專利名稱：可增大搖桿擺角的自驅(qū)式無動(dòng)力車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種動(dòng)力機(jī)械，特別是一種傳動(dòng)效率較高的動(dòng)力機(jī)械。
背景技術(shù)：
中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)?00810044287. 2，申請(qǐng)人覃國(guó)君、譚朝春于2008年4月 21日申請(qǐng)的名為“自驅(qū)式無動(dòng)力車輛”，公開了一種傳動(dòng)效率較高的動(dòng)力機(jī)械，用來作為車 輛的動(dòng)力或其它動(dòng)力，有若干串接的四桿機(jī)構(gòu)，一根曲軸的曲拐形成曲柄，曲柄的端部與一 根連桿一端活動(dòng)連接，連桿另一端與一套搖桿裝置活動(dòng)連接，所述搖桿裝置另一端與機(jī)架 活動(dòng)鉸接形成擺動(dòng)中心，以擺動(dòng)中心作為一固接在搖桿端部上的弧形齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，弧 形齒輪與一個(gè)小齒輪間歇往復(fù)嚙合，與齒輪同軸的大齒輪按設(shè)定方向傳遞扭矩，所述扭矩 帶動(dòng)另一串接的四桿機(jī)構(gòu)的曲軸，以此承接上述結(jié)構(gòu)，最后一級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)形成的扭矩作為 驅(qū)動(dòng)車輛或其它裝置的動(dòng)力，該裝置巧妙地利用杠桿裝置增長(zhǎng)力臂，所以在著力點(diǎn)只須施 加較小的力在另一端就能獲得較大的力矩。上述裝置如按傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，最關(guān)鍵的是搖桿繞機(jī)架上鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，如搖桿轉(zhuǎn) 角較大，則與之固接的弧形齒輪每次帶動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角度則較大，從而減小了轉(zhuǎn)動(dòng)的間 隙時(shí)間，使轉(zhuǎn)動(dòng)更連續(xù)平穩(wěn)。然而按申請(qǐng)所采用的結(jié)構(gòu)形式，四桿機(jī)構(gòu)中的搖桿受結(jié)構(gòu)的限 制，每次轉(zhuǎn)角不會(huì)很大，如申請(qǐng)所獲得的轉(zhuǎn)角為22°，每次只有5. 9齒接觸，即曲軸每轉(zhuǎn)一 圈只能驅(qū)動(dòng)與弧形齒輪相嚙合的小齒輪5. 9齒，這樣運(yùn)轉(zhuǎn)的停頓間隙太大，使運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)， 波動(dòng)太大，這個(gè)缺陷應(yīng)該得到改正。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能克服公知技術(shù)缺點(diǎn)，曲軸每轉(zhuǎn)一圈使小齒輪獲得更 大的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，從而使該裝置獲得更加平穩(wěn)無波動(dòng)的傳動(dòng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種可增大搖桿擺角的自驅(qū)式無動(dòng)力車 輛，有若干組串接的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，每一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)有一組并接的四桿機(jī)構(gòu)，所述四桿機(jī)構(gòu)均與 一曲軸相連，曲軸的一組曲拐形成四桿機(jī)構(gòu)的曲柄，曲柄一端與連桿相連，有一套搖桿裝 置，所述搖桿裝置的另一端與機(jī)架活動(dòng)鉸接形成擺動(dòng)中心，以擺動(dòng)中心作為一固接在搖桿 上的弧形齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，弧形齒輪與一個(gè)小齒輪間歇往復(fù)嚙合，與小齒輪同軸的大齒輪 按設(shè)定方向傳遞扭矩，所述扭矩帶動(dòng)另一串接的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)的曲軸，最后一級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)形 成的扭矩帶動(dòng)負(fù)載，其特別之處在于搖桿及連桿之間接入一個(gè)長(zhǎng)度可改變的結(jié)構(gòu)，通過連 桿控制該結(jié)構(gòu)的伸縮，搖桿的一端與該機(jī)構(gòu)相連。進(jìn)一步的方案為所述長(zhǎng)度可改變的結(jié)構(gòu)為多組平行四邊形機(jī)構(gòu)。采用上述方案，搖桿的擺動(dòng)角度較公知技術(shù)有增加，從而弧形齒輪繞擺動(dòng)中心轉(zhuǎn) 動(dòng)的角度增加，所帶動(dòng)的小齒輪能轉(zhuǎn)更大的角度，從而使傳動(dòng)裝置傳動(dòng)效率提高，傳動(dòng)更平 穩(wěn)，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的。下面結(jié)合圖示及實(shí)施例對(duì)方案作更詳細(xì)的說明。


