專利名稱：偏心發(fā)動機(jī)的齒輪機(jī)構(gòu)的制作方法
偏心發(fā)動機(jī)的齒輪機(jī)構(gòu)本發(fā)明屬于發(fā)動機(jī)領(lǐng)域。由于以前最成功的發(fā)動機(jī)是連桿活塞發(fā)動機(jī)，其主要運(yùn)動部件是活塞、連桿和曲 軸等組成，活塞到達(dá)上止點(diǎn)后做功開始時燃?xì)獾膲毫ψ畲?，連桿活塞發(fā)動機(jī)此時力矩最小， 氣壓做功很小，而且運(yùn)動過程中有上死點(diǎn)和下死點(diǎn)，本發(fā)明的齒輪機(jī)構(gòu)所屬的偏心發(fā)動機(jī) 在活塞到達(dá)上死點(diǎn)時，有一個偏心距，在做功開始燃?xì)獾膲毫ψ畲髸r仍可做功，而且此時的 扭矩大，因此要求該齒輪機(jī)構(gòu)可以傳遞更大扭矩。本發(fā)明的目的是為了解決偏心發(fā)動機(jī)要求齒輪機(jī)構(gòu)強(qiáng)度高，傳遞扭矩大的要求， 給出一種偏心發(fā)動機(jī)的齒輪機(jī)構(gòu)，采用內(nèi)齒圈和外齒輪配合的結(jié)構(gòu)，同時可以多齒配合。該偏心發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)包括缸體、曲軸主軸、偏心軸、曲柄、曲柄軸、活塞、齒輪機(jī) 構(gòu)、平行塊、導(dǎo)軌固定在平行塊上，在發(fā)動機(jī)正常工作時導(dǎo)軌始終水平、挺桿、挺桿座、滑塊 等。挺桿和活塞是固定連接或是一體的，滑塊在挺桿的下部可以繞自身的中心微量轉(zhuǎn)動，滑 塊在導(dǎo)軌上來回滑動，曲軸主軸在固定于曲軸箱上軸承座中轉(zhuǎn)動。齒輪機(jī)構(gòu)包括固定在平 行塊上的主齒輪，主齒輪上有主齒輪中心軸孔，主齒輪與偏心軸同心，偏心軸在主齒輪中心 軸孔中轉(zhuǎn)動，即主齒輪以偏心軸的中心為轉(zhuǎn)動中心轉(zhuǎn)動，主齒輪相對于偏心軸的轉(zhuǎn)速與曲 軸主軸的轉(zhuǎn)速相同且方向相反；齒圈兩端各有一組內(nèi)齒圈，內(nèi)內(nèi)齒圈和外內(nèi)齒圈，齒圈的中 間部分是齒圈軸孔，齒圈軸孔與曲柄軸轉(zhuǎn)動配合，內(nèi)內(nèi)齒圈與主齒輪配合，外內(nèi)齒圈與固定 外齒輪配合，固定外齒輪與曲軸主軸同心，且固定在曲軸箱上，固定外齒輪與主齒輪直徑相 同，齒數(shù)也相同，內(nèi)內(nèi)齒圈和外內(nèi)齒圈直徑相同，齒數(shù)也相同。齒輪機(jī)構(gòu)特例一在曲柄軸上 內(nèi)內(nèi)齒圈里和外內(nèi)齒圈里各有一個半軸瓦，都由緊固螺栓固定在曲柄軸上，由固定銷定位， 半軸瓦也可以與曲柄軸是一體，半軸瓦的外圓弧面的圓心是曲柄軸的中心，半軸瓦的外圓 弧面分別與內(nèi)內(nèi)齒圈的齒頂和外內(nèi)齒圈的齒頂形成轉(zhuǎn)動配合，半軸瓦也可以只有一個。由 于平行塊固定在主齒輪上，導(dǎo)軌又固定在平行塊上，因此導(dǎo)軌始終水平，其幾何學(xué)原理是 導(dǎo)軌與偏心軸中心到曲軸主軸中心的連線的夾角和通過曲軸主軸中心的水平線與偏心軸 中心到曲軸主軸中心的連線的夾角是一對內(nèi)錯角，由于主齒輪轉(zhuǎn)速與曲軸主軸轉(zhuǎn)速相同且 方向相反，這對內(nèi)錯角在曲軸主軸轉(zhuǎn)動的過程中始終相等，即在曲軸主軸轉(zhuǎn)動過程中導(dǎo)軌 始終與通過曲軸主軸中心的水平線平行，氣缸軸線則始終垂直于導(dǎo)軌，該導(dǎo)軌與該氣缸中 的活塞配合，是通過與該活塞固定連接的挺桿和在該挺桿下部的滑塊的配合來實(shí)現(xiàn)的，氣 缸軸線與過曲軸主軸中心的垂直線可以有一定的距離，也可以重合。