任意齿差数滚针滚子块传动内燃机的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明设及燃气动力领域，更具体地说，是一种任意齿差数滚针滚子块传动内燃 机。
【背景技术】
[0002] 目前，常用内燃机(发动机)都由机体、曲柄连杆机构、配气机构、冷却系统、润滑系 统、燃油系统和点火系统等组成，工作过程分吸气、压缩、燃烧做功、排气四个冲程。运类内 燃机的传动机构使用的都是曲柄连杆机构，通过连杆将活塞的动力传递给曲轴，并将活塞 的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动。由于运种内燃机是靠活塞的直线运动和连杆的平 面运动来压迫驱使曲轴作旋转运动，从而造成各运动副之间存在着较大的摩擦，导致内燃 机传动效率低。运些现有曲轴连杆型内燃机还有如下主要缺点：体积大;连杆、曲轴上的不 平衡离屯、力较大;冲击大，振动大;并由此引起较大的机械磨损，使内燃机寿命缩短，结构复 杂，加工、制造、装配等都比较困难。
[0003] 此外，一般内燃机与变速装置是两个独立的机器，通常内燃机需另外安装变速器 用于后续变速，造成体积庞大。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是:为克服现有曲轴连杆型内燃机存在的上述缺点，本发明提供一 种结构简单紧凑、体积小、传动效率高、冲击振动小、运转平稳、功率大、寿命长的高速四冲 程内燃机一一任意齿差数滚针滚子块传动内燃机。
[0005] 本发明为解决其技术问题所采取的技术方案是:一种任意齿差数滚针滚子块传动 内燃机，由气缸盖（1)、排气口（2)、进气口（3)、气缸(4)、缸体(5)、推杆(6)、活塞(7)、弹黃 (8)、滚子(9)、外凸内齿轮（10)、滚针滚子块活齿（11)、活齿架（12)、多相外凸轮（13)、输出 轴（14)、滚针（15)及起动系统、冷却系统、供油系统、润滑系统、配气系统组成。其特征在于： 八个气缸(4)环形对称均匀布置在外凸内齿轮（10)的周围，外凸内齿轮激波滚针滚子块传 动机构将活塞(7)的往复直线运动转变为输出轴（14)的旋转运动一一气缸活塞(7)通过推 杆(6)直接作用于外凸内齿轮(10)上，推动外凸内齿轮(10)旋转，动力由外凸内齿轮（10)经 多相外凸轮激波滚针滚子块活齿传动传给与多相外凸轮（13)键连接的输出轴（14)输出，外 凸内齿轮(10)将内燃机和多相外凸轮激波滚针滚子块活齿传动有机地融为一体，使内燃机 无需再配备变速器即可高速输出。
[0006] 在上述技术方案中，外凸内齿轮激波滚针滚子块传动机构由凸轮机构和多相外凸 轮激波滚针滚子块活齿传动机构有机的组合而成。其中，凸轮机构由缸体(5)、弹黃(8)、推 杆（6)、外凸内齿轮(10)、滚子(9)组成，推杆(6)的一端与活塞(7)固定联接，另一端安装滚 子(9)，滚子(9)使推杆(6)与外凸内齿轮（10)之间为滚动摩擦联接，弹黃(8)的一端固定在 活塞(7)的下面，另一端固定在气缸下部的凸台上，弹黃(8)使推杆上的滚子(9)始终与外凸 内齿轮(10)接触，每个气缸都配有活塞、带滚子的推杆及弹黃。
[0007] 多相外凸轮激波滚针滚子块活齿传动机构由外凸内齿轮（10)、滚针滚子块活齿 (11)、活齿架（12)、多相外凸轮(13)和与其键联接的输出轴（14)组成;上述滚针滚子块活齿 (11)由支架块（16)、销（17)、滚针（18)、滚针套筒（19)组成，销（17)的两端与支架块（16)两 侧的孔之间均为紧配合，安装在支架块(16)两端的滚针套筒（19)由销（17)支承并通过滚针 (18)与支架块（16)组成滚动联接关系;活齿架（12)为套筒结构，沿该套筒结构的周向开有 