；帶內齒平槳葉5可看作由四塊厚度相等的等寬剛性板光滑連接而成，其中兩塊為矩形平板，它們互相平行，另兩塊為半圓弧形曲面板，它們對稱固連在兩塊平行矩形平板的兩端；帶內齒平槳葉 (5)的內表面中部四周帶有能與齒輪(4)嚙合的直齒齒輪固定安裝在主軸(1)上，主軸(1)穿過帶內齒平槳葉( 通過上軸承( 和下軸承( 安裝在頂板(7)和底板(9)上， 使帶內齒平槳葉(5)的一側外表面貼住導向板(6)，主軸⑴與導向板(6)平面平行，導向板(6)被過主軸(1)的鉛垂面對稱分割；頂板(7)和底板(9)垂直地固定在導向板(6)的同一側，側板(8)與導向板(6)大小相當且相互平行，導向板(6)、頂板(7)、側板(8)和底板(9)圍成一個大方管，此方管的開口方向與船舶的前進方向一致，導向板(6)是剛性的， 它與船體固連，導向板(6)也可以是船體的一部分，導向板(6)貼近帶內齒平槳葉(5)的一側是平面的，其高度大于帶內齒平槳葉( 長度的兩倍，其寬度大于帶內齒平槳葉(5)的寬度。
2.根據權利要求1所述的內齒嚙合平槳葉船舶推進裝置，其特征在于它的導向板(6) 貼近帶內齒平槳葉(5)的一側可以均勻鑲上數個用以減小摩擦的滾珠或滾針。
3.根據權利要求1所述的內齒嚙合平槳葉船舶推進裝置，其特征在于它的齒輪(4) 包括齒在內的最大外徑略小于帶內齒平槳葉(5)內側最小凈空間距。
4.根據權利要求1所述的內齒嚙合平槳葉船舶推進裝置，其特征在于它的頂板(7) 和底板(9)大小相等，其內側是光滑的平面；導向板(6)、頂板(7)、側板(8)和底板(9)圍成的方管內空應確保帶內齒平槳葉( 在其內靈活運動。
5.根據權利要求1或4所述的內齒嚙合平槳葉船舶推進裝置，其特征在于為提高船舶的機動性，也可以取消側板(8)，并將頂板(7)和底板(9)的尺寸縮小。
6.根據權利要求1或2或3或4或5所述的內齒嚙合平槳葉船舶推進裝置，其特征在于可以在同一船舶上使用兩個或一個該裝置，使用兩個相同的本裝置時，它們對稱排列于船身的左右兩側；使用一個本裝置時，安裝在船身尾部下方。
全文摘要
內齒嚙合平槳葉船舶推進裝置，涉及船舶機械技術領域，包括主軸、上軸承、下軸承、齒輪、帶內齒平槳葉、頂板、底板、導向板和側板，主軸穿過帶內齒平槳葉通過上軸承和下軸承安裝在頂板和底板上，使帶內齒平槳葉的一側外表面貼住導向板。在動力的驅動下，齒輪帶動帶內齒平槳葉劃動產生推力，由于導向板的限制，帶內齒平槳葉轉動半圈后直線前行。該裝置結構簡單，效率很高，可用于船舶及其模型做推力裝置。
文檔編號B63H1/04GK102180245SQ201110089419
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月2日 優(yōu)先權日2011年4月2日
發(fā)明者王志成 申請人:王志成