本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種推桿單活齒高效潤滑傳動內(nèi)燃機。

背景技術(shù)：

目前傳統(tǒng)活塞內(nèi)燃機多以氣缸為動力單元，活塞通過活塞銷、連桿與曲軸相連接，以曲柄連桿為傳動裝置，連桿連接有飛輪，活塞在氣缸內(nèi)作往復運動，通過連桿推動曲軸轉(zhuǎn)動；為了吸進新鮮氣體和排出廢氣設(shè)有進氣門和排氣門，活塞頂離曲軸中心最遠處稱上止點，活塞頂離曲軸中心最近處稱下止點。依靠氣缸內(nèi)混合油氣燃燒產(chǎn)生的膨脹力做功實現(xiàn)內(nèi)燃機進氣、壓縮、膨脹做功和排氣四個沖程，四沖程內(nèi)燃機的四個活塞沖程中只有一個沖程即在膨脹做功沖程推動曲柄連桿機構(gòu)對外做功，其余三個沖程有飛輪帶動完成，故四沖程內(nèi)燃機曲軸每旋轉(zhuǎn)兩圈只能做功一次。因此四沖程內(nèi)燃機曲軸連桿機構(gòu)存在如下缺點：1、由于內(nèi)燃機是利用連桿曲軸把活塞的往復運動轉(zhuǎn)變?yōu)閳A周運動，當氣缸壓縮沖程終了時即在膨脹做功沖程的上止點時缸內(nèi)混合氣燃燒使得缸內(nèi)壓力最大值而產(chǎn)生最強推力，但此時曲柄連桿機構(gòu)中曲軸與連桿呈一條直線即力臂為零，也就是此時根本沒有動力輸出即對外不做功；又因曲軸作圓周運動必然造成與曲軸相連的連桿夾角變化，動力分散多，只能部分傳出功率，故曲軸連桿機構(gòu)使得內(nèi)燃機的熱能利用率很低；2、連桿與活塞運動方向存在的角度會使得活塞與氣缸體的內(nèi)壁產(chǎn)生一定的摩擦力，連桿與活塞運動方向存在的角度越大則摩擦力越大，活塞在氣缸內(nèi)運行時對氣缸壁所產(chǎn)生的摩擦力是不均勻的，所以活塞在氣缸內(nèi)長期高速運動后容易導致偏磨現(xiàn)象發(fā)生，使氣缸內(nèi)壁或活塞受損而漏氣，以致內(nèi)燃機的熱能利用率下降，這是曲軸連桿內(nèi)燃機使用以來一直沒有解決的難題。