圖1為增大搖桿擺角的自驅(qū)式無動(dòng)力車輛的原理圖；圖2為可增大搖桿擺角的自驅(qū)式無動(dòng)力車輛一個(gè)傳動(dòng)環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)俯視圖；圖3為圖2中A-A截面圖；圖4為計(jì)算搖桿擺角的簡(jiǎn)圖；圖5為計(jì)算多組平行四邊形收縮長(zhǎng)度的簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示包括若干串接的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，本實(shí)施例為三組，每一組里有一根曲軸，曲 軸的三個(gè)曲拐分別與三個(gè)四桿機(jī)構(gòu)相接，三個(gè)四桿機(jī)構(gòu)的未端有一共同的動(dòng)力輸出軸，所 述的輸出軸與下一組串接的曲軸相連，作為下一曲軸的動(dòng)力來源，以此類推。詳細(xì)的具體說明包括，如以第一組傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為例，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的首端為曲軸1，曲軸 1上有一組曲拐，具體說來有三個(gè)曲拐2，3，4均勻地分布在軸向范圍內(nèi)，在徑向是分布在 360°內(nèi)，間隔為120°，所述的三個(gè)曲拐分別與一組并聯(lián)四桿機(jī)構(gòu)相接，四桿機(jī)構(gòu)上與曲拐 活動(dòng)相接的各是一組連桿5，6，7，即曲拐2與連桿5，曲拐3與連桿6，曲拐4與連桿7，連桿 5,6,7的另一端各與一個(gè)可伸縮的構(gòu)件8，9，10活動(dòng)連接，如連桿5與構(gòu)件8，連桿6與構(gòu)件 9，連桿7與構(gòu)件10，構(gòu)件的另一端各與一個(gè)搖桿裝置11，12，13相接，如構(gòu)件8與搖桿11， 構(gòu)件9與搖桿12，構(gòu)件10與搖桿13，搖桿的另一端接有一弧形齒14，15，16，如搖桿11上 固接有弧形齒14，搖桿12上固接弧形齒15，搖桿13上固接弧形齒16，而弧形齒各與一組 小齒輪17，18，19嚙合，如弧形齒14與小齒輪17嚙合，弧形齒15與小齒輪18嚙合，弧形齒 16與小齒輪19嚙合，而小齒輪各與一個(gè)大齒輪20，21，22固接，如小齒輪17與大齒20，小 齒輪18與大齒21，小齒輪19與大齒22，小齒輪與大齒輪繞同一軸心旋轉(zhuǎn)，而小齒輪是活套 在軸23上，大齒輪均各通過一個(gè)超越離合裝置與軸23相接，只傳遞給定方向的扭矩，而反 方向打滑，獲得扭矩的軸23通過一個(gè)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)24將動(dòng)力傳遞給下級(jí)動(dòng)力機(jī)構(gòu)的曲軸， 如曲軸25，由曲軸25帶動(dòng)相應(yīng)的四桿機(jī)構(gòu)，又將動(dòng)力傳遞給由曲軸26相連的四桿機(jī)構(gòu)，最 后由軸27將動(dòng)力輸出。與公知技術(shù)不同的是，在一組傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，所涉及的四桿機(jī)構(gòu)中的連桿，如連桿5， 6，7并未直接與搖桿相接，按技術(shù)方案連桿與一個(gè)長(zhǎng)度可改變的結(jié)構(gòu)相連，并控制該構(gòu)件， 本實(shí)施例的與連桿相連的構(gòu)件為多組可伸縮的平行四邊形機(jī)構(gòu)，即構(gòu)件由多個(gè)串連的平行 四邊形組成，其組成包括每?jī)善闹虚g交叉在一起并鉸接，其端部再與另一組兩交叉片的 端部鉸接，以此形成的四邊平行并可拉長(zhǎng)或收縮，在所形成的多組串接的平行四邊形中一 組連桿5，6，7的一端與最外端的平行四邊形鉸接，鉸接點(diǎn)為28，29，30，該平行四邊形的另 一鉸接點(diǎn)31，32，33與機(jī)架鉸接，當(dāng)最外端的平行四邊形在與之活動(dòng)相連的桿5或6或7作 用時(shí)，該平行四邊形拉長(zhǎng)或壓縮，導(dǎo)致后面的一組平行四邊形拉長(zhǎng)或壓縮，從而帶動(dòng)搖桿向 前或后退。以多組可伸縮的平行四邊形機(jī)構(gòu)與搖桿相連的具體結(jié)構(gòu)如圖3所示，圖示中描繪 出一根搖桿與所連接的可伸縮平行四邊形機(jī)構(gòu)，以最外邊的一組為例，圖示中，包括與一個(gè) 曲拐相連的連桿5，連桿5的另一端與多組平行四邊形鉸接，鉸接點(diǎn)為28，與28相鄰的鉸接
