使動力機械高效利用能量的曲軸杠桿增強扭矩的傳動結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于動力機械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到運用作用力使動力機械高效利用能量 的曲軸杠桿增強扭矩的傳動結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在實際應(yīng)用中的動力機械，其動力傳遞過程不外乎：作用力輸入一動力傳遞 過程一到達作用力點（面）。以設(shè)備自身的構(gòu)造結(jié)構(gòu)不同，而使作用力直接或間接地到達作 用點（面），進而產(chǎn)生相應(yīng)的作業(yè)效果。
[0003] 作用力直接傳遞于作用點（面）的傳動形式，如電風(fēng)扇，電鉆類的設(shè)備是采用作用 力直接輸出的方式。此類設(shè)備是由電動機的軸心直接帶動扇葉、鉆頭旋轉(zhuǎn)，進而實現(xiàn)相應(yīng)的 作業(yè)效果。這種形式，能夠在一定程度上減少設(shè)備結(jié)構(gòu)構(gòu)件，以最低的動力傳遞損耗進行作 業(yè)。通過對作用力進行量的控制，來調(diào)節(jié)作業(yè)時所需要的扭矩。以這種形式設(shè)計制造出來 的設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單，作用力傳遞損耗低的同時，意味著消耗了多少能源（能量），就起到相對 應(yīng)量的作用力效果。這類直接傳遞動力形式的設(shè)備若既要保證設(shè)備的作業(yè)效果，又要降低 能源能量的損耗，目前普遍采用的方案多為降低作用力傳遞時的損耗，如使用更低電阻的 材料來節(jié)約電能，或者采用提供更好的潤滑系統(tǒng)以減少部件的摩擦來降低作用力傳遞時的 損耗。相對已成型多年的技術(shù)，改進后的實際效果并不是有很大的明顯效果。
[0004] 作用力間接傳遞于作用點（面）的傳動形式，如現(xiàn)代的動機機動車輛，普遍采用 由動力機器消耗能源（能量）而產(chǎn)生作用力，作用力傳遞給變速箱，再由變速箱經(jīng)由傳動 軸（鏈）將動力作用到相應(yīng)的輪胎，最終驅(qū)動車輛行駛，或?qū)恿ψ饔玫揭恍┦┕ぴO(shè)備部件 上，如起重機的起重動力系統(tǒng)，裝載挖掘機等側(cè)重動力施工的機械設(shè)施設(shè)備。這種形式設(shè)計 制造出來的機械設(shè)備普遍采用齒輪傳動，帶傳動來傳遞動力。其特點是通過設(shè)置和調(diào)節(jié)傳 動比，來滿足各種相應(yīng)工況的動力要求。如，車輛的變速箱技術(shù)。相對直接將作用力傳遞于 作用點（面）的形式，將作用力間接作傳遞于作用點（面）的形式，擁有相對高效的動力控 制調(diào)節(jié)功能，并結(jié)合運用了調(diào)節(jié)傳動比來優(yōu)化對作用力的利用率。在結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的同時， 作用力間接的傳動形式相對作用力直接傳動的形式就能在保證完成作業(yè)效果的前提下，實 現(xiàn)對能源能量的高效利用。
[0005] 目前，在實際應(yīng)用中的能夠獲得的作用力來源是多種途徑或多種形式的，但不外 乎三大類。一類是自然存在形式的作用力，如風(fēng)力，水力，磁力，太陽能等種類。另一類是消 耗能源而產(chǎn)生能量作用力，如燃料發(fā)動機（發(fā)電機）是通過消耗能源材料而制造出能量。再 者就是人力，畜力。動力機械的研發(fā)和應(yīng)用歸根結(jié)底是更為高效地進行作業(yè)，減少勞動的強 度，為人類文明的前進而服務(wù)的。為了提高動力機械的利用，人類對動力機械的改進和創(chuàng)新 是無止境的。當(dāng)前世界已經(jīng)呈現(xiàn)出能源短缺和生態(tài)環(huán)境污染破壞的局面，各個國家都對高 效利用能源，節(jié)約使用能源，生態(tài)環(huán)境保護，以及研發(fā)新能源和新結(jié)構(gòu)提出了號召和要求。 在這樣時代背景下，采用各種來源作用力直接或間接傳遞到作用點（面）形式的動力機械 設(shè)施設(shè)備仍有通過改進或改變自身結(jié)構(gòu)來提升對能源能量的高效利用和提高節(jié)約使用利 用能源能量的空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有動力機械對能源能量的高效和節(jié)能利用，以及動力傳遞結(jié) 構(gòu)仍有提升和改進的空間，而提供了一種利用使作用力使動力機械高效利用能量的曲軸杠 桿增強扭矩的傳動結(jié)構(gòu)。
[0007] 本發(fā)明是是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0008] -種利用作用力使動力機械高效利用能量的曲軸杠桿增強扭矩的傳動結(jié)構(gòu)。包 括動力輸入曲軸連桿組合、省力臂、省力臂受力點、支點、阻力臂、阻力臂受力點、動力輸出 曲軸連桿組合。使作用力驅(qū)動動力輸入曲軸主軸頸，帶動連桿，連桿連接與省力臂受力點 連接，連桿隨曲軸的轉(zhuǎn)動而上下運動，進而聯(lián)動省力臂以支點為圓心做相應(yīng)幅度的弧線軌 跡運動，同時阻力臂也以支點為圓心，做與省力臂相對相反方向的弧線軌跡運動，帶動動力 輸出曲軸連桿一起運動，根據(jù)省力杠桿原理，阻力臂受力點得到放大的扭矩，并將放大了的 扭矩傳遞給動力輸出曲軸連桿組合，由動力輸出曲軸主軸頸的運動完成動力的輸出。省力 (阻力）臂受力點的活動行程距離，與省力（阻力）臂相連接的連桿的長度，曲軸的運動半 徑長度這三者的長度為1 : 1 : 1(不計附屬邊緣部分）。動力輸入曲軸連桿組合的曲軸臂 (曲軸的運動半徑）、連桿、省力臂受力點行程距離與動力輸出曲軸連桿組合的曲軸臂（曲 軸的運動半徑）、連桿、阻力臂受力點的行程距離的比例，參照省力臂與阻力臂的比例。