此外，目前曲軸連桿內(nèi)燃機工作時內(nèi)燃機內(nèi)部件之間以很高的速度作相對運動，如曲軸軸頸與連桿軸頸、凸輪軸軸頸與軸承等金屬表面之間的摩擦不僅增大內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)的功率消耗，而且摩擦所產(chǎn)生的熱量還可能使某些工作零件表面熔化并使內(nèi)燃機的一些部件工作表面迅速磨損，從而導致內(nèi)燃機無法正常運轉(zhuǎn)。因此為保證內(nèi)燃機能長期工作，必須對內(nèi)燃機內(nèi)相對運動部件表面進行潤滑，也就是在各部件摩擦表面覆蓋一層潤滑油，使得內(nèi)燃機部件金屬表面之間覆蓋一層薄的油膜以減小摩擦阻力而降低功率損耗、減輕磨損并延長內(nèi)燃機使用壽命。然而目前作為內(nèi)燃機潤滑油輸送裝置的根本任務(wù)是將清潔的、具有一定壓力的、溫度適宜的潤滑油不斷供給運動零件的摩擦表面以使內(nèi)燃機能夠正常工作，因此內(nèi)燃機潤滑油輸送裝置中必須具有提供足夠油壓的機油泵，但是曲軸連桿內(nèi)燃機中使用機油泵則又存在這樣一些問題：1、機油泵作為一個部件在內(nèi)燃機內(nèi)需要占用一定的空間而導致內(nèi)燃機的體積增大，機油泵作為一個獨立的運轉(zhuǎn)部件必然需要消耗一定的能量；2、由于曲軸復雜的結(jié)構(gòu)使得潤滑油需要在較強的壓力下才能保證曲軸得到較好的潤滑保護，然而機油泵在使用過程中普遍存在壓力小而容易導致曲軸燒瓦或抱死現(xiàn)象發(fā)生，從而使得內(nèi)燃機磨損快以致壽命短；3、機油泵的造價較高，作為內(nèi)燃機的必須部件而使得內(nèi)燃機的制造成本加大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、體積小、成本低、防偏磨、維護容易、能耗低且有效功率大大提高的推桿單活齒高效潤滑傳動內(nèi)燃機。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種推桿單活齒高效潤滑傳動內(nèi)燃機包括氣缸、傳動軸、潤滑油箱、潤滑油輸送裝置及內(nèi)燃機機體，氣缸內(nèi)設(shè)置有氣缸活塞，其特征在于，所述氣缸活塞外端垂直固定連接有推桿，內(nèi)燃機機體上通過軸承固定有主動轉(zhuǎn)軸及從動轉(zhuǎn)軸；所述主動轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有主動齒盤及主動活齒盤，主動齒盤與主動活齒盤之間的主動轉(zhuǎn)軸設(shè)置有軸承與內(nèi)燃機機體固定；所述從動轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有與主動轉(zhuǎn)軸上的主動齒盤相嚙合的從動齒盤，從動轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有與主動轉(zhuǎn)軸上的主動活齒盤形狀及大小相同的從動活齒盤，從動齒盤與從動活齒盤之間的從動轉(zhuǎn)軸設(shè)置有軸承與內(nèi)燃機機體固定；所述主動活齒盤的邊緣上等距離設(shè)置有單組主動活齒，單組主動活齒在主動活齒盤邊緣排列的長度為主動活齒盤周長的二分之一；所述從動活齒盤的邊緣上等距離設(shè)置有單組從動活齒，單組從動活齒在從動活齒盤邊緣排列的長度為從動活齒盤周長的二分之一；所述推桿上設(shè)置有與主動活齒盤及從動活齒盤相嚙合的主動推齒及從動推齒，推桿上的主動推齒及從動推齒與主動活齒盤上的主動活齒及從動活齒盤上的從動活齒均個數(shù)相等；

所述推桿位于氣缸活塞端的外端通過彈簧一與潤滑油輸送裝置活動連接，所述推桿相對于氣缸活塞端通過彈簧二與氣缸活動連接，所述潤滑油輸送裝置設(shè)置有吸油控制缸、噴油防倒流閥及噴油管，所述吸油控制缸位于潤滑油箱的下部，吸油控制缸設(shè)置有吸油防倒流閥，吸油控制缸內(nèi)設(shè)置有吸油控制活塞，吸油控制活塞與推桿位于氣缸活塞端的外端垂直固定連接；噴油管的開口端放置在氣缸的上方，噴油防倒流閥設(shè)置有一中空的噴油錐形體，噴油錐形體的下端開口處設(shè)置有一個噴油密封圓球；所述吸油控制缸位于氣缸的一側(cè)設(shè)置有潤滑油推齒噴孔及潤滑油氣缸噴孔。

所述推桿相對于推桿上主動推齒及從動推齒的一側(cè)設(shè)置有若干個防偏輪，內(nèi)燃機機體上位于推桿防偏輪一側(cè)設(shè)置有與防偏輪滾動相配合的防偏槽。

所述推桿上主動推齒前端若干個主動推齒的齒條高度依次由低到高排列，推桿上從動推齒后端若干個從動推齒的齒條高度依次由高到低排列；所述主動活齒盤上每組主動活齒按順時針方向排列的末端若干個主動活齒的齒條高度依次由高到低排列，所述從動活齒盤上每組從動活齒按順時針方向排列的前端若干個從動活齒的齒條高度依次由低到高排列。

