專利名稱:旋轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種將機(jī)械的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。
目前將機(jī)械的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu),系英國(guó)人瓦特發(fā)明蒸氣機(jī)時(shí),為了將蒸氣的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,設(shè)計(jì)了曲柄連桿機(jī)構(gòu),其工作原理系當(dāng)活塞在蒸氣的壓力推動(dòng)下,推動(dòng)連桿帶動(dòng)曲柄旋轉(zhuǎn),從而輸出機(jī)械能。由于該機(jī)構(gòu)制造簡(jiǎn)單,傳遞扭矩大,使用可靠等優(yōu)點(diǎn),是機(jī)械產(chǎn)品的精典結(jié)構(gòu),在全世界得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)發(fā)明內(nèi)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),也原封不動(dòng)地采用了曲柄連桿機(jī)構(gòu),應(yīng)用于摩托車(chē)、汽車(chē)、火車(chē)、輪船、飛機(jī)等發(fā)動(dòng)機(jī)制造。
該機(jī)構(gòu)在內(nèi)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用原理如
圖1.曲柄連桿機(jī)構(gòu)內(nèi)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)示意圖,資料來(lái)源于《汽車(chē)構(gòu)造》第二頁(yè),由吉林工業(yè)大學(xué)汽車(chē)教研室編,人民交通出版社1978年出版。其工作過(guò)程如下在氣缸3上部安裝進(jìn)氣門(mén)1、排氣門(mén)2,當(dāng)活塞4在可燃?xì)怏w壓力作用下,由上止點(diǎn)a向下止點(diǎn)b移動(dòng),推動(dòng)連桿5帶動(dòng)曲柄6旋轉(zhuǎn),活塞4往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)四次,曲柄6旋轉(zhuǎn)二周,產(chǎn)生可燃?xì)怏w的進(jìn)氣、壓縮、工作、排氣四個(gè)工作循環(huán)。其中一個(gè)工作循環(huán)作功,其余三個(gè)工作循環(huán)為作功的準(zhǔn)備過(guò)程。為四行程內(nèi)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。
根據(jù)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的逆向運(yùn)動(dòng)規(guī)律,當(dāng)通過(guò)外部動(dòng)力帶動(dòng)曲柄6旋轉(zhuǎn),活塞4也將作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)計(jì)空氣壓縮機(jī)時(shí),從進(jìn)氣門(mén)1吸入空氣,將空氣壓縮從排氣門(mén)2排氣;設(shè)計(jì)液壓油泵時(shí),從進(jìn)氣門(mén)1吸入液壓油,將液壓油壓縮,從排氣門(mén)2排出。曲柄6旋轉(zhuǎn)一周,活塞4往復(fù)二次,實(shí)現(xiàn)一個(gè)工作循環(huán)。
進(jìn)入20世紀(jì)后,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人類為了獲取高轉(zhuǎn)速、大功率的發(fā)動(dòng)機(jī),對(duì)轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了重大改革,采用全世界最先進(jìn)的技術(shù)手段。如電腦控制直噴燃燒、增大氣缸壓縮比,并同時(shí)采用防爆震裝置、設(shè)計(jì)多氣門(mén)進(jìn)排氣、利用廢氣增壓等方法,效果并不顯著,其主要原因是曲柄連桿機(jī)構(gòu)的缺陷,嚴(yán)重地阻礙了內(nèi)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)上的進(jìn)一步發(fā)展。表現(xiàn)為1.為了獲取發(fā)動(dòng)機(jī)的高轉(zhuǎn)速,卻因活塞直線運(yùn)動(dòng)方向與曲柄旋轉(zhuǎn)中心軸線交角為90°,無(wú)法避免所增大的不平衡慣性力。
2.曲柄旋轉(zhuǎn)二周,僅一次作功行程的固有原理限制了發(fā)動(dòng)機(jī)功率的提高,指四行程發(fā)動(dòng)機(jī)。
3.活塞行程與曲柄旋轉(zhuǎn)直徑相等,相互依存,并相互制約。在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中,既要提高輸出扭矩,又要提高轉(zhuǎn)速而達(dá)到提高功率的理想匹配,是不可能實(shí)現(xiàn)的。
