,推桿與外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪之間的接觸 因滾子由滑動摩擦聯(lián)接變?yōu)闈L動摩擦聯(lián)接,彈黃的一端固定在活塞下面,另一端固定在氣 缸下部的凸臺上,彈黃使推桿上的滾子始終與外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪接觸,每個氣缸都配有活 塞、帶滾子的推桿及彈黃;兩相內(nèi)凸輪滾針滾子塊活齒傳動機(jī)構(gòu)由外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪、滾針 滾子塊活齒、活齒架、外凸輪和與其鍵聯(lián)接的輸出軸組成。外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪的外表面是具 有互成90°夾角且軸屯、對稱的四個凸出部分的四相凸輪,內(nèi)部是雙偏屯、圓或楠圓形兩相內(nèi) 凸輪,故外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪既是凸輪機(jī)構(gòu)中的凸輪,又是兩相內(nèi)凸輪滾針滾子塊活齒傳動 機(jī)構(gòu)中的兩相內(nèi)凸輪,整個兩相內(nèi)凸輪滾針滾子塊活齒傳動機(jī)構(gòu)內(nèi)置于外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪 的內(nèi)部。上述兩相內(nèi)凸輪滾針滾子塊活齒傳動機(jī)構(gòu)中的滾針滾子塊活齒由支架塊、銷、滾 針、滾針套筒組成,銷的兩端與支架塊兩側(cè)的孔之間均為緊配合,安裝在支架塊兩端的滾針 套筒由銷支承并通過滾針與支架塊組成滾動聯(lián)接關(guān)系;活齒架為套筒結(jié)構(gòu),沿該套筒結(jié)構(gòu) 的周向開有Zl2個徑向?qū)Р?,滾針滾子塊活齒可在該徑向?qū)Р壑袕较蛞苿?,為使?jié)L針滾子塊 活齒與活齒架之間的接觸由滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦,在活齒架的徑向?qū)Р蹆?nèi)壁上沿徑向開 有用W裝滾針的溝槽,在該溝槽內(nèi)裝有若干根滾針,滾針滾子塊活齒的支架塊通過滾針與 活齒架的徑向?qū)Р劢M成滾動聯(lián)接關(guān)系,從而實(shí)現(xiàn)了滾針滾子塊活齒與活齒架之間的接觸由 滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦;滾針滾子塊活齒兩端的滾針套筒分別與外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪的內(nèi)凸 輪輪廓和外凸輪的外凸輪輪廓相曬合各組成一個純滾動高副;外凸輪的輪廓曲線是滾針滾 子塊活齒一方面隨活齒架轉(zhuǎn)動,另一方面又在活齒架的徑向?qū)Р壑幸苿拥倪^程中,其內(nèi)端 滾針套筒所處一系列位置的包絡(luò)線。外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪的外表面凸輪輪廓曲線可W根據(jù)實(shí) 際設(shè)計(jì)需要選定,W獲得最佳的動力學(xué)性能,提高內(nèi)燃機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率。輸出軸、外凸內(nèi) 兩相內(nèi)凸輪、活齒架和外凸輪四個零件的軸屯、線重合并由機(jī)架軸承支承。滾針滾子塊活齒 的齒數(shù)Zi沸外凸輪的波數(shù)Zi3相差為2,活齒架與機(jī)架固聯(lián),外凸輪與輸出軸鍵聯(lián)接;滾針滾 子塊活齒與外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪、活齒架、外凸輪分別相曬合,各曬合處均形成滾動副。
[0012] ②在上述技術(shù)方案中,輸出軸轉(zhuǎn)速取決于外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪的轉(zhuǎn)速和兩相內(nèi)凸輪 滾針滾子塊活齒傳動的傳動比,而適當(dāng)選擇兩相內(nèi)凸輪滾針滾子塊活齒傳動的配齒方案, 可獲得較大的傳動比,可W實(shí)現(xiàn)低速大扭矩輸出。
[0013] ③在上述技術(shù)方案中,在外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪的周圍環(huán)形對稱均布八個氣缸,其中 任意兩個相隔180°對稱布置的氣缸活塞工作狀態(tài)同步,將工作狀態(tài)同步的兩個氣缸活塞作 為一組,四組氣缸活塞依次進(jìn)行吸氣沖程、壓縮沖程、氣體燃燒做功沖程和排氣沖程,相鄰 兩組氣缸的活塞沖程進(jìn)程對應(yīng)于外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪轉(zhuǎn)角的相位差為45°。氣缸活塞通過推 桿的直線往復(fù)運(yùn)動使得外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪旋轉(zhuǎn),外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪的內(nèi)凸輪輪廓推動滾針 滾子塊活齒在活齒架的徑向?qū)Р壑幸苿樱铨X架與機(jī)架固定聯(lián)接,故滾針滾子塊活齒在 活齒架的約束作用下與外凸輪曬合并驅(qū)使外凸輪轉(zhuǎn)動,外凸輪通過鍵聯(lián)接將動力傳遞給輸 出軸輸出。在兩相內(nèi)凸輪滾針滾子塊活齒傳動中,滾針滾子塊活齒與外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪、活 齒架、外凸輪之間均為多齒曬合,故可實(shí)現(xiàn)大功率、大扭矩的傳動。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有往復(fù)式曲軸連桿型內(nèi)燃機(jī)相比,具有W下有益的技術(shù)效果:
[001引1.摩擦磨損小、受力自平衡、油耗低、效率高、壽命長 活塞推桿與外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪之間為滾動摩擦聯(lián)接,滾針滾子塊活齒與外凸內(nèi)兩相內(nèi) 凸輪、活齒架、外凸輪之間均為純滾動摩擦連接,取消了磨損嚴(yán)重、摩擦功耗大的曲柄連桿 機(jī)構(gòu),幾乎沒有機(jī)械摩擦磨損,油耗低,內(nèi)燃機(jī)壽命較長,傳動效率非常高;同時外凸內(nèi)兩相 內(nèi)凸輪可W實(shí)現(xiàn)激波并保證其自身及滾針滾子塊活齒的受力自動平衡,在傳動裝置中不存 在一齒差活齒傳動中需偏屯、安裝激波器而存在的慣性力、激振力和傾覆力矩等,從傳動原 理上避免了傳動裝置的振動激勵,從而有利于提高傳動的效率。
