一种取代曲轴-连杆机构的发动机传动装置包括：主轴1上的扇形齿轮2置于由齿条3和4与齿条连板5和6构成的矩形齿条框架中，扇形齿轮2交替与齿条3和4啮合，两个转动臂7内侧面的引导短槽701和驱动槽702及转向槽703可交替与齿条连板5和6的两侧面上的驱动销501和601联动，齿条3和4底面导向槽305和405置于壳体9内壁上的导向轨8上，齿条3和4的一端部分别借助连杆10与两个气缸12中的活塞11连接构成两缸发动机组。本发明专利技术的传动装置大幅度提高机械转换效率，彻底消除活塞11与缸壁之间的侧向摩擦力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种往复直线运动转换为圆周运动的传动机构，特别涉及一种取代曲轴连杆机构的发动机传动装置，以提高发动机的往复直线运动与旋转运动相互转换效率，消除活塞与汽缸壁之间的侧向压力。
技术介绍
在机械工程中，例如活塞式发动机、压缩机及其他一些需要进行直线往复运动与圆周运动相互转换的机械，目前普遍采用的曲轴(曲柄)连杆转换机构，但是，无论从理论分析，还是在实际应用方面传统的曲轴(柄)连杆机构设都存在固有的缺陷: 1、在曲轴(柄)连杆机构中，作用在活塞上的燃气压力被分解为沿连杆轴线方向的作用力和垂直于汽缸轴线方向作用在缸壁的侧压力，增大了活塞与缸壁之间的侧向摩擦力，加速了汽缸壁侧向磨损，不仅降低了活塞的做功效率，而且还会造成“卡缸”使活塞无法工作； 2、作用在曲轴(柄)上的沿连杆轴线方向的作用力再次分解为垂直曲轴半径方向的切向力和沿半径方向的法向力，在燃气爆发瞬间，由于传动角很小，输出的扭矩的切向作用力远小于活塞上的燃气压力，有计算表明传动角为10度时，活塞总作用力只有百分之二十左右转换为产生曲轴扭矩的切向作用力； 3、曲轴连杆机构中连杆摆动产生的不平衡回转质量和回转运动引起惯性力，使活塞与汽缸壁及转动接触面产生交变冲击力，增大了各个部件间的不均匀摩擦和撞击，不仅影响发动机的输出功率，而且使发动机产生较大的振动和噪声。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种扇形齿轮和转动臂联合驱动齿条的转换机构替代传统的曲轴(柄)连杆机构，以克服曲轴-连杆传动机构固有的上述缺陷，是一种与现有技术不同的直线往复运动与圆周运动转换装置。本专利技术的一种取代曲轴-连杆机构的发动机传动装置结构如下所述: 在壳体内的主轴上设置的扇形齿轮置于由第一齿条和第二齿条与第一齿条连板和第二齿条连板构成的齿条框架中，扇形齿轮两侧的主轴柱面与形状相同的两个转动臂的一端部刚性连接，两个转动臂关于扇形齿轮的纵向中截面对称，若设定主轴和扇形齿轮及两个转动臂逆时针转动时，在两个转动臂对称的内侧面上分别沿顺时针方向依次开设连通的引导短槽和驱动槽及转向槽，若设定主轴和扇形齿轮及两个转动臂顺时针转动时，在两个转动臂对称的内侧面上分别沿逆时针方向依次开设连通的引导短槽和驱动槽及转向槽，两个引导短槽、两个驱动槽、两个转向槽的形状相同，并且关于扇形齿轮的纵向中截面对称，两个引导短槽、两个驱动槽及两个转向槽的槽深度小于两个转动臂的厚度，在第一齿条连板和第二齿条连板的两侧面上分别设置同轴线的第一驱动销和同轴线的第二驱动销，第一驱动销和第二驱动销的轴线位于第一齿条连板和第二齿条连板的横向中截面上，引导短槽和两个驱动槽及两个转向槽的两槽帮内壁能交替在两个第一驱动销和两个第二驱动销的柱面上滑动，使两个转动臂与第一齿条和第二齿条联动;在第一齿条和第二齿条的背面开设的第一导向槽和第二导向槽分别置于两个导向轨上;第一齿条和第二齿条的一端部分别借助连杆分别与各气缸中的活塞连接构成单缸或多缸发动机组。本专利技术的发动机传动装置中，扇形齿轮与主轴柱面同轴刚性连接，扇形齿轮的厚度与两个齿条的厚度相等，扇形齿轮轮齿的齿顶弧面对应的圆心角大于或等于90°小于180°，扇形齿轮的轮齿数量少于两个齿条的齿数，扇形齿轮能交替与第一齿条和第二齿条啮合。本专利技术的发动机传动装置中，第一导向槽和第二导向槽的宽度等于两个导向轨厚度，两个导向轨的顶部分别置于第一导向槽和第二导向槽中，两个导向轨的底部分别安装在壳体的内壁上。本专利技术的发动机传动装置中，两个第一转向销和两个第二转向销为形状相同的圆柱，两个第一转向销和两个第二转向销的轴线与主轴的主轴线平行，两个第一转向销和两个第二转向销的直径等于两个引导短槽和两个驱动槽及两个转向槽的宽度，两个第一驱动销及两个第二驱动销的高度等于两个引导短槽和两个驱动槽及两个转向槽的槽深。