專利名稱：活塞往復直線運動的錐形齒輪擺動方法
內(nèi)燃機活塞往復直線運動時，可以用連桿、曲軸來進行轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，也可以利用齒圈、齒輪進行轉(zhuǎn)換。
中國專利CN1196126A便是一用齒圈，齒輪進行轉(zhuǎn)換的，在該專利中為了能使傳動循環(huán)進行，采用了擺動齒圈來進行換向傳動的方法。而本發(fā)明則利用一對錐形齒輪可以傳遞相交軸的旋轉(zhuǎn)運動的特性，將某一個旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動傳遞到與其相交的一個軸線上的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，同時這對主動錐形齒輪和從動錐形齒輪還可以一起沿著從動錐形齒輪的軸線方向左右擺動，擺動的原因是因為齒輪在齒圈內(nèi)朝一個方向轉(zhuǎn)動運動時，當齒輪轉(zhuǎn)動到齒圈的底部和頂部時，由于齒輪繼續(xù)朝一個方向轉(zhuǎn)動而齒圈則不能左右移動，從而致使齒輪滾動擺動到齒圈的另一邊而形成的，并同時配合嚙合傳動管制系統(tǒng)和嚙合深度控制面來進行傳動運動。
下面依照附圖分述如下，在附圖中，

圖1是齒輪擺動傳動系統(tǒng)示意圖；圖2是帶嚙合深度控制面的齒圈、齒輪示意圖；圖3是齒輪擺動傳動系統(tǒng)的四個運動狀態(tài)圖；圖4是傳動系統(tǒng)復合運用時的兩從動齒輪連接示意圖。
齒輪擺動的傳動轉(zhuǎn)換方法在圖1中，當活塞(1)帶動齒圈(2)一起上下直線運動時，就會通過齒圈(2)嚙合帶動齒輪(3)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，而和齒輪(3)連接組合在一塊的兩錐形傳動齒輪，即主動錐形齒輪(4)和從動錐形齒輪(5)，由于主動錐形齒輪(4)和齒輪(3)同軸連在一塊，于是主動錐形齒輪(4)和齒輪(3)一塊旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，并通過嚙合傳動帶動從動錐形齒輪(5)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，在圖1中，當從動錐形齒輪(5)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動時，將帶動轉(zhuǎn)動軸(9)一起旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，而從動錐形齒輪(5)在帶動轉(zhuǎn)動軸(9)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動的同時還可以在轉(zhuǎn)動軸(9)上左右擺動，并且轉(zhuǎn)動軸(9)在轉(zhuǎn)動時，也會帶動從動錐形齒輪(5)轉(zhuǎn)動和擺動，在擺動時由于齒輪(3)和主動錐形齒輪(4)還有從動錐形齒輪(5)是連接組合在一塊的組合體，所以齒輪(3)和主動錐形齒輪(4)是和從動錐形齒輪(5)是一塊左右擺動的，而從動錐形齒輪(5)是沿其自身軸線也是沿轉(zhuǎn)動軸(9)的軸線左右擺動；主動錐形齒輪(4)和齒輪(3)是相對齒圈(2)和轉(zhuǎn)動軸(9)的軸線橫向左右擺動的。并且特意規(guī)定，齒圈(2)只能上下運動，而不能左右擺動，齒輪(3)和主動錐形齒輪(4)及從動錐形齒輪(5)只能左右擺動而不能上下運動，以達到循環(huán)傳動運動的目的。當齒圈(2)上下直線運動并帶動齒輪(3)轉(zhuǎn)動時，反過來當齒輪(3)轉(zhuǎn)動從而帶動齒圈(2)上下直線運動時，為了使齒輪(3)不致于左右隨意擺動，在傳動系統(tǒng)中，我們在齒圈(2)上安裝了條形管制軌跡(8A)、(8B)并隨齒圈(2)上下直線運動，還在同軸連在一塊的齒輪(3)和主動錐形齒輪(4)的轉(zhuǎn)軸上安裝一導桿(6)，在導桿(6)上有滾動滾輪柱(7A)、(7B)，并在條形管制軌跡(8A)、(8B)上下運動時，滾動滾輪柱(7A)、(7B)將沿著條形管制軌跡(8A)、(8B)的四周滾動滑動，用以管制齒輪(3)和齒圈(2)的嚙合傳動狀態(tài)，乃至整個傳動系統(tǒng)的運動狀態(tài)，其運動傳動有四種運動狀態(tài)。