[0016] 2.沖擊小、振動小、噪聲小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn) 由于本發(fā)明采用外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪滾針滾子塊傳動機(jī)構(gòu)取代了現(xiàn)有曲軸連桿型內(nèi)燃 機(jī)中的曲柄連桿機(jī)構(gòu),徹底取消了曲軸和連桿,外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪和兩相內(nèi)凸輪滾針滾子 塊活齒傳動機(jī)構(gòu)都是軸對稱結(jié)構(gòu),沒有偏屯、質(zhì)量和不平衡離屯、力,消除了因曲軸質(zhì)量偏屯、、 連桿作平面運(yùn)動引起的慣性力和傾覆力矩W及由此產(chǎn)生的沖擊振動和噪聲,消除了連桿偏 擺導(dǎo)致活塞拍擊氣缸壁造成的振動和噪聲。在外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪的周圍環(huán)形對稱均布八個 氣缸,其中任意兩個相隔180°對稱布置的氣缸活塞工作狀態(tài)同步,即:或同時吸氣、或同時 壓縮、或同時氣體燃燒做功、或同時排氣,因此,沖擊力總是成對的出現(xiàn),可W相互抵消,使 外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪受合力為零,故沖擊振動較小,因而內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)。
[0017] 3.結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、軸向尺寸小 由于取消了笨重復(fù)雜的曲軸,各氣缸環(huán)形對稱均布在外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪周圍,而且兩 相內(nèi)凸輪滾針滾子塊活齒傳動機(jī)構(gòu)內(nèi)置于外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪中,外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪既是凸 輪機(jī)構(gòu)中的凸輪,又是兩相內(nèi)凸輪滾針滾子塊活齒傳動機(jī)構(gòu)中的兩相內(nèi)凸輪,所W本發(fā)明 的內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、軸向尺寸小、體積小、重量輕。本發(fā)明采用外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪滾針滾子 塊傳動機(jī)構(gòu)輸出活塞產(chǎn)生的動力,將內(nèi)燃機(jī)與變速裝置(減速器)合二為一,無需另配減速 裝置,結(jié)構(gòu)大大縮減,所W結(jié)構(gòu)緊湊、小巧。
[0018] 4.傳動比較大,整機(jī)一體化預(yù)減速 本內(nèi)燃機(jī)的動力輸出軸為與外凸輪鍵聯(lián)接的輸出軸,兩相內(nèi)凸輪滾針滾子塊活齒傳動 W外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪輸入動力,活齒架固定,外凸輪輸出,適當(dāng)選擇配齒方案,可W實(shí)現(xiàn)較 大的傳動比,而且仍然保持結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小、體積小等諸多優(yōu)點(diǎn)。內(nèi)燃機(jī)低速大扭矩輸出 動力,可廣泛應(yīng)用于需大功率機(jī)械傳動的軍事、工程機(jī)械等領(lǐng)域,諸如坦克、裝甲車和挖掘 機(jī)、推±機(jī)等。
[0019] 5.具有良好的經(jīng)濟(jì)性、動力性和排放指標(biāo) 由于活塞的運(yùn)動規(guī)律完全取決于外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪的外部輪廓曲線,所W可通過選取 恰當(dāng)?shù)幕钊\(yùn)動規(guī)律來設(shè)計(jì)凸輪輪廓,而恰當(dāng)?shù)幕钊\(yùn)動規(guī)律應(yīng)當(dāng)使氣缸中的氣體燃燒充 分、完善、燃料熱能利用率高,因此,本發(fā)明內(nèi)燃機(jī)具有良好的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放指標(biāo), 可達(dá)到節(jié)能環(huán)保和提高機(jī)器效率的目的。
[0020] 6.結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、生產(chǎn)成本低 本發(fā)明內(nèi)燃機(jī)中的零件結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、生產(chǎn)成本低,徹底取消了結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工 制造困難的曲軸和連桿。
[00別]7.承載能力大 兩相內(nèi)凸輪滾針滾子塊活齒傳動為多齒曬合,傳動平穩(wěn),滾針滾子塊活齒可共同分擔(dān) 載荷實(shí)現(xiàn)功率分流。故內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行平穩(wěn),抵抗沖擊和振動的能力較強(qiáng),承載能力大。
【附圖說明】
[0022] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。但要特別指出的是,本發(fā)明的具 體實(shí)施方式不限于下面實(shí)施例所描述的形式,所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的 情況下,還可很容易地設(shè)計(jì)出其他的【具體實(shí)施方式】,因此不應(yīng)將下面給出的【具體實(shí)施方式】 的實(shí)施例理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍,將本發(fā)明的保護(hù)范圍限制在所給出的實(shí)施例。
[0023] 圖1是內(nèi)雙相凸輪驅(qū)動滾針滾子塊式內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖
[0024] 圖2是外凸內(nèi)兩相內(nèi)凸輪及兩相內(nèi)凸輪滾針滾子塊活齒傳動機(jī)構(gòu)的示意圖
[0025] 圖3活齒架的結(jié)構(gòu)示意圖
[0026] 圖4滾針滾子塊活齒的主視圖和俯視圖
[0027] 圖5支架塊的結(jié)構(gòu)示意圖
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