专利名称：一种慧星齿轮传动机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械传动技术领域，特别涉及旋转运动与往复运动的相互转换技术。
背景技术：
在机械传动领域里，往复式内燃机、空气压缩机以曲柄连杆机构实现旋转运动与往复运动的相互转换，由于连杆摆动的因素，活塞行程正比于曲柄半径和缸径，即行程越大，曲轴箱体积和缸径越大；内燃机活塞接受的功有一部分做了无用功，空气压缩机活塞只接受了一部分有用功。用本实用新型取代曲柄连杆机构，在机构强度和刚度得到保证的条件下，轴箱体积和缸径不再受活塞行程的制约，同一缸径可对应不同的活塞行程，活塞行程能做到随心所欲；在慧星齿轮传动机构中，慧星运行轨道由曲线和直线组成，连杆运行在轨道直线段时，内燃机发出的功或空气压缩机接受的功都没有浪费。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种新的传动方式，由此引伸出的往复-旋转运动转换机构应用于内燃机、空气压缩机等领域，则比曲柄连杆机构更节能、环保。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的，一种慧星齿轮传动机构，包括带有活塞的连杆、与齿轮相啮合的慧星和轨道舱组成，其特征在于慧星由六个以上慧核组成，其中一个慧核的轴向尺寸大于其他慧核，慧星沿椭圆形轨道布置在轨道舱内，椭圆形轨道的长轴方向的分别设有两个齿轮，慧核的半径与齿形半径相等，与连杆垂直的一端设有滑槽，慧核一端耦合在滑槽中。两个齿轮轴的一端均设有轴承，该轴承与轨道舱壁过盈配合，轨道舱可以用防尘盖密封，这种结构时主动齿轮作动力输入，从动齿轮4动力输出。在链片与慧核之间为铰连接时，彗星之间用链片铰接起来就成了一种带链片的慧星齿轮传动机构。慧星结构形式换成慧核，销子穿过慧核轴孔将链片与慧核依次铰接在一起，则本实用新型能以拉压方式连续传递运动和动力。慧星运行轨道由曲线段和直线段组成，组成慧星的多个慧核可以相同，也可以不相同，慧核最简单的形状是圆柱状或球状。本实用新型的工作原理和过程如下传动领域工作原理在于，慧星沿设计轨道运行，慧星中各慧核依次与齿轮啮合，实现轴之间的回转运动传递，慧星轨道由曲线段ABC、DEF和直线段AF、CD组成。活塞式内燃机是将往复运动转换为旋转运动的典型机械设备，空气压缩机是将旋转运动转换为往复运动的典型机械设备，二者工作过程相反，以下以活塞式内燃机为例说明本实用新型在此类机械设备的工作原理。在本实用新型传动工作原理基础上，将某个慧核与连杆一端耦合，活塞推动连杆做往复直线运动，连杆推动此慧核使慧星沿轨道运行，各慧核依次与齿轮啮合带动轴转动。由于连杆做直线运动，不摆动，故连杆与活塞可做成一体的，也可做成分体的。连杆运行在直线段AF或直线段CD时，内燃机发出的功完全转换到输出轴上。不仅能用于传递轴之间的回转运动，本实用新型同时涉及使用慧星齿轮传动机构的机械设备，如往复式内燃机、空气压缩机等。本实用新型与现有技术相比的效果和优点在于本实用新型中活塞与连杆是固定的，不再有销子和连杆的磨擦磨损现象；本实用新型中连杆只做往复直线运动，无摆动现象，故动力学性能大为改观；无曲轴，制造更简单。本实用新型中活塞行程与缸径不再绑定， 活塞行程有一直线段，这个直线段可任意加长，活塞在此直线段充分利用了内燃机做的功。 这是本实用新型的一大特色，也是目前所有往复式内燃机所不具备的特征。
图1本实用新型工作原理图。图2本实用新型慧星2全圆柱结构示意图。图3本实用新型慧星2-2空心圆柱结构示意图。图4本实用新型慧星2-3长短圆柱混合结构示意图。图5为本实用新型实例1正视图。图6为本实用新型实例1爆炸视图。图7为本实用新型实例2正视图。图8为本实用新型实例2爆炸视图。图9为本实用新型实例3正视图。图10为本实用新型实例3爆炸视图。
具体实施方式
