一種往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，包括殼體、傳動(dòng)軸、傳動(dòng)臂、傳動(dòng)鏈、傳動(dòng)鏈槽、驅(qū)動(dòng)板、傳動(dòng)銷柱、連板、連桿、導(dǎo)向板，傳動(dòng)鏈槽上下對(duì)稱設(shè)置兩條，槽外幫與殼體固定連接，槽內(nèi)幫通過連板與槽外幫固定連接，兩條傳動(dòng)鏈置于兩條傳動(dòng)鏈槽中，兩條傳動(dòng)鏈對(duì)應(yīng)的一個(gè)端部或兩個(gè)端部與連桿固定連接，傳動(dòng)軸穿過槽內(nèi)幫上設(shè)置的圓孔安裝在殼體上的軸承座中，傳動(dòng)臂的一端與傳動(dòng)軸垂直固定連接，另一端沿中分線設(shè)有開口的滑槽；兩條傳動(dòng)鏈的對(duì)應(yīng)位置分別設(shè)有上下對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)板，驅(qū)動(dòng)板沿中分線設(shè)有一端開口的驅(qū)動(dòng)直槽，傳動(dòng)銷柱置于滑槽中，內(nèi)端部伸入驅(qū)動(dòng)直槽中。本裝置克服了曲柄連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)，使動(dòng)力傳遞和運(yùn)動(dòng)方式轉(zhuǎn)換更為合理。
【專利說明】一種往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，特別是涉及一種鏈柱一搖臂 式發(fā)動(dòng)機(jī)活塞運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 在機(jī)械工程領(lǐng)域，工作原理采用往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)換的機(jī)械中，如 活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)等，目前普遍采用的是曲軸（曲柄）連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，其制造工藝和技 術(shù)雖已十分完善，但受曲軸（曲柄）連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的限制，無論在理論上還是在實(shí)際應(yīng)用中 都存在著難以克服的缺點(diǎn)：
[0003] 1、曲軸（柄）連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換效率較低。以活塞一連桿一曲軸（柄）機(jī)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī) 為例，汽缸中的燃?xì)鈮毫νㄟ^活塞一連桿轉(zhuǎn)換為曲軸（柄）的扭矩，輸出的扭矩等于曲軸 (柄）的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑與作用在曲軸（柄）轉(zhuǎn)動(dòng)半徑端部的切向力的乘積。由于曲軸連桿機(jī)構(gòu)傳 動(dòng)角不斷變化，作用在活塞上的燃?xì)鈮毫Ρ环纸鉃檠剡B桿軸線方向的作用力和垂直于汽缸 軸線方向作用在缸壁的側(cè)壓力，沿連桿軸向作用力又被分解為垂直曲軸半徑方向的切向力 和沿半徑方向的法向力，燃?xì)鈮毫?jīng)過分解后得到的切向力已遠(yuǎn)小于作用在活塞上的燃?xì)?壓力，因此由曲軸切向作用力輸出的扭矩也遠(yuǎn)小于作用在活塞上的燃?xì)鈮毫εc曲軸（柄） 轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的乘積（扭矩）。由此可見，曲軸連桿機(jī)構(gòu)將往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為圓周運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn) 換效率較低，即燃?xì)鈮毫νㄟ^曲軸連桿機(jī)構(gòu)輸出有用功功率較低。計(jì)算表明，活塞總作用力 (最大作用力）只有百分之二十左右轉(zhuǎn)換為產(chǎn)生曲軸扭矩的切向作用力。
[0004] 2、曲軸（柄）連桿幾何機(jī)構(gòu)及其受力狀態(tài)復(fù)雜，各個(gè)部件都處在三向應(yīng)力狀態(tài)。由 于曲軸連桿機(jī)構(gòu)存在曲軸和連桿擺動(dòng)及上、下止點(diǎn)，作用在活塞上的燃?xì)鈮毫Ρ环纸鉃檠?連桿軸線方向的作用力和垂直于汽缸軸線方向作用在缸壁的側(cè)壓力，作用在缸壁的側(cè)壓力 使活塞與缸壁產(chǎn)生很大的側(cè)向摩擦力，不僅降低了活塞的做功效率，而且加快了汽缸壁磨 損速度，增大了 "卡缸"機(jī)率，使活塞無法工作。
[0005] 3、活塞軸線方向總作用力等于作用在活塞上燃?xì)鈮毫εc慣性力、摩擦力的代數(shù) 和，曲軸連桿機(jī)構(gòu)的不平衡回轉(zhuǎn)質(zhì)量和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生慣性力，而慣性力和摩擦力總是與 燃?xì)鈮毫ψ饔梅较蛳喾?，使活塞軸線方向總作用力小于作用在活塞上的燃?xì)鈮毫?，降低?發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，同時(shí)，曲軸連桿機(jī)構(gòu)的不平衡回轉(zhuǎn)質(zhì)量和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的慣性力會(huì)使 發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生較大的振動(dòng)和噪聲。
[0006] 4、曲軸和連桿的擺動(dòng)會(huì)使活塞與汽缸壁以及曲軸（柄）轉(zhuǎn)動(dòng)接觸面產(chǎn)生交變沖擊 力，增大了各個(gè)部件間的不均勻摩擦和撞擊，影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能，如時(shí)而發(fā)生的敲缸及拉缸現(xiàn) 象，同時(shí)，由于曲軸和連桿的擺動(dòng)，活塞也必須設(shè)置較長的活塞裙導(dǎo)向。
[0007] 為了克服曲軸連桿機(jī)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)的缺陷，多年來許多人試圖研制取代曲軸連桿機(jī)構(gòu) 的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為圓周運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，目前，尚未有實(shí)用的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)可代替發(fā)動(dòng)機(jī) 的曲軸連桿機(jī)構(gòu)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是提供一種往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，通過本裝置與發(fā)動(dòng) 機(jī)活塞連接，能大幅度提高輸出扭矩，使動(dòng)力傳遞和運(yùn)動(dòng)方式轉(zhuǎn)換更為合理。