4.運(yùn)用曲柄連桿機(jī)構(gòu)制造多缸發(fā)動(dòng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)、液壓油泵時(shí),采用一根曲柄上加工多個(gè)曲拐,氣缸為多缸整體,其曲柄、氣缸制造復(fù)雜,成本高,其使用可靠性與經(jīng)濟(jì)性差表現(xiàn)為當(dāng)一個(gè)曲拐或一個(gè)氣缸損壞時(shí),需整體更換曲柄和氣缸;當(dāng)一個(gè)曲拐或氣缸磨損需要修理時(shí),需將整臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)或設(shè)備解體維修,其維修復(fù)雜;當(dāng)一個(gè)曲拐或氣缸出現(xiàn)故障時(shí),若因操作者判斷失誤,帶病運(yùn)行,其嚴(yán)重后果為損壞整個(gè)曲柄或氣缸。
在改進(jìn)傳統(tǒng)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)的過(guò)程中,20世紀(jì)50年代德國(guó)人汪克爾氏發(fā)明了三角轉(zhuǎn)子活塞發(fā)動(dòng)機(jī)是具有較高創(chuàng)意的成果。其工作原理如圖2.三角轉(zhuǎn)子活塞發(fā)動(dòng)機(jī)示意圖,資料來(lái)源于《汽車(chē)構(gòu)造》第207頁(yè),吉林工業(yè)大學(xué)汽車(chē)教研室編,人民交通出版社1978年出版。其技術(shù)特點(diǎn)為輸出軸10旋轉(zhuǎn)方向與三角轉(zhuǎn)子活塞8旋轉(zhuǎn)方向一致。三角轉(zhuǎn)子活塞8將八字型氣缸7分成三個(gè)燃燒室,當(dāng)三角轉(zhuǎn)子活塞8受可燃性氣體壓力推動(dòng)下旋轉(zhuǎn),通過(guò)外齒圈9、內(nèi)齒圈11帶動(dòng)輸出軸10旋轉(zhuǎn),輸出機(jī)械能。三角轉(zhuǎn)子活塞8旋轉(zhuǎn)一周,從進(jìn)氣口13吸入可燃?xì)怏w,由火花塞12點(diǎn)火,使三個(gè)燃燒室產(chǎn)生進(jìn)氣、壓縮、工作、排氣四個(gè)工作循環(huán),廢氣從排氣口14排出,相當(dāng)于三個(gè)氣缸工作,帶動(dòng)輸出軸旋轉(zhuǎn)三周。其發(fā)動(dòng)機(jī)特點(diǎn)為轉(zhuǎn)速高、馬力大、扭矩小,其原因是輸出軸偏心矩小。該發(fā)明曾經(jīng)轟動(dòng)全世界,很多國(guó)家都引進(jìn)專利進(jìn)行試制。1969-1970年間本人曾主持過(guò)三角轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的試制工作,不僅制出樣機(jī),而且成功地裝車(chē)路試,但終因材料等諸多原因,一直無(wú)法解決密封性差、磨損快、使用壽命短等缺陷,而告失敗。目前全世界僅有日本馬自達(dá)公司在部份轎車(chē)上裝有該機(jī)型,但一直未能大規(guī)模商品化。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種將機(jī)械的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的即這種旋轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu),包括氣缸、活塞和連桿,其關(guān)鍵在于在缸體左、右腔內(nèi)裝有旋轉(zhuǎn)套和螺旋轉(zhuǎn)換套,旋轉(zhuǎn)套通過(guò)軸承支承在缸體內(nèi)由后蓋固定,其伸出端裝有飛輪,螺旋轉(zhuǎn)換套分別與缸體、氣缸聯(lián)為一體,氣缸內(nèi)腔裝有活塞,活塞通過(guò)軸承與連桿一端相聯(lián)接,在連桿中部固接有傳力套,傳力銷(xiāo)則插在傳力套中,其端部嵌在螺旋轉(zhuǎn)換套槽中,在連桿的另一端周面上,裝有鋼球,鋼球的凸出部則位于旋轉(zhuǎn)套的槽中。
可述的活塞其中心線與軸承中心線偏心布置,其目的在于確?;钊荒苄D(zhuǎn),只能作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。
可述的旋轉(zhuǎn)套內(nèi)表面設(shè)有三條等分半圓弧直線溝槽。
可述的螺旋轉(zhuǎn)換套內(nèi)表面加工有對(duì)稱左、右螺旋圓滑相交的半圓弧溝槽。
按照上述組裝而成的旋轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)其工作情況如下述活塞在初始力的作用下,由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)時(shí),通過(guò)連桿傳力銷(xiāo)作用于固定的螺旋轉(zhuǎn)換套的內(nèi)螺旋左弧面溝槽,產(chǎn)生一個(gè)水平分力和切向分力,使連桿處于直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)態(tài)勢(shì),其切向分力通過(guò)連桿上的鋼球,帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)套旋轉(zhuǎn),同時(shí)帶動(dòng)活塞,由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)。