專利名稱：無曲軸活塞往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的相互變換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種活塞式機(jī)械的直線運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)變換裝置。
現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)等機(jī)器的活塞往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的變換機(jī)構(gòu)，都是采用曲軸變換機(jī)構(gòu)，由曲軸運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為偏心旋轉(zhuǎn)，曲軸運(yùn)動(dòng)使活塞對(duì)氣缸產(chǎn)生很大的側(cè)壓力，磨損也大，使氣缸磨損成橢圓狀。另外，這種運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換方式產(chǎn)生的機(jī)械震動(dòng)可以引起噪音、機(jī)械上的緊固件松脫、焊口破裂等現(xiàn)象，大大縮短了機(jī)械的使用壽命。
本實(shí)用新型的目的是為了提供一種沒有曲軸偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的無曲軸活塞往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的相互變換裝置。
本實(shí)用新型的無曲軸活塞往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的相互變換裝置由外殼11、變換軸7和連桿3組成。變換軸7的外圓上開設(shè)有變換槽8，槽呈V形，槽的左上側(cè)開有安裝槽10，便于安裝時(shí)用。變換軸中心有向外伸出的軸徑6、9。連桿3的一端右側(cè)有換力柱5，它放入變換軸的變換槽由，并可沿槽滑動(dòng)，通過它將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)傳遞給變換軸，使之旋轉(zhuǎn)。左側(cè)有定位軸12，對(duì)連桿起定位作用。連桿3的另一端通過銷釘2與活塞1牢固連接。整個(gè)裝置用外殼11罩起來，在外殼的內(nèi)壁裝有與連桿平行的直線軸承，連桿上的定位軸12裝入直線軸承里，既保證連桿的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)又起到定位作用。
變換軸的V形槽夾角為120°-150°，槽寬等于換力柱的直徑，槽深為槽寬的3/5，而安裝槽的大小、槽深與變換槽一樣。
連桿直線運(yùn)動(dòng)做功時(shí)，換力柱在變換槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)，把活塞的力傳給變換軸，使之旋轉(zhuǎn)。當(dāng)活塞位于上止點(diǎn)位置向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，換力柱傳遞到變換軸的力使它作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，活塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)位置時(shí)，變換軸正好旋轉(zhuǎn)180°。反之，活塞從下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)，變換軸則從180°轉(zhuǎn)至360°。完成了從直線運(yùn)動(dòng)到轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。如果將上述裝置用于空氣壓縮機(jī)時(shí)，電動(dòng)機(jī)通過安裝在軸徑6、9上的皮帶輪帶動(dòng)變換軸7轉(zhuǎn)動(dòng)，使連桿做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，活塞則做進(jìn)、排氣的功。
附圖1是本實(shí)用新型的無曲軸活塞往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的相互變換裝置的示意圖，附圖2是變換軸外圓展開圖，其中1是活塞、2是活塞銷、3是連桿、4是直線軸承、5是換力柱、6、9是軸徑、7是變換軸、8是變換槽、10是安裝槽、11是外殼、12是定位軸。
參照

本實(shí)用新型的實(shí)施例。以單缸空氣壓縮機(jī)為例，其活塞行程為35mm、活塞直徑64mm、連桿直徑φ10mm。用45號(hào)鋼做變換軸，軸的直徑φ66mm，長(zhǎng)51mm，變換軸中心軸徑9為φ12mm長(zhǎng)10mm，另一軸徑6為φ15長(zhǎng)50mm。在變換軸外圓平面展開圖(ABCD矩形)在其上作出以活塞行程與變換軸圓周長(zhǎng)組成的矩形abcd，ab＝207.24mm，ad＝35mm，作矩形中心線ef，定ef中點(diǎn)i，以if的中點(diǎn)O為圓心，of為半徑作弧與cd得切點(diǎn)f，再以O(shè)為圓心of＋10mm為半徑作弧。在ad、bc邊以同樣的方法求得a、b兩點(diǎn)的弧以及of-10mm為半徑的弧，用直線將弧連接(即作弧的切線)使可得出V形變換槽。在距離Aa邊40mm處，作出與Aa平行的安裝槽9，將此平面圖貼到變換軸上進(jìn)行加工，槽深為8mm，此時(shí)即得到寬度為10mm的V形槽。用鑄鋼鑄成連桿3，其直徑為φ10mm，長(zhǎng)98mm，兩端直徑加大，一端開有φ14mm的銷釘孔。用軸承鋼加工換力柱5定位軸12，換力柱直徑φ12mm，長(zhǎng)8mm。定位軸直徑φ12mm，長(zhǎng)16mm。用鑄鐵做成φ140mm、長(zhǎng)100mm的圓柱體外殼，并在殼的內(nèi)壁上安裝與連桿平行的201型直線軸承(本人已申請(qǐng)專利)連桿的定位軸可放入直線軸承中作往復(fù)滑動(dòng)。參照附圖，將上述零件組裝，即得到本實(shí)用新型的無曲軸活塞往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的相互變換裝置。
權(quán)利要求1.一種無曲軸活塞往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的相互變換裝置，包括外殼11、變換軸7和連桿3，其特征是變換軸7的外圓上開有變換槽8，槽呈V形，槽的左側(cè)上方還開有安裝槽10，變換軸的中心為向外伸出的軸徑6、9，連桿3的一端右側(cè)有放入變換槽的換力柱5，使連桿與變換軸嚙合，左側(cè)有定位軸12，連桿的另一端與活塞1連接，在外殼內(nèi)壁與連桿平行地安裝有直線軸承4，直線軸承與連桿通過定位軸12連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無曲軸活塞往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的相互變換裝置，其特征在于V形槽的夾角為120°-150°，槽寬等于換力柱的直徑，槽深為槽寬的3/5，而安裝槽的大小、槽深與變換槽一樣。
專利摘要一種無曲軸活塞往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的相互變換裝置，包括外殼11、變換軸7和連桿3。其特征是變換軸7的外圓上有V形變換槽8，連桿3的一端有換力柱5和定位軸12。換力柱放入V形槽內(nèi)，由活塞帶動(dòng)連桿的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過換力柱使變換軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而改變了以往的活塞往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的變換機(jī)構(gòu)是采用曲軸變換機(jī)構(gòu)的做法。避免了現(xiàn)有的傳動(dòng)變換裝置容易產(chǎn)生機(jī)械震動(dòng)噪音、機(jī)械固件易松脫、焊口易破裂等弊病，大大延長(zhǎng)機(jī)械的使用壽命。
文檔編號(hào)F02B75/32GK2244101SQ95228468
公開日1997年1月1日 申請(qǐng)日期1995年12月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月5日
發(fā)明者馮春生 申請(qǐng)人:馮春生