挺桿座的兩邊有垂直 滑軌固定在曲軸箱上，垂直滑軌限制住挺桿和滑塊只能上下運(yùn)動，不能左右移動。齒輪機(jī)構(gòu) 特例二 在曲柄軸上內(nèi)內(nèi)齒圈里和外內(nèi)齒圈里各有一個軸肩，兩個軸肩都與曲柄軸是一體 或固定連接，并與齒圈內(nèi)側(cè)面轉(zhuǎn)動配合，起限位作用，齒圈軸孔內(nèi)有兩片軸套，上半軸套和 下半軸套，上半軸套和下半軸套都與齒圈軸孔固定連接，也都與曲柄軸轉(zhuǎn)動配合，拆下上半 軸套和下半軸套，不拆軸肩可以使曲柄軸從齒圈軸孔中脫離。該偏心發(fā)動機(jī)的工作原理氣缸和活塞工作原理與現(xiàn)有的連桿活塞發(fā)動機(jī)相同， 當(dāng)活塞到上止點(diǎn)后再向下做功時偏心軸和導(dǎo)軌也都到達(dá)自己軌跡的上止點(diǎn)逆時針向下轉(zhuǎn) 動，作用在活塞上的爆炸氣體壓力通過與活塞固定連接的挺桿和滑塊作用在導(dǎo)軌上，由于作用力與曲軸主軸中心有偏心距，滑塊就推動平行塊帶動主齒輪轉(zhuǎn)動，主齒輪帶動內(nèi)內(nèi)齒 圈轉(zhuǎn)動，并通過齒圈帶動外內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)動，由于固定外齒輪固定在曲軸箱上，所以外內(nèi)齒圈轉(zhuǎn) 動帶動自身圍繞固定外齒輪轉(zhuǎn)動，并推動曲柄軸以曲軸主軸中心為轉(zhuǎn)動中心轉(zhuǎn)動，也帶動 了曲軸主軸轉(zhuǎn)動輸出動力；當(dāng)偏心軸和導(dǎo)軌也都到達(dá)自己軌跡的下止點(diǎn)后氣缸排氣，曲軸 主軸通過偏心軸、平行塊、主齒輪、導(dǎo)軌、滑塊、挺桿推動活塞上行排氣，當(dāng)活塞到上止點(diǎn)后， 排氣終了，曲軸主軸通過偏心軸、平行塊、主齒輪、導(dǎo)軌、滑塊、挺桿帶動活塞下行氣缸吸氣， 當(dāng)活塞到下止點(diǎn)后，曲軸主軸通過偏心軸、平行塊、主齒輪、導(dǎo)軌、滑塊、挺桿推動活塞上行 壓縮氣缸內(nèi)氣體，當(dāng)活塞到上止點(diǎn)后，氣缸內(nèi)氣體點(diǎn)燃，活塞開始下行做功，發(fā)動機(jī)完成了 一次工作循環(huán)(四個沖程)。由于采用了本發(fā)明結(jié)構(gòu)，使偏心發(fā)動機(jī)具有以下有益效果是傳輸更大的扭距。下面對附圖進(jìn)行說明

圖1偏心發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是活塞在上止點(diǎn)時的偏心發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)圖；圖3是圖1的B-B剖視圖；圖4是圖1的A-A剖視圖；圖5是齒輪機(jī)構(gòu)特例一曲柄軸上內(nèi)內(nèi)齒圈里和外內(nèi)齒圈里各有一個半軸瓦的偏 