任意齒差數(shù)滾針滾子塊傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及燃?xì)鈩?dòng)力領(lǐng)域，更具體地說，是一種任意齒差數(shù)滾針滾子塊傳動(dòng)內(nèi)燃 機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，常用內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))都由機(jī)體、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系 統(tǒng)、燃油系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)等組成，工作過程分吸氣、壓縮、燃燒做功、排氣四個(gè)沖程。運(yùn)類內(nèi) 燃機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使用的都是曲柄連桿機(jī)構(gòu)，通過連桿將活塞的動(dòng)力傳遞給曲軸，并將活塞 的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由于運(yùn)種內(nèi)燃機(jī)是靠活塞的直線運(yùn)動(dòng)和連桿的平 面運(yùn)動(dòng)來壓迫驅(qū)使曲軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而造成各運(yùn)動(dòng)副之間存在著較大的摩擦，導(dǎo)致內(nèi)燃 機(jī)傳動(dòng)效率低。運(yùn)些現(xiàn)有曲軸連桿型內(nèi)燃機(jī)還有如下主要缺點(diǎn)：體積大;連桿、曲軸上的不 平衡離屯、力較大;沖擊大，振動(dòng)大;并由此引起較大的機(jī)械磨損，使內(nèi)燃機(jī)壽命縮短，結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，加工、制造、裝配等都比較困難。
[0003] 此外，一般內(nèi)燃機(jī)與變速裝置是兩個(gè)獨(dú)立的機(jī)器，通常內(nèi)燃機(jī)需另外安裝變速器 用于后續(xù)變速，造成體積龐大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是:為克服現(xiàn)有曲軸連桿型內(nèi)燃機(jī)存在的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一 種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積小、傳動(dòng)效率高、沖擊振動(dòng)小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、功率大、壽命長的高速四沖 程內(nèi)燃機(jī)一一任意齒差數(shù)滾針滾子塊傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)。
[0005] 本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種任意齒差數(shù)滾針滾子塊傳動(dòng) 內(nèi)燃機(jī)，由氣缸蓋（1)、排氣口（2)、進(jìn)氣口（3)、氣缸(4)、缸體(5)、推桿(6)、活塞(7)、彈黃 (8)、滾子(9)、外凸內(nèi)齒輪（10)、滾針滾子塊活齒（11)、活齒架（12)、多相外凸輪（13)、輸出 軸（14)、滾針（15)及起動(dòng)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、配氣系統(tǒng)組成。其特征在于： 八個(gè)氣缸(4)環(huán)形對(duì)稱均勻布置在外凸內(nèi)齒輪（10)的周圍，外凸內(nèi)齒輪激波滾針滾子塊傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)將活塞(7)的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵鲚S（14)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)一一氣缸活塞(7)通過推 桿(6)直接作用于外凸內(nèi)齒輪(10)上，推動(dòng)外凸內(nèi)齒輪(10)旋轉(zhuǎn)，動(dòng)力由外凸內(nèi)齒輪（10)經(jīng) 多相外凸輪激波滾針滾子塊活齒傳動(dòng)傳給與多相外凸輪（13)鍵連接的輸出軸（14)輸出，外 凸內(nèi)齒輪(10)將內(nèi)燃機(jī)和多相外凸輪激波滾針滾子塊活齒傳動(dòng)有機(jī)地融為一體，使內(nèi)燃機(jī) 無需再配備變速器即可高速輸出。
[0006] 在上述技術(shù)方案中，外凸內(nèi)齒輪激波滾針滾子塊傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由凸輪機(jī)構(gòu)和多相外凸 輪激波滾針滾子塊活齒傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有機(jī)的組合而成。其中，凸輪機(jī)構(gòu)由缸體(5)、彈黃(8)、推 桿（6)、外凸內(nèi)齒輪(10)、滾子(9)組成，推桿(6)的一端與活塞(7)固定聯(lián)接，另一端安裝滾 子(9)，滾子(9)使推桿(6)與外凸內(nèi)齒輪（10)之間為滾動(dòng)摩擦聯(lián)接，彈黃(8)的一端固定在 活塞(7)的下面，另一端固定在氣缸下部的凸臺(tái)上，彈黃(8)使推桿上的滾子(9)始終與外凸 內(nèi)齒輪(10)接觸，每個(gè)氣缸都配有活塞、帶滾子的推桿及彈黃。
