專利名稱：變形軸承和張壓式發(fā)動機(jī)的制作方法
傳統(tǒng)的軸承由于其結(jié)構(gòu)及設(shè)計目的，賦予它的任務(wù)是唯一的，即在軸與軸套之間為降低磨擦系數(shù)，減小磨損，幫助主軸的旋轉(zhuǎn)而設(shè)置的。做為一種零部件，其功能是單一性的。由于沒有充分發(fā)揮它的功能，其結(jié)構(gòu)近百余年來在各種機(jī)械的應(yīng)用上幾乎沒有什么大的變化。
本發(fā)明公開了一種可以變換形狀的軸承，以及由于它功能的擴(kuò)展所構(gòu)成的一種新型的活塞張壓式發(fā)動機(jī)和壓縮機(jī)。
本發(fā)明的原理構(gòu)思是這樣的將軸承的內(nèi)環(huán)設(shè)計成所需要的異形形狀，在異形的力點(diǎn)上安裝可以旋轉(zhuǎn)自如的滾柱、滾珠或齒輪，將外環(huán)分為數(shù)段，以短于內(nèi)環(huán)力點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)周長用活動軸連接，其軸高于外環(huán)一定高度，將其套入導(dǎo)向槽內(nèi)，外環(huán)內(nèi)徑面有與內(nèi)環(huán)相適應(yīng)的滾柱、滾珠或齒輪滑槽，其弧度由需要在線性與非線性之間變化。當(dāng)以齒輪形式設(shè)計時，由于齒輪的定位作用，其外環(huán)弧度變化更寬，可以適應(yīng)各種需要。當(dāng)主軸帶動異形內(nèi)環(huán)旋轉(zhuǎn)時，其外環(huán)的形狀也隨內(nèi)環(huán)形狀的變化而變化，這樣，在軸承旋轉(zhuǎn)的同時也得到了各種角度的變換力，可廣泛的應(yīng)用于各種傳動機(jī)構(gòu)、自動控置及特殊的變形裝置上。
對于活塞往復(fù)式發(fā)動機(jī)，(壓縮機(jī)同理且更為簡單)自從蒸汽機(jī)車問世以來，由于活塞的往復(fù)特性及傳動機(jī)構(gòu)的限制，除活塞的排列有直列、V型、對置等形式外其結(jié)構(gòu)一直未變，工作狀態(tài)也未改變。對于一個單缸4沖程發(fā)動機(jī)來說，它經(jīng)歷進(jìn)氣-壓縮-爆發(fā)-排氣4個狀態(tài)，對力的傳動采用曲軸或其它傳動方式，那么對它來說完成一次4沖程循環(huán)主軸需要旋轉(zhuǎn)兩周的時間，而在4沖程中只有爆發(fā)沖程才是作功沖程，換言之，主軸在旋轉(zhuǎn)兩周的時間內(nèi)，除了半圈在作功外，其余一圈半不僅是空轉(zhuǎn)，而且還消耗了大量的能量。
當(dāng)采用了變形軸承后，不僅以一種零部件取代了發(fā)動機(jī)的傳動機(jī)構(gòu)，而且在采用4段外環(huán)結(jié)構(gòu)的軸承上，可以清楚地看到在力點(diǎn)變化最大的4個關(guān)節(jié)點(diǎn)上，在主軸旋轉(zhuǎn)一周的時間內(nèi)，每一個力點(diǎn)均要變化4次，包涵了兩次壓縮和兩次擴(kuò)張，這正是一個單缸4沖程發(fā)動機(jī)一個循環(huán)所必需的條件，因此，當(dāng)在4個力點(diǎn)上接入4個單缸4沖程發(fā)動機(jī)時，不僅一個發(fā)動機(jī)爆發(fā)一次可驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)一周，而且根據(jù)爆發(fā)時間的不同主軸每轉(zhuǎn)動1／4角度即受發(fā)動機(jī)驅(qū)動一次，這樣，用最少的汽缸數(shù)，最小的汽缸容積即達(dá)到了大功率輸出，高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，根據(jù)其原理，轉(zhuǎn)速可高達(dá)現(xiàn)有發(fā)動機(jī)的一倍以上。這只是一個基本結(jié)構(gòu)形式，其活塞的工作方式還是以推拉的往復(fù)為主。
根據(jù)變形軸承的工作原理，將普通發(fā)動機(jī)的汽缸結(jié)構(gòu)加以改造，在一個通心的汽缸內(nèi)對稱的放入兩個活塞，使它們對稱地工作，將進(jìn)、排氣閥、噴油嘴、火花塞等安裝在兩個活塞之間的中間位置，形成了一個以一張一壓的方式工作的新型的活塞張壓式發(fā)動機(jī)。
下面結(jié)合


本發(fā)明公開的實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)和工作情況圖一、是變形軸承的正視二、是張壓式發(fā)動機(jī)的縱向剖視一所示的變形軸承由安裝在內(nèi)環(huán)連桿(2)上的軸承(5)和由4段活動連接的外環(huán)(3)構(gòu)成，在內(nèi)環(huán)連桿(2)上有主軸安裝孔(1)，軸承(5)通過軸承孔(4)安裝在連桿上，軸承(5)可以是滾柱，滾珠或齒輪，并可以自如轉(zhuǎn)動，4段外環(huán)通過外環(huán)連接軸孔(6)活動連接，在其內(nèi)徑面有與內(nèi)環(huán)軸承相適應(yīng)的凹槽，內(nèi)環(huán)軸承在外環(huán)凹槽上能自如滾動，每兩段外環(huán)的連接端，其內(nèi)的凹槽應(yīng)對直并光滑，外環(huán)弧度根據(jù)內(nèi)環(huán)及軸承大小和需要設(shè)計，但必需保證當(dāng)內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動至任一圓周點(diǎn)時，外環(huán)上的這一位置點(diǎn)和對應(yīng)的這一點(diǎn)構(gòu)成一內(nèi)環(huán)圓周點(diǎn)，當(dāng)設(shè)計弧度超過內(nèi)環(huán)變化的角度時，其外環(huán)上每個軸連點(diǎn)可由加長力點(diǎn)彌補(bǔ)，這樣，內(nèi)環(huán)可任意轉(zhuǎn)動，其外環(huán)的形狀隨內(nèi)環(huán)的轉(zhuǎn)動而變化，在4個外環(huán)關(guān)節(jié)點(diǎn)上可得到4個位置變化最大的張壓力，當(dāng)外環(huán)為非對稱力或單點(diǎn)工作時，還要加裝+字型導(dǎo)向槽，其形狀可為任意的槽、盤或環(huán)的形式構(gòu)成。