[0009] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置包括殼體、傳 動(dòng)軸、傳動(dòng)臂、傳動(dòng)鏈、傳動(dòng)鏈槽、驅(qū)動(dòng)板、傳動(dòng)銷柱、連板、連桿及導(dǎo)向板，在傳動(dòng)軸上下對(duì) 稱設(shè)置兩條傳動(dòng)鏈槽，兩條傳動(dòng)鏈槽之間為槽內(nèi)幫，兩條傳動(dòng)鏈槽與殼體內(nèi)壁之間的槽幫 為槽外幫，槽外幫與殼體固定連接，槽內(nèi)幫通過連板與槽外幫固定連接；兩條傳動(dòng)鏈分別通 過第一導(dǎo)向裝置置于兩條傳動(dòng)鏈槽中，傳動(dòng)鏈的寬度等于傳動(dòng)鏈槽的寬度；傳動(dòng)軸穿過槽 內(nèi)幫上設(shè)置的圓孔安裝在殼體上的軸承座中，傳動(dòng)臂的一端與傳動(dòng)軸垂直固定連接，傳動(dòng) 臂的另一端沿自身中分線設(shè)有開口的滑槽；兩條傳動(dòng)鏈的對(duì)應(yīng)位置分別設(shè)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)板， 并使兩條傳動(dòng)鏈的驅(qū)動(dòng)板成上下對(duì)稱設(shè)置，當(dāng)驅(qū)動(dòng)板設(shè)在傳動(dòng)鏈的一端時(shí)，每條傳動(dòng)鏈的 另一端分別與一個(gè)連桿固定連接，當(dāng)驅(qū)動(dòng)板設(shè)在傳動(dòng)鏈的中部時(shí)，每條傳動(dòng)鏈的兩端分別 與一個(gè)連桿固定連接，驅(qū)動(dòng)板沿自身中分線設(shè)有一端開口的驅(qū)動(dòng)直槽，開口指向槽內(nèi)幫方 向；傳動(dòng)銷柱通過第二導(dǎo)向裝置置于滑槽中，傳動(dòng)銷柱的長度大于傳動(dòng)臂的厚度，內(nèi)端部伸 入驅(qū)動(dòng)板上的驅(qū)動(dòng)直槽中；傳動(dòng)鏈槽包括設(shè)在兩端的兩段直槽、兩段形狀相同對(duì)稱設(shè)置的 轉(zhuǎn)向槽和中間的圓弧槽，轉(zhuǎn)向槽設(shè)在直槽與圓弧槽之間，并與直槽和圓弧槽平滑銜接，圓弧 槽的圓心與傳動(dòng)軸的軸心重合，當(dāng)驅(qū)動(dòng)板設(shè)在傳動(dòng)鏈的一端時(shí)，驅(qū)動(dòng)板到傳動(dòng)鏈另一端的 距離大于圓弧槽的弧長加上轉(zhuǎn)向槽的弧長的和，對(duì)應(yīng)端的直槽的長度也大于圓弧槽的弧長 加上轉(zhuǎn)向槽的弧長的和，當(dāng)驅(qū)動(dòng)板設(shè)在傳動(dòng)鏈的中部時(shí)，驅(qū)動(dòng)板到傳動(dòng)鏈兩端的距離均大 于圓弧槽的弧長加上轉(zhuǎn)向槽的弧長的和，兩段直槽的長度也均大于圓弧槽的弧長加上轉(zhuǎn)向 槽的弧長的和；在傳動(dòng)軸左右對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)導(dǎo)向板，兩個(gè)導(dǎo)向板與殼體固定連接，導(dǎo)向板上 開設(shè)有運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)傳動(dòng)銷柱的外端部進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽的寬度設(shè)計(jì)成等于傳動(dòng) 銷柱的直徑。
[0010] 采用本發(fā)明提供的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，連桿、傳動(dòng)鏈、驅(qū)動(dòng)板、傳 動(dòng)銷柱、傳動(dòng)臂、傳動(dòng)軸可實(shí)現(xiàn)同步聯(lián)動(dòng)，往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)裝置與連桿連接，圓周運(yùn)動(dòng)裝置與 驅(qū)動(dòng)軸連接，往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)裝置行程的左右兩端止點(diǎn)處分別與傳動(dòng)鏈槽中直槽和轉(zhuǎn)向槽的 連接處對(duì)應(yīng)，兩條傳動(dòng)鏈上的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)板運(yùn)動(dòng)到此處時(shí)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)直槽端口對(duì)接，傳動(dòng)銷柱 可由一個(gè)驅(qū)動(dòng)直槽交替進(jìn)入另一個(gè)驅(qū)動(dòng)直槽，并沿設(shè)定路徑做連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。往復(fù)直線 運(yùn)動(dòng)裝置為驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，例如汽缸活塞，往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)裝置通過連桿帶動(dòng)兩條傳動(dòng)鏈沿兩 條傳動(dòng)鏈槽做同步運(yùn)動(dòng)，兩條傳動(dòng)鏈上的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)板也做同步運(yùn)動(dòng)，并驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)銷柱沿著 一條傳動(dòng)鏈槽的圓弧槽和轉(zhuǎn)向槽路徑運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)臂和傳動(dòng)軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)往復(fù) 直線運(yùn)動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)到行程的一端止點(diǎn)處時(shí)，兩條傳動(dòng)鏈上的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)板在傳動(dòng)軸的一側(cè)實(shí) 現(xiàn)驅(qū)動(dòng)直槽端口對(duì)接，傳動(dòng)銷柱通過運(yùn)動(dòng)慣性從一個(gè)驅(qū)動(dòng)板的驅(qū)動(dòng)直槽中進(jìn)入另一個(gè)驅(qū)動(dòng) 板的驅(qū)動(dòng)直槽中，隨后，往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)裝置通過連桿、傳動(dòng)鏈、驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)銷柱沿著另 一條傳動(dòng)鏈槽的圓弧槽和轉(zhuǎn)向槽路徑向反方向運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)臂和傳動(dòng)軸做連續(xù)旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)，當(dāng)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)模塊運(yùn)動(dòng)到行程的另一端止點(diǎn)處時(shí)，兩條傳動(dòng)鏈上的兩 個(gè)驅(qū)動(dòng)板在傳動(dòng)軸的另一側(cè)再次實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)直槽端口對(duì)接，傳動(dòng)銷柱又進(jìn)入上一個(gè)驅(qū)動(dòng)板的 驅(qū)動(dòng)直槽中，繼續(xù)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)臂和傳動(dòng)軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由此實(shí)了往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)向圓周旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)的轉(zhuǎn)換；圓周運(yùn)動(dòng)裝置為驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，例如電動(dòng)機(jī)，圓周運(yùn)動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過傳動(dòng)臂 帶動(dòng)傳動(dòng)銷柱做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)銷柱做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過程中交替進(jìn)入兩條傳動(dòng)鏈上的兩個(gè)驅(qū)動(dòng) 板的驅(qū)動(dòng)直槽中，通過驅(qū)動(dòng)板、傳動(dòng)鏈和連桿驅(qū)動(dòng)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)裝置做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，從而 實(shí)現(xiàn)圓周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)向往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。