[0009] 參考理論：1·設(shè)動力臂為L1，阻力臂為L2,當(dāng)Ll大于L2時為省力杠桿。
[0010] F1*L1 = F2*L2 LI > L2
[0011] Fl < F2
[0012] 2. Fl : F2 = L2 : LI動力臂是阻力臂的幾倍，那么動力就是阻力的幾分之一。
[0013] 3.動力臂越長越省力，阻力臂越長越費力。
[0014] 4.機械利益是阻力與動力之間的比率，或輸出力與輸入力之間的比率。假設(shè)動 力臂、阻力臂分別為動力點、阻力點與支點之間的距離，動力、阻力分別作用于動力點、阻力 點。則機械利益為
【主權(quán)項】
1. 一種利用作用力使動力機械高效利用能量的曲軸杠桿增強扭矩的傳動結(jié)構(gòu)。包括 (1) 動力輸入曲軸連桿組合、（2)省力臂、（3)省力臂受力點、（4)支點、（5)阻力臂、（6)阻 力臂受力點、（7)動力輸出曲軸連桿組合。使作用力驅(qū)動（8)動力輸入曲軸主軸頸，帶動 連桿，連桿連接與（3)省力臂受力點連接，連桿隨曲軸的轉(zhuǎn)動而上下運動，進而聯(lián)動省力臂 以（4)支點為圓心做一定幅度的弧線軌跡運動，同時（5)阻力臂也以（4)支點為圓心，做與 (2) 省力臂相對相反方向的弧線軌跡運動，帶動（7)動力輸出曲軸連桿一起運動，根據(jù)省力 杠桿原理，（6)阻力臂受力點得到放大的力矩，并將放大了的力矩傳遞給（7)動力輸出曲軸 連桿組合，由（9)動力輸出曲軸主軸頸的運動完成動力的輸出。動力輸入（輸出）曲軸的 運動半徑與其對應(yīng)的省力（阻力）臂受力點的行程的直線距離互為I:1的距離長度。動 力輸入曲軸的主軸頸可根據(jù)實際作業(yè)要求，接駁相應(yīng)的傳動部件或作業(yè)部件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述,使作用力驅(qū)動（8)動力輸入曲軸主軸頸，驅(qū)動（1)動力輸入曲 軸連桿運動，實現(xiàn)作用力的輸入。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述，（1)動力曲軸輸入連桿組合運動聯(lián)動省力臂運動。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述，通過（4)支點將動力傳遞到（6)阻力臂受力點，利用省力杠桿 來實現(xiàn)扭矩的放大。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述，被放大的扭矩由（6)阻力臂受力點傳遞給（7)動力輸出曲軸 連桿組合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述，（9)動力輸出曲軸主軸頸的運動完成動力的輸出。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述，（1)動力輸入曲軸連桿組合的曲柄銷運動到以動力輸入曲軸 軸心圓心的90度時，（7)動力輸出曲軸連桿組合的曲柄銷應(yīng)處在以動力輸出曲軸軸心圓心 的270度位置，以保證杠桿力臂運動的協(xié)調(diào)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述，動力輸入（輸出）曲軸的運動半徑與其對應(yīng)的省力（阻力） 臂受力點的行程的直線距離互為I:1的距離長度。動力輸入曲軸的主軸頸可根據(jù)實際作 業(yè)要求，接駁相應(yīng)的傳動部件或作業(yè)部件。
【專利摘要】本發(fā)明屬于動力機械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到運用作用力使動力機械高效利用能量的曲軸杠桿增強扭矩的傳動結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的技術(shù)方案要點為：由兩組曲軸連桿組合分別與省力杠桿的省力點和阻力點結(jié)合而進行聯(lián)動。使作用力驅(qū)動動力輸入曲軸連桿組合聯(lián)動杠桿省力臂運動，利用省力杠桿原理，由杠桿阻力臂驅(qū)動動力輸出曲軸連桿組合實現(xiàn)扭矩的增強輸出。本發(fā)明的主要用途為：可將本發(fā)明應(yīng)用到改進或制造動力機械設(shè)施設(shè)備或平臺，可以在廣泛范圍內(nèi)實現(xiàn)動力機械對能源能量的高效利用。達到節(jié)能減排，高效作業(yè)，以及對生態(tài)環(huán)境的保護作用。
【IPC分類】F16H21-18
【公開號】CN104747672
【申請?zhí)枴緾N201410477877
【發(fā)明人】劉新星
【申請人】劉新星
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2014年9月12日