专利名称：三中心复合变位同步旋转机构的制作方法
技术领域：
本发明属于机械基础构成机制的研究领域。是相对机械史现有机械基础机构形式及应用实例的新型机构形式。以这一新机构形式的创造为基础，本发明例举了在机械传动方面的应用实例；在液(气)压泵、液(气)马达方面的应用实例；在制冷压缩机、空压机方面的应用实例，本发明尤其在转子内燃机应用方面将显出相对现有内燃发动机形式的绝对性技术优势，为表达方便可称本发明为复合滑块回转机构。
在现有的基础机构形式中“有平面连杆机构”；凸轮机构”；“瞬心线机构和包络机构”；“棘轮槽，轮机构和不完全齿轮机构”“斜面机构螺旋机构“五大类别。致于“往复油(气)缸机构”因与“摇杆滑块机构”具有相同的性质在理论上不足以成为机构类别的一种，但其跨行业，跨应用领域的广泛适应性，却奠定了其独有实用价值地位。
“机构”是由“两个以上构件以机架为基础，由运动副以一定方式联系接成的具有确定相对运动形式的构件系统，其运动取决于构件间的相对尺寸；运动副的性质以及相互配置方式”(这段话引自91年化学工业出版社《机械设计手册》中册第一页表7-1常用术语概念中对机构一词的解释，前面对现有机构形式划分也请参见这本手册的目录部分。)本发明主要功能构件只有三个，三个旋转中心在同一系统性旋转系中存在，并分置成三个独立的子旋转系，其中两个中心在支架上固定为定心转动构件；另一个是在两定心转动构件约束下定范围转动的构件，既在同一回转系中三个旋转中心同步转动。
附
图10是本发明复合滑块回转机构的原理简图，上图为平面位置图，下图为侧位图，构件1为腔体转子，旋转中心为O，其几何形态为扁圆柱体；中部腔形是可以根据用途做适应性变化的，但不管如何变化应有两个相对的腔壁为滑动滚动轨道面。构件2是相对腔体转子中心O1偏置的定心转动滑块，在系统做机械传动功能使用时，定心滑块承担力矩传递作用，在系统做排压功能使用时，构件2及其中心轴承担变位约束及结构支撑作用。因此，构件2可以是轴与轮的组合，也可以是矩形滑块组合。构件3以相对的外端与构件1滑动接触或以滚珠、柱、轮为中介滚动接触，构件3内设的变位槽与构件2的轮或块滚动接触或滑动接触。为表述方便构件3可称为复合滑块或二次滑块，构件2称为定心滑块或一次滑块。构件1为腔体转子或叫腔体转盘。这三个基本功能构件是通过下图中小斜线表示的支架将O1O2两中心定位而组成三中心复合变位同步旋转机构的。既简称的复合滑块回转机构。
首先这是机械史首次出现的结构形式，同一旋转系中存在三个相对独立的旋转中心，这在常规理念及经验角度是不可能同步旋转的，如齿轮与轴组合成的构件，只允许有一个中心，出现第二个就肯定是临时防转的销子，诚然构件不是机构，但问题也正在于此，齿轮与轴组合成的构件是一独立的杠杆单元，其作用是承担力矩传递与旋转方向的功能；齿轮轴构件自己不能成为机构。因为到目前为止我们对它认定的功能取向就是杠杆原理的功能设置，其实，现代齿轮轴的应用只用了材料性能和单一几何形态的两种复合因素，圆与轴之圆柱的结合，或许还有齿形的结合。这种简单组合限制了齿轮轴做为机械功能单元的功能。这个问题，在现有构件形态和机构组合关系上是普遍存在的，既简单构件的简单功能，限制了机构及致机器的结构设计自由度和功能自由度。例如曲柄连杆和活塞缸体的组合形式，曲柄的双中心中一个定心转动，一个定范围转动，以此做为圆周运动转变为直线往复运动的基础。连杆不是杠杆，只以材料的强度传递动力，活塞是滑块，缸体是滑块的轨道约束，每个刚性构件都在具有了针对性几何形态的基础上相对其它构件而独立设置。再看其它几类基础机构形武中也都具有这样的特征--构件在外端外缘连接其它构件。形成机构体积过大的现实。构件功能的单一性和结构强度与旋转固定中心范围要求的最小几何尺寸及形态，构成了这种现实的原因。问题在于构件功能的单一性，这是基础问题。是基础机构之下的基础问题。也是现代机械目的性功能设计与追求的起点和出路所在。前人的贡献与前人的局限同在；现代人现代角度对机械原理的整理性深化认识致关重要。
