專利名稱：無(wú)死點(diǎn)雙曲柄往復(fù)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種往復(fù)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是涉及一種無(wú)死點(diǎn)雙曲柄往復(fù) 活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)往復(fù)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)，由于有死點(diǎn)，對(duì)機(jī)件沖擊力 大，對(duì)機(jī)件強(qiáng)度要求高。連桿推動(dòng)曲柄時(shí)只有切向力做了功，法向力不做 功。又因氣體在溫度壓力最大時(shí)，效率卻很低，所以整體效率很低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服背景技術(shù)的不足，而提供一種工作效率高， 傳力效果好，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)件無(wú)沖擊，且使用壽命長(zhǎng)的無(wú)死點(diǎn)雙曲柄往復(fù)活 塞發(fā)動(dòng)機(jī)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明釆用的技術(shù)方案是 一種無(wú)死點(diǎn)雙曲柄往復(fù) 活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，包括連桿和與連桿一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接的往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞，其特征在 于所述連桿的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有雙曲柄動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)，所述雙曲柄動(dòng)力 傳輸機(jī)構(gòu)由帶有動(dòng)力輸出齒輪的大曲柄和安裝在大曲柄上的一號(hào)齒輪、二 號(hào)齒輪和三號(hào)齒輪組成，與二號(hào)齒輪相嚙合的一號(hào)齒輪上固定安裝有小曲 柄，所述小曲柄與連桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接，與二號(hào)齒輪相嚙合的三號(hào)齒輪上固定安 裝有三號(hào)轉(zhuǎn)軸，三號(hào)轉(zhuǎn)軸穿過(guò)大曲柄上的軸套與機(jī)體固定；所述一號(hào)齒輪 的齒數(shù)為三號(hào)齒輪齒數(shù)的一半；往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞位于上止點(diǎn)時(shí)，大曲柄和小 曲柄不在同一直線上。
所述大曲柄上固定安裝有一號(hào)轉(zhuǎn)軸和二號(hào)轉(zhuǎn)軸， 一號(hào)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在 一號(hào)轉(zhuǎn)軸上，二號(hào)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在二號(hào)轉(zhuǎn)軸上。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)死點(diǎn)，連桿推 動(dòng)小曲柄的切向力和法向力都推動(dòng)大曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)氣體在溫度、壓力最
大時(shí)效率也很高，所以發(fā)動(dòng)機(jī)整體效率得到顯著提高，解決了現(xiàn)有連桿活
塞發(fā)動(dòng)機(jī)存在死點(diǎn)及傳力效率低的技術(shù)問(wèn)題。


圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明雙曲柄動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)的組裝圖。
圖3為本發(fā)明大曲柄5-1和小曲柄1-2的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖。
圖4a為本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣沖程示意圖。
圖4b為本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮沖程示意圖。
圖4c為本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)的做功沖程示意圖。
圖4d為本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣沖程示意圖。
圖5a為本發(fā)明連桿6傳到小曲柄1-2上的切向分力R作用到二號(hào)轉(zhuǎn) 軸5-3上的傳力效率曲線圖。
圖5b為本發(fā)明連桿6傳到小曲柄1-2上的法向分力F2作用到一號(hào)轉(zhuǎn) 軸5-2后，法向分力R的切向分力F3作用到一號(hào)轉(zhuǎn)軸5-2上的傳力效率曲 線圖。
圖5c為本發(fā)明的傳力效率曲線圖。
具體實(shí)施例方式
