專利名稱：連桿作直線運(yùn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種連桿作直線運(yùn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是涉及這種發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸連桿機(jī)構(gòu)。
公知的汽油或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)都包括汽缸、活塞、連桿、曲軸等部件，曲軸通過安裝在其兩端的軸承安裝在曲軸箱內(nèi)，連桿連接活塞和曲軸，依靠汽缸中混合汽燃燒時(shí)產(chǎn)生的爆發(fā)力推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，活塞通過連桿推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)存在兩個(gè)問題一是想要提高輸出功率，無論采用增大汽缸直徑或者加大曲軸半徑的方法，都必須增大整機(jī)的體積和重量；二是發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，連桿與曲軸連接的部位左右擺動(dòng)，產(chǎn)生側(cè)推力，作用在缸套和活塞上，加劇了這兩個(gè)零件的磨損。中國專利90223077.8公開了一種往復(fù)活塞式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是曲柄連桿機(jī)構(gòu)中增設(shè)一個(gè)轉(zhuǎn)塊和一對內(nèi)嚙合的行星齒輪副，轉(zhuǎn)塊套裝在連桿軸承內(nèi)，行星齒輪同轉(zhuǎn)塊一體，套裝在曲軸頸上。這種結(jié)構(gòu)能使連桿作直線運(yùn)動(dòng)，改善了活塞副的工作條件，同時(shí)可以使活塞行程增加一倍，或者使曲軸半徑縮小一半，從而提高整機(jī)的輸出功率或縮小整機(jī)的體積。但這種結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)由于其關(guān)鍵部件的行星齒輪、轉(zhuǎn)塊是套裝在連桿軸承內(nèi)，因此需要對連桿和曲軸進(jìn)行改造，增加了連桿的質(zhì)量，工作時(shí)會(huì)對曲軸產(chǎn)生較大的沖擊力，而在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中總是努力減輕活塞、連桿的質(zhì)量以減輕沖擊負(fù)荷；同時(shí)由于行星齒輪是套裝在曲軸頸上，限制了曲軸頸的尺寸，不利于承受活塞連桿的沖擊。
本實(shí)用新型的目的是提供一種不增加連桿的質(zhì)量，使連桿作直線運(yùn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下連桿作直線運(yùn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)包括汽缸、活塞、連桿、曲軸等部件，在曲軸的曲軸頸上套裝有轉(zhuǎn)塊，該曲軸頸的末端帶有與其同軸的行星齒輪，行星齒輪與內(nèi)齒圈嚙合，行星齒輪的分度圓半徑等于曲軸的曲柄半徑，為齒圈的半徑的一半，且行星齒輪的中心軸孔同轉(zhuǎn)塊中心之間的偏心距等于曲軸的曲柄半徑。
采用上述結(jié)構(gòu)后，活塞與連桿一起沿缸套作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，消除了活塞與缸壁間的側(cè)壓力，減輕了活塞與缸壁間的磨損；還能使活塞行程增加一倍或者使曲柄半徑縮小一半；同時(shí)，曲軸和連桿的結(jié)構(gòu)沒有大的改變，連桿的重量沒有增加。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)描述本實(shí)用新型。


圖1為本實(shí)用新型用于單缸發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型用于雙列180度水平布置的雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型的三頭連桿結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型用于多缸發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型用于多缸發(fā)動(dòng)機(jī)并采用一體化曲軸時(shí)的曲軸連桿機(jī)構(gòu)的原理圖；圖6為本實(shí)用新型用于多缸發(fā)動(dòng)機(jī)并采用分體組合曲軸時(shí)的曲軸連桿機(jī)構(gòu)的原理圖。
如
圖1所示，本實(shí)用新型包括汽缸、活塞(7)、連桿(8)、曲軸(4)等部件，在曲軸(4)的曲軸頸(3)上套裝有轉(zhuǎn)塊(5)，該曲軸頸(3)的末端帶有與其同軸的行星齒輪(2)，該行星齒輪(2)可以制造成與曲軸頸一體的結(jié)構(gòu)，為便于生產(chǎn)安裝也可以制造成組合結(jié)構(gòu)，行星齒輪(2)與曲軸頸拼裝后用螺栓固定連接成一體；曲軸(4)的另一曲軸頸處套裝有轉(zhuǎn)塊(6)，該轉(zhuǎn)塊(6)起支撐曲軸并輸出動(dòng)力的作用；行星齒輪(2)與內(nèi)齒圈(1)嚙合，行星齒輪(2)的分度圓半徑等于曲軸(4)的曲柄半徑，為齒圈(1)的半徑的一半，且行星齒輪(2)的中心軸孔同轉(zhuǎn)塊中心之間的偏心距等于曲軸(4)的曲柄半徑。內(nèi)齒圈(1)固定在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體上，工作時(shí)，曲軸頸一方面在活塞(7)的推動(dòng)下以其軸線為中心自轉(zhuǎn)，另一方面跟隨行星齒輪(2)繞內(nèi)齒圈(1)做行星旋轉(zhuǎn)，這樣，連桿軸承(9)的運(yùn)動(dòng)軌跡是縱向的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，連桿(8)的運(yùn)動(dòng)軌跡顯然也是縱向的直線運(yùn)動(dòng)?；谝陨显颍l(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，連桿(8)相對于活塞(7)并不產(chǎn)生擺動(dòng)，因此連桿(8)同活塞(7)的連接方式既可以是傳統(tǒng)的活塞銷連接，也可以是固定連接。
