雙鏈懸掛式傳動機構的製作方法

2023-08-01 07:16:26

專利名稱：雙鏈懸掛式傳動機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及活塞式內燃內部的傳動技術領域。它替代曲軸機構，可以提高機械傳 動效率，從而使內燃機的總熱效率得到大幅度提升。
背景技術：
如圖1所示，曲軸機構是現今內燃機的最主要的傳動部件。它由連杆O)、曲軸 (17)組成，連杆( 與曲軸(17)之間的聯接部位為聯接杆(3)。在工作衝程中它是這樣完 成工作的由活塞(1)負責收集(缸體內的)熱膨脹動能並轉化成動力，通過連杆( 將動 力傳遞給曲軸(17)，再由曲軸(17)對外部輸出動力(動能)。
我們把曲軸(17)對外部輸出的動能，與所耗燃料的燃燒值總和之比，稱之為總熱 效率。現今內燃機的總熱效率偏低，一般只有45%，從發明內燃機至今，這個技術難題一直 困擾著人們，難題在於，人們忽略了技術方面障礙的原因所在，因而沒能進行有針對性的研
發明思路
為闡明技術方面的障礙因素所在，現將總熱效率分解成兩個技術環節進行技術分 析。
一、燃熱效率環節
活塞(1)收集熱膨脹動能這個技術環節，劃定為燃熱效率環節。以現有技術手段， 我們已經能夠保證將有效燃燒率(燃料在缸體內、排氣閥開啟以前進行的燃燒稱為有效燃 燒)達到98%以上；而且，就活塞(1)本身而言，它幾乎可以100%地收集缸體內的的熱膨 脹動能。因此，排除其它因素，現今內燃機的燃熱效率是能夠達到95%以上的。
二、機械傳動效率環節。
曲軸(17)通過連杆(2)收集活塞⑴傳遞過來的動力，這個技術環節劃定為機械 傳動效率環節。
參照力學分析圖(圖2)，以工作衝程為例，曲軸機構在工作時，連杆O)與活塞 ⑴中心線之間的夾角β不斷變化，連杆⑵與曲軸(17)之間的夾角α也不斷變化。根 據力學原理，如果設活塞(1)輸出動力為F，那麼曲軸(17)上的聯接杆(3)在每個瞬間實際 獲取的動力(矩力)Scosii -sina -F0按統計學原理我們通過計算可以得知，曲軸機構 的機械傳動效率只有55 65% ；動力的損失造成了動能的損失。
不僅如此，因COS β · Sina在數值上大於0. 6的時段很短暫，與這個時段相對應 的活塞(1)運行距離，只佔工作衝程距離的四分之一，所以有效燃燒必然受到了負面影響。
根據以上技術環節的劃定，總熱效率=燃熱效率X機械傳動效率。
如果仍以曲軸機構為傳動部件，要實現提高總熱效率的目的，那麼只能假設它能 夠達到這樣的技術要求連杆O)與活塞(1)中心線的夾角β保持0°，連杆O)與曲軸 (17)的夾角α保持90°。但是，曲軸機構是不可能完成這樣的技術動作的，因此我們只有 研製發明新的傳動機構才是合理的技術發展方向。發明內容
以發明思路確立的技術理念為發展目標，我研製發明了雙鏈懸掛式傳動機構(簡 稱雙鏈機構)，如圖3所示。
雙鏈機構主要由連杆(2)、聯接杆(3)、兩根鏈條⑷、兩根主力轉軸(1 組成。在 工作衝程中它是這樣完成工作的由活塞(1)負責收集(缸體內的)熱膨脹動能並轉化成 動力，通過連杆( 和聯接杆C3)將動力遞給鏈條，鏈條(4)再將動力傳遞給主力轉軸(12)。主力轉軸(12)的作用相當於曲軸機械中的曲軸(1)。
圖3中的右側圖為雙鏈機構立體示意圖，左側為力學分析圖。在工作衝程的主要 階段(圖3中，聯按杆從A點運行至B點階段)，活塞⑴中心線與連杆(2)重合，連杆(2) 與兩根鏈條(4)平行並且在同一平面上(不發生扭力現象)。這樣的工作狀態，可以確保機 械傳動效率達到85%以上。


