專利名稱：直線往復(fù)運動變換為連續(xù)圓周運動的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直線往復(fù)運動變換為連續(xù)圓周運動的裝置，適用于內(nèi)燃機或靠壓力驅(qū)動直線往復(fù)運動后轉(zhuǎn)成連續(xù)圓周運動的機構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，將直線往復(fù)運動變換為連續(xù)圓周運動的傳動機構(gòu)一般使用曲軸連桿機構(gòu)進(jìn)行傳動，該機構(gòu)運作時因為壓力角關(guān)系，使得傳動力有很大的損耗。內(nèi)燃機汽缸里活塞上力的大小關(guān)系到產(chǎn)生膨脹氣體的體積與做功前缸體空間的比值?；钊谏现裹c時，它的空間體積基數(shù)最小，需要膨脹氣體的量相對較小就能獲得較大的作用力；當(dāng)活塞開始運動后，缸體的空間體積基數(shù)逐漸增大，在此過程中膨脹氣體就必須先填滿增大的空間才能夠得到相同的作用力，這就造成了相同體積的氣體因缸體體積基數(shù) 的變大而得到相同大小的作用力卻需要多消耗燃油。通過計算我們可以知道曲軸連桿機構(gòu)由0° 145°運作過程中有效做功只有70%，而30%的功都轉(zhuǎn)變成了連桿對軸瓦的摩擦力而做無用功。曲軸連桿機構(gòu)傳動時也只有在90° —個點上能把做功完全傳遞到曲軸上，其它的任何點都存在著或多或少的無用功，但在90°這個點上缸體的空間體積比活塞在上止點上增大了 5倍，曲軸在0° 145°轉(zhuǎn)動中活塞的運動造成缸體空間的逐漸增大,也就是大量膨脹氣體所做無用功的空間會轉(zhuǎn)變成軸瓦對曲軸的摩擦力?？梢娗S構(gòu)造在進(jìn)行力傳動的互換中自身損失造成的能量損失可以達(dá)到30%以上。另外，曲軸連桿機構(gòu)中的曲軸由于非同心軸，制造困難，而且造價較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷，提供一種適用于內(nèi)燃機或靠壓力驅(qū)動直線往復(fù)運動后轉(zhuǎn)成連續(xù)圓周運動的裝置。本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案解決了其技術(shù)問題一種直線往復(fù)運動變換為連續(xù)圓周運動的裝置，包括往復(fù)運動的齒條，以及與該齒條嚙合的齒輪。一往復(fù)運動的雙面齒條兩側(cè)或者兩相向往復(fù)運動的單面齒條分別與第一齒輪和第二齒輪嚙合，該第一齒輪和第二齒輪分別通過第一傳動軸和第二傳動軸與第一飛輪離合器和第二飛輪離合器固定連接，該第一飛輪離合器的外緣齒輪和第二飛輪離合器的外緣齒輪同時與主軸齒輪哨合。由于本發(fā)明采取兩個飛輪離合器，使得一飛輪離合器在齒條伸出時聯(lián)動嚙合并提供動能，在齒條收回時聯(lián)動失效；同時，使得另一飛輪離合器在齒條收回時聯(lián)動嚙合并提供動能，在齒條伸出時聯(lián)動失效。由于兩飛輪離合器分別交替?zhèn)鬟f兩齒輪上不同轉(zhuǎn)向的力，最后在主軸齒輪上得到連續(xù)的圓周運動。本發(fā)明在新傳動方法以及構(gòu)造下，損耗大大減少，使得直線往復(fù)運動無損耗傳遞連續(xù)圓周運動。本發(fā)明第一解決了現(xiàn)有技術(shù)中直線往復(fù)運動轉(zhuǎn)換成圓周運動中壓力角使得動能大量損耗的問題，即解決曲軸30%的功率損耗問題；第二改用傳動齒輪與飛輪離合器為同心軸，使得制造更加方便，造價大大降低。本發(fā)明設(shè)計的飛輪離合器為無磨損高強度飛輪，在傳遞運動中，使得直線往復(fù)運動幾乎無損耗轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)圓周運動。