導(dǎo)向槽應(yīng)與其它固定件固定，當(dāng)內(nèi)環(huán)軸承為齒輪時，可以非線性設(shè)計，其外環(huán)內(nèi)凹槽為齒槽，其外環(huán)弧度可任意設(shè)計或鏈狀結(jié)構(gòu)。
圖二所示的張壓式發(fā)動機(jī)，由A、B兩組汽缸構(gòu)成，每組汽缸都為通缸(9)，在內(nèi)對稱放置兩個活塞(7)，活塞與現(xiàn)有活塞相同構(gòu)造，包括活塞環(huán)(10)，進(jìn)排氣閥、噴油嘴、火花塞等在汽缸中間位置安裝，活塞通過軸孔(8)安裝在變形軸承的對應(yīng)4個外環(huán)連接軸點(diǎn)上，當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)一周，A、B兩組汽缸均工作一次，由于其每組活塞的對稱放置，可以得到最大的壓縮比，當(dāng)某組活塞完成爆發(fā)沖程時，是以同時向外以擴(kuò)張力的形式工作，由于變形軸承弧度的設(shè)計，內(nèi)環(huán)的旋轉(zhuǎn)力是由外環(huán)以杠桿力的形式給予的，這段力臂有相當(dāng)?shù)拈L度，其力相當(dāng)大，加上擴(kuò)張力比力臂逐漸加長的曲軸的圓切力大的多，且內(nèi)環(huán)直徑也比曲軸直徑大數(shù)倍，帶動相對直徑相當(dāng)小的主軸旋轉(zhuǎn)，其功率比普通發(fā)動機(jī)大數(shù)倍，轉(zhuǎn)速也高一倍以上，而且能耗很低，適合作各種槳式飛機(jī)、直升機(jī)、賽車、賽艇、輪船、汽車，各種動力機(jī)車及發(fā)電機(jī)等各種輕型機(jī)械的動力。
上述的張壓式發(fā)動機(jī)，適合于各種燃油、燃汽、壓縮空氣以及壓縮機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種變形軸承，其特征是該軸承的結(jié)構(gòu)，由具有異形的內(nèi)環(huán)和數(shù)段的活動軸連接的外環(huán)構(gòu)成，異形內(nèi)環(huán)的力點(diǎn)上安裝有滾柱或滾珠或齒輪，外環(huán)內(nèi)徑面有與內(nèi)環(huán)軸承相適應(yīng)的凹槽或齒槽，外環(huán)可為任意弧度，當(dāng)軸承非對稱力工作時加裝有導(dǎo)向槽，其槽至少與軸承上對稱的兩個力點(diǎn)相適應(yīng)，導(dǎo)向槽可開在具有任意形狀的條或盤或環(huán)上，或是軸承安裝點(diǎn)的設(shè)備外殼或其它部件上。
2.張壓式發(fā)動機(jī)，其特征是該發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)，該發(fā)動機(jī)由一個通心汽缸和對稱放置在汽缸中的兩個活塞構(gòu)成，進(jìn)排氣閥、噴油嘴、火花塞等安裝在汽缸上、兩個活塞之間的中心位置，用變形軸承做為該發(fā)動機(jī)的傳動機(jī)構(gòu)，發(fā)動機(jī)活塞對稱地安裝在變形軸承外環(huán)上的相應(yīng)點(diǎn)上，發(fā)動機(jī)隨軸承外形的變換其活塞以張壓的方式工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī)，其特征是該發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)同樣適合于壓縮機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可以變換形狀的軸承,以及由于它功能的擴(kuò)展所構(gòu)成的一種新型的活塞張壓式發(fā)動機(jī)和壓縮機(jī),該軸承由具有異形的內(nèi)環(huán)及安裝在異形力點(diǎn)上的可以自如轉(zhuǎn)動的滾柱、滾珠或齒輪和數(shù)段以活動軸連接的外環(huán)構(gòu)成,外環(huán)內(nèi)徑面有與內(nèi)環(huán)軸承相適應(yīng)的凹槽,其外環(huán)的形狀隨內(nèi)環(huán)的旋轉(zhuǎn)而變化。將其4個力點(diǎn)與在一個通心汽缸中對稱置兩個活塞的兩組汽缸活塞連接,其活塞以張壓式狀態(tài)工作,具有功率大,轉(zhuǎn)速高,振動小,能耗低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F03G7/00GK1204730SQ98112159
公開日1999年1月13日 申請日期1998年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月28日
發(fā)明者劉廣 申請人:劉廣