當(dāng)?shù)竭_(dá)下止點(diǎn)時(shí),在飛輪的慣性作用下,通過(guò)傳力銷(xiāo)作用于螺旋轉(zhuǎn)換套內(nèi)的內(nèi)螺旋右弧面溝槽,產(chǎn)生切向分力的同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)反向水平分力,連桿在保持旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí),改變其直線運(yùn)動(dòng)方向,帶動(dòng)活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)。如此往復(fù)運(yùn)動(dòng),將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)以上運(yùn)動(dòng)原理,當(dāng)飛輪在外力作用下旋轉(zhuǎn)時(shí),旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下特點(diǎn)1.由于在缸體內(nèi)同一軸心線上安裝旋轉(zhuǎn)套、螺旋轉(zhuǎn)換套、連桿、活塞,所以活塞往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)套旋轉(zhuǎn)中心軸線平行。
2.連桿與螺旋轉(zhuǎn)換套、活塞、旋轉(zhuǎn)套相互連接,當(dāng)活塞受壓力直線運(yùn)動(dòng)時(shí)或飛輪受慣性力旋轉(zhuǎn)時(shí),都同時(shí)作用于連桿上,通過(guò)傳力銷(xiāo)沿螺旋轉(zhuǎn)換套螺旋弧面溝槽運(yùn)動(dòng),在不改變旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方向的同時(shí)改變直線運(yùn)動(dòng)方向,其往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)同步。
3.當(dāng)旋轉(zhuǎn)套旋轉(zhuǎn)一周時(shí),活塞往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)次數(shù)與螺旋轉(zhuǎn)換套內(nèi)螺旋線導(dǎo)程相關(guān),可根據(jù)需要而選定,當(dāng)導(dǎo)程為螺旋轉(zhuǎn)換套內(nèi)徑Dπ/4時(shí)活塞往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)四次,一個(gè)氣缸相當(dāng)于二個(gè)氣缸工作;當(dāng)導(dǎo)程為螺旋轉(zhuǎn)換套內(nèi)徑Dπ/6時(shí),活塞往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)六次,一個(gè)氣缸相當(dāng)于三個(gè)氣缸工作;當(dāng)導(dǎo)程為螺旋轉(zhuǎn)換套內(nèi)徑Dπ/8時(shí),活塞往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)八次,一個(gè)氣缸相當(dāng)于四個(gè)氣缸工作。
4.由于活塞的行程S是由螺旋轉(zhuǎn)換套的螺旋線升程確定,與螺旋轉(zhuǎn)換套的直徑D不相互制約。D相當(dāng)于曲柄連桿機(jī)構(gòu)的曲柄旋轉(zhuǎn)直徑。當(dāng)活塞行程S為一定值時(shí),螺旋轉(zhuǎn)換套的直徑D、導(dǎo)程h、螺旋角α、傳力銷(xiāo)傾角β可根據(jù)使用條件和要求,選擇參數(shù),設(shè)計(jì)出不同性能、適合不同使用條件的內(nèi)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)、液壓油泵等機(jī)械產(chǎn)品。
5.本實(shí)用新型在制造單缸機(jī)的基礎(chǔ)上,為增大氣缸總排量,采用積木組合形式,可組合成任意數(shù)量的多缸機(jī),其各缸之間采用齒輪連接傳動(dòng),齒輪傳動(dòng)具有傳遞扭矩大、制造簡(jiǎn)單、成本低、耐磨損不易損壞,其運(yùn)行可靠。氣缸采用單缸制造,組合成的多缸機(jī)具有運(yùn)行可靠、經(jīng)濟(jì)性好的特點(diǎn)。表現(xiàn)為當(dāng)一個(gè)旋轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)或氣缸磨損或損壞時(shí),不需解體整臺(tái)設(shè)備即可維修和更換;因操作者判斷失誤,帶病運(yùn)行,最大損壞為一個(gè)旋轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)或一個(gè)氣缸,其經(jīng)濟(jì)損失小。附圖3-圖9。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)曲柄連桿機(jī)構(gòu)內(nèi)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖;圖2為現(xiàn)有技術(shù)三角轉(zhuǎn)子活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖;圖3為本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖;圖4為圖3A-A剖面圖;圖5為本實(shí)用新型的螺旋轉(zhuǎn)換套內(nèi)表面展開(kāi)圖;圖6為本實(shí)用新型的第二實(shí)施例,為旋轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)單缸機(jī)的示意圖;圖7為本實(shí)用新型的第三實(shí)施例,為旋轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)雙缸布局示意圖;圖8為本實(shí)用新型的第四實(shí)施例,為旋轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)多缸直線布局示意圖;圖9為本實(shí)用新型的第五實(shí)施例,為旋轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)多缸圓周布局示意圖。