Zl2个径向导槽，滚针滚子块活齿（11)可在该径向导槽中径向移动，为使滚针滚子块活齿 (11)与活齿架（12)之间的接触由滑动摩擦变为滚动摩擦，在活齿架（12)的径向导槽内壁上 沿径向开有用W装滚针（15)的沟槽，在该沟槽内装有若干根滚针（15)，滚针滚子块活齿 (11) 的支架块（16)通过滚针（15)与活齿架（12)的径向导槽组成滚动联接关系，从而实现了 滚针滚子块活齿（11)与活齿架（12)之间的接触由滑动摩擦变为滚动摩擦;外凸内齿轮(10) 的内部是内齿轮，滚针滚子块活齿（11)两端的滚针套筒（19)分别与外凸内齿轮(10)的内齿 轮齿廓和多相外凸轮(13)的外凸轮轮廓相晒合各组成一个纯滚动高副;外凸内齿轮（10)的 内齿轮齿廓曲线是滚针滚子块活齿（11)一方面随活齿架（12)转动，另一方面又在活齿架 (12) 的径向导槽中移动的过程中，其外端滚针套筒（19)所处一系列位置的包络线，故外凸 内齿轮（10)不仅是凸轮机构中的凸轮，还是多相外凸轮激波滚针滚子块活齿传动机构中的 内齿轮，整个多相外凸轮激波滚针滚子块活齿传动机构内置于外凸内齿轮（10)的内部。多 相外凸轮（13)是具有=个互成120°夹角且轴屯、对称的凸出部分的=相凸轮，其自身质量完 全平衡，其轮廓曲线为余弦曲线。
[0008] 外凸内齿轮（10)的外表面凸轮轮廓曲线可W根据实际设计需要选定，W获得最佳 的动力学性能，提高内燃机的能量转换效率。输出轴（14)、外凸内齿轮（10)、活齿架（12)和 多相外凸轮(13)四个零件的轴屯、线重合并由机架轴承支承。滚针滚子块活齿数Zi2和外凸内 齿轮（10)的波数Zio相差为3,活齿架（12)与机架固联，多相外凸轮（13)与输出轴（14)键联 接。
[0009] 在上述技术方案中，外凸内齿轮（10)的外部为具有四个互成90°夹角且轴屯、对称 的凸出部分的四相凸轮，八个气缸(4)环形对称均布在外凸内齿轮(10)的周围，其中任意两 个相隔180°对称布置的气缸活塞(7)工作状态同步，将工作状态同步的两个气缸活塞作为 一组，四组气缸活塞依次进行吸气冲程、压缩冲程、气体燃烧做功冲程和排气冲程，相邻两 组气缸的活塞冲程进程对应于外凸内齿轮（10)转角的相位差为45°。气缸活塞(7)通过推杆 (6)直接作用于外凸内齿轮(10)上，推动外凸内齿轮(10)旋转，外凸内齿轮（10)的内部齿形 面推动滚针滚子块活齿（11)在活齿架（12)的径向导槽中移动，而活齿架（12)与机架固定联 接，故滚针滚子块活齿（11)在活齿架的约束作用下与多相外凸轮(13)晒合并驱使多相外凸 轮（13)高速转动，多相外凸轮（13)通过键联接将动力传递给输出轴（14)输出，实现高速输 出。多相外凸轮激波滚针滚子块活齿传动中，外凸内齿轮（10)与滚针滚子块活齿（11)为多 齿晒合，可实现较大功率的高效、平稳传动。
[0010] 在上述技术方案中，输出轴的转速取决于外凸内齿轮的转速和多相外凸轮激波滚 针滚子块活齿传动的传动比，而适当选择多相外凸轮激波滚针滚子块活齿传动的配齿方 案，可获得较小的传动比，可W实现高速输出。
[0011] 与已有技术相比本发明的主要发明点在于：
[0012] ①八个气缸环形对称均匀布置在外凸内齿轮的周围，外凸内齿轮激波滚针滚子块 传动机构将活塞的往复直线运动转变为输出轴的旋转运动一-气缸活塞通过推杆直接作 用于外凸内齿轮上，推动外凸内齿轮旋转，动力由外凸内齿轮经多相外凸轮激波滚针滚子 块活齿传动传给与多相外凸轮键连接的输出轴输出，外凸内齿轮将内燃机和多相外凸轮激 波滚针滚子块活齿传动有机地融为一体，使内燃机无需再配备变速器即可高速输出。上述 外凸内齿轮激波滚针滚子块传动机构由凸轮机构和多相外凸轮激波滚针滚子块活齿传动 机构有机的组合而成。其中，凸轮机构由缸体、弹黃、推杆、外