心發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)圖；圖6是圖5的B-B剖視圖；圖7是圖5的A-A剖視圖；圖8是挺桿座兩側(cè)有垂直滑軌的偏心發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)圖，活塞在上止點(diǎn)位置；圖9是圖8的A向視圖；圖10是圖8的B向視圖；圖11是挺桿座的兩側(cè)有垂直滑軌的偏心發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)圖，活塞在下止點(diǎn)位置；圖12是曲柄在逆時針0度轉(zhuǎn)角時的偏心種發(fā)動機(jī)的示意圖；圖13是曲柄在逆時針45度轉(zhuǎn)角時的偏心種發(fā)動機(jī)的示意；圖14是曲柄在逆時針90度轉(zhuǎn)角時的偏心種發(fā)動機(jī)的示意；圖15是曲柄在逆時針135度轉(zhuǎn)角時的偏心種發(fā)動機(jī)的示意；圖16是曲柄在逆時針180度轉(zhuǎn)角時的偏心種發(fā)動機(jī)的示意；圖17是曲柄在逆時針225度轉(zhuǎn)角時的偏心種發(fā)動機(jī)的示意；圖18是曲柄在逆時針270度轉(zhuǎn)角時的偏心種發(fā)動機(jī)的示意；圖19是曲柄在逆時針315度轉(zhuǎn)角時的偏心種發(fā)動機(jī)的示意；圖20是表示一對內(nèi)錯角角a角b的示意圖；圖21是齒輪機(jī)構(gòu)特例二的結(jié)構(gòu)圖；圖22是圖21的B-B剖視圖；
圖23是圖21的A-A剖視圖；圖M是表示拆下上半軸套和下半軸套，不拆軸肩可以使曲柄軸從齒圈軸孔中脫 離的示意圖；在各圖中1-缸體；2-活塞；3-挺桿；4-平行塊；5-滑塊；6_導(dǎo)軌；7_垂直滑軌；8-主齒輪；9-偏心軸；10-曲軸主軸；11-固定外齒輪；12-內(nèi)內(nèi)齒圈；13-曲柄軸；14-曲 柄；15-軸承座；16-半軸瓦；17-固定銷；18-表示曲軸主軸旋轉(zhuǎn)方向的箭頭；19-緊固螺 栓；20-齒圈；21-外內(nèi)齒圈；22-齒圈軸孔；23-表示燃?xì)鈱钊饔昧Φ募^；24-主齒輪 中心軸孔；25-挺桿座；26-軸肩；27-上半軸套；28-下半軸套；29-齒圈內(nèi)側(cè)面。在圖1、圖2、圖3、圖4中可見，滑塊5在平行塊4上的導(dǎo)軌6來回滑動，齒輪機(jī)構(gòu) 包括固定在平行塊4上的主齒輪8，主齒輪8上有主齒輪中心軸孔24，主齒輪8與偏心軸9 同心，偏心軸9在主齒輪中心軸孔M中轉(zhuǎn)動，即主齒輪8以偏心軸9的中心為轉(zhuǎn)動中心轉(zhuǎn) 動，主齒輪8相對于偏心軸9的轉(zhuǎn)速與曲軸主軸10的轉(zhuǎn)速相同且方向相反，齒圈20兩端各 有一組內(nèi)齒圈，內(nèi)內(nèi)齒圈12和外內(nèi)齒圈21，齒圈20的中間部分是齒圈軸套22，齒圈軸套22 與曲柄軸13轉(zhuǎn)動配合，內(nèi)內(nèi)齒圈12與主齒輪8配合，外內(nèi)齒圈21與固定外齒輪11配合， 固定外齒輪11與曲軸主軸10同心，且固定在曲軸箱上，固定外齒輪11與主齒輪8直徑相 同，齒數(shù)也相同，內(nèi)內(nèi)齒圈12與外內(nèi)齒圈21直徑相同，齒數(shù)也相同。