[0011] 作為本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其中把驅(qū)動(dòng)直槽 和滑槽的寬度設(shè)置等于傳動(dòng)銷柱的直徑，驅(qū)動(dòng)直槽和滑槽相對(duì)于開口端的另一端均設(shè)計(jì)成 直徑等于傳動(dòng)銷柱直徑的半圓形，驅(qū)動(dòng)直槽半圓形端部的圓心設(shè)在傳動(dòng)鏈槽的寬度中分線 上，驅(qū)動(dòng)直槽半圓形端部的圓心到開口端的距離設(shè)置等于傳動(dòng)鏈槽寬度的二分之一加上與 直槽對(duì)應(yīng)位置的槽內(nèi)幫部分的寬度的二分之一，滑槽半圓形端部的圓心到傳動(dòng)軸軸心的距 離設(shè)置等于圓弧槽的寬度中分線到傳動(dòng)軸軸心的距離。
[0012] 本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的另一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)是，將傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)成 由相同的多個(gè)鏈柱相互嚙合組成，鏈柱為圓柱形，鏈柱的一端面開設(shè)有優(yōu)弧滑槽和劣弧滑 槽，優(yōu)弧滑槽的槽向中分線的曲率與劣弧滑槽槽幫的槽向中分線的曲率相等，優(yōu)弧滑槽的 槽寬度和槽幫寬度等于劣弧滑槽的槽幫寬度和槽寬度，優(yōu)弧滑槽的槽深度和槽幫高度等于 劣弧滑槽的槽幫高度和槽深度，優(yōu)弧滑槽的槽幫平分線與劣弧滑槽的槽幫平分線共線，相 鄰鏈柱通過劣弧滑槽和優(yōu)弧滑槽的槽幫相互嚙合。進(jìn)一步的改進(jìn)結(jié)構(gòu)把驅(qū)動(dòng)板設(shè)計(jì)成通過 兩個(gè)連接鏈柱與傳動(dòng)鏈連接，連接鏈柱設(shè)計(jì)成包括半圓柱和棱形柱，半圓柱的直徑設(shè)為等 于鏈柱的直徑，半圓柱的一端面開設(shè)有與優(yōu)弧滑槽相同的連接滑槽，棱形柱的高度設(shè)為等 于鏈柱的高度，棱形柱的兩個(gè)側(cè)平面設(shè)為寬度相等，交匯處設(shè)為圓弧棱，棱形柱的外端面上 設(shè)有短圓柱，短圓柱的柱面與棱形柱的兩個(gè)側(cè)平面內(nèi)切，兩個(gè)連接鏈柱分別通過連接滑槽 與兩段傳動(dòng)鏈端部的劣弧滑槽的槽幫嚙合連接，驅(qū)動(dòng)板通過沿自身中分線對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè) 圓孔再分別與兩個(gè)連接鏈柱棱形柱上的短圓柱配合連接。
[0013] 本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的另一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)是，把第一導(dǎo)向裝置 設(shè)計(jì)成在傳動(dòng)鏈槽的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置導(dǎo)軌，同時(shí)在傳動(dòng)鏈上設(shè)置與導(dǎo)軌相配合的導(dǎo)軌槽，導(dǎo)軌 槽由鏈柱上的圓環(huán)槽和連接鏈柱上的半圓環(huán)槽組合而成，導(dǎo)軌的寬度設(shè)為等于圓環(huán)槽和半 圓環(huán)槽的寬度，導(dǎo)軌的高度設(shè)為等于圓環(huán)槽和半圓環(huán)槽的深度；把第二導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)成在 滑槽的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置導(dǎo)向滑槽，同時(shí)在傳動(dòng)銷柱上設(shè)置與導(dǎo)向滑槽相配合的圓環(huán)導(dǎo)向軌， 圓環(huán)導(dǎo)向軌的寬度等于導(dǎo)向滑槽的寬度，圓環(huán)導(dǎo)向軌的高度等于導(dǎo)向滑槽的深度。
[0014] 作為本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的進(jìn)一步改進(jìn)結(jié)構(gòu)，可在轉(zhuǎn)向槽對(duì) 應(yīng)的槽內(nèi)幫上關(guān)于傳動(dòng)軸左右對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)過渡槽，過渡槽的寬度大于傳動(dòng)銷柱的直徑， 過渡槽的槽底面與傳動(dòng)鏈槽內(nèi)側(cè)壁上的導(dǎo)軌的外側(cè)面共面，設(shè)計(jì)過渡槽主要用于運(yùn)動(dòng)過程 中使傳動(dòng)銷柱的內(nèi)端部可以從中通過，以達(dá)到延長傳動(dòng)銷柱內(nèi)端部的伸入長度增強(qiáng)傳動(dòng)平 穩(wěn)性的目的；進(jìn)一步的，把導(dǎo)向板上開設(shè)的導(dǎo)向槽設(shè)計(jì)成包括兩段導(dǎo)向彎槽和一段導(dǎo)向直 槽，兩段導(dǎo)向彎槽對(duì)稱設(shè)置在導(dǎo)向直槽兩端，兩段導(dǎo)向彎槽的一端口分別與導(dǎo)向直槽的兩 個(gè)端口平滑銜接，兩段導(dǎo)向彎槽的另一端口的投影要分別與圓弧槽的端口重合，使傳動(dòng)銷 柱運(yùn)動(dòng)到此處時(shí)其外端部可以進(jìn)入導(dǎo)向板上的導(dǎo)向槽中，讓導(dǎo)向槽對(duì)傳動(dòng)銷柱起到導(dǎo)向作 用。
[0015] 為進(jìn)一步提高本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置傳動(dòng)的平穩(wěn)性，還可以在 傳動(dòng)鏈槽的內(nèi)側(cè)對(duì)稱增設(shè)一組傳動(dòng)臂、傳動(dòng)銷柱、驅(qū)動(dòng)板、過渡槽、導(dǎo)向板，使傳動(dòng)鏈槽兩側(cè) 的傳動(dòng)臂、傳動(dòng)銷柱、驅(qū)動(dòng)板、過渡槽和導(dǎo)向板的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均相同，處于完全對(duì)稱狀 態(tài)。
[0016] 采用本發(fā)明提供的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，可以有效實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn) 動(dòng)與圓周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的相互轉(zhuǎn)換，特別是作為發(fā)動(dòng)機(jī)中的曲柄連桿機(jī)構(gòu)的替代裝置，克服了 曲柄連桿機(jī)構(gòu)固有的缺點(diǎn)，使活塞作用力近似等于傳動(dòng)鏈的軸向力，大幅度提高了輸出扭 矩，力學(xué)理論計(jì)算表明，本發(fā)明的輸出扭矩是曲軸連桿機(jī)構(gòu)輸出扭矩的2倍以上：
[0017] L使活塞軸線方向的總作用力通過鏈條直接轉(zhuǎn)換為圓周運(yùn)動(dòng)的切向力，切向力 通過傳動(dòng)銷柱驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)臂及傳動(dòng)軸做圓周運(yùn)動(dòng)，提高了直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)與相互轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換效 率，可有效節(jié)省能源；
