專利名稱：滑動(dòng)式連桿曲軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
滑動(dòng)式連桿曲軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
一、 技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明屬原曲軸連桿機(jī)構(gòu)的改進(jìn)技術(shù)。
二、 背景技術(shù) 目前廣泛用于壓縮機(jī)、汽油機(jī)、柴油機(jī)的曲軸連桿 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，因連桿大頭和曲軸芯以軸套方式緊密配合，連桿在曲軸的旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)和活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的互換過(guò)程中，起傳遞雙方作用力的作用。因 曲軸芯隨中心的旋轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動(dòng)，連桿大頭便隨曲軸芯的轉(zhuǎn)動(dòng)而做圓周 運(yùn)動(dòng)。這一運(yùn)動(dòng)方式可分解為水平方向的前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)和上下方向的往復(fù) 運(yùn)動(dòng)，即跳動(dòng)。做為一端固定做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的連桿來(lái)說(shuō)，又可稱為上下跳 動(dòng)。因?yàn)檫@種跳動(dòng)和活塞的運(yùn)動(dòng)方向相偏離和垂直，也是力的消耗方式， 造成力的浪費(fèi)，Jljy幾械安全，給人的操縱造成不適。
另一方面，由于圓周運(yùn)動(dòng)中力的作用方向和圓周半徑相垂直為最佳方 式，背景技術(shù)中曲軸和活塞的相互作用雖然不符合這一要求。
如圖l所
示，當(dāng)柴油機(jī)連桿和曲柄垂直時(shí)，連桿和汽缸中心線的夾角達(dá)14Q，即偏 離最佳方式14°，這是曲軸連桿傳動(dòng)效率實(shí)際能夠達(dá)到的最大值，而不是 理論上的最大值。其差別就在于連桿和汽缸中心線出現(xiàn)最大偏角14Q，占 最佳方式90。的15.5%。因?yàn)樵谏舷轮裹c(diǎn)時(shí)扭距為零，偏離角lf是從()G開(kāi) 始逐漸達(dá)到的，那么其平均值應(yīng)當(dāng)是其最大值的一半，即7°，約占9(^ 的7.7%。這就是背景技術(shù)因連桿上下跳動(dòng)出現(xiàn)的偏角造成的這種運(yùn)動(dòng)方式 互相轉(zhuǎn)換中不可避免的主要浪費(fèi)。如果能夠?qū)⑦@一跳動(dòng)消除，使兩種運(yùn)動(dòng) 方式互換中力的方向相一致，那么不僅能減少約8%的能源損失，還能消 除因此造成的機(jī)械震動(dòng)，使操縱和使用更加舒適。
三、
發(fā)明內(nèi)容
為了解決背景技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明改連桿大頭 的上下跳動(dòng)方式為僅在滑道內(nèi)前后滑動(dòng)，使連桿運(yùn)動(dòng)方向和活塞運(yùn)動(dòng)方向 完全一致，曲軸芯僅自身做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而不帶動(dòng)連桿上下跳動(dòng)。曲軸芯和
連桿配合位置的變化改為在上下長(zhǎng)方框滑道內(nèi)變位配合完成，從而實(shí)現(xiàn)消 除連桿偏角造成的浪費(fèi)和震動(dòng)，達(dá)到節(jié)能舒適耐用的目的。
本發(fā)明解決背景技術(shù)的缺點(diǎn)所采用的技術(shù)方案，如圖2所示，改變背 景技術(shù)中連桿大頭和曲軸芯的配合形式，將原連桿大頭的鬮形內(nèi)套改為上 下長(zhǎng)方形框；將原圓形內(nèi)套改為內(nèi)圓外方形，并將外方平面磨光，獨(dú)立和 曲軸芯配合；將機(jī)體內(nèi)曲軸的上下方各固定一個(gè)光潔面相對(duì)的滑道塊，使 構(gòu)成一個(gè)能和曲軸垂直方向的前后滑道；使連桿后端的長(zhǎng)方形框上下外平 面能在此滑道內(nèi)前后滑動(dòng)；曲軸芯上的內(nèi)圓外方配合件的兩個(gè)外平面能在 連桿的長(zhǎng)方形框內(nèi)上下滑動(dòng)；框的內(nèi)高度應(yīng)能夠滿足曲軸芯上內(nèi)圓外方配 合件順利實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而無(wú)任何障礙，即能滿足曲軸芯任意行程；機(jī)內(nèi)的 上下滑塊構(gòu)成的前后滑道應(yīng)能滿足連桿框的前后行程。這樣，曲軸旋轉(zhuǎn) 時(shí)，曲軸芯帶動(dòng)內(nèi)圓外方配合件轉(zhuǎn)動(dòng)，配合件內(nèi)圓和曲軸芯配合，外方平 面和連桿框內(nèi)平面配合，仍保持原面對(duì)面配合方式隨曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，將隨曲軸 的圓周運(yùn)動(dòng)分解為連桿框內(nèi)的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)和機(jī)體滑道內(nèi)的前后往復(fù)運(yùn) 動(dòng)，連桿同樣能起到曲軸和活塞兩種運(yùn)動(dòng)方式的轉(zhuǎn)換和作用力的傳遞作 用。而沒(méi)有不良作用。
