本發(fā)明涉及一種斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)裝置,尤其是一種斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù):
斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有很多種,其中具有代表性的有曲柄連桿傳動(dòng),斜盤(pán)或擺盤(pán)傳動(dòng),液壓傳動(dòng),自由活塞傳動(dòng)和菱形傳動(dòng),其原理是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使得連接在機(jī)構(gòu)上的兩活塞按90度附近的最佳相位角差運(yùn)動(dòng),使氣缸中氣體體積按照接近于斯特林循環(huán)規(guī)律而變化,從而使斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行。目前傳動(dòng)機(jī)構(gòu)多為單曲柄滑塊運(yùn)動(dòng),傳動(dòng)相對(duì)不平穩(wěn),存在活塞側(cè)推力,不利于密封,功率輸出不均勻,效率低等缺點(diǎn)。1959年荷蘭飛利浦公司的梅耶博士發(fā)明的菱形傳動(dòng)機(jī)構(gòu),利用兩組對(duì)稱曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)消除了對(duì)活塞的側(cè)推力,減少了工質(zhì)泄漏,運(yùn)行平穩(wěn),效率較高。然而,菱形傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相對(duì)桿件較多,制造精度相對(duì)要求較高,成本較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是吸收上述技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)克服其不足,開(kāi)發(fā)一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不但要具備菱形傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的無(wú)活塞側(cè)推力,運(yùn)行平穩(wěn),降低工質(zhì)泄露,效率高的特點(diǎn),而且結(jié)構(gòu)要更加緊湊,容易制造,成本較低。因此本發(fā)明提供一種斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu),包含主動(dòng)齒輪,從動(dòng)齒輪,主動(dòng)曲柄,從動(dòng)曲柄,主動(dòng)扇形齒輪,從動(dòng)扇形齒輪,齒條,橫桿,動(dòng)力活塞連桿,配氣活塞連桿,動(dòng)力活塞,配氣活塞;其特征是主動(dòng)曲柄和從動(dòng)曲柄的一端分別穿過(guò)主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的中心,另一端分別同主動(dòng)扇形齒輪和從動(dòng)扇形齒輪相連;主動(dòng)扇形齒輪和從動(dòng)扇形齒輪連接在橫桿的兩端,齒條位于主動(dòng)扇形齒輪和從動(dòng)扇形齒輪的位置中心并同二者嚙合連接,齒條的一端連接有動(dòng)力活塞連桿,動(dòng)力活塞連桿的另一端連接動(dòng)力活塞;配氣活塞連桿一端連接在橫桿上,另一端穿過(guò)動(dòng)力活塞連接在配氣活塞上。
本發(fā)明的有益效果采用對(duì)稱扇形齒輪及齒條結(jié)構(gòu),并聯(lián)對(duì)稱曲柄滑塊機(jī)構(gòu)后,傳動(dòng)效率要高于原菱形傳動(dòng)機(jī)構(gòu),傳動(dòng)機(jī)構(gòu)完全對(duì)稱于氣缸中心,配氣活塞,動(dòng)力活塞和氣缸同在一個(gè)軸心上,實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)良好的平衡性(一級(jí)簡(jiǎn)諧力完全平衡),消除了作用在活塞壁上的側(cè)推力,降低了摩擦面上的磨損,減少了工質(zhì)的泄露,進(jìn)一步提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率,運(yùn)行更加平穩(wěn)。同時(shí)結(jié)構(gòu)桿件數(shù)量相對(duì)較少,使得結(jié)構(gòu)更加緊湊,降低了加工制造難度及成本。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中1.主動(dòng)齒輪,2.從動(dòng)齒輪,3.主動(dòng)曲柄,4.從動(dòng)曲柄,5.主動(dòng)扇形齒輪,6.從動(dòng)扇形齒輪,7.橫桿,8.齒條,9.配氣活塞連桿,10.動(dòng)力活塞連桿,11.動(dòng)力活塞,12.配氣活塞。
具體實(shí)施方式
在圖1中,主動(dòng)齒輪(1)和從動(dòng)齒輪(2)以1:1的傳動(dòng)比嚙合傳動(dòng),主動(dòng)扇形齒輪(5)和從動(dòng)扇形齒輪(6)及齒條(8)以1:1:1的傳動(dòng)比嚙合傳動(dòng)。主動(dòng)曲柄(3)和從動(dòng)曲柄(4)的一端分別穿過(guò)主動(dòng)齒輪(1)和從動(dòng)齒輪(2)的中心,另一端分別同主動(dòng)扇形齒輪(5)和從動(dòng)扇形齒輪(6)連接;兩個(gè)扇型齒輪(5)、(6)分別連接在橫桿(7)的兩端,齒條(8)嚙合在兩扇形齒輪(5)、(6)的中間位置。動(dòng)力活塞(11)受到氣體膨脹力后通過(guò)動(dòng)力活塞連桿(10)傳遞給于其連接的齒條(8),齒條(8)通過(guò)嚙合帶動(dòng)主動(dòng)扇形齒輪(5)運(yùn)動(dòng),主動(dòng)曲柄(3)接收到與其連接的主動(dòng)扇形齒輪(5)傳遞的力后帶動(dòng)連接在另一端的主動(dòng)齒輪(1)轉(zhuǎn)動(dòng),兩主動(dòng)齒輪(1)、(2)嚙合使得從動(dòng)齒輪(2)轉(zhuǎn)動(dòng),從而通過(guò)連接在其上的從動(dòng)曲柄(3)帶動(dòng)從動(dòng)扇形齒輪(6)運(yùn)動(dòng)。兩扇形齒輪(5)、(6)不但上下平動(dòng),同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng),橫桿(7)跟隨兩扇型齒輪(5)、(6)上下平動(dòng),帶動(dòng)連接在橫桿(7)上的配氣活塞連桿(9)共同運(yùn)動(dòng),從而帶動(dòng)配氣活塞(12)一起運(yùn)動(dòng)。兩扇形齒輪(5)、(6)的直徑大小,兩曲柄(3)、(4)的長(zhǎng)度,兩扇型齒輪連接兩曲柄的連接點(diǎn)到連接橫桿的連接點(diǎn)的距離,以及橫桿(7)長(zhǎng)度的大小比例保證機(jī)構(gòu)相位角位于[80°,90°]區(qū)間內(nèi)。動(dòng)力活塞連桿(9)同齒條(8)及動(dòng)力活塞(11)分別按鉸接連接,配氣活塞連桿(10)同橫桿(7)及配氣活塞(12)分別鉸接連接,從而消除加工誤差產(chǎn)生的附加阻力。