[0018] 2.使活塞軸線總作用力沿鏈條軸方向傳遞，活塞軸線方向總作用力不會(huì)被分解產(chǎn) 生對(duì)汽缸內(nèi)壁的側(cè)壓力，不會(huì)產(chǎn)生垂直作用于缸壁的側(cè)向壓力，避免了活塞和缸壁之間側(cè) 向壓力產(chǎn)生的側(cè)向摩擦力，減少了因側(cè)向摩擦力引起的汽缸壁側(cè)向磨損及"卡缸"現(xiàn)象，提 高了活塞的做功效率和活塞的使用壽命；
[0019] 3.由于本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置不存在連桿擺動(dòng)，避免了活塞與 汽缸壁及轉(zhuǎn)動(dòng)接觸面產(chǎn)生的交變沖擊力，減小了各個(gè)部件間的不均勻摩擦和撞擊，減少了 敲缸及拉缸現(xiàn)象，同時(shí)由于本發(fā)明的慣性力小，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲，減小了發(fā) 動(dòng)機(jī)啟動(dòng)動(dòng)力，增強(qiáng)了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能；
[0020] 4.采用本發(fā)明提供的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，提高燃?xì)鈮嚎s比，以產(chǎn) 生最大燃?xì)鈮毫Γ敵龈蟮呐ぞ亍?br> [0021] 下面結(jié)合附圖所示實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置作進(jìn)一 步詳細(xì)說明：

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1是本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置第一種實(shí)施方式的主視示意圖；
[0023] 圖2是圖1的A-A截面示意圖；
[0024] 圖3是圖1的B-B截面示意圖；
[0025] 圖4是本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置第一種實(shí)施方式傳動(dòng)鏈槽結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0026] 圖5是圖4的A-A截面不意圖；
[0027] 圖6是圖4的B-B截面示意圖；
[0028] 圖7是本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置第一種實(shí)施方式的鏈柱結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0029] 圖8是圖7的H-H截面不意圖；
[0030] 圖9是本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置第一種實(shí)施方式的連接鏈柱結(jié) 構(gòu)示意圖；
[0031] 圖10是圖9的左視圖；
[0032] 圖11是本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置第一種實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)板與傳 動(dòng)鏈連接方式局部放大示意圖；
[0033] 圖12是圖11的B-B截面示意圖；
[0034] 圖13是圖11的A-A截面示意圖；
[0035] 圖14是本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置第一種實(shí)施方式的傳動(dòng)臂、傳 動(dòng)銷柱和傳動(dòng)軸組合局部放大圖；
[0036] 圖15是圖14的左視圖；
[0037] 圖16是圖14的A-A截面示意圖；
[0038] 圖17是本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置第一種實(shí)施方式的導(dǎo)向板放大 示意圖；
[0039] 圖18是本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置在運(yùn)動(dòng)過程中當(dāng)驅(qū)動(dòng)板、傳動(dòng) 銷柱與傳動(dòng)臂端部運(yùn)動(dòng)到左側(cè)且驅(qū)動(dòng)直槽端口對(duì)接時(shí)的狀態(tài)示意圖；
[0040] 圖19是本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置在運(yùn)動(dòng)過程中當(dāng)上驅(qū)動(dòng)板、傳 動(dòng)銷柱與傳動(dòng)臂端部運(yùn)動(dòng)到上圓弧槽中部時(shí)的狀態(tài)示意圖；
[0041] 圖20是本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置在運(yùn)動(dòng)過程中當(dāng)驅(qū)動(dòng)板、傳動(dòng) 銷柱與傳動(dòng)臂端部運(yùn)動(dòng)到右側(cè)且驅(qū)動(dòng)直槽端口對(duì)接時(shí)的狀態(tài)示意圖；
[0042] 圖21是本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置在運(yùn)動(dòng)過程中當(dāng)下驅(qū)動(dòng)板、傳 動(dòng)銷柱與傳動(dòng)臂端部運(yùn)動(dòng)到下圓弧槽中部時(shí)的狀態(tài)示意圖；
[0043] 圖22是本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置第二種實(shí)施方式的主視示意 圖；
[0044] 圖23是本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置第三種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0045] 圖24是本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置第三種實(shí)施方式的傳動(dòng)鏈槽結(jié) 構(gòu)示意圖；
[0046] 圖25是圖24的A~A截面不意圖；
[0047] 圖26是本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置第三種實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)板與傳 動(dòng)鏈連接方式局部放大示意圖；
[0048] 圖27是圖26的B-B截面示意圖；
[0049] 圖28是圖26的A-A截面示意圖；
[0050] 圖29是本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置與電動(dòng)機(jī)連接示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0051] 如圖1至圖17所示的本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置第一種實(shí)施方式 的示意圖中，在傳動(dòng)軸2上下兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置兩條傳動(dòng)鏈槽5，兩條傳動(dòng)鏈槽5的槽外幫14與 殼體1固定連接，槽內(nèi)幫13通過連板11與槽外幫14固定連接；兩條傳動(dòng)鏈4分別置于兩條 傳動(dòng)鏈槽5中，傳動(dòng)鏈4的寬度設(shè)計(jì)成等于傳動(dòng)鏈槽5的寬度，每條傳動(dòng)鏈4的兩端分別與 一個(gè)連桿12固定連接；傳動(dòng)軸2穿過在槽內(nèi)幫13的中心設(shè)置的圓孔安裝在殼體1上的軸承 座中，傳動(dòng)臂3的一端與傳動(dòng)軸2垂直固定連接，傳動(dòng)臂3的另一端沿自身中分線設(shè)置開口 的滑槽8 ;兩條傳動(dòng)鏈4的中部分別設(shè)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)板6,并使兩條傳動(dòng)鏈4的驅(qū)動(dòng)板6成上 下對(duì)稱設(shè)置，驅(qū)動(dòng)板6沿自身中分線開設(shè)一端開口的驅(qū)動(dòng)直槽9,開口指向槽內(nèi)幫13方向； 