圖I為本發(fā)明雙面齒條下拉結(jié)構(gòu)示意 圖2為圖I的a向示意 圖3為圖I的b向示意 圖4為本發(fā)明雙面齒條上推結(jié)構(gòu)示意 圖5為圖4的c向不意 圖6為圖4的d向示意圖；· 圖7為本發(fā)明飛輪離合器結(jié)構(gòu)示意 圖8為圖7的A-A向剖視 圖9為本發(fā)明兩相向往復(fù)運動的單面齒條左上右下結(jié)構(gòu)示意 圖10為本發(fā)明兩相向往復(fù)運動的單面齒條左下右上結(jié)構(gòu)示意 圖11為本發(fā)明用在水力發(fā)電中使用電磁閥結(jié)構(gòu)示意圖。圖中各序號分別表不為1 一主軸齒輪；2 —主軸；3 —第一齒輪；4 一第一傳動軸；5 一第一飛輪尚合器；6 —第二齒輪；7 —第二傳動軸；8 —第二飛輪尚合器；9 一雙面齒條；9. I 一第一單面齒條；9. 2 一第二單面齒條；9. 3 一齒條同步連桿；9. 31 一軸；10 —外從動齒輪；10. I 一外從動齒輪上內(nèi)齒輪；10. 2 一外從動齒輪上外緣齒輪；11 一思動齒；12 —轉(zhuǎn)動銷；13 —鍵；14 —轉(zhuǎn)動軸；15 —連接板；16 —定位銷；17 —軸承；18 —電磁閥；19 —液壓缸。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例以及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。本發(fā)明包括往復(fù)運動的齒條，以及與該齒條嚙合的齒輪。參照圖I、圖2和圖3，本發(fā)明的一往復(fù)運動的雙面齒條9兩側(cè)分別與第一齒輪3和第二齒輪6哨合,該第一齒輪3通過第一傳動軸4與第一飛輪離合器5固定連接,該第一飛輪離合器5的外緣齒輪與主軸齒輪I嚙合；第二齒輪6分別通過第二傳動軸7與第二飛輪離合器8固定連接，該第二飛輪離合器8的外緣齒輪也與主軸齒輪I嚙合，主軸齒輪I固定連接主軸2。參照圖7、圖8，本發(fā)明所述的第一飛輪離合器5或者第二飛輪離合器8包括一外從動齒輪10，該外從動齒輪10通過軸承17與轉(zhuǎn)動軸14呈旋轉(zhuǎn)連接，該轉(zhuǎn)動軸14上通過轉(zhuǎn)動銷12固定連接連接板15，該連接板15兩端通過鍵13分別轉(zhuǎn)動連接兩甩動齒11，該兩甩動齒11在轉(zhuǎn)動軸14沿一方向旋轉(zhuǎn)時被甩出并與外從動齒輪10上的內(nèi)齒輪10. I嚙合，該兩甩動齒11在轉(zhuǎn)動軸14沿另一方向旋轉(zhuǎn)時被收攏，并被固定連接在連接板15上的定位銷16所限定，外從動齒輪10上的外部還置有外緣齒輪10. 2。另外，本發(fā)明所述的飛輪離合器中還可以充入液體，利于兩甩動齒11相對內(nèi)齒輪10. I嚙合與分離。以下簡述本發(fā)明的工作過程
請參照圖I、圖2，當(dāng)雙面齒條9作下拉運動時，第一齒輪3逆時針旋轉(zhuǎn)，并通過第一傳動軸4聯(lián)動第一飛輪離合器5上的轉(zhuǎn)動軸14逆時針旋轉(zhuǎn)，該第一飛輪離合器5中兩甩動齒11嚙合外從動齒輪上內(nèi)齒輪10. I，此時外從動齒輪10也作逆時針旋轉(zhuǎn)，而外從動齒輪上外緣齒輪10. 2嚙合主軸齒輪I致使主軸齒輪I作順時針旋轉(zhuǎn)，最終將力傳遞到主軸2上；
請參照圖I、圖3，當(dāng)雙面齒條9作下拉運動的同時，第二齒輪6順時針旋轉(zhuǎn)，并通過第二傳動軸7聯(lián)動第二飛輪離合器8上的轉(zhuǎn)動軸14順時針旋轉(zhuǎn)，該第二飛輪離合器8中兩甩動齒11與外從動齒輪上內(nèi)齒輪10. I分離，由于該第二飛輪離合器8的外從動齒輪上外緣齒輪10. 2與主軸齒輪I嚙合，致使此時該外從動齒輪10也跟隨主軸齒輪I作順時針旋轉(zhuǎn)。再請參照圖4、圖5和圖6，當(dāng)雙面齒條9作上推運動時，本發(fā)明所述的第一齒輪3和第一飛輪離合器5、第二齒輪6和第二飛輪離合器8的傳動工作原理與上述相同,僅第一齒輪3和第二齒輪6的轉(zhuǎn)動方向以及離、合狀態(tài)相反，這里不再贅述。參照圖9、圖10,本發(fā)明的另一實施例是將往一條往復(fù)運動的雙面齒條9改成兩條相向往復(fù)運動的單面齒條，即第一單面齒條9. I和第二單面齒條9. 2。并在該兩單面齒條