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的描述。
圖3、圖4、圖5展示了本實(shí)用新型的第一實(shí)施例。在本實(shí)施例中,旋轉(zhuǎn)套直徑d大于螺旋轉(zhuǎn)換套直徑D。傳力銷(xiāo)傾角β應(yīng)保持一定角度,其目的是保證活塞15在初始運(yùn)動(dòng)處于上下止點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生回轉(zhuǎn)力矩。在缸體23左腔安裝有旋轉(zhuǎn)套26。該套由軸承24支承在缸體23內(nèi),由后蓋27固定,可作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),在旋轉(zhuǎn)套26內(nèi)部加工有三條等分半圓弧直線溝槽,其工作行程與活塞行程相等。保證連桿18在帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)套26旋轉(zhuǎn)時(shí),可在旋轉(zhuǎn)套26內(nèi)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。在缸體23右腔與旋轉(zhuǎn)套26相鄰安裝有螺旋轉(zhuǎn)換套22。螺旋轉(zhuǎn)換套22固定在缸體23上,其內(nèi)表面加工成對(duì)稱的左、右螺旋圓滑相交的半圓弧溝槽。當(dāng)螺旋轉(zhuǎn)換套22固定,連桿18沿螺旋轉(zhuǎn)換套22內(nèi)螺旋曲線旋轉(zhuǎn)一周,導(dǎo)程為Dπ/4時(shí),往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)四次。在缸體23的右端安裝氣缸17,氣缸17內(nèi)裝有活塞15,活塞15內(nèi)裝有軸承16,軸承16中心線與活塞15中心線偏心布置,以保證活塞不能旋轉(zhuǎn),只作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。在連桿18左端加工成花鍵狀,見(jiàn)圖4,鍵上有半圓弧凹坑,坑中裝有鋼球25,通過(guò)鋼球25與旋轉(zhuǎn)套26內(nèi)半圓弧直線溝槽配合,保證連桿18旋轉(zhuǎn)時(shí)同時(shí)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)套26旋轉(zhuǎn),并作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),在連桿18的中部安裝傳力套20,并由鎖緊銷(xiāo)19固定,其傳力套20內(nèi)安裝二個(gè)傳力銷(xiāo)21,傳力銷(xiāo)21頂端加工成半圓形球面,與螺旋轉(zhuǎn)換套22內(nèi)螺旋半圓弧溝槽相配合,并保持一定傾角,以保證連桿18沿螺旋轉(zhuǎn)換套22內(nèi)螺旋弧面溝槽運(yùn)動(dòng),連桿18右端通過(guò)與軸承16、活塞15連接。當(dāng)活塞15在初始力作用下,由上止點(diǎn)a向下止點(diǎn)b移動(dòng),通過(guò)連桿18、傳力套20、傳力銷(xiāo)21的球面作用在固定的螺旋轉(zhuǎn)換套22的內(nèi)螺旋左旋弧面溝槽產(chǎn)生一個(gè)水平分力和切向分力,使連桿18處于直線運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的態(tài)勢(shì)。其切向分力通過(guò)連桿18上的鋼球25推動(dòng)旋轉(zhuǎn)套26旋轉(zhuǎn),同時(shí)帶動(dòng)活塞15在不旋轉(zhuǎn)的情況下,由上止點(diǎn)a向下止點(diǎn)b移動(dòng)。當(dāng)?shù)竭_(dá)下止點(diǎn)b時(shí),在飛輪28慣性力作用下,通過(guò)連桿18的傳力銷(xiāo)21作用于螺旋轉(zhuǎn)換套22的內(nèi)螺旋右旋弧面溝槽,產(chǎn)生切向分力的同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)反向水平分力,使連桿18在保持旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí),改變直線運(yùn)動(dòng)方向,帶動(dòng)活塞15由下止點(diǎn)b向上止點(diǎn)a移動(dòng)。如此往復(fù)運(yùn)動(dòng),就將活塞15的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)套26的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)以上運(yùn)動(dòng)規(guī)律的逆向運(yùn)動(dòng),當(dāng)飛輪28在外部作用力帶動(dòng)下,同樣可帶動(dòng)活塞15作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。