[0007] 多相外凸輪激波滾針滾子塊活齒傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由外凸內(nèi)齒輪（10)、滾針滾子塊活齒 (11)、活齒架（12)、多相外凸輪(13)和與其鍵聯(lián)接的輸出軸（14)組成;上述滾針滾子塊活齒 (11)由支架塊（16)、銷（17)、滾針（18)、滾針套筒（19)組成，銷（17)的兩端與支架塊（16)兩 側(cè)的孔之間均為緊配合，安裝在支架塊(16)兩端的滾針套筒（19)由銷（17)支承并通過滾針 (18)與支架塊（16)組成滾動(dòng)聯(lián)接關(guān)系;活齒架（12)為套筒結(jié)構(gòu)，沿該套筒結(jié)構(gòu)的周向開有 Zl2個(gè)徑向?qū)Р?，滾針滾子塊活齒（11)可在該徑向?qū)Р壑袕较蛞苿?dòng)，為使?jié)L針滾子塊活齒 (11)與活齒架（12)之間的接觸由滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，在活齒架（12)的徑向?qū)Р蹆?nèi)壁上 沿徑向開有用W裝滾針（15)的溝槽，在該溝槽內(nèi)裝有若干根滾針（15)，滾針滾子塊活齒 (11) 的支架塊（16)通過滾針（15)與活齒架（12)的徑向?qū)Р劢M成滾動(dòng)聯(lián)接關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)了 滾針滾子塊活齒（11)與活齒架（12)之間的接觸由滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦;外凸內(nèi)齒輪(10) 的內(nèi)部是內(nèi)齒輪，滾針滾子塊活齒（11)兩端的滾針套筒（19)分別與外凸內(nèi)齒輪(10)的內(nèi)齒 輪齒廓和多相外凸輪(13)的外凸輪輪廓相曬合各組成一個(gè)純滾動(dòng)高副;外凸內(nèi)齒輪（10)的 內(nèi)齒輪齒廓曲線是滾針滾子塊活齒（11)一方面隨活齒架（12)轉(zhuǎn)動(dòng)，另一方面又在活齒架 (12) 的徑向?qū)Р壑幸苿?dòng)的過程中，其外端滾針套筒（19)所處一系列位置的包絡(luò)線，故外凸 內(nèi)齒輪（10)不僅是凸輪機(jī)構(gòu)中的凸輪，還是多相外凸輪激波滾針滾子塊活齒傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的 內(nèi)齒輪，整個(gè)多相外凸輪激波滾針滾子塊活齒傳動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)置于外凸內(nèi)齒輪（10)的內(nèi)部。多 相外凸輪（13)是具有=個(gè)互成120°夾角且軸屯、對(duì)稱的凸出部分的=相凸輪，其自身質(zhì)量完 全平衡，其輪廓曲線為余弦曲線。
[0008] 外凸內(nèi)齒輪（10)的外表面凸輪輪廓曲線可W根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需要選定，W獲得最佳 的動(dòng)力學(xué)性能，提高內(nèi)燃機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率。輸出軸（14)、外凸內(nèi)齒輪（10)、活齒架（12)和 多相外凸輪(13)四個(gè)零件的軸屯、線重合并由機(jī)架軸承支承。滾針滾子塊活齒數(shù)Zi2和外凸內(nèi) 齒輪（10)的波數(shù)Zio相差為3,活齒架（12)與機(jī)架固聯(lián)，多相外凸輪（13)與輸出軸（14)鍵聯(lián) 接。
[0009] 在上述技術(shù)方案中，外凸內(nèi)齒輪（10)的外部為具有四個(gè)互成90°夾角且軸屯、對(duì)稱 的凸出部分的四相凸輪，八個(gè)氣缸(4)環(huán)形對(duì)稱均布在外凸內(nèi)齒輪(10)的周圍，其中任意兩 個(gè)相隔180°對(duì)稱布置的氣缸活塞(7)工作狀態(tài)同步，將工作狀態(tài)同步的兩個(gè)氣缸活塞作為 一組，四組氣缸活塞依次進(jìn)行吸氣沖程、壓縮沖程、氣體燃燒做功沖程和排氣沖程，相鄰兩 組氣缸的活塞沖程進(jìn)程對(duì)應(yīng)于外凸內(nèi)齒輪（10)轉(zhuǎn)角的相位差為45°。氣缸活塞(7)通過推桿 (6)直接作用于外凸內(nèi)齒輪(10)上，推動(dòng)外凸內(nèi)齒輪(10)旋轉(zhuǎn)，外凸內(nèi)齒輪（10)的內(nèi)部齒形 面推動(dòng)滾針滾子塊活齒（11)在活齒架（12)的徑向?qū)Р壑幸苿?dòng)，而活齒架（12)與機(jī)架固定聯(lián) 接，故滾針滾子塊活齒（11)在活齒架的約束作用下與多相外凸輪(13)曬合并驅(qū)使多相外凸 輪（13)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，多相外凸輪（13)通過鍵聯(lián)接將動(dòng)力傳遞給輸出軸（14)輸出，實(shí)現(xiàn)高速輸 出。多相外凸輪激波滾針滾子塊活齒傳動(dòng)中，外凸內(nèi)齒輪（10)與滾針滾子塊活齒（11)為多 齒曬合，可實(shí)現(xiàn)較大功率的高效、平穩(wěn)傳動(dòng)。
[0010] 在上述技術(shù)方案中，輸出軸的轉(zhuǎn)速取決于外凸內(nèi)齒輪的轉(zhuǎn)速和多相外凸輪激波滾 針滾子塊活齒傳動(dòng)的傳動(dòng)比，而適當(dāng)選擇多相外凸輪激波滾針滾子塊活齒傳動(dòng)的配齒方 案，可獲得較小的傳動(dòng)比，可W實(shí)現(xiàn)高速輸出。
[0011] 與已有技術(shù)相比本發(fā)明的主要發(fā)明點(diǎn)在于：
[0012] ①八個(gè)氣缸環(huán)形對(duì)稱均勻布置在外凸內(nèi)齒輪的周圍，外凸內(nèi)齒輪激波滾針滾子塊 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵鲚S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)一-氣缸活塞通過推桿直接作 用于外凸內(nèi)齒輪上，推動(dòng)外凸內(nèi)齒輪旋轉(zhuǎn)，動(dòng)力由外凸內(nèi)齒輪經(jīng)多相外凸輪激波滾針滾子 塊活齒傳動(dòng)傳給與多相外凸輪鍵連接的輸出軸輸出，外凸內(nèi)齒輪將內(nèi)燃機(jī)和多相外凸輪激 波滾針滾子塊活齒傳動(dòng)有機(jī)地融為一體，使內(nèi)燃機(jī)無需再配備變速器即可高速輸出。上述 外凸內(nèi)齒輪激波滾針滾子塊傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由凸輪機(jī)構(gòu)和多相外凸輪激波滾針滾子塊活齒傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)有機(jī)的組合而成。其中，凸輪機(jī)構(gòu)由缸體、彈黃、推桿、外