傳動(dòng)銷柱7置于傳動(dòng)臂3上滑槽8中，且傳動(dòng)銷柱7的長度大于傳動(dòng)臂3的厚度，內(nèi)端部伸 入驅(qū)動(dòng)板6上的驅(qū)動(dòng)直槽9中，由此可實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)鏈4、驅(qū)動(dòng)板6、傳動(dòng)銷柱7和傳動(dòng)臂3、傳動(dòng) 軸2等同步傳動(dòng)；傳動(dòng)鏈槽5由設(shè)在兩端的兩段直槽501、兩段形狀相同對(duì)稱設(shè)置的轉(zhuǎn)向槽 502和中間的圓弧槽503構(gòu)成，轉(zhuǎn)向槽502在直槽501與圓弧槽503之間，并與直槽501和 圓弧槽503平滑銜接，以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)鏈4的平滑傳動(dòng)；兩條傳動(dòng)鏈槽5中的圓弧槽503的圓心 設(shè)在傳動(dòng)軸2的軸心線上，從而使兩條傳動(dòng)鏈槽5的圓弧槽503形成上下對(duì)稱的兩個(gè)圓弧， 在運(yùn)動(dòng)過程中使傳動(dòng)銷柱7沿著圓弧軌跡運(yùn)動(dòng)；直槽501的長度設(shè)計(jì)成大于圓弧槽503的 弧長加上轉(zhuǎn)向槽502的弧長的和，驅(qū)動(dòng)板6到傳動(dòng)鏈4兩端的距離也設(shè)計(jì)成大于圓弧槽503 的弧長加上轉(zhuǎn)向槽502的弧長的和，以滿足運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)換的行程要求；傳動(dòng)鏈4與傳動(dòng)鏈槽 5之間通過第一導(dǎo)向裝置限制傳動(dòng)鏈4只可沿傳動(dòng)鏈槽5的槽向方向滑動(dòng)，第一導(dǎo)向裝置可 以通過在傳動(dòng)鏈槽5的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置導(dǎo)軌504和在傳動(dòng)鏈4上設(shè)置與導(dǎo)軌504相配合的導(dǎo)軌 槽來實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)軌504的寬度和高度設(shè)計(jì)成等于導(dǎo)軌槽的寬度和深度，使傳動(dòng)更為精密；傳動(dòng) 銷柱7與滑槽8之間通過第二導(dǎo)向裝置限制傳動(dòng)銷柱7只可在滑槽8中轉(zhuǎn)動(dòng)或沿滑槽8的 槽向滑動(dòng)，第二導(dǎo)向裝置可以通過在滑槽8的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置導(dǎo)向滑槽801和在傳動(dòng)銷柱7上 設(shè)置與導(dǎo)向滑槽801配合的圓環(huán)導(dǎo)向軌701來實(shí)現(xiàn)，圓環(huán)導(dǎo)向軌701的寬度設(shè)計(jì)成等于導(dǎo) 向滑槽801的寬度，圓環(huán)導(dǎo)向軌701的高度設(shè)計(jì)成等于導(dǎo)向滑槽801的深度；第一導(dǎo)向裝置 和第二導(dǎo)向裝置可以設(shè)計(jì)成一個(gè)或多個(gè)，或者設(shè)計(jì)成其他類似結(jié)構(gòu)；在傳動(dòng)軸2的左右兩 側(cè)對(duì)稱設(shè)置兩塊導(dǎo)向板18,導(dǎo)向板18與殼體1固定連接，導(dǎo)向板18上設(shè)有兩端開口的導(dǎo)向 槽，導(dǎo)向槽的寬度設(shè)計(jì)成等于傳動(dòng)銷柱7的直徑，導(dǎo)向槽包括兩段導(dǎo)向彎槽1801和一段導(dǎo) 向直槽1802,兩段導(dǎo)向彎槽1801對(duì)稱設(shè)置在導(dǎo)向直槽1802兩端，兩段導(dǎo)向彎槽1801的一 端口與導(dǎo)向直槽1802的端口平滑銜接，安裝時(shí)，兩段導(dǎo)向彎槽1801另一端口的投影要與圓 弧槽503的端口重合，讓導(dǎo)向板上的導(dǎo)向槽在運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)傳動(dòng)銷柱7的外端部進(jìn)行導(dǎo)向。
[0052] 為提高傳動(dòng)的精密性，可以把驅(qū)動(dòng)直槽9和滑槽8的寬度設(shè)計(jì)等于傳動(dòng)銷柱7的 直徑，把驅(qū)動(dòng)直槽9和滑槽8相對(duì)于開口端的另一端都設(shè)計(jì)成直徑等于傳動(dòng)銷柱7的直徑 的半圓形，并把驅(qū)動(dòng)直槽9半圓形端部的圓心設(shè)在傳動(dòng)鏈槽5的寬度中分線上，使驅(qū)動(dòng)直槽 9半圓形端部的圓心到開口端的距離等于傳動(dòng)鏈槽5寬度的二分之一加上與直槽501對(duì)應(yīng) 位置的槽內(nèi)幫13部分的寬度的二分之一，把滑槽8半圓形端部的圓心到傳動(dòng)軸2軸心的距 離設(shè)計(jì)等于圓弧槽503的寬度中分線到傳動(dòng)軸2軸心的距離。
[0053] 在第一種實(shí)施方式中，如圖1所示，往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置15與連桿12的外端部 連接，運(yùn)動(dòng)過程中往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置15的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)通過連桿12帶動(dòng)傳動(dòng)鏈4沿 傳動(dòng)鏈槽5做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)鏈4上的驅(qū)動(dòng)板6隨著傳動(dòng)鏈4的運(yùn)動(dòng)也做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并通過 傳動(dòng)銷柱7驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)臂3和傳動(dòng)軸2做圓周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。具體運(yùn)動(dòng)過程如下：當(dāng)往復(fù)直線運(yùn) 動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置15從行程的左端止點(diǎn)處向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過連桿12驅(qū)動(dòng)上下兩條傳動(dòng)鏈4和其 上的上下兩個(gè)驅(qū)動(dòng)板6沿上下兩條傳動(dòng)鏈槽5從左向右同步運(yùn)動(dòng)，上傳動(dòng)鏈4上的上驅(qū)動(dòng) 板6驅(qū)動(dòng)內(nèi)端部伸入到驅(qū)動(dòng)直槽9中的傳動(dòng)銷柱7沿上傳動(dòng)鏈槽5的轉(zhuǎn)向槽502和圓弧槽 503從左向右運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)銷柱7帶動(dòng)傳動(dòng)臂3和傳動(dòng)軸2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)傳動(dòng)銷柱7運(yùn)行到 圓弧槽503和轉(zhuǎn)向槽502銜接處時(shí)，傳動(dòng)銷柱7的外端部進(jìn)入導(dǎo)向板18上的導(dǎo)向彎槽1801 的端口，在導(dǎo)向彎槽1801和驅(qū)動(dòng)直槽9的共同作用下，使傳動(dòng)銷柱7 -邊隨著驅(qū)動(dòng)板6運(yùn) 動(dòng)一邊沿著驅(qū)動(dòng)直槽9的槽向方向滑動(dòng)，當(dāng)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置15運(yùn)動(dòng)到行程的右端止 點(diǎn)處時(shí)，上下兩個(gè)驅(qū)動(dòng)板6隨兩條傳動(dòng)鏈4同步運(yùn)動(dòng)至直槽501與轉(zhuǎn)向槽502交接處，使驅(qū) 