雙曲柄雙連杆活塞機構的製作方法
2023-05-18 21:29:51 2
專利名稱：雙曲柄雙連杆活塞機構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種往復活塞式內燃機曲柄連杆機構，具體地說是一種具有雙曲柄雙連杆無曲軸結構的雙曲柄雙連杆活塞機構。
傳統的往復活塞式內燃機曲柄連杆機構都是採用單連杆、單曲柄、有曲軸結構，由於這種結構在活塞下行做功推動連杆曲柄運動時，活塞的中軸線與連杆產生連杆擺角β，隨活塞下行至曲柄轉角α在90度以前，擺角β隨活塞下行而增大，根據正置曲柄連杆機構運動學，連杆擺角β越大，側推力將越大的規律，所以活塞與氣缸會產生側推力，從而增加了活塞與氣缸的側推摩擦力，降低了機械效率；同時由於側推力的產生，活塞傳遞給連杆曲柄的轉矩力減小，輸出功率較低，側推力的產生還會使活塞裙與氣缸壁出現拍擊噪音，使發動機噪音較大；另外，由於多缸組合內燃機是由各缸內活塞連杆與曲軸相連，從而使其在增加氣缸數方面受到局限，目前整機的多缸組合的最大極限是24缸，所以對於大功率輸出及多用途方面，單個整機難以滿足需要，而且有曲軸內燃機在製造方面也存在結構複雜，加工要求高，維修複雜、成本高、效率低等不利因素。
本實用新型的目的就是要提供一種活塞與氣缸無側推力、機械效率高、噪音較低、整機結構簡單、製造成本低、加工維修方便、增加氣缸數無局限性、適用於單、多缸，二衝程、四衝程往復活塞式內燃機的雙曲柄雙連杆活塞機構。
本實用新型的目的是這樣實現的為了保證活塞的往復運動能可靠地轉變為雙連杆分開、重合、上下運動及雙曲柄的反方向旋轉運動，在活塞內設置了球形連結器，雙連杆小頭分別與球形連結器相連，雙連杆大頭分別與雙曲柄相連接，從而形成頂角是以球形連結器為中心點的雙連杆小頭交叉角，兩底角分別是雙連杆大頭與雙曲柄平面構成角的等腰三角形的受力結構，當雙連杆分別推動雙曲柄反向旋轉運動時，產生的反作用力匯交於球形連結器上，使水平方向上的作用力在球形連結器上相互抵消，從而使活塞對氣缸的側推力消除；本實用新型取消了曲軸，採用了齒輪傳動輸出方式，即雙曲柄分別與圓錐齒輪一起安裝在兩個具有同一軸心線的支承軸上，通過兩支承軸與缸體定位，兩圓錐齒輪分別與輸出軸軸端的圓錐齒輪相嚙合，從而將雙曲柄的反向旋轉運動變為輸出軸的單向旋轉運動，再傳遞給整機主軸輸出。
由於本實用新型中無側推力存在，所以活塞下行力通過球形連結器等分在雙連杆及雙曲柄上，從而增加了曲柄的轉矩力，提高了輸出功率；由於無側推力，也就沒有了側推摩擦力及活塞裙對氣缸壁的拍擊，從而有效地提高了機械效率，降低了噪音汙染；由於採用本實用新型的整機取消了傳統的曲軸，從而使整機結構簡單，加工維修方便，降低了製造成本，同時在增加氣缸數上不受局限，可按整機功率及用途的需要增加氣缸數，大幅度提高整機功率。
附圖
為本實用新型結構示意圖。
以下結合附圖對本實用新型加以進一步說明參看附圖。雙曲柄連杆活塞機構由活塞(1)、球形連結器(2)、連杆(3)、連杆(4)曲柄(5)、曲柄(6)、圓錐齒輪(7)、圓錐齒輪(8)、軸(9)、軸(10)、圓錐齒輪(11)、輸出軸(12)組成。其具體構成為在活塞(1)內設置有一球形連結器(2)，連杆(3)和連杆(4)的小頭分別與球形連結器(2)相連接，連杆(3)和連杆(4)的大頭分別與曲柄(5)和曲柄(6)相連接，曲柄(5)和圓錐齒輪(7)、曲柄(6)和圓錐齒輪(8)分別安裝在軸(9)和軸(10)上，通過軸(9)和軸(10)定位安裝在缸體上，軸(9)和軸(10)具有同一軸心線，圓錐齒輪(7)和圓錐齒輪(8)分別與輸出軸(12)軸端的圓錐齒輪(10)相嚙合。
其中球形連結器(2)可採用鎳鉻滲碳表面硬化鋼車磨加工成兩個半球體製成，圓錐齒輪(7)，圓錐齒輪(8)和圓錐齒輪(10)可採用直齒圓錐齒輪。
權利要求1.一種雙曲柄雙連杆活塞機構，其特徵是在活塞(1)內設置有一球形連結器(2)，連杆(3)和連杆(4)的小頭分別與球形連結器(2)相連接，連杆(3)和連杆(4)的大頭分別與曲柄(5)和曲柄(6)相連接，曲柄(5)和圓錐齒輪(7)、曲柄(6)和圓錐齒輪(8)分別安裝在軸(9)和軸(10)上，通過軸(9)和軸(10)定位安裝在缸體上，軸(9)與軸(10)具有同一軸心線，圓錐齒輪(7)和圓錐齒輪(8)分別與輸出軸(12)軸端的圓錐齒輪(10)相嚙合。
2.根據權利要求1所述的雙曲柄雙連杆活塞機構，其特徵是圓錐齒輪(7)、圓錐齒輪(8)和圓錐齒輪(10)均為直齒圓錐齒輪。
專利摘要本實用新型涉及一種適用於往復活塞式內燃機的雙曲柄雙連杆活塞機構。其特徵是在活塞內設置一球形連結器，雙連杆小頭分別與球形連結器相連，雙連杆大頭分別與雙曲柄相連，雙曲柄分別與圓錐齒輪一起安裝在兩支承軸上，通過支承軸與機體定位，兩圓錐齒輪分別與輸出軸上的圓錐齒輪相嚙合。本實用新型無側推力存在，從而有效地提高了機械效率、降低了噪音；由於取消了曲軸，從而使整機結構簡單，加工維修方便，並可大幅度提高整機功率。
文檔編號F01B9/02GK2118822SQ9220437
公開日1992年10月14日 申請日期1992年3月14日 優先權日1992年3月14日
發明者高忠新 申請人:高忠新