以上結(jié)構(gòu)中S-活塞行程、D-螺旋轉(zhuǎn)換套直徑、d-旋轉(zhuǎn)套直徑、β-傳力銷(xiāo)傾角、h-導(dǎo)程、α-螺旋角、π-圓周率、c-偏心距。
圖6.旋轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)單缸機(jī)31示意圖。為本實(shí)用新型的第二實(shí)施例。該實(shí)施例是在第一實(shí)施例基礎(chǔ)上的具體運(yùn)用。在氣缸17上部設(shè)計(jì)進(jìn)氣門(mén)29、排氣門(mén)30,用于設(shè)計(jì)制造單缸內(nèi)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),當(dāng)螺旋轉(zhuǎn)換套內(nèi)螺旋線導(dǎo)程h為Dπ/4,活塞15在可燃?xì)怏w壓力作用下,往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)四次,旋轉(zhuǎn)套26轉(zhuǎn)動(dòng)一周,產(chǎn)生可燃?xì)怏w的進(jìn)氣、壓縮、工作、排氣四個(gè)工作循環(huán)。其中一個(gè)工作循環(huán)作功,其余三個(gè)工作循環(huán)為作功的準(zhǔn)備過(guò)程。其工作原理與現(xiàn)有四行程內(nèi)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)原理相同。
用于設(shè)計(jì)制造單缸空氣壓縮機(jī)時(shí),飛輪28在外部動(dòng)力作用下旋轉(zhuǎn),當(dāng)螺旋轉(zhuǎn)換套內(nèi)螺旋線導(dǎo)程為Dπ/4時(shí),空氣經(jīng)過(guò)進(jìn)氣門(mén)29吸入氣缸17,經(jīng)壓縮從排氣門(mén)30排出?;钊?5往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)四次,產(chǎn)生兩個(gè)工作循環(huán),其工作原理與現(xiàn)有空氣壓縮機(jī)原理相同。
用于設(shè)計(jì)制造單缸液壓油泵時(shí),飛輪28在外部動(dòng)力作用下旋轉(zhuǎn),當(dāng)螺旋轉(zhuǎn)換套內(nèi)螺旋線導(dǎo)程為Dπ/4時(shí),液壓油經(jīng)過(guò)進(jìn)氣門(mén)29吸入氣缸17,經(jīng)壓縮從排氣門(mén)30排出?;钊?5往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)四次,產(chǎn)生兩個(gè)工作循環(huán),其工作原理與現(xiàn)有液壓油泵工作原理相同。
以上所述,該實(shí)施例與第一實(shí)施例的唯一區(qū)別在于在氣缸上增設(shè)了進(jìn)、排氣門(mén)。
圖7.旋轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)雙缸布局示意圖。為本實(shí)用新型的第三實(shí)施例,其目的是擴(kuò)大氣缸總排量。用于設(shè)計(jì)制造小排量?jī)?nèi)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),單缸機(jī)31應(yīng)設(shè)計(jì)成左、右排列,旋轉(zhuǎn)方向相反,作功循環(huán)應(yīng)互相交錯(cuò)180°,其目的是保證運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、受力均勻,通過(guò)齒輪32輸出動(dòng)力。
用于設(shè)計(jì)制造小排量空氣壓縮機(jī)、液壓油泵時(shí),單缸機(jī)31應(yīng)設(shè)計(jì)成左、右排列,活塞15到達(dá)上止點(diǎn)a位置應(yīng)互相交錯(cuò)180°,其目的是保證運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、受力均勻,當(dāng)外部動(dòng)力帶動(dòng)齒輪32旋轉(zhuǎn)時(shí),旋轉(zhuǎn)套26旋轉(zhuǎn),活塞15往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),排出高壓氣體或高壓油。
圖8.旋轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)多缸直線布局示意圖。為本實(shí)用新型的的第四實(shí)施例,其目的是擴(kuò)大氣缸總排量的一種組合形式。
用于設(shè)計(jì)制造內(nèi)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),根據(jù)工作需要,可任意選定單缸機(jī)31數(shù)量。相鄰兩缸旋轉(zhuǎn)方向相反,各缸工作循環(huán)應(yīng)根據(jù)單缸機(jī)31數(shù)量,平均等分角度相互交錯(cuò)安裝,其目的是保證運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、受力均勻,各缸用齒輪32連接傳動(dòng),通過(guò)齒輪32輸出動(dòng)力。