如圖l和屈2所示，本發(fā)明包括連桿6和與連桿6—端轉(zhuǎn)動(dòng)連接的往 復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞7，所述連桿6的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有雙曲柄動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)，所 述雙曲柄動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)由帶有動(dòng)力輸出齒輪5-4的大曲柄5-1和安裝在大 曲柄5-l上的一號(hào)齒輪l-l、 二號(hào)齒輪2和三號(hào)齒輪3-l組成，與二號(hào)齒輪 2相嚙合的一號(hào)齒輪1-1上固定安裝有小曲柄1-2，所述小曲柄1-2與連桿 6轉(zhuǎn)動(dòng)連接，與二號(hào)齒輪2相嚙合的三號(hào)齒輪3-1上固定安裝有三號(hào)轉(zhuǎn)軸 3-2,三號(hào)轉(zhuǎn)軸3-2穿過(guò)大曲柄5-l上的軸套5-5與機(jī)體固定，使得三號(hào)齒 輪3-l始終不轉(zhuǎn)，二號(hào)齒輪2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)僅在三號(hào)齒輪3-l上滾動(dòng)；所述一號(hào) 齒輪l-l的齒數(shù)為三號(hào)齒輪3-l齒數(shù)的一半，所以一號(hào)齒輪l-l自轉(zhuǎn)一周 的同時(shí)并繞三號(hào)齒輪3-l公轉(zhuǎn)一周；往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞7位于上止點(diǎn)時(shí)，大曲 柄5-l和小曲柄l-2不在同一直線上。圖1中，F(xiàn)表示連桿6對(duì)小曲柄l-2
的作用力，F(xiàn),為F的切向分力，F(xiàn)2為F的法向分力，F(xiàn)2傳遞到一號(hào)轉(zhuǎn)軸 5-2后，F(xiàn)2又分解為切向分力F3和法向分力F4。對(duì)大曲柄3-l轉(zhuǎn)動(dòng)有效的 力是切向分力F,和F3。與傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)相比多了 一做功的切向分力F3。
如圖1所示，所述大曲柄5-1上固定安裝有一號(hào)轉(zhuǎn)軸5-2和二號(hào)轉(zhuǎn)軸 5-3, —號(hào)齒輪l-l轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在一號(hào)轉(zhuǎn)軸5-2上，二號(hào)齒輪2轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在二 號(hào)轉(zhuǎn)軸5-3上。
如圖1和圖2所示，連桿6推動(dòng)小曲柄l-2時(shí)，切向分力R推動(dòng)一號(hào) 齒輪1-1轉(zhuǎn)動(dòng)， 一號(hào)齒輪1-1帶動(dòng)二號(hào)齒輪2在固定的三號(hào)齒輪3-1上滾 動(dòng)，也即二號(hào)齒輪2推動(dòng)固定在大曲柄5-1上的二號(hào)轉(zhuǎn)軸5-3繞三號(hào)齒輪 3-1轉(zhuǎn)動(dòng)。法向分力F2的一個(gè)切向分力F3直接推動(dòng)固定在大曲柄5-1上的 一號(hào)轉(zhuǎn)軸5-2繞三號(hào)齒輪3-1轉(zhuǎn)動(dòng)，最后從大曲柄5-1上的輸出齒輪5-4上 輸出動(dòng)力。
如圖3所示，連桿6與小曲柄l-2的連接點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為橢圓狀，往 復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞7運(yùn)動(dòng)所在直線與橢圓狀圖形的長(zhǎng)對(duì)稱軸MN成銳角a，往復(fù) 運(yùn)動(dòng)活塞7運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)，小曲柄1-2和大曲柄5-1就不在一條直線上， 所以本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)死點(diǎn)。
如圖4a所示，往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞7向下運(yùn)動(dòng)， 一號(hào)齒輪l-l逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)， 大曲柄5-l順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖4b所示，往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞7向上運(yùn)動(dòng)， 一號(hào)齒輪l-l逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)， 大曲柄5-l順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖4c所示，爆炸氣體推動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞7向下運(yùn)動(dòng)， 一號(hào)齒輪l-l 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，大曲柄5-l順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力輸出齒輪5-4隨大曲柄5-l順 時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并輸出動(dòng)力。
如圖4d所示，往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞7向上運(yùn)動(dòng)， 一號(hào)齒輪l-l逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)， 大曲柄5-l順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖5a、 5b和5c所示,圖中i]、 I]" T]2 表示傳力效率，p表示大曲 柄5-l與往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞7軸線的夾角。