下面通过附图对本实用新型作进一步描述一种慧星齿轮传动机构，包括带有活塞12的连杆11、与齿轮3、4相啮合的慧星2 和轨道舱7组成，慧星2由六个以上慧核组成，其中一个慧核2-3的轴向尺寸大于其他慧核，慧星2沿椭圆形轨道1布置在轨道舱7内，椭圆形轨道1的长轴方向的分别设有两个齿轮3、4，慧核2-1的半径与齿轮齿形半径相等，与连杆11垂直的一端设有滑槽10，慧核2-3 一端耦合在滑槽10中。两个齿轮轴的一端均设有轴承5，该轴承5与轨道舱7壁过盈配合， 轨道舱7可以用防尘盖6密封，这种结构时主动齿轮3作动力输入，从动齿轮4动力输出。 在链片9与慧核2-2之间为铰连接时，彗星2之间用链片9铰接起来就成了一种带链片9 的慧星齿轮传动机构。慧星2结构形式换成慧核2-2，销子8穿过慧核2-2轴孔将链片9与慧核2-2依次铰接在一起，则本实用新型能以拉压方式连续传递运动和动力。慧星2运行轨道1由曲线段和直线段组成，组成慧星2的多个慧核可以相同，也可以不相同，慧核最简单的形状是圆柱状或球状。在下面的方案描述中展示了许多具体细节以便于充分理解本实用新型的内涵，但本实用新型有无穷的实施方案，故本实用新型不受下述公开的具体实施方案的限制。实施例1慧星齿轮传动机构的一种具体实施方式
，其主要组成为轨道舱7、慧星2、齿轮3、 齿轮4、舱盖6、轴承5，齿轮3和齿轮4齿形为圆弧状。齿轮3是主动轮，带动慧星2在轨道舱7内沿轨道1运行，推动齿轮4转旋。轨道舱7扣上舱盖6能为慧星齿轮提供一个密闭的工作空间。[0024]实施例2在链片9与慧核之间为铰连接时，彗星2之间用链片9铰接起来就成了一种带链片9的慧星齿轮传动机构。慧星2结构形式换成慧核2-2，销子8穿过慧核2-2轴孔将链片 9与慧核2-2依次铰接在一起，则本实用新型能以拉压方式连续传递运动和动力。实施例3慧星2结构形式，慧核2-3与连杆11的一端耦合，则能取代传统内燃机的曲枘连杆机构实现往复直线运动到旋转运动的转换，只展示了单缸内燃机中与本实用新型相关的内容。慧核2-3套入连杆11槽10内，内燃机运行时慧核2-3在连杆11槽10内摆动，连杆 11做直线运动。由于连杆11只做往复直线运动，故连杆11与活塞12可做成一体的，也可做成分体的，为与曲柄连杆机构比较，此处将连杆11与活塞12视为分体的。经活塞12传递的动力既可由齿轮3输出，也可由齿轮3和齿轮4双轴输出。上述实施方式只例举了本实用新型有限的几种结构形式，实际上慧核的形状、数量的排列组合是无穷的，本实用新型中的齿轮形状也不受传统意义上齿轮的限制，与慧核的啮合线型有充分的想像空间。慧星运行轨道不限于两段圆弧和两段直线的组合，可扩展成多圆弧和多直线段的组合，圆弧半径可各异。以上以内燃机为例的论述也适用于空气压缩机等。
权利要求1.一种慧星齿轮传动机构，包括带有活塞(1 的连杆(11)、与齿轮(3、4)相啮合的慧星⑵和轨道舱(7)组成，其特征在于慧星(2)由六个以上慧核(2-1)组成，其中一个慧核 (2-3)的轴向尺寸大于其他慧核0-1)，慧星(2)沿椭圆形轨道(1)布置在轨道舱(7)内， 椭圆形轨道(1)的长轴方向的分别设有两个齿轮(3、4)，慧核的半径与齿轮(3、4)齿形半径相等，与连杆(11)垂直的一端设有滑槽(10)，慧核(2- —端耦合在滑槽(10)中。
2.根据权利要求1所述的慧星齿轮传动机构，其特征在于所述慧星(2)运行轨道(1) 由曲线段和直线段组成。
3.根据权利要求1所述的慧星齿轮传动机构，其特征在于组成慧星O)的多个慧核 (2-1)可以相同，也可以不相同，慧核(2-1)最简单的形状是圆柱状或球状。
4.根据权利要求1所述的慧星齿轮传动机构，其特征在于所述链片(9)与慧核(2-1) 之间为铰连接。
5.根据权利要求1所述的慧星齿轮传动机构，其特征在于所述连杆(11)通过滑槽 (10)与慧星O)中的慧核(2-3) —端耦合在一起。
专利摘要本实用新型提供了一种慧星齿轮传动机构，属于机械传动技术领域。慧星由六个以上慧核组成，其中一个慧核的轴向尺寸大于其他慧核，慧星沿椭圆形轨道布置在轨道舱内，椭圆形轨道的长轴方向的分别设有两个齿轮，慧核的半径与齿轮齿形半径相等，与连杆垂直的一端设有滑槽，慧核一端耦合在滑槽中。慧星在轨道舱内沿设计轨道运行，各慧核依次与齿轮啮合，实现轴之间的回转运动传递，慧星轨道由曲线段和直线段组成。连杆与慧星中的某慧核一端耦合在一起实现往复-旋转运动转换。由此引伸出的往复-旋转运动转换机构应用于内燃机、空气压缩机等领域，则比曲柄连杆机构更节能、环保。
文档编号F04B39/00GK202118203SQ20112019595
公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月11日 优先权日2011年6月11日
发明者史炎 申请人:西南交通大学