一種傳動裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及運動轉(zhuǎn)換傳動裝置領(lǐng)域，涉及一種傳動裝置。該傳動裝置包括氣缸、活塞、齒條、第一齒輪、第二齒輪、第一連動齒輪、第一軸、第二連動齒輪和第二軸；齒條的一端與活塞固定連接；活塞置于所述氣缸內(nèi)，齒條的另一端置于氣缸外；第一軸的一端與第一齒輪鎖緊，其另一端與第一連動齒輪鎖緊；第二軸的一端與第二齒輪鎖緊，其另一端與第二連動齒輪鎖緊；第一連動齒輪與第二連動齒輪嚙合；活塞從上至點運行至下至點，齒條僅帶動第一齒輪轉(zhuǎn)動；活塞從下至點運行至上至點，齒條僅帶動所述第二齒輪轉(zhuǎn)動。本實用新型提供的傳動裝置，可以實現(xiàn)將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)閳A周運動，且整個轉(zhuǎn)換過程中沒有傳動死角，能量損失小，傳動效率高。
【專利說明】一種傳動裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及運動轉(zhuǎn)換傳動裝置領(lǐng)域，具體而言，涉及一種將往復(fù)運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動的傳動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]無論是早期的蒸汽機，還是現(xiàn)在使用廣泛的內(nèi)燃機，都是通過燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為動能，完成做功過程。即通過燃料產(chǎn)生的熱能推動活塞往復(fù)運動，然后再利用曲柄連桿將往復(fù)運動轉(zhuǎn)換為圓周運動，實現(xiàn)熱能和動能的轉(zhuǎn)換。通過這種方式將往復(fù)運動轉(zhuǎn)換為圓周運動，方便生產(chǎn)和生活的利用。相關(guān)技術(shù)中，通過曲柄連桿的傳動方式，將往復(fù)運動轉(zhuǎn)換為圓周運動的過程中，只有曲柄與連桿轉(zhuǎn)動到90度或270度時，傳動效率最高；而當(dāng)曲柄與連桿之間的角度為其它角度時，都有能量損耗；特別是在O度或180度時，傳動效率為O。由于曲柄連桿傳動方式的這一特性,故曲柄連桿傳動方式的傳動效率低,只有80%左右。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種傳動裝置，以解決上述的問題。
[0004]在本實用新型的實施例中提供了一種傳動裝置，包括氣缸、活塞、齒條、第一齒輪、第二齒輪、第一連動齒輪、第一軸、第二連動齒輪和第二軸；齒條的一端與活塞固定連接；活塞置于氣缸內(nèi)，齒條的另一端置于氣缸外；第一軸的一端與第一齒輪鎖緊，其另一端與第一連動齒輪鎖緊；第二軸的一端與第二齒輪鎖緊，其另一端與第二連動齒輪鎖緊；第一連動齒輪與第二連動齒輪嚙合；活塞從氣缸的上至點運行至其下至點的過程中，齒條僅帶動第一齒輪轉(zhuǎn)動；活塞從氣缸的下至點運行至其上至點的過程中，齒條僅帶動第二齒輪轉(zhuǎn)動。