在圖5、圖6、圖7中可見，齒輪機(jī)構(gòu)特例一在曲柄軸13上內(nèi)內(nèi)齒圈12里和外內(nèi) 齒圈21里各有一個半軸瓦16，都由緊固螺栓19固定在曲柄軸13上，由固定銷17定位，半 軸瓦16也可以與曲柄軸13是一體，半軸瓦16的外圓弧面的圓心是曲柄軸13的中心，半軸 瓦16的外圓弧面分別與內(nèi)內(nèi)齒圈12的齒頂和外內(nèi)齒圈21的齒頂形成轉(zhuǎn)動配合，半軸瓦16 也可以只有一個。在圖8、圖9、圖10、圖11中可見，挺桿座25的兩邊有垂直滑軌7固定在曲軸箱上， 垂直滑軌7限制住挺桿3和滑塊5只能上下運(yùn)動，不能左右移動。圖11中可以看出活塞在 下止點(diǎn)時偏心發(fā)動機(jī)的狀態(tài)。在圖12、圖13、圖14、圖15、圖16、圖17、圖18、圖19中可見，無論曲軸主軸10轉(zhuǎn) 到什么角度導(dǎo)軌6都是水平的。在圖20中可見，一對內(nèi)錯角角a角b，由于主齒輪8轉(zhuǎn)速與曲軸主軸10轉(zhuǎn)速相同 且方向相反，轉(zhuǎn)角角a和角b始終相等，所以導(dǎo)軌6與通過曲軸主軸10中心的水平線始終 平行。在圖21、圖22、圖23、圖M中可見，齒輪機(jī)構(gòu)特例二 在曲柄軸13上內(nèi)內(nèi)齒圈12 里和外內(nèi)齒圈21里各有一個軸肩26，兩個軸肩沈都與曲柄軸13是一體或固定連接，并與 齒圈內(nèi)側(cè)面四轉(zhuǎn)動配合，起限位作用，齒圈軸孔22內(nèi)有兩片軸套，上半軸套27和下半軸套 28,上半軸套27和下半軸套觀都與齒圈軸孔22固定連接，也都與曲柄軸13轉(zhuǎn)動配合，在 圖M中可見，拆下上半軸套27和下半軸套觀，不拆軸肩沈可以使曲柄軸13從齒圈軸孔 22中脫離。在各圖中，該偏心發(fā)動機(jī)的工作原理氣缸1和活塞2工作原理與現(xiàn)有的連桿活塞 發(fā)動機(jī)相同，當(dāng)活塞2到上止點(diǎn)后再向下做功時偏心軸9和導(dǎo)軌6也都到達(dá)自己軌跡的上 止點(diǎn)逆時針向下轉(zhuǎn)動，作用在活塞2上的爆炸氣體壓力通過與活塞2固定連接的挺桿3和 滑塊5作用在導(dǎo)軌6上，由于作用力與曲軸主軸10中心有偏心距，滑塊5就推動平行塊4 帶動主齒輪8轉(zhuǎn)動，主齒輪8帶動內(nèi)內(nèi)齒圈12轉(zhuǎn)動，并通過齒圈22帶動外內(nèi)齒圈21轉(zhuǎn)動， 由于固定外齒輪11固定在曲軸箱上，所以外內(nèi)齒圈21轉(zhuǎn)動帶動自身圍繞固定外齒輪11轉(zhuǎn) 動，并推動曲柄軸13以曲軸主軸10中心為轉(zhuǎn)動中心轉(zhuǎn)動，也帶動了曲軸主軸10轉(zhuǎn)動輸出 動力；當(dāng)偏心軸9和導(dǎo)軌6也都到達(dá)自己軌跡的下止點(diǎn)后氣缸1排氣，曲軸主軸10通過偏
5心軸9、平行塊4、主齒輪8、導(dǎo)軌6、滑塊5、挺桿3推動活塞2上行排氣，當(dāng)活塞2到上止點(diǎn) 后，排氣終了，曲軸主軸10通過偏心軸9、平行塊4、主齒輪8、導(dǎo)軌6、滑塊5、挺桿3帶動活 塞2下行氣缸1吸氣，當(dāng)活塞2到下止點(diǎn)后，曲軸主軸10通過偏心軸9、平行塊4、主齒輪8、 導(dǎo)軌6、滑塊5、挺桿3推動活塞2上行壓縮氣缸1內(nèi)氣體，當(dāng)活塞2到上止點(diǎn)后，氣缸1內(nèi) 氣體點(diǎn)燃，活塞2開始下行做功，發(fā)動機(jī)完成了一次工作循環(huán)(四個沖程)。