動(dòng)直槽9與直槽501垂直，上下兩條傳動(dòng)鏈4上的上下兩個(gè)驅(qū)動(dòng)板6實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)直槽9開口 對(duì)接，傳動(dòng)銷柱7的外端部進(jìn)入導(dǎo)向板18上的導(dǎo)向直槽1802中，導(dǎo)向直槽1802引導(dǎo)傳動(dòng) 銷柱7從上驅(qū)動(dòng)板6上的驅(qū)動(dòng)直槽9中進(jìn)入下驅(qū)動(dòng)板6上的驅(qū)動(dòng)直槽9中，隨后往復(fù)直線 運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置15從右向左運(yùn)動(dòng)，通過連桿12驅(qū)動(dòng)上下兩條傳動(dòng)鏈4和其上的上下兩個(gè)驅(qū) 動(dòng)板6沿上下兩條傳動(dòng)鏈槽5從右向左同步運(yùn)動(dòng)，下傳動(dòng)鏈4上的下驅(qū)動(dòng)板6驅(qū)動(dòng)內(nèi)端部 伸入驅(qū)動(dòng)直槽9中的傳動(dòng)銷柱7沿下傳動(dòng)鏈槽5的轉(zhuǎn)向槽502和圓弧槽503從右向左運(yùn) 動(dòng)，傳動(dòng)銷柱7帶動(dòng)傳動(dòng)臂3和傳動(dòng)軸2繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置15再 次運(yùn)動(dòng)到行程的左端止點(diǎn)處時(shí)，傳動(dòng)銷柱7又從下驅(qū)動(dòng)板6上的驅(qū)動(dòng)直槽9中進(jìn)入上驅(qū)動(dòng) 板6上的驅(qū)動(dòng)直槽9中，繼續(xù)通過連桿12、傳動(dòng)鏈4、驅(qū)動(dòng)板6、傳動(dòng)銷柱7驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)臂3和 傳動(dòng)軸2沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)向圓周運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。上面的運(yùn)動(dòng)過程描 述使用了上下傳動(dòng)鏈、上下驅(qū)動(dòng)板、上下傳動(dòng)鏈槽和沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)只是為了表述方便，在往 復(fù)直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置15的運(yùn)動(dòng)模塊從左向右運(yùn)動(dòng)過程中，如果此時(shí)傳動(dòng)銷柱7處在下驅(qū)動(dòng) 板6上的驅(qū)動(dòng)直槽9中，就會(huì)通過連桿12、傳動(dòng)鏈4、驅(qū)動(dòng)板6、傳動(dòng)銷柱7驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)臂3和 傳動(dòng)軸2沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)此運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換原理，當(dāng)傳動(dòng)軸2與圓周運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置連接、連桿 12與往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)從動(dòng)裝置連接時(shí)，也可實(shí)現(xiàn)圓周運(yùn)動(dòng)向往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。
[0054] 如圖7至圖13所示，本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置第一種實(shí)施方式的 改進(jìn)結(jié)構(gòu)，把傳動(dòng)鏈4設(shè)計(jì)成由多個(gè)同為圓柱形的鏈柱16相互嚙合組成，在鏈柱16的一端 面開設(shè)優(yōu)弧滑槽1601和劣弧滑槽1602,使優(yōu)弧滑槽1601的槽向中分線的曲率與劣弧滑槽 1602槽幫1604的槽向中分線的曲率相等，優(yōu)弧滑槽1601的槽寬度和槽幫1603寬度設(shè)計(jì) 成等于劣弧滑槽1602的槽幫1604寬度和槽寬度，優(yōu)弧滑槽1601的槽深度和槽幫1603高 度設(shè)計(jì)成等于劣弧滑槽的槽幫1604高度和槽深度，優(yōu)弧滑槽的槽幫1603平分線與劣弧滑 槽的槽幫1604平分線共線，相鄰鏈柱16通過劣弧滑槽1602和優(yōu)弧滑槽1601的槽幫1603 相互嚙合，鏈柱16周壁上設(shè)置與導(dǎo)軌504配合的圓環(huán)槽1605 ;進(jìn)一步的改進(jìn)結(jié)構(gòu)可以把驅(qū) 動(dòng)板6設(shè)計(jì)成通過兩個(gè)連接鏈柱17與驅(qū)動(dòng)板6連接，連接鏈柱17包括半圓柱和棱形柱，把 半圓柱的直徑設(shè)計(jì)成等于鏈柱16的直徑，在半圓柱周壁上開設(shè)與導(dǎo)軌504配合的半圓環(huán)槽 1703,在半圓柱的外端面開設(shè)與優(yōu)弧滑槽1601相同的連接滑槽1701，棱形柱的高度設(shè)計(jì)成 等于鏈柱16的高度，棱形柱兩個(gè)側(cè)平面寬度相等交匯處設(shè)成圓弧棱，棱形柱的外端面設(shè)置 與驅(qū)動(dòng)板6配合連接的短圓柱1702,短圓柱1702的柱面與棱柱的兩個(gè)側(cè)平面內(nèi)切處，兩個(gè) 連接鏈柱17通過連接滑槽1701與兩段傳動(dòng)鏈端部的劣弧槽的槽幫1604嚙合連接，驅(qū)動(dòng)板 6通過沿自身中分線對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)圓孔分別與兩個(gè)連接鏈柱17棱柱上的短圓柱1702連 接。這種結(jié)構(gòu)設(shè)置的傳動(dòng)鏈可使傳動(dòng)更為平滑、穩(wěn)定。
[0055] 作為本發(fā)明第一種實(shí)施方式的另一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)，如圖1、圖2、圖4、圖5所示，在轉(zhuǎn) 向槽502對(duì)應(yīng)的槽內(nèi)幫13上關(guān)于傳動(dòng)軸2對(duì)稱設(shè)有左右兩個(gè)過渡槽10,過渡槽10的寬度 設(shè)計(jì)成大于傳動(dòng)銷柱7的直徑，過渡槽10的槽底面設(shè)計(jì)成與導(dǎo)軌504的外側(cè)面共面，設(shè)計(jì) 過渡槽10主要用于運(yùn)動(dòng)過程中使傳動(dòng)銷柱7的內(nèi)端部可以從中通過，以達(dá)到延長傳動(dòng)銷柱 內(nèi)端部的伸入長度增強(qiáng)傳動(dòng)的平穩(wěn)性的目的。
[0056] 如圖22所示的本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置第二種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu) 示意圖中，與第一種實(shí)施方式不同的是，把驅(qū)動(dòng)板6設(shè)置在兩條傳動(dòng)鏈4的右端，只在兩條 傳動(dòng)鏈4的左端分別與一個(gè)連桿12固定連接；也可以把驅(qū)動(dòng)板6設(shè)在兩條傳動(dòng)鏈4的左 端，只在兩條傳動(dòng)鏈4的右端分別與一個(gè)連桿12固定連接。這種實(shí)施方式簡化了結(jié)構(gòu)，可 節(jié)約制造成本，設(shè)計(jì)和使用中只需考慮單側(cè)傳動(dòng)的協(xié)調(diào)配合問題，實(shí)施更容易。
[0057] 如圖23至圖28所示的本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置第三種實(shí)施方式 的結(jié)構(gòu)示意圖中，與第一種實(shí)施方式不同的是，在傳動(dòng)鏈槽5的內(nèi)側(cè)對(duì)稱增設(shè)一組結(jié)構(gòu)和 連接關(guān)系均相同的傳動(dòng)臂3、傳動(dòng)銷柱7、驅(qū)動(dòng)板6、過渡槽10、導(dǎo)向板18,讓傳動(dòng)鏈槽5兩側(cè) 的傳動(dòng)部件處于完全對(duì)稱狀態(tài)，使傳動(dòng)達(dá)到最佳平衡狀態(tài)，進(jìn)一步增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的平穩(wěn)性。