用于設(shè)計(jì)制造空氣壓縮機(jī)、液壓油泵時(shí),根據(jù)工作需要可任意選定單缸機(jī)31數(shù)量,各缸活塞15到達(dá)上止點(diǎn)位置,應(yīng)根據(jù)單缸機(jī)31數(shù)量平均等分角度相互交錯(cuò)安裝,其目的是保證運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、受力均勻,各缸用齒輪32連接傳動(dòng)。當(dāng)外部動(dòng)力帶動(dòng)齒輪32旋轉(zhuǎn)時(shí),旋轉(zhuǎn)套26旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)活塞15往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),排出高壓氣體或高壓油。
圖9.旋轉(zhuǎn)連桿多缸圓周布局示意圖。為本實(shí)用新型的第五實(shí)施例,其目的是擴(kuò)大氣缸總排量的一種組合形式。設(shè)計(jì)制造內(nèi)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),根據(jù)工作條件,選定單缸機(jī)31數(shù)量,單缸機(jī)31旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)一致,各缸工作循環(huán)應(yīng)根據(jù)單缸機(jī)31數(shù)量平均等分角度相互交錯(cuò)安裝,其目的是保證運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、受力均勻,各缸用齒輪32連接傳動(dòng),通過(guò)齒輪32輸出動(dòng)力。
用于設(shè)計(jì)制造空氣壓縮機(jī)、液壓油泵時(shí),應(yīng)根據(jù)工作條件,選定單缸機(jī)31數(shù)量,各缸活塞15到達(dá)上止點(diǎn)a位置,應(yīng)根據(jù)單缸機(jī)31數(shù)量平均等分角度相互交錯(cuò)安裝,其目的是保證運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、受力均勻,各缸用齒輪32連接傳動(dòng),當(dāng)外部動(dòng)力帶動(dòng)齒輪32旋轉(zhuǎn)時(shí),旋轉(zhuǎn)套26旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)活塞15往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),排出高壓氣體或高壓油。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu),包括氣缸、活塞和連桿,其特征在于在缸體(23)左、右腔內(nèi)分別裝有旋轉(zhuǎn)套(26),旋轉(zhuǎn)套(26)通過(guò)軸承(24)支承在缸體(23)內(nèi)、由后蓋(27)固定,其伸出端裝有飛輪(28),螺旋轉(zhuǎn)換套(22)和氣缸(17)分別與缸體(23)聯(lián)為一體,氣缸(17)內(nèi)腔裝有活塞(15),活塞(15)通過(guò)軸承(16)與連桿(18)一端相聯(lián)接,在連桿(18)中部,固接有傳力套(20),傳力銷(xiāo)(21)插在傳力套(20)中,端部嵌在螺旋轉(zhuǎn)換套(22)槽中,在連桿(18)的另一端周面上,裝有鋼球(25),鋼球(25)的凸出部則位于旋轉(zhuǎn)套(26)槽中。
2.按照權(quán)利要求1可述的旋轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu),其特征在于旋轉(zhuǎn)套(26)內(nèi)表面設(shè)有三條等分半圓弧直線溝槽。
3.按照權(quán)利要求1可述的旋轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu),其特征在于螺旋轉(zhuǎn)換套(22)內(nèi)表面加工有對(duì)稱的左、右螺旋圓滑相交的半圓弧溝槽。
4.按照權(quán)利要求1可述的旋轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu),其特征在于活塞(15)中心線與軸承(16)中心線偏心布置。
專利摘要一種可廣泛用于內(nèi)燃機(jī)、空壓機(jī)和油泵設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu),是在缸體中裝有旋轉(zhuǎn)套和螺旋轉(zhuǎn)換套,旋轉(zhuǎn)套通過(guò)軸承支承在缸體內(nèi)由后蓋固定,其伸出端裝有飛輪,螺旋轉(zhuǎn)換套和氣缸分別與缸體聯(lián)為一體,氣缸內(nèi)腔裝有活塞,活塞一端通過(guò)軸承與連桿相聯(lián)接,在連桿中部固接有傳力套,傳力銷(xiāo)兩端則分別位于傳力套孔中和螺旋轉(zhuǎn)換套槽中,在連桿另一端周面上裝有鋼球,鋼球凸出部則位于旋轉(zhuǎn)套槽中。
文檔編號(hào)F16H29/00GK2420465SQ0022291
公開(kāi)日2001年2月21日 申請(qǐng)日期2000年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月27日
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