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明提供了一種偏心發(fā)動機(jī)的齒輪機(jī)構(gòu)，偏心發(fā)動機(jī)包括缸體、曲軸主軸、偏心 軸、曲柄、曲柄軸、活塞、挺桿、挺桿座、滑塊、齒輪機(jī)構(gòu)等，其特征在于齒輪機(jī)構(gòu)包括固定 在平行塊上的主齒輪，主齒輪上有主齒輪中心軸孔，主齒輪與偏心軸同心，偏心軸在主齒輪 中心軸孔中轉(zhuǎn)動，即主齒輪以偏心軸的中心為轉(zhuǎn)動中心轉(zhuǎn)動，主齒輪相對于偏心軸的轉(zhuǎn)速 與曲軸主軸的轉(zhuǎn)速相同且方向相反；齒圈兩端各有一組內(nèi)齒圈，內(nèi)內(nèi)齒圈和外內(nèi)齒圈，齒圈 的中間部分是齒圈軸套，齒圈軸套與曲柄軸轉(zhuǎn)動配合，內(nèi)內(nèi)齒圈與主齒輪配合，外內(nèi)齒圈與 固定外齒輪配合，固定外齒輪與曲軸主軸同心，且固定在曲軸箱上，固定外齒輪與主齒輪直 徑相同，齒數(shù)也相同，內(nèi)內(nèi)齒圈和外內(nèi)齒圈直徑相同，齒數(shù)也相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏心發(fā)動機(jī)的齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于齒輪機(jī)構(gòu)特例一在曲 柄軸上內(nèi)內(nèi)齒圈里和外內(nèi)齒圈里各有一個半軸瓦，都由緊固螺栓固定在曲柄軸上，由固定 銷定位，半軸瓦也可以與曲柄軸是一體，半軸瓦的外圓弧面的圓心是曲柄軸的中心，半軸瓦 的外圓弧面分別與內(nèi)內(nèi)齒圈的齒頂和外內(nèi)齒圈的齒頂形成轉(zhuǎn)動配合，半軸瓦也可以只有一 個。
全文摘要
本發(fā)明給出一種偏心發(fā)動機(jī)的齒輪機(jī)構(gòu)，該偏心發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)包括缸體、曲軸主軸、偏心軸、曲柄、曲柄軸、活塞、齒輪機(jī)構(gòu)、平行塊、導(dǎo)軌固定在平行塊上，在發(fā)動機(jī)正常工作時導(dǎo)軌始終水平、挺桿、挺桿座、滑塊等。齒輪機(jī)構(gòu)包括固定在平行塊上的主齒輪，主齒輪上有主齒輪中心軸孔，主齒輪與偏心軸同心，偏心軸在主齒輪中心軸孔中轉(zhuǎn)動，即主齒輪以偏心軸的中心為轉(zhuǎn)動中心轉(zhuǎn)動，主齒輪相對于偏心軸的轉(zhuǎn)速與曲軸主軸的轉(zhuǎn)速相同且方向相反；齒圈兩端各有一組內(nèi)齒圈，內(nèi)內(nèi)齒圈和外內(nèi)齒圈，齒圈的中間部分是齒圈軸套，齒圈軸套與曲柄軸配合，內(nèi)內(nèi)齒圈與主齒輪配合，外內(nèi)齒圈與固定外齒輪配合，固定外齒輪與曲軸主軸同心，且固定在曲軸箱上，固定外齒輪與主齒輪直徑相同，齒數(shù)也相同，內(nèi)內(nèi)齒圈和外內(nèi)齒圈直徑相同，齒數(shù)也相同。
文檔編號F02B75/32GK102086809SQ200910250378
公開日2011年6月8日 申請日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月7日
發(fā)明者譚波 申請人:譚波