[0005]本實用新型上述實施例的一種傳動裝置，通過設(shè)置有第一齒輪、第二齒輪，第一齒輪、第二齒輪和第一連動齒輪、第一軸、第二連動齒輪和第二軸組成傳動系統(tǒng)。由于第一連動齒輪與第二連動齒輪嚙合，故當(dāng)活塞從氣缸的上至點運行至其下至點的過程中，齒條帶動第一齒輪轉(zhuǎn)動，此時，活塞的往復(fù)運動，通過第一齒輪轉(zhuǎn)換為圓周運動，由第一軸和/或第二軸輸出；而活塞從氣缸的下至點運行至其上至點的過程中，齒條帶動第二齒輪轉(zhuǎn)動，此時，活塞的往復(fù)運動，通過第二齒輪轉(zhuǎn)換為圓周運動，由第一軸和/或第二軸輸出。這樣設(shè)計不但可以實現(xiàn)將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)閳A周運動，而且由于通過第一齒輪、第二齒輪與齒條配合完成整個轉(zhuǎn)換過程，故整個轉(zhuǎn)換過程中沒有傳動死角，整個轉(zhuǎn)換過程中，能量損失小，傳動效率高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1示出了本實用新型提供的傳動裝置中活塞在上至點時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0007]圖2示出了本實用新型提供的傳動裝置中活塞在氣缸中部的結(jié)構(gòu)示意圖；[0008]圖3示出了本實用新型提供的傳動裝置中活塞在下至點時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖4示出了本實用新型提供的傳動裝置側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖5示出了本實用新型提供的傳動裝置中齒條與滑軌的放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖6示出了連桿曲柄與傳動裝置連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面通過具體的實施例子并結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0013]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實施例提供的一種傳動裝置，包括氣缸1、活塞2、齒條3、第一齒輪5、第二齒輪6、第一連動齒輪9、第一軸7、第二連動齒輪10和第二軸8。齒條3的一端與活塞2固定連接；活塞2置于氣缸I內(nèi)，齒條3的另一端置于氣缸I外。第一軸7的一端與第一齒輪5鎖緊，其另一端與第一連動齒輪9鎖緊。第二軸8的一端與第二齒輪6鎖緊，其另一端與第二連動齒輪10鎖緊。第一連動齒輪9與第二連動齒輪10嚙合?；钊?從氣缸I的上至點運行至其下至點的過程中，齒條3僅帶動第一齒輪5轉(zhuǎn)動；活塞2從氣缸I的下至點運行至其上至點的過程中，齒條3僅帶動第二齒輪6轉(zhuǎn)動。本實施例提供的傳動裝置，通過設(shè)置有第一齒輪5、第二齒輪6,第一齒輪5、第二齒輪6和第一連動齒輪9、第一軸7、第二連動齒輪10和第二軸8組成傳動系統(tǒng)。由于第一連動齒輪9與第二連動齒輪10嚙合，故當(dāng)活塞2從氣缸I的上至點運行至其下至點的過程中，齒條3帶動第一齒輪5轉(zhuǎn)動，此時，活塞2的往復(fù)運動，通過第一齒輪5轉(zhuǎn)換為圓周運動，由第一軸7和/或第二軸8輸出；而活塞2從氣缸I的下至點運行至其上至點的過程中，齒條3帶動第二齒輪6轉(zhuǎn)動，此時，活塞2的往復(fù)運動，通過第二齒輪6轉(zhuǎn)換為圓周運動，由第一軸7和/或第二軸8輸出。這樣設(shè)計不但可以實現(xiàn)將活塞2的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)閳A周運動，而且由于通過第一齒輪5、第二齒輪6與齒條3配合完成整個轉(zhuǎn)換過程，故整個轉(zhuǎn)換過程中沒有傳動死角，整個轉(zhuǎn)換過程中，能量損失小，傳動效率高。