9.I、9. 2上置有一齒條同步連桿9. 3，該齒條同步連桿9. 3的中間與軸9. 31轉(zhuǎn)動連接，其兩端分別與第一單面齒條9. I和第二單面齒條9. 2轉(zhuǎn)動連接，這樣能保持兩單面齒條9. 1,9. 2作上下時的穩(wěn)定性與可靠性。其工作原理與前一實施例基本相同。本發(fā)明適用于各類內(nèi)燃機或靠壓力驅(qū)動直線往復(fù)運動的裝置，可用在作往復(fù)運動的氣壓、液壓發(fā)動機中。參照圖11，本發(fā)明用在水力發(fā)電中，利用電磁閥18的變換，交錯給予液壓缸19施壓力，以至第一單面齒條9. I和第二單面齒條9. 2作連續(xù)的上下往復(fù)運動。
權(quán)利要求
1.一種直線往復(fù)運動變換為連續(xù)圓周運動的裝置，包括往復(fù)運動的齒條，以及與該齒條嚙合的齒輪，其特征在于一往復(fù)運動的雙面齒條兩側(cè)或者兩相向往復(fù)運動的單面齒條分別與第一齒輪和第二齒輪哨合，該第一齒輪和第二齒輪分別通過第一傳動軸和第二傳動軸與第一飛輪離合器和第二飛輪離合器固定連接，該第一飛輪離合器的外緣齒輪和第二飛輪離合器的外緣齒輪同時與主軸齒輪哨合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直線往復(fù)運動變換為連續(xù)圓周運動的裝置，其特征在于所述的兩相向往復(fù)運動的單面齒條上置有一齒條同步連桿，該齒條同步連桿的中間與軸轉(zhuǎn)動連接，其兩端分別與兩單面齒條轉(zhuǎn)動連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或者2所述的直線往復(fù)運動變換為連續(xù)圓周運動的裝置，其特征在于所述的第一飛輪離合器或者第二飛輪離合器包括一外從動齒輪，該外從動齒輪通過軸承與轉(zhuǎn)動軸呈旋轉(zhuǎn)連接，該轉(zhuǎn)動軸上通過轉(zhuǎn)動銷固定連接連接板，該連接板兩端通過鍵分別轉(zhuǎn)動連接兩甩動齒，該兩甩動齒在轉(zhuǎn)動軸沿一方向旋轉(zhuǎn)時被甩出并與外從動齒輪上的內(nèi)齒輪嚙合，該兩甩動齒在轉(zhuǎn)動軸沿另一方向旋轉(zhuǎn)時被收攏，并被固定連接在連接板上的定位銷所限定，外從動齒輪上的外部還置有外緣齒輪。
全文摘要
一種直線往復(fù)運動變換為連續(xù)圓周運動的裝置，一往復(fù)運動的雙面齒條兩側(cè)或者兩相向往復(fù)運動的單面齒條分別與第一齒輪和第二齒輪嚙合，該第一齒輪和第二齒輪分別通過第一傳動軸和第二傳動軸與第一飛輪離合器和第二飛輪離合器固定連接，該第一飛輪離合器的外緣齒輪和第二飛輪離合器的外緣齒輪同時與主軸齒輪嚙合。本發(fā)明第一解決了現(xiàn)有技術(shù)中直線往復(fù)運動轉(zhuǎn)換成圓周運動中壓力角使得動能大量損耗的問題，即解決曲軸30％的功率損耗問題；第二改用傳動齒輪與飛輪離合器為同心軸，使得制造更加方便，造價大大降低。本發(fā)明設(shè)計的飛輪離合器為無磨損高強度飛輪，在傳遞運動中，使得直線往復(fù)運動幾乎無損耗轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)圓周運動。
文檔編號F16H37/00GK102878266SQ20111019352
公開日2013年1月16日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月12日
發(fā)明者王 琦 申請人:王 琦