4點(diǎn)31與機(jī)架連接，其余的鉸接點(diǎn)34，35，36，37通過銷與機(jī)架上的導(dǎo)槽38配合，在導(dǎo)槽內(nèi) 運(yùn)動(dòng)，或34，35，36不與導(dǎo)槽配合，搖桿11 一端與最后端的一個(gè)平行四邊形的鉸鏈連接，另 一端與機(jī)架上的一根銷活動(dòng)連接，形成擺動(dòng)中心39，以擺動(dòng)中心形成一弧形齒14的轉(zhuǎn)動(dòng)中 心，弧形齒與小齒輪17嚙合，小齒輪17與大齒20同軸，大齒20內(nèi)裝有超越離合裝置，以確 定方向向軸23傳遞扭矩。圖示中搖桿11的虛線表示另一極限位置，兩個(gè)極限位置之間形成夾角，該夾角越 大，弧形齒14在一個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)的角度越大，帶動(dòng)更多小齒輪17的齒轉(zhuǎn)動(dòng)，在圖示中，標(biāo)號(hào) 40的點(diǎn)為曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，與曲軸曲拐相連的連桿5 —方面繞曲拐2的轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)，同 時(shí)曲拐2又繞曲軸的中心40轉(zhuǎn)動(dòng)，因此連桿5作平面運(yùn)動(dòng)，并且繞鉸接點(diǎn)28作擺動(dòng)，當(dāng)連 桿5在曲拐2的帶動(dòng)下作平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)曲軸作順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)一圈為360°，則在一個(gè) 0° -180°的范圍內(nèi)連桿5給第一個(gè)平行四邊形作用的是拉力，因此多組平行四邊形整體 長(zhǎng)度增長(zhǎng)，搖桿11在增長(zhǎng)的四邊形作用下向左繞擺動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)，直到一個(gè)極限位置，而在 180° -360°的范圍內(nèi)，連桿5給第一個(gè)平行四邊形作用的是推力，于是整個(gè)平行四邊形構(gòu) 件壓縮，搖桿11處在虛線位置，由于壓縮，搖桿11可以向右擺到極限位置，從而盡可能地增 加搖桿11繞擺動(dòng)中心39轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，這與公知技術(shù)中連桿固定長(zhǎng)度所帶來的效果不同。舉一個(gè)具體的結(jié)構(gòu)計(jì)算，如圖4所示的簡(jiǎn)圖，在機(jī)構(gòu)中設(shè)搖桿長(zhǎng)200mm，平行四邊 形的收縮長(zhǎng)度為IOOmm在Δ ABC中，AB、AC為搖桿長(zhǎng)度，并分別代表搖桿的兩極限位置，收縮長(zhǎng)度為BC，則 通過Rt Δ ADC中
SinLDAC= =0.25 200/.ZDAC=Hj0.·. ΖΑ = 28·8°則Z A就是搖桿的擺角，如果改變BC的值，即改變多組平行四邊形組收縮長(zhǎng)度，就 可以改變Z Α，在上述不改變搖桿長(zhǎng)度，僅改變BC值，如設(shè)BC為120mm或140mm，根據(jù)上式， 則可求得Z A = 35°或Z A = 41°，即表示在不改變其它結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度，僅改變平行四邊形 組的收縮長(zhǎng)度，就使搖桿得到較大的擺角，從上可知，增大擺角，即可增大弧形齒與小齒的 嚙合齒數(shù)，使傳動(dòng)效率更高，傳動(dòng)更平穩(wěn)。如圖5所示，平行四邊形組的收縮長(zhǎng)度與結(jié)構(gòu)有關(guān)，設(shè)每一單個(gè)平行四邊形收縮 長(zhǎng)度為λ mm，平行四邊形的個(gè)數(shù)為n，收縮長(zhǎng)度設(shè)為L(zhǎng)JUL= (η-2) λ (mm)。對(duì)比公知技術(shù)中，搖桿長(zhǎng)為550mm，所獲得的擺角才僅22°，所以本方案的進(jìn)步是
顯著的。圖2的結(jié)構(gòu)圖表示了圖1原理圖中一組四桿機(jī)構(gòu)及其與曲軸連接的構(gòu)件圖，例如 與曲軸1連接的平行四邊形機(jī)構(gòu)，與公知技術(shù)不同的是本實(shí)施例的曲軸1有三個(gè)曲拐2，3， 4，三個(gè)曲拐各與一組并聯(lián)的平行四邊形裝置相接，改進(jìn)的目的在于曲軸旋轉(zhuǎn)一周的360° 范圍內(nèi)，每一時(shí)刻都有搖桿作用力給小齒輪，從而使整個(gè)運(yùn)動(dòng)更平穩(wěn)，運(yùn)動(dòng)更連續(xù)。本發(fā)明的可增大搖桿擺角的自驅(qū)式無動(dòng)力車輛，在原公知技術(shù)的基礎(chǔ)上改進(jìn)了技 術(shù)方案增大了搖桿的擺角，使弧形齒能以更多的嚙合作用給小齒輪，從而提高了整個(gè)機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)效率，運(yùn)動(dòng)更加平穩(wěn)、連續(xù)，因此這是一個(gè)有益的發(fā)明。