[0014]如圖1、圖2、圖3、圖4和圖6所示，本實施例提供的傳動裝置，齒條3的一端與活塞2垂直固定連接?，F(xiàn)有技術(shù)中，通過曲柄連接的傳動方式，由于活塞2連桿推動曲柄轉(zhuǎn)動時，連桿與活塞2始終保持著一個夾角，導(dǎo)致活塞2在聞速往復(fù)運動中與氣缸I缸體始終有一個傾角；雖然現(xiàn)在設(shè)計中將活塞2銷設(shè)計成為偏心軸等方式，但還是不能完全消除活塞2與缸體之間的夾角。故會加速缸體與活塞2的磨損，嚴(yán)重時甚至?xí)扒酶住?，降低發(fā)動機的使用壽命。而本實施例提供的傳動裝置，由于齒條3與活塞2在整個轉(zhuǎn)換過程中，始終保持垂直，故有效的降低了活塞2與氣缸I缸體之間的摩擦，消除了曲柄的擺動給發(fā)動機帶來的震動，延長了發(fā)動機的使用壽命。進(jìn)一步來說，在本實施例中，第一齒輪5和第二齒輪6可以均為半邊齒輪，且第一齒輪5有齒部分的齒頂圓周長、第二齒輪6有齒部分的齒頂圓周長均與氣缸I的行程相等?；钊?從氣缸I的上至點運行至其下至點的過程中，齒條3僅與第一齒輪5嚙合；活塞2從氣缸I的下至點運行至其上至點的過程中，齒條3僅與第二齒輪6嚙合。即當(dāng)活塞2從氣缸I的上至點向其下至點運行時，第一齒輪5與齒條3剛好嚙合，而第二齒輪6剛好與齒條3分開?；钊?向氣缸I的下至點運行的過程中，由于齒條3始終與第一齒輪5哨合,故轉(zhuǎn)動的第一齒輪5通過第一軸7、第一連動齒輪9、第二軸8和第二連動齒輪10帶動第二齒輪6反向轉(zhuǎn)動；當(dāng)活塞2運行至氣缸I的下至點時，第一齒輪5剛好與齒條3分開，此時，第二齒輪6與齒條3相接觸，從而完成活塞2從氣缸I的上至點運行至其下至點的整個過程。同理，當(dāng)活塞2從氣缸I的下至點運行至上至點時，第二齒輪6與齒條3剛好嚙合，而第一齒輪5剛好與齒條3分開?；钊?向氣缸I的上至點運行的過程中，由于齒條3始終與第二齒輪6嚙合,故轉(zhuǎn)動的第二齒輪6通過第二軸8、第二連動齒輪10、第一軸7和第一連動齒輪9帶動第一齒輪5反向轉(zhuǎn)動；當(dāng)活塞2運行至氣缸I的上至點時，第二齒輪6剛好與齒條3分開，此時，第一齒輪5與齒條3相接觸，從而完成活塞2從氣缸I的下至點運行至其上至點的整個過程。這樣第一齒輪5和第二齒輪6的交替與齒條3嚙合，完成將活塞2的往復(fù)運動轉(zhuǎn)換為圓周運動。通過將第一齒輪5和第二齒輪6設(shè)計為半邊齒輪，不但可以實現(xiàn)將活塞2的往復(fù)運動轉(zhuǎn)換為圓周運動，而且轉(zhuǎn)換過程能量損失小，傳動效率高。如果第一齒輪5和第二齒輪6為半邊齒輪，本實施例還可以包括連桿曲柄13，連桿曲柄13的一端與齒條3遠(yuǎn)離氣缸I的一端轉(zhuǎn)動連接，連桿曲柄13的旋轉(zhuǎn)半周長與氣缸I的行程相等，用于輔助控制活塞2的行程。通過設(shè)置有連桿曲柄13，可以提高控制活塞2行程的精準(zhǔn)度。由于連桿曲柄13沒有動力傳輸，故其沒有能量損耗，不會降低本實施例提供的傳動裝置的傳動效率。另外，第一齒輪5和第二齒輪6也可以均為單向齒輪，且第一齒輪5與第二齒輪6轉(zhuǎn)動方向相反?；钊?從氣缸I的上至點運行至其下至點的過程中，齒條3僅帶動第一齒輪5轉(zhuǎn)動；活塞2從氣缸I的下至點運行至其上至點的過程中，齒條3僅帶動第二齒輪6轉(zhuǎn)動。由于第一齒輪5和第二齒輪6均為單向齒輪,故其不需要考慮第一齒輪5和第二齒輪6的外徑是否與氣缸I的行程相等。由于第一齒輪5和第二齒輪6的轉(zhuǎn)動方向相反，故活塞2從氣缸I的上至點向其下至點運行過程中，齒條3帶動第一齒輪5轉(zhuǎn)動，而第二齒輪6由于其單向轉(zhuǎn)動的性質(zhì)，故其不能轉(zhuǎn)動，第一齒輪5產(chǎn)生的圓周運動通過第一軸7或第二軸8輸出。相反，當(dāng)活塞2從氣缸I的下至點運行至上至點的過程中，齒條3帶動第二齒輪6轉(zhuǎn)動，而第一齒輪5由于其單向轉(zhuǎn)動的性質(zhì)，不能轉(zhuǎn)動，第二齒輪6產(chǎn)生的圓周運動通過第一軸7或第二軸8輸出。通過將第一齒輪5和第二齒輪6設(shè)計為單向齒輪，同樣可以實現(xiàn)將活塞2的往復(fù)運動轉(zhuǎn)換為圓周運動；更為重要的是，可以降低本裝置的制造成本和制造難度。