所述主動活齒盤及從動活齒盤上主動活齒及從動活齒的齒條頂部均呈圓弧型，主動活齒盤及從動活齒盤上主動活齒及從動活齒的齒條根部之間圓弧型；所述推桿上主動推齒及從動推齒的齒條頂部均呈圓弧型，推桿上主動推齒及從動推齒的相鄰齒條根部之間均呈圓弧型。

本發(fā)明有益效果是：本發(fā)明的推桿單活齒高效潤滑傳動內(nèi)燃機結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，制作方便，大大降低了制造成本；由于將曲軸的圓周運動直接變?yōu)檫B桿的往復直線運動，省略了內(nèi)燃機機體內(nèi)的曲軸及曲軸箱不僅大大降低了內(nèi)燃機機體加工難度，使得本發(fā)明產(chǎn)品的使用性能大大提高，也使得內(nèi)燃機的體積大大減小，同時也有效地地降低了內(nèi)燃機自身運轉(zhuǎn)的能耗；內(nèi)燃機機體內(nèi)省略了曲軸及曲軸箱使得結(jié)構(gòu)簡單，不僅降低了維修成本，而且因推桿的往復直線運動有效地消除了氣缸活塞在氣缸內(nèi)因產(chǎn)生偏磨現(xiàn)象，大大地延長氣缸或氣缸活塞的使用壽命；尤其是推桿在做往復直線運動時推桿與主動齒盤或從動齒盤的力臂始終一致即為主動齒盤或從動齒盤的半徑，而且推桿在往復直線運動時不論是何種運動方向均是在做有用功，這必然使得本發(fā)明的內(nèi)燃機的功率大大提高。利用潤滑油輸送裝置代替機油泵，一方面大大節(jié)約了因機油泵占用內(nèi)燃機內(nèi)部的空間，可使得內(nèi)燃機的體積相應變?。涣硪环矫嬉蚯擅畹乩猛茥U的運動而代替機油泵則免除了機油泵運轉(zhuǎn)的能耗；同時杜絕了因機油泵壓力小而易出現(xiàn)內(nèi)燃機曲軸燒瓦或抱死現(xiàn)象的發(fā)生，也極大地提高了內(nèi)燃機使用壽命。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的推桿單活齒高效潤滑傳動內(nèi)燃機作進一步說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明主動推齒開始推動主動活齒運動原理示意圖；

圖3是本發(fā)明主動推齒結(jié)束推動主動活齒運動原理示意圖；

圖4是本發(fā)明從動推齒開始拉動從動活齒運動原理示意圖；

圖5是本發(fā)明從動推齒結(jié)束拉動從動活齒運動原理示意圖；

圖6是本發(fā)明潤滑油輸送裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、氣缸，2、傳動軸，3、內(nèi)燃機機體，4、活塞，5、推桿，6、主動轉(zhuǎn)軸，7、從動轉(zhuǎn)軸，8、主動齒盤，9、主動活齒盤，10、從動齒盤，11、從動活齒盤，12、彈簧一，13、主動活齒，14、從動活齒，15、主動推齒，16、從動推齒，17、防偏輪，18、防偏槽，19、潤滑油輸送裝置，20、吸油控制缸，21、噴油防倒流閥，22、噴油管，23、吸油防倒流閥，24、吸油控制活塞，25、噴油錐形體，26、噴油密封圓球，27、彈簧二，28、潤滑油推齒噴孔，29、潤滑油氣缸噴孔。