權(quán)利要求
可增大搖桿擺角的自驅(qū)式無動(dòng)力車輛，有若干組串接的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，每一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)有一組并接的四桿機(jī)構(gòu)，所述四桿機(jī)構(gòu)均與一曲軸相連，曲軸的一組曲拐形成四桿機(jī)構(gòu)的曲柄，曲柄一端與連桿相連，有一套搖桿裝置，所述搖桿裝置的另一端與機(jī)架活動(dòng)鉸接形成擺動(dòng)中心，以擺動(dòng)中心作為一固接在搖桿上的弧形齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，弧形齒輪與一個(gè)小齒輪間歇往復(fù)嚙合，與小齒輪同軸的大齒輪按設(shè)定方向傳遞扭矩，所述扭矩帶動(dòng)另一串接的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)的曲軸，最后一級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)形成的扭矩帶動(dòng)負(fù)載，其特征在于搖桿及連桿之間接入一個(gè)長(zhǎng)度可改變的結(jié)構(gòu)，通過連桿控制該結(jié)構(gòu)的伸縮，搖桿的一端與該機(jī)構(gòu)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可增大搖桿擺角的自驅(qū)式無動(dòng)力車輛，其特征在于所 述長(zhǎng)度可改變的結(jié)構(gòu)為多組平行四邊形機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可增大搖桿擺角的自驅(qū)式無動(dòng)力車輛，其特征在于多 組可伸縮的平行四邊形機(jī)構(gòu)，構(gòu)件由多個(gè)串連的平行四邊形組成，其組成包括每?jī)善闹?間交叉在一起并鉸接，其端部再與另一組兩交叉片的端部鉸接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可增大搖桿擺角的自驅(qū)式無動(dòng)力車輛，其特征在于在 所形成的多組串接的平行四邊形中一組連桿(5)，(6)，(7)的一端與最外端的平行四邊形 鉸接，鉸接點(diǎn)為(28)，(29)，(30)，該平行四邊形的另一鉸接點(diǎn)(31)，(32)，(33)與機(jī)架鉸 接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可增大搖桿擺角的自驅(qū)式無動(dòng)力車輛，其特征在于多 組平行四邊形上的鉸接點(diǎn)(34)，(35)，(36)，(37)通過銷與機(jī)架上的導(dǎo)槽(38)配合，在導(dǎo) 槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)，或(34)，(35)，(36)不與導(dǎo)槽配合，搖桿(11) 一端與最后端的一個(gè)平行四邊形的 鉸鏈連接，另一端與機(jī)架上的一根銷活動(dòng)連接，形成擺動(dòng)中心(39)，以擺動(dòng)中心形成一弧形 齒(14)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，弧形齒與小齒輪(17)嚙合，小齒輪(17)與大齒(20)同軸，大齒(20) 內(nèi)裝有超越離合裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可增大搖桿擺角的自驅(qū)式無動(dòng)力車輛，其特征在于若 干串接的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，每一組里有一根曲軸，曲軸的三個(gè)曲拐分別與三個(gè)四桿機(jī)構(gòu)相接，三個(gè) 四桿機(jī)構(gòu)的未端有一共同的動(dòng)力輸出軸，所述的輸出軸與下一組串接的曲軸相連。
全文摘要
一種可增大搖桿擺角的自驅(qū)式無動(dòng)力車輛，本申請(qǐng)?jiān)谥袊?guó)專利申請(qǐng)200810044287.2，名稱為“自驅(qū)式無動(dòng)力車輛”的基礎(chǔ)上在搖桿及連桿之間接入一個(gè)長(zhǎng)度可改變的結(jié)構(gòu)，通過連桿控制該結(jié)構(gòu)的伸縮，搖桿的一端與該伸縮機(jī)構(gòu)相連，所述長(zhǎng)度改變的結(jié)構(gòu)為多組平行四邊形機(jī)構(gòu)，使該機(jī)構(gòu)傳動(dòng)更平穩(wěn)，機(jī)械效率更高。
文檔編號(hào)B62M15/00GK101920757SQ20101018949
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者李明秀, 胥冬平, 覃國(guó)君, 郝創(chuàng)業(yè) 申請(qǐng)人:覃國(guó)君;郝創(chuàng)業(yè);胥冬平