圖1、圖2分別是曲軸機構的立體示意圖和力學分析圖。圖3中右側圖和左側圖分 別是雙鏈機構的立體示意圖和力學分析圖。
圖4、圖5、圖6分別是雙鏈機構主視圖、俯視圖、左視圖。雙鏈機構由活塞(1)、連 杆(2)、聯接杆(3)、鏈條(4)、輔助牙輪(5)、內軌道輪(6)、內軌道(7)、外軌道輪(8)、外軌 道(9)、主力牙輪(10)、固定軸(11)、主力轉軸(12)、工作軸(13)、(工作軸的)獲功齒輪 (14)、(主力轉軸的)傳動齒輪(15)、(固定軸的)固定梢(16)組成。
具體實施方式
一、固定軸(11)由固定梢(16)固定在機座上，輔助牙輪( 通過一個軸承安裝在 固定軸(11)上。它們負責對鏈條(4)起支撐作用。
二、主力轉軸(1 通過軸承安裝在機座上，主力牙輪(5)固定在主力轉軸(12) 上；獲功齒輪(14)固定在工作軸(13)上。主力轉軸(12)與工作軸(13)通過傳動齒輪(15) 與獲功齒輪(14)進行傳動。它們負責收集獲取動力，並對外部輸出動力(動能)。
三、鏈條(4)懸掛在輔助牙輪( 和主力牙輪(10)上，聯接杆(3)固定在兩根鏈 條⑷上。
四、活塞⑴與連杆⑵活扣連接、連杆⑵與聯接杆(3)通過軸承聯接固定。
在內燃機的工作衝程時，雙鏈機構是這樣進行工作的活塞(1)通過連杆(2)和聯 接杆C3)將動力輸送給(兩根懸掛的)鏈條，鏈條(4)通過主力轉軸(1 將動力輸送 給工作軸(13)，工作軸(13)最終負責對外部傳送動力。
本說明書附圖只描繪了一個傳動組(一個氣缸組)。多氣缸組的內燃機，由工作軸(13)負責多個傳動組的聯接。換句話說，一個氣缸組在進行排氣衝程、進氣衝程、壓縮衝程 時需要的動力，由工作軸(13)從其它氣缸組獲取並傳輸過來。
由於鏈條(4)是懸掛著的，當鏈條(4)與連杆( 互相傳動時，容易發生晃動，就 會影響到工作的穩定性和可靠性。設計內軌道輪(6)與內軌道(7)、外軌道輪(8)與外軌道 (9)的技術組合裝置，就是為了預防晃動，保證運行的穩定和可靠性。內軌道輪(6)和外軌道輪(8)可以是一種異型軸承，它們安裝在聯接杆C3)上。
權利要求
1.雙鏈懸掛式傳動機構的組成標誌是一個連杆( 、和兩根懸掛著的鏈條(4)為一個 傳動組。一般情況下，一個傳動組為一個缸體組提供傳動。
2.多個傳動組由工作軸(1 負責聯動。兩個相鄰的傳動組，可以共用主力轉軸(12) 和固定軸(11)。
3.在內燃機工作衝程的主要(行程)階段，傳動扭矩不發生損失，(較曲軸機構)活塞 能夠有更長的運行距離。
4.固定軸(11)固定在機座上，不需要轉動；輔助牙輪(5)可以是一個異型軸承。
5.為防止鏈條(4)與連杆( 互相傳動時發生晃動，增設了軌道與軌道輪的技術裝置。
全文摘要
在內燃機的工作衝程時，雙鏈機構是這樣進行工作的活塞(1)通過連杆(2)和聯接杆(3)將動力輸送給(兩根懸掛的)鏈條(4)，鏈條(4)通過主力轉軸(12)將動力輸送給工作軸(13)，工作軸(13)最終負責對外部傳送動力。本說明書附圖只描繪了一個傳動組(一個氣缸組)。多氣缸組的內燃機，由工作軸(13)負責多個傳動組的聯接。換句話說，一個氣缸組在進行排氣衝程、進氣衝程、壓縮衝程時需要的動力，由工作軸(13)從其它氣缸組獲取並傳輸過來。
文檔編號F16H57/00GK102042379SQ20101053238
公開日2011年5月4日 申請日期2010年11月1日 優先權日2010年11月1日
發明者肖培林 申請人:肖培林