具體實施方式

如圖1所示，本實施例的推桿單活齒高效潤滑傳動內(nèi)燃機包括氣缸1、傳動軸2、潤滑油箱、潤滑油輸送裝置19及內(nèi)燃機機體3，氣缸1內(nèi)設(shè)置有氣缸活塞4，氣缸活塞4外端垂直固定連接有推桿5，內(nèi)燃機機體3上通過軸承固定有主動轉(zhuǎn)軸6及從動轉(zhuǎn)軸7，固定于內(nèi)燃機機體上的主動轉(zhuǎn)軸6的外端為傳動軸2。主動轉(zhuǎn)軸6上設(shè)置有主動齒盤8及主動活齒盤9，主動齒盤8與主動活齒盤9之間的主動轉(zhuǎn)軸6設(shè)置有軸承與內(nèi)燃機機體3固定。從動轉(zhuǎn)軸7上設(shè)置有與主動轉(zhuǎn)軸6上的主動齒盤8相嚙合的從動齒盤10，從動轉(zhuǎn)軸7上設(shè)置有與主動轉(zhuǎn)軸6上的主動活齒盤9形狀及大小相同的從動活齒盤11，從動齒盤10與從動活齒盤11之間的從動轉(zhuǎn)軸7設(shè)置有軸承與內(nèi)燃機機體3固定。主動活齒盤9邊緣上等距離設(shè)置有單組主動活齒13，單組主動活齒13在主動活齒盤9邊緣排列的長度為主動活齒盤9周長的二分之一。從動活齒盤11邊緣上等距離設(shè)置有單組從動活齒14，單組從動活齒14在從動活齒盤11邊緣排列的長度為從動活齒盤11周長的二分之一。推桿5上設(shè)置有與主動活齒盤9及從動活齒盤11相嚙合的主動推齒15及從動推齒16，推桿5上的主動推齒15及從動推齒16與主動活齒盤9上主動活齒13及從動活齒盤11上的從動活齒14均個數(shù)相等。推桿5相對于推桿5上主動推齒15及從動推齒16的一側(cè)設(shè)置有兩個防偏輪17，內(nèi)燃機機體3上位于推桿5防偏輪17一側(cè)設(shè)置有與防偏輪17滾動相配合的防偏槽18。防偏輪17及防偏槽18的設(shè)置可使得推桿5在做往復運動時的穩(wěn)定性得到更好的保證。

如圖6所示，推桿5相對于氣缸活塞4端的外端通過彈簧一12與潤滑油輸送裝置19活動連接，推桿5位于氣缸活塞4端通過彈簧二27與氣缸1活動連接，潤滑油輸送裝置19設(shè)置有吸油控制缸20、噴油防倒流閥21及噴油管22，吸油控制缸20位于潤滑油箱的下部，吸油控制缸20設(shè)置有吸油防倒流閥23，吸油控制缸20內(nèi)設(shè)置有吸油控制活塞24，吸油控制活塞24與推桿5位于氣缸活塞4端的外端垂直固定連接；噴油管22的開口端放置在氣缸1的上方，噴油防倒流閥21設(shè)置有一中空的噴油錐形體25，噴油錐形體25的下端開口處設(shè)置有一個噴油密封圓球26；吸油控制缸20位于氣缸1一側(cè)設(shè)置有潤滑油推齒噴孔28及潤滑油氣缸噴孔29。噴油管22、潤滑油推齒噴孔28及潤滑油氣缸噴孔29內(nèi)噴出的潤滑油可保證主動轉(zhuǎn)軸6、從動轉(zhuǎn)軸7、主動活齒盤9、從動活齒盤11及氣缸活塞4上端等運轉(zhuǎn)部件均得到潤滑油的潤滑。潤滑油輸送裝置19代替了需要機油泵工作的潤滑油輸送機構(gòu)，因現(xiàn)有技術(shù)中內(nèi)燃機內(nèi)的曲軸高速運轉(zhuǎn)必須由機油泵提供較高壓力的潤滑油才能使得連接成整體的曲軸內(nèi)的油管孔得到潤滑油，而本發(fā)明潤滑油只需要有一定的高度差而形成的壓力即可實現(xiàn)內(nèi)燃機內(nèi)各運轉(zhuǎn)部件均能得到潤滑油的潤滑。