如圖5c所示為本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)綜合傳力效率曲線圖。在P為0度時(shí)本 發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)傳力效率就達(dá)到0.9即無(wú)死點(diǎn)，曲線高于0.9的區(qū)域?yàn)閜從0 度到128度，占128度。P從22度到67度，本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)傳力效率幾乎
為1,可見(jiàn)做功氣體在高能區(qū)時(shí)，本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)傳力效率很高。而傳統(tǒng)發(fā)
動(dòng)機(jī)傳力效率在P為0度時(shí)傳力效率為0既死點(diǎn)，曲線高于0.9的區(qū)域?yàn)?P從約58度到約88度，p的范圍約占30度。由此可見(jiàn)本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)的傳 力效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
權(quán)利要求
1、一種無(wú)死點(diǎn)雙曲柄往復(fù)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，包括連桿(6)和與連桿(6)一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接的往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞(7)，其特征在于所述連桿(6)的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有雙曲柄動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)，所述雙曲柄動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)由帶有動(dòng)力輸出齒輪(5-4)的大曲柄(5-1)和安裝在大曲柄(5-1)上的一號(hào)齒輪(1-1)、二號(hào)齒輪(2)和三號(hào)齒輪(3-1)組成，與二號(hào)齒輪(2)相嚙合的一號(hào)齒輪(1-1)上固定安裝有小曲柄(1-2)，所述小曲柄(1-2)與連桿(6)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，與二號(hào)齒輪(2)相嚙合的三號(hào)齒輪(3-1)上固定安裝有三號(hào)轉(zhuǎn)軸(3-2)，三號(hào)轉(zhuǎn)軸(3-2)穿過(guò)大曲柄(5-1)上的軸套(5-5)與機(jī)體固定；所述一號(hào)齒輪(1-1)的齒數(shù)為三號(hào)齒輪(3-1)齒數(shù)的一半；往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞(7)位于上止點(diǎn)時(shí)，大曲柄(5-1)和小曲柄(1-2)不在同一直線上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)死點(diǎn)雙曲柄往復(fù)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在 于所述大曲柄(5-1)上固定安裝有一號(hào)轉(zhuǎn)軸(5-2)和二號(hào)轉(zhuǎn)軸(5-3)， 一號(hào)齒輪(1-1)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在一號(hào)轉(zhuǎn)軸(5-2)上，二號(hào)齒輪(2)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝 在二號(hào)轉(zhuǎn)軸(5-3)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)死點(diǎn)雙曲柄往復(fù)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，包括連桿和與連桿一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接的往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞，連桿的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有雙曲柄動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)，雙曲柄動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)由帶有動(dòng)力輸出齒輪的大曲柄和安裝在大曲柄上的一號(hào)、二號(hào)和三號(hào)齒輪組成，與二號(hào)齒輪相嚙合的一號(hào)齒輪上固定安裝有小曲柄，小曲柄與連桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接，與二號(hào)齒輪相嚙合的三號(hào)齒輪上固定安裝有三號(hào)轉(zhuǎn)軸，三號(hào)轉(zhuǎn)軸穿過(guò)大曲柄上的軸套與機(jī)體固定；一號(hào)齒輪的齒數(shù)為三號(hào)齒輪齒數(shù)的一半；往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞位于上止點(diǎn)時(shí)，大曲柄和小曲柄不在同一直線上。本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)死點(diǎn)，連桿推動(dòng)小曲柄的切向力和法向力都推動(dòng)大曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)氣體在溫度、壓力最大時(shí)效率也很高，所以發(fā)動(dòng)機(jī)整體效率得到顯著提高。
文檔編號(hào)F02B75/32GK101109322SQ200710018490
公開(kāi)日2008年1月23日 申請(qǐng)日期2007年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月15日
發(fā)明者樂(lè) 李 申請(qǐng)人:樂(lè) 李