[0058] 本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的第四種實(shí)施方式是在第二種實(shí)施方 式的基礎(chǔ)上，在傳動(dòng)鏈槽5的內(nèi)側(cè)對(duì)稱增設(shè)一組結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均相同的傳動(dòng)臂3、傳動(dòng)銷 柱7、驅(qū)動(dòng)板6、過渡槽10、導(dǎo)向板18,讓傳動(dòng)鏈槽5兩側(cè)的傳動(dòng)部件處于完全對(duì)稱狀態(tài)，使 傳動(dòng)達(dá)到最佳平衡狀態(tài)，進(jìn)一步增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的平穩(wěn)性。
[0059] 如圖29所示，本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置有兩種使用方式，一種是 往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)裝置15作為驅(qū)動(dòng)源與連桿12連接，通過傳動(dòng)鏈4、驅(qū)動(dòng)板6、傳動(dòng)銷柱7、傳動(dòng) 臂3和傳動(dòng)軸2驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)軸2連接的圓周運(yùn)動(dòng)裝置20做圓周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)往復(fù)直 線運(yùn)動(dòng)向圓周運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換；另一種方式是圓周運(yùn)動(dòng)裝置20作為驅(qū)動(dòng)源與傳動(dòng)軸2連接，通 過傳動(dòng)臂3、傳動(dòng)銷柱7、驅(qū)動(dòng)板6、傳動(dòng)鏈4和連桿12驅(qū)動(dòng)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)裝置做往復(fù)直線運(yùn) 動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)圓周運(yùn)動(dòng)向往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。
[0060] 本發(fā)明往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，能有效提高往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng) 相互轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換效率，節(jié)省能源；作為發(fā)動(dòng)機(jī)中的曲軸（曲柄）連桿轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的替代裝置， 能有效地減少氣缸壁與活塞之間的磨損，降低發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲；本發(fā)明可用于任 何形式的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的機(jī)械，例如，活塞式油泵、活塞式氣泵、活塞式水 泵、壓縮機(jī)等。
[0061] 以上實(shí)施例僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的描述，并非對(duì)本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的 范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域工程技術(shù)人員依據(jù)本發(fā)明的技 術(shù)方案做出的各種形式的變形，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，包括殼體（1)、傳動(dòng)軸（2)、傳動(dòng)臂（3)、傳 動(dòng)鏈⑷、傳動(dòng)鏈槽（5)、驅(qū)動(dòng)板（6)、傳動(dòng)銷柱（7)、連板（11)、連桿（12)、導(dǎo)向板（18)，其 特征在于：在所述傳動(dòng)軸（2)上下對(duì)稱設(shè)置兩條傳動(dòng)鏈槽（5)，兩條傳動(dòng)鏈槽（5)之間為槽 內(nèi)幫（13)，兩條傳動(dòng)鏈槽（5)與殼體（1)內(nèi)壁之間的槽幫為槽外幫（14)，槽外幫（14)與殼 體固定連接，槽內(nèi)幫（13)通過連板（11)與槽外幫（14)固定連接；兩條傳動(dòng)鏈（4)分別通 過第一導(dǎo)向裝置置于兩條傳動(dòng)鏈槽（5)中，傳動(dòng)鏈（4)的寬度等于傳動(dòng)鏈槽（5)的寬度；傳 動(dòng)軸（2)穿過槽內(nèi)幫（13)上設(shè)置的圓孔安裝在殼體（1)上的軸承座中，傳動(dòng)臂（3)的一端 與傳動(dòng)軸（2)垂直固定連接，傳動(dòng)臂（3)的另一端沿自身中分線設(shè)有開口的滑槽（8);兩條 傳動(dòng)鏈（4)的對(duì)應(yīng)位置分別設(shè)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)板￠)，并使兩條傳動(dòng)鏈（4)的驅(qū)動(dòng)板（6)成上 下對(duì)稱設(shè)置，當(dāng)驅(qū)動(dòng)板（6)設(shè)在傳動(dòng)鏈（4)的一端時(shí)，每條傳動(dòng)鏈（4)的另一端分別與一個(gè) 連桿（12)固定連接，當(dāng)驅(qū)動(dòng)板（6)設(shè)在傳動(dòng)鏈（4)的中部時(shí)，每條傳動(dòng)鏈（4)的兩端分別 與一個(gè)連桿（12)固定連接，驅(qū)動(dòng)板（6)沿自身中分線設(shè)有一端開口的驅(qū)動(dòng)直槽（9)，驅(qū)動(dòng) 直槽（9)的開口指向槽內(nèi)幫（13)方向；傳動(dòng)銷柱（7)通過第二導(dǎo)向裝置置于滑槽⑶中， 傳動(dòng)銷柱（7)的長度大于傳動(dòng)臂（3)的厚度，內(nèi)端部伸入驅(qū)動(dòng)板（6)上的驅(qū)動(dòng)直槽（9)中； 傳動(dòng)鏈槽（5)包括設(shè)在兩端的兩段直槽（501)、兩段形狀相同對(duì)稱設(shè)置的轉(zhuǎn)向槽（502)和 中間的圓弧槽（503)，轉(zhuǎn)向槽（502)設(shè)在直槽（501)與圓弧槽（503)之間，轉(zhuǎn)向槽（502)分 別與直槽（501)和圓弧槽（503)平滑銜接，圓弧槽（503)的圓心與傳動(dòng)軸（2)的軸心重合， 當(dāng)驅(qū)動(dòng)板（6)設(shè)在傳動(dòng)鏈（4)的一端時(shí)，驅(qū)動(dòng)板￠)到傳動(dòng)鏈（4)另一端的距離大于圓弧 槽（503)的弧長加上轉(zhuǎn)向槽（502)的弧長的和，對(duì)應(yīng)端的直槽（501)的長度也大于圓弧槽 (503)的弧長加上轉(zhuǎn)向槽（502)的弧長的和，當(dāng)驅(qū)動(dòng)板（6)設(shè)在傳動(dòng)鏈（4)的中部時(shí)，驅(qū)動(dòng) 板（6)到傳動(dòng)鏈（4)兩端的距離均大于圓弧槽（503)的弧長加上轉(zhuǎn)向槽（502)的弧長的和， 兩段直槽（501)的長度也均大于圓弧槽（503)的弧長加上轉(zhuǎn)向槽（502)的弧長的和；所述 導(dǎo)向板（18)關(guān)于傳動(dòng)軸⑵左右對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)，兩個(gè)導(dǎo)向板（18)與殼體⑴固定連接，導(dǎo) 向板（18)上開設(shè)有運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)傳動(dòng)銷柱（7)的外端部進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽的寬度 等于傳動(dòng)銷柱（7)的直徑。