如圖2、圖3、圖4及圖5所示，推桿5上主動推齒15前端若干個主動推齒15的齒條高度依次由低到高排列，推桿5上從動推齒16后端若干個從動推齒16的齒條高度依次由高到低排列。主動活齒盤9上每組主動活齒13按順時針方向排列的末端若干個主動活齒13的齒條高度依次由高到低排列，從動活齒盤11上每組從動活齒14按順時針方向排列的前端若干個從動活齒14的齒條高度依次由低到高排列。如圖2所示的推桿5上由低到高排列的主動推齒15與主動活齒盤9上的前端主動活齒13嚙合；如圖3所示的推桿5上的主動推齒15與主動活齒盤9上由高到低排列的末端主動活齒13嚙合；如圖4所示的推桿5上從動推齒16與從動活齒盤11上由低到高排列的前端從動活齒14嚙合；如圖5所示的推桿5上由高到低排列的末端從動推齒16與從動活齒盤11上的從動活齒14嚙合。

活塞4在氣缸1內(nèi)做往復運動時使得推桿5也同樣在做往復運動，彈簧一12的設(shè)置使得推桿5在做往復運動時得到較好地緩沖及避免了動能的浪費。推桿5在向彈簧一12端運動時，推桿5上的主動推齒15與主動活齒盤9上的主動活齒13嚙合并帶動主動活齒盤9按順時針轉(zhuǎn)動即帶動主動齒盤8轉(zhuǎn)動；此時推桿5上的從動推齒16與從動活齒盤11上的從動活齒14沒有接觸，又由于主動齒盤8與從動齒盤10嚙合而使得從動活齒盤11呈反時針方向旋轉(zhuǎn)。當推桿5在向活塞4端運動時，推桿5上的從動推齒16與從動活齒盤11上的從動活齒14嚙合則帶動從動齒盤10作反時針方向轉(zhuǎn)動，而此時推桿5上的主動推齒15與主動活齒盤9上的主動活齒13沒有接觸，又由于從動齒盤10與主動齒盤8嚙合而使得主動活齒盤9呈順時針方向旋轉(zhuǎn)。因此，不論推桿5向彈簧一12端方向運動還是向活塞4端方向運動，推桿5所帶動的主動轉(zhuǎn)軸6均是順時針方向轉(zhuǎn)動即主動轉(zhuǎn)軸6所帶動的傳動軸2也一直按順時針方向旋轉(zhuǎn)?；钊?帶動推桿5在做功時的力臂始終為主動活齒盤9或從動活齒盤11的半徑，但是曲軸連桿內(nèi)燃機的連桿做功時力臂是由零到曲軸長之間在不斷地變化，所以推桿5做功的效率大于曲軸做功的效率。

圖2、圖3、圖4及圖5是推桿5依次往復運動與主動活齒盤9、從動活齒盤11的運動關(guān)系，推桿5及主動活齒盤9、從動活齒盤11上分布高低齒條目的均是為了增加齒條之間接觸的數(shù)量以達到增加齒條之間的有效接觸面積，更好地延長推桿5、主動活齒盤9及從動活齒盤11的使用壽命。主動活齒盤9及從動活齒盤11上主動活齒13及從動活齒14的齒條頂部均呈圓弧型，主動活齒盤9及從動活齒盤11上主動活齒13及從動活齒14的相鄰齒條根部之間圓弧型；推桿5上主動推齒15及從動推齒16的齒條頂部均呈圓弧型，推桿5上主動推齒15及從動推齒16的相鄰齒條根部之間均呈圓弧型。圓弧型的設(shè)置使得主動推齒15與主動活齒13以及從動推齒16與從動活齒14的有效接觸面積加大，也是更好地延長推桿5、主動活齒盤9及從動活齒盤11的使用壽命。