本發(fā)明和背景技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)是1、依靠機(jī)體內(nèi)上下滑道條 構(gòu)成的前后滑道的約束力和框材料的挺力，使連桿始終以和活塞運(yùn)動(dòng)方向 相一致的方式傳遞雙方作用力；使背景技術(shù)中連桿上下跳動(dòng)產(chǎn)生的偏角造 成的能量損失得以利用，使用曲軸連桿傳動(dòng)的互換效率達(dá)到最大值，可節(jié) 省約8%的油耗；2、消除了連桿的擺動(dòng)造成的震動(dòng)，減輕了機(jī)內(nèi)的應(yīng)力， 增加了機(jī)械安全系數(shù)和操縱使用的舒適度。
四

本發(fā)明專利申請(qǐng)共有兩幅附圖。其中圖1是背景
技術(shù)示意圖，圖中1為活塞到達(dá)上止點(diǎn)位置；2為連桿和曲軸相垂直時(shí)活 塞位置；3為曲柄和汽缸中心線垂直時(shí)活塞位置；4為活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)位置；5為連桿；6為曲柄。14°是連桿和曲柄垂直時(shí)和汽缸中心線形成的 偏角，17°是曲柄和汽缸中心線垂直即行程一半時(shí)連桿和汽缸中心線形成的 偏角，另一端的內(nèi)錯(cuò)角相等。
圖2是本發(fā)明技術(shù)方案示意圖，圖中l(wèi)為活塞；2為活塞銷(xiāo)孔；3為 汽缸；4為連桿；5為旋轉(zhuǎn)線；6為連桿框；7為曲軸芯；8為配合件；9 為上滑道條；IO為下滑道條；ll為曲柄。ABCD是活塞處于上止點(diǎn)，上 半周中間位置，下止點(diǎn)，下半周中間位置；A^^iDi是連桿框和活塞的對(duì) 應(yīng)位置，體現(xiàn)著本發(fā)明技術(shù)方案中活塞和曲軸兩種運(yùn)動(dòng)方式的互相轉(zhuǎn)換過(guò) 程。
五具體實(shí)施例方式
本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施比較簡(jiǎn)單。在機(jī)體內(nèi)和 活塞運(yùn)動(dòng)方向相一致，和曲軸中心相垂直的對(duì)稱位置，預(yù)設(shè)固定滑道的底 座，分別相對(duì)固定一滑道條；在曲軸芯上裝上和原連桿大頭相同作用的內(nèi) 圓外方配合件，可以是連體的(如摩托車(chē)曲軸)，也可以是組合的(如柴 油機(jī)曲軸)，使內(nèi)圓和曲軸芯配合轉(zhuǎn)運(yùn)，方形外平面和連桿框內(nèi)上下兩平 面配合滑動(dòng)；連桿的后端改圓形為上下長(zhǎng)方形框，與連桿垂直的兩個(gè)長(zhǎng)形 框內(nèi)平面應(yīng)能容下曲軸芯上的配合件順利滑動(dòng)，上下兩個(gè)外平面應(yīng)平滑， 能在機(jī)體內(nèi)設(shè)滑道內(nèi)順利滑動(dòng)，其長(zhǎng)方形空間應(yīng)使曲柄和汽缸中心線垂直 時(shí)配合件的滑動(dòng)無(wú)障礙，保證配合件在框內(nèi)的活動(dòng)達(dá)到所設(shè)計(jì)的行程。這 樣，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，曲軸芯在配合件內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，配合件在連桿框內(nèi)上下滑動(dòng)， 帶動(dòng)連桿框在機(jī)體內(nèi)的滑道內(nèi)前后滑動(dòng)，同樣實(shí)現(xiàn)兩種運(yùn)動(dòng)方式的互換， 連桿既能最大限度地傳遞雙方的作用力，又不隨曲軸芯的轉(zhuǎn)動(dòng)而跳動(dòng)，偏 角和震動(dòng)及造成的能耗和汽缸偏磨也避免了 。
權(quán)利要求
1、滑動(dòng)式曲連桿曲軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是原曲柄連桿機(jī)構(gòu)的改進(jìn)方式，其特征是用連桿框在機(jī)體內(nèi)前后滑動(dòng)和曲軸芯上的配合件在連桿框內(nèi)上下滑動(dòng)，取代連桿大頭隨曲軸芯做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的滑動(dòng)式連桿曲軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征是連 桿的大頭為一上下長(zhǎng)方形框，框內(nèi)可容下曲軸芯上的配合件上下滑動(dòng)所設(shè) 計(jì)行程不受障礙，框外上下兩側(cè)水平面在可在機(jī)體內(nèi)滑道中前后滑動(dòng)至設(shè) 計(jì)行程不受影響。
3、 根據(jù)權(quán)利1要求所述的滑動(dòng)式連桿曲軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征是配 合件為內(nèi)圓外方形，內(nèi)圓和曲軸芯配合并能轉(zhuǎn)動(dòng)，外方和連桿框內(nèi)配合并 能上下滑動(dòng)，以其特性既隨曲軸芯轉(zhuǎn)運(yùn)又不帶動(dòng)連桿跳動(dòng)，消除連桿偏 角，達(dá)到節(jié)能目的。
全文摘要
一種曲柄連桿機(jī)構(gòu)的改進(jìn)技術(shù)，將原連桿大頭隨曲軸芯轉(zhuǎn)動(dòng)改為僅內(nèi)圓外方的配合件隨曲軸芯轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿大頭的上下長(zhǎng)方形框僅在機(jī)體內(nèi)前后滑動(dòng)曲軸芯上的內(nèi)圓外方配合件在連桿框內(nèi)上下滑動(dòng)，從而避免了連桿大頭的上下跳動(dòng)和震動(dòng)，同時(shí)連桿和汽缸中心線不再有偏角，從而消除了約14°偏角造成的能源浪費(fèi)，可節(jié)能約8％，適用于各種使用曲軸的壓縮機(jī)、汽油機(jī)、柴油機(jī)。
文檔編號(hào)F16H21/00GK101196229SQ20071019958
公開(kāi)日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2007年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月12日
發(fā)明者余秀生 申請(qǐng)人:余秀生