[0015]如圖1和圖5所示，本實施例提供的傳動裝置，還包括滑軌4，齒條3的一端穿過滑軌4，齒條3能在滑軌4中，沿滑軌4延伸的方向滑動。通過設(shè)置有滑軌4，可以提高齒條3在運行過程中的穩(wěn)定性，從而提高了本實施例提供的傳動裝置整體的使用穩(wěn)定性能。另夕卜，齒條3上，沿齒條3延伸的方向上設(shè)置有滑塊11，滑軌4上設(shè)置有與滑塊11配合的滑槽12，滑塊11置于所述滑槽12中。通過設(shè)置有滑塊11和滑槽12，不但制造工藝簡單，而且能有效的防止齒條3在高速的往復(fù)運動中從滑軌4中脫離，進(jìn)一步提高了本裝置的使用穩(wěn)定性能。
[0016]本實施例提供的傳動裝置，結(jié)構(gòu)簡單、動力傳遞效率高、活塞2與氣缸I磨損小。把本裝置應(yīng)用到其它傳動轉(zhuǎn)換過程中，能夠提高傳動效率。尤其是應(yīng)用在內(nèi)燃機中，能顯著提高內(nèi)燃機動力輸出效率，約20%左右；而且能有效的延長發(fā)動機的使用壽命。
[0017]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種傳動裝置,其特征在于,包括氣缸、活塞、齒條、第一齒輪、第二齒輪、第一連動齒輪、第一軸、第二連動齒輪和第二軸；所述齒條的一端與所述活塞固定連接；所述活塞置于所述氣缸內(nèi)，所述齒條的另一端置于所述氣缸外；所述第一軸的一端與所述第一齒輪鎖緊，其另一端與所述第一連動齒輪鎖緊；所述第二軸的一端與所述第二齒輪鎖緊，其另一端與所述第二連動齒輪鎖緊；所述第一連動齒輪與所述第二連動齒輪嚙合；所述第一齒輪和所述第二齒輪均為半邊齒輪，且所述第一齒輪有齒部分的齒頂圓周長、所述第二齒輪有齒部分的齒頂圓周長均與所述氣缸的行程相等；所述活塞從所述氣缸的上至點運行至其下至點的過程中，所述齒條僅與所述第一齒輪嚙合，所述齒條僅帶動所述第一齒輪轉(zhuǎn)動；所述活塞從所述氣缸的下至點運行至其上至點的過程中，所述齒條僅與所述第二齒輪嚙合，所述齒條僅帶動所述第二齒輪轉(zhuǎn)動，所述齒條的一端與所述活塞垂直固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動裝置，其特征在于，還包括滑軌，所述齒條的一端穿過所述滑軌，所述齒條能在所述滑軌中，沿所述滑軌延伸的方向滑動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳動裝置，其特征在于，所述齒條上，沿所述齒條延伸的方向上設(shè)置有滑塊，所述滑軌上設(shè)置有與所述滑塊配合的滑槽，所述滑塊置于所述滑槽中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動裝置，其特征在于，還包括連桿曲柄，所述連桿曲柄的一端與所述齒條遠(yuǎn)離所述氣缸的一端轉(zhuǎn)動連接，所述連桿曲柄的旋轉(zhuǎn)半周長與所述氣缸的行程相等，用于輔助控制所述活塞的行程。
【文檔編號】F16H19/04GK203585243SQ201320655984
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月23日
【發(fā)明者】唐坤亮 申請人:唐坤亮