本专利技术的发动机传动装置中，两个引导短槽的形状如下所述:若扇形齿轮为顺时针转动时，在扇形齿轮的第二端轮齿及与其啮合的第一齿条的第一次端齿脱离之前，平动的两个第一转向销与转动的两个转动臂的内侧面做复合运动，两个第一转向销在两个转动臂内侧面运动的轨迹与两个引导短槽的形状相同，两个引导短槽及其进槽口能交替在两个第一转向销的柱面上滑动，在扇形齿轮的第二端轮齿与第二齿条的第二次端齿脱离之前，平动的两个第二转向销与转动的两个转动臂的内侧面做复合运动，两个第二转向销在两个转动臂内侧面运动的轨迹与两个引导短槽的形状相同，两个引导短槽及其进槽口能交替在两个第二转向销柱面上相对滑动;若扇形齿轮为逆时针转动时，在扇形齿轮的第一端轮齿与第二齿条的第一次端齿脱离之前，平动的两个第一转向销与转动的两个转动臂的内侧面做复合运动，两个第一转向销在两个转动臂内侧面运动的轨迹与两个引导短槽的形状相同，两个引导短槽及其进槽口能交替在两个第一转向销柱面相对滑动，在扇形齿轮的第一端轮齿与第一齿条的第二次端齿脱离之前，平动的两个第二转向销与转动的两个转动臂的内侧面做复合运动，两个第二转向销在两个转动臂内侧面运动的轨迹与两个引导短槽的形状相同，两个引导短槽及其进槽口能交替在两个第二转向销柱面相对滑动。本专利技术的发动机传动装置中，两个驱动槽可为曲线槽或斜槽，两个引导短槽的出槽口与两个驱动槽的进槽口光滑衔接处为第一衔接端口，两个驱动槽的出槽口与两个转向槽的进槽口光滑接衔处为第二衔接端口，两个第一衔接端口到主轴的主轴线之间的距离大于第二衔接端口到主轴的主轴线之间距离;若扇形齿轮为逆时针转动，扇形齿轮的第二端轮齿与第二齿条的第一次端齿脱离时，两个第一驱动销在第一衔接端口，扇形齿轮的第二端轮齿与第一齿条的第二次端齿脱离时，两个第二驱动销在第二衔接端口；若扇形齿轮为顺时针转动，扇形齿轮的第一端轮齿与第一齿条的第一次端齿脱离时，两个第一驱动销在两个第一衔接端口，扇形齿轮的第一端轮齿与第二齿条的第二次端齿脱离时，驱动销在两个第二衔接端口。本专利技术的发动机传动装置中，两个转向槽为曲线槽，在两个驱动槽的出槽口与两个转向槽的进槽口的第二衔接端口，驱动槽的端部与两个转向槽的端部外切，两个转向槽的曲率半径大于两个驱动销和两个驱动销的半径，两个转向槽的进槽口到主轴线之间的距离小于两个转向槽的出槽口主轴线之间的距离;若扇形齿轮为逆时针转动:两个第一两个驱动销在两个驱动槽与两个转向槽的两个第二衔接端口时，扇形齿轮的第一端轮齿在第一齿条的第一端齿和第一次端齿之间，两个转向槽的出槽口与两个第一驱动销脱离时，扇形齿轮的第一端轮齿与第一齿条的第一端齿和第二次端齿啮合;两个第二驱动销在两个第二衔接端口时，扇形齿轮的第一端轮齿在第二齿条的第二端齿和第二次端齿之间，两个转向槽的出槽口与两个第二驱动销脱离时，扇形齿轮的第一端轮齿与第二齿条的第二端齿和第二次端齿啮合;若设定扇形齿轮为顺时针转动:两个第一两个驱动销在第二衔接端口时，扇形齿轮的第一端轮齿在第二齿条的第一端齿和第一次端齿之间，两个转向槽的出槽口与两个第一驱动销脱离时，扇形齿轮的第一端轮齿与第二齿条的第一端齿和次第一端齿嗤合，两个第二驱动销在两个第二衔接端口时，扇形齿轮的第一端轮齿在第一齿条的第二端齿和第二次端齿之间，两个转向槽的出槽口与两个第二驱动销脱离时，扇形齿轮的第一端轮齿与第一齿条的第二端齿和第二次端齿本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种取代曲轴‑连杆机构的发动机传动装置，其特征在于：安装在壳体（9）两侧壁的主轴（1）上设置扇形齿轮（2），所述扇形齿轮（2）置于由第一齿条（3）和第二齿条（4）与第一齿条连板（5）和第二齿条连板（6）构成的齿条框架中，所述扇形齿轮（2）两侧的主轴（1）与形状相同的两个转动臂（7）的一端部刚性连接，所述两个转动臂（7）关于扇形齿轮（2）的纵向中截面对称，若设定主轴（1）和扇形齿轮（2）及两个转动臂（7）顺时针转动时，在两个转动臂（7）对称的内侧面上分别依逆时针方向开设连通的引导短槽（701）和驱动槽（702）及转向槽（703)，若设定主轴（1）和扇形齿轮（2）及两个转动臂（7）逆时针转动时，在两个转动臂（7）对称的内侧面上分别依顺时针方向开设连通的引导短槽（701）和驱动槽（702）及转向槽（703)；在所述齿条连板（5）和齿条连板（6）的两侧面上分别安装同轴线的第一驱动销（501）和同轴线的第二驱动销（601）；所述齿条（3）和齿条（4）的背面开设的第一导向槽（305）和第二导向槽（405）分别置于导向轨（8）上；所述齿条（3）和齿条（4）的一端部或两端部分别借助连杆（10）与各气缸（12）中的活塞（11）连接构成单缸或多缸发动机组。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：安里千，刘庆，毛灵涛，刘升贵，
申请(专利权)人：安里千，
类型：发明
国别省市：北京;11
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