2. 按照權(quán)利要求1所述的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng) 直槽（9)和滑槽⑶的寬度等于傳動(dòng)銷柱（7)的直徑，驅(qū)動(dòng)直槽（9)和滑槽⑶相對(duì)于開 口端的另一端均設(shè)為直徑等于傳動(dòng)銷柱（7)直徑的半圓形，驅(qū)動(dòng)直槽（9)半圓形端部的圓 心設(shè)在傳動(dòng)鏈槽（5)的寬度中分線上，驅(qū)動(dòng)直槽（9)半圓形端部的圓心到開口端的距離等 于傳動(dòng)鏈槽（5)寬度的二分之一加上與直槽（501)對(duì)應(yīng)位置的槽內(nèi)幫（13)部分的寬度的 二分之一，滑槽（8)半圓形端部的圓心到傳動(dòng)軸（2)軸心的距離等于圓弧槽（503)的寬度 中分線到傳動(dòng)軸（2)軸心的距離。
3. 按照權(quán)利要求2所述的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于：所述傳動(dòng) 鏈⑷由相同的多個(gè)鏈柱（16)相互哨合組成，鏈柱（16)為圓柱形，鏈柱（16)的一端面開 設(shè)有優(yōu)弧滑槽（1601)和劣弧滑槽（1602)，優(yōu)弧滑槽（1601)的槽向中分線的曲率與劣弧滑 槽（1602)槽幫（1604)的槽向中分線的曲率相等，優(yōu)弧滑槽（1601)的槽寬度和槽幫（1603) 寬度等于劣弧滑槽（1602)的槽幫（1604)寬度和槽寬度，優(yōu)弧滑槽（1601)的槽深度和槽幫 (1603)高度等于劣弧滑槽（1602)的槽幫（1604)高度和槽深度，優(yōu)弧滑槽（1601)的槽幫 (1603)平分線與劣弧滑槽（1602)的槽幫（1604)平分線共線，相鄰鏈柱（16)通過劣弧滑槽 (1602)和優(yōu)弧滑槽（1601)的槽幫（1603)相互嚙合。
4. 按照權(quán)利要求3所述的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng) 板（6)通過兩個(gè)連接鏈柱（17)與傳動(dòng)鏈（4)連接，連接鏈柱（17)包括半圓柱和棱形柱， 半圓柱的直徑等于鏈柱（16)的直徑，半圓柱的一端面開設(shè)有與優(yōu)弧滑槽（1601)相同的連 接滑槽（1701)，棱形柱的高度等于鏈柱（16)的高度，棱形柱的兩個(gè)側(cè)平面寬度相等，交匯 處為圓弧棱，棱形柱的外端面上設(shè)有短圓柱（1702)，短圓柱（1702)的柱面與棱形柱的兩個(gè) 側(cè)平面相切，兩個(gè)連接鏈柱（17)分別通過連接滑槽（1701)與兩段傳動(dòng)鏈端部的劣弧滑槽 (1602)的槽幫（1604)嚙合連接，驅(qū)動(dòng)板（6)通過沿自身中分線對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)圓孔分別與 兩個(gè)連接鏈柱（17)棱形柱上的短圓柱（1702)配合連接。
5. 按照權(quán)利要求4所述的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于：所述第一 導(dǎo)向裝置為：傳動(dòng)鏈槽（5)的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有導(dǎo)軌（504)，傳動(dòng)鏈（4)設(shè)有與導(dǎo)軌（504)相配合 的導(dǎo)軌槽，所述導(dǎo)軌槽由鏈柱（16)上的圓環(huán)槽（1605)和連接柱（17)上的半圓環(huán)槽（1703) 組合而成，導(dǎo)軌（504)的寬度等于圓環(huán)槽（1605)和半圓環(huán)槽（1703)的寬度，導(dǎo)軌（504)的 高度等于圓環(huán)槽（1605)和半圓環(huán)槽（1703)的深度；所述第二導(dǎo)向裝置為：傳動(dòng)臂（3)上的 滑槽⑶的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有導(dǎo)向滑槽（801)，傳動(dòng)銷柱（7)上設(shè)有與導(dǎo)向滑槽（801)相配合的圓 環(huán)導(dǎo)向軌（701)，圓環(huán)導(dǎo)向軌（701)的寬度等于導(dǎo)向滑槽（801)的寬度，圓環(huán)導(dǎo)向軌（701) 的高度等于導(dǎo)向滑槽（801)的深度。
6. 按照權(quán)利要求5所述的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于：所述轉(zhuǎn)向 槽（502)對(duì)應(yīng)位置的槽內(nèi)幫（13)上關(guān)于傳動(dòng)軸（2)左右對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)過渡槽（10)，過渡槽 (10)的寬度大于傳動(dòng)銷柱（7)的直徑，過渡槽（10)的槽底面與導(dǎo)軌（504)的外側(cè)面共面， 過渡槽（10)用于運(yùn)動(dòng)過程中使傳動(dòng)銷柱（7)的內(nèi)端部從中通過；所述導(dǎo)向板（18)上開設(shè) 的導(dǎo)向槽包括兩段導(dǎo)向彎槽（1801)和一段導(dǎo)向直槽（1802)，兩段導(dǎo)向彎槽（1801)對(duì)稱設(shè) 置在導(dǎo)向直槽（1802)兩端，兩段導(dǎo)向彎槽（1801)的一端口分別與導(dǎo)向直槽（1802)的兩端 口平滑銜接，兩段導(dǎo)向彎槽（1801)另一端口的投影分別與圓弧槽（503)的端口重合。
7. 按照權(quán)利要求6所述的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于：在傳動(dòng)鏈 槽（5)的內(nèi)側(cè)對(duì)稱增設(shè)一組傳動(dòng)臂（3)、傳動(dòng)銷柱（7)、驅(qū)動(dòng)板（6)、過渡槽（10)、導(dǎo)向板 (18)，傳動(dòng)鏈槽兩側(cè)的傳動(dòng)臂（3)、傳動(dòng)銷柱（7)、驅(qū)動(dòng)板（6)、過渡槽（10)、導(dǎo)向板（18)的 結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均相同。
8. 按照權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于： 還包括往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)裝置（15)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)裝置（20)，往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)裝置（15)與連桿（12) 連接，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)裝置（20)與傳動(dòng)軸（2)連接。
9. 按照權(quán)利要求8所述的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于：所述往復(fù) 直線運(yùn)動(dòng)裝置（15)為氣缸活塞，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)裝置（20)為從動(dòng)裝置。
10. 按照權(quán)利要求8所述的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于：所述往復(fù) 直線運(yùn)動(dòng)裝置（15)為從動(dòng)裝置，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)裝置（20)為電動(dòng)機(jī)。
【文檔編號(hào)】F16H37/12GK104061304SQ201410280856
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】安里千, 劉慶, 毛靈濤, 劉升貴 申請(qǐng)人:安里千