采用本實(shí)用新型的曲軸連桿結(jié)構(gòu)后，還可以在同一曲柄上通過如圖3所示的三頭連桿連接兩個(gè)同步運(yùn)動(dòng)的活塞，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)雙列180度水平布置；具體技術(shù)方案如圖2所示，兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體相對成180度水平布置，其中的活塞分別連接在三頭連桿的兩端，可以通過活塞銷連接，也可以是固定連接；三頭連桿中間的大頭套裝曲軸的曲柄，其余的行星齒輪、轉(zhuǎn)塊、齒圈等結(jié)構(gòu)與上述曲軸連桿機(jī)構(gòu)相同。
本實(shí)用新型用于多缸發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，其曲軸可以采用傳統(tǒng)的一體化曲軸，此時(shí)曲軸連桿的布置如圖5所示；也可以采用分體組合式曲軸，采用分體組合式曲軸時(shí)，如圖4、圖6所示，在轉(zhuǎn)塊上除套裝本缸曲軸頸外，還通過軸承套裝相鄰缸的曲軸頸，并根據(jù)上述原理依次設(shè)置齒圈和行星齒輪，如此連接，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的多缸連接。這是發(fā)動(dòng)機(jī)制造和設(shè)計(jì)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，根據(jù)本實(shí)用新型用于單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施例，不需花費(fèi)創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以得出的結(jié)論。
權(quán)利要求1.一種連桿作直線運(yùn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，包括汽缸、活塞(7)、連桿(8)、曲軸(4)等部件，其特征在于在曲軸(4)的曲軸頸(3)上套裝有轉(zhuǎn)塊(5)，該曲軸頸(3)的末端帶有與其同軸的行星齒輪(2)，行星齒輪(2)與內(nèi)齒圈(1)嚙合，行星齒輪(2)的分度圓半徑等于曲軸(4)的曲柄半徑，為齒圈(1)的半徑的一半，且行星齒輪(2)的中心軸孔同轉(zhuǎn)塊中心之間的偏心距等于曲軸(4)的曲柄半徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連桿作直線運(yùn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于連桿(8)為三頭連桿，其大頭位于中間，兩個(gè)小頭分別位于兩端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連桿作直線運(yùn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于活塞(7)同連桿(8)固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連桿作直線運(yùn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于行星齒輪(2)與曲軸(4)為一體化結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連桿作直線運(yùn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于行星齒輪(2)與曲軸(4)為一體化結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連桿作直線運(yùn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于；行星齒輪(2)與曲軸(4)為拼裝結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連桿作直線運(yùn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于行星齒輪(2)與曲軸(4)為拼裝結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種連桿作直線運(yùn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī),在發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸頸上套裝有轉(zhuǎn)塊,該曲軸頸的末端帶有行星齒輪,行星齒輪與固定在機(jī)體上的內(nèi)齒圈嚙合;行星齒輪的分度圓半徑等于曲軸的曲柄半徑,為齒圈的半徑的一半,且行星齒輪的中心軸孔同轉(zhuǎn)塊中心之間的偏心距等于曲軸的曲柄半徑。本實(shí)用新型可以消除活塞與缸壁間的側(cè)壓力,減輕活塞與缸壁間的磨損;還能使活塞行程增加一倍或者使曲柄半徑縮小一半;同時(shí),曲軸和連桿的結(jié)構(gòu)沒有大的改變,連桿的重量沒有增加。
文檔編號F02B75/32GK2381792SQ9922209
公開日2000年6月7日 申請日期1999年8月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月23日
發(fā)明者冀祥富, 李麗 申請人:冀祥富