下面我們結(jié)合圖3的a、b、c、d四種運動狀態(tài)來說明一下往復運動時的傳動情況，在圖中我們省略主動錐形齒輪(4)，從動錐形齒輪(5)和轉(zhuǎn)動軸(9)，只看一下嚙合運動時的狀況在圖3的a中，當齒圈(2)向上運動時，就會帶動條形管制軌跡(8A)、(8B)一起向上運動，并使齒輪(3)順時針轉(zhuǎn)動，在這種情況下，由于兩滑動滑輪柱(7A)、(7B)處在條形管制軌跡(8A)、(8B)的左邊，于是將齒輪(3)管制在齒圈(2)的左邊齒側(cè)。當齒圈(2)向上運行到其底部與齒輪(3)相嚙合時，(見圖3的b)這時管制軌跡(8A)、(8B)便滑到滾動滾輪柱(7A)、(7B)的上邊，從而使齒輪(3)被管制在齒圈(2)的底部齒側(cè)。同時由于齒輪(3)是順時針轉(zhuǎn)動，而齒圈(2)只能上下直線運動而不能左右移動，所以齒輪(3)便開始向齒圈(2)的右側(cè)滾動擺動。當齒輪(3)滾動到齒圈(2)的右側(cè)齒時，(見圖3的c)這時齒圈(2)便換成向下運動，而滾動滾輪柱(7A)、(7B)也換成貼在條形管制軌跡(8A)、(8B)的右側(cè)并將齒輪(3)管制在齒圈(2)的右側(cè)齒側(cè)，當齒圈(2)反過來向下運行到其上部與齒輪(3)相嚙合時，(見圖3的d)齒圈(2)又由于不能左右擺動，齒輪(3)便在順時針轉(zhuǎn)動時，只能向左滾動擺動，并使?jié)L動滾輪柱(7A)、(7B)處在條形管制軌跡(8A)、(8B)的頂部，將齒輪(3)管制在齒圈(2)的頂部齒側(cè)并向左滾動擺動，過渡到圖3的a狀態(tài)。至此系統(tǒng)運行一周結(jié)束，并繼續(xù)重復上述循環(huán)。
在上面圖1的傳動系統(tǒng)中，當齒圈(2)和齒輪(3)嚙合時，為了使齒輪(3)能順著齒圈(2)的齒跡作循環(huán)軌跡滾動運動，也為了使兩者的輪齒在嚙合的時候可以保持一定的距離間隙，免遭齒圈(2)上下運動和齒輪(3)左右擺動時對兩者的輪齒的沖擊力，本傳動方法還在齒圈(2)和齒輪(3)兩者的輪齒齒跡的邊上都加上了嚙合深度控制面(10)，見圖2所示，它是個具有一定高度的階面，在齒圈(2)上和其齒跡并行排列一周；在齒輪(3)上也和其輪齒齒跡并行排列一周，并且兩者的嚙合深度控制面互相抵觸著把兩者的輪齒嚙合距離保持一定的距離間隙。
傳動運動系統(tǒng)的復合運用在圖1的獨立的傳動系統(tǒng)中，可以在齒圈(2)上安置若干個活塞(1A、1B、1C、1D……1N)，來推動齒圈(2)作往復直線運動，同時將兩套系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動軸(9)連接到一塊，見圖4所示，圖4中一個為a狀態(tài)系統(tǒng)的從動錐形齒輪(5a)，另一個為b狀態(tài)系統(tǒng)的從動錐形齒輪(5b)，而兩個系統(tǒng)的從動錐形齒輪(5a)、(5b)共用一根轉(zhuǎn)動軸(9)，這樣我們可讓兩套系統(tǒng)的運動狀態(tài)相差90度的運動狀態(tài)來進行復合傳動運用。也可用三個獨立的傳動系統(tǒng)組成一個三個轉(zhuǎn)動軸連接到一塊的相對于其轉(zhuǎn)動軸相差120度的復合傳動運用系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.活塞往復直線運動的錐形齒輪擺動方法，其特征在于利用齒圈(2)上下往復直線運動時，通過錐形齒輪可以傳遞相交軸的旋轉(zhuǎn)運動的特性，在齒輪(3)嚙合滾動擺動的同時，將旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動傳遞給轉(zhuǎn)動軸(9)并配合嚙合深度控制面和嚙合傳動管制系統(tǒng)來進行傳動運動的一種方法；傳動系統(tǒng)循環(huán)傳動時規(guī)定，齒圈(2)只能上下運動，而不能左右擺動，齒輪(3)和主動錐形齒輪(4)及從動錐形齒輪(5)只能左右擺動而不能上下運動，系統(tǒng)循環(huán)傳動運動時有四種運動狀態(tài)；當從動錐形齒輪(5)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動時，將帶動轉(zhuǎn)動軸(9)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，而從動錐形齒輪(5)在帶動轉(zhuǎn)動軸(9)一起旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動的同時還可以在轉(zhuǎn)動軸(9)上左右擺動；傳動運動系統(tǒng)的復合運用是在兩套獨立的傳動系統(tǒng)的齒圈(2)上安置若干個活塞來推動齒圈(2)往復直線運動，同時將兩系統(tǒng)的從動錐形齒輪連接到一塊，并相差90度的運動狀態(tài)進行傳動，還有將三個獨立的傳動系統(tǒng)進行連接組成相差120度的復合傳動。
全文摘要
活塞往復直線運動的錐形齒輪擺動方法,是用齒圈(2)上下運動時通過擺動齒輪(3)和主動錐形齒輪(4)及從動錐形齒輪(5)帶動轉(zhuǎn)動軸(9)轉(zhuǎn)動,并且從動錐形齒輪同時可在轉(zhuǎn)動軸(9)上左右擺動形成的一種傳動方法,并配合導桿(6)滾動滾輪柱(7A)、(7B)和條形管制軌跡(8A)、(8B)來進行傳動,圖中的(1)是活塞。
文檔編號F02F7/00GK1268633SQ9910345
公開日2000年10月4日 申請日期1999年3月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月30日
發(fā)明者董高峰 申請人:董高峰