本发明复合滑动回转机构，与现有机械形式最大的区别在于不把简单构件的功能在独立功能单元的层次上封顶，而是在刚性构件层次不赋予其独立的确定运动，在几何形态与系统功能的双向修正约束中确定系统的整体外现功能。这种意义在本发明及本发明的几个重要实例中将有明确的表现。
附图10描述的基本结构状态，如果没有构件3复合滑块的存在，O1的腔体转子和O2的定心滑块，是两个独立的旋转构件，二者之间没有关系，而作为构件3本身没有确定的旋转定位中心，只能依靠O1转子的内腔滑轨和O2轴上滑块垂直的双向约束确定自己的系统位置。因O1、O2对二次滑块的分别约束是有限约束，造成了二次滑块在系统中定位的不稳定特性。O1O2做为原本独立的旋转系，各自具有两个正反转的自由度，加入构件3后，统一成系统的正反转的两个自由度，表现出构件3反过来的对O1O2两相对中心的约束性。并因此而建立了变位中心对两定位中心的统一与联系。图10中以O1O2中心距长为直径的圆是构件3几何中心的自转公转过程所在的轨迹。
视觉上，O1O2是矛盾的，但实际机理中O1O2的矛盾特性只被用来确定复合滑块的位置和建立系统的有机联系，没有O1O2同处于一个旋转系中的矛盾，就没有二次滑块的变位特性，在此O1O2的相互矛盾是系统功能取向的目的性设置。而且O1与O2之间的中心距离的二倍就是构件3往复运动的距离。
附图3是为说明本发明基本结构用于排压功能的区位原理分解图；也是基本结构三中心同步旋转机理的说明附图；先不看两半圆的和二小直槽的进排位置。六个区位图每个之间差30度相位。ABCD四个点表示二次滑块的四个顶点。从1位--6位再回到1位，正好完成180度旋转的半周期，O1腔体转子的定心转动，受到二次滑块的视觉障碍，但二次滑块的内滑合面与外滑合面垂直，外滑合端面受到的来自腔体转子的力，在内滑合面上释放，并随着旋转相位的变化，O2对二次块的约束开始发挥作用，把二次块推离O1O2的矛盾位置，O1对二次块的约束是单方向的，在推动二次块沿定心块滑合面滑移过程中，没有硬性障碍，同理O2也是如此。
O1O2之间的矛盾，既是约束二次块变位范围的原因，也是产生二次块变位侧推力的原因，这套系统之所以不存在旋转障碍，结构性的因矛盾而产生的侧推力正好与复合滑动的两垂直方向分别对应性一致。矛盾因三中心同处一个旋转系中而存在，同时矛盾产生的结构性侧推平滑机理又使矛盾消除。
这是一个闭合平面内的三中心，双低副同步旋转形式，系统的正反回转有两个自由度，而二次滑块在与腔体转子和偏心定心滑块的相对运动关系上又有内在的四个运动自由度，这些特征在现有机构形式中是不存在的。如活塞在缸体内的往复运动的两个自由度，是连杆连通的曲柄正反转的两个自由度决定的，而且曲柄正反转的变化对活塞往复运动的自由度没有影响。在复合滑块回转机构中，偏心轴及轴上滑块把曲柄功能和定位支撑转动功能以及对二次块往复运动的约束功能集于一身，二次块既是活塞也是连杆，腔体转子既是气缸也是旋转系的主体。原来曲轴支架的定位支撑与活塞缸体的远距离定位统一，现在用构件1的腔体转子和构件2的偏心轴在支架上的直接近距离定位所取代。至此，应该看到把“构件”单元内部“机构”化的构成途径和简单构件外缘连接的途径相比的构成方法的差别。构件单元功能的过早封顶，是现有机械构成繁杂与体积大的原因，使构件单元的内部机构化，是本发明用极简机制替代复杂机制的真正意义与目的。
本发明将引起各机械应用领域的结构性功能性双重技术进步。本发明的基础机构形式及功能特性，已将实用性目标指向刚性构件组合机制涉及的机械传动领域，液压传动领域和全方位取代往复油(气)缸机构的广泛实用性领域。
本发明的细节机理及对各行业机械功能需求的普遍适应性，将在本发明的实施例中逐一涉及。
本发明应用实例之一，“复合滑块齿轮轴”，相对现有齿轮轴构件的单中心特点，也可称为“双中心齿轮轴机构”。
附图1，是双中心齿轮轴的说明图，左图为平面图，右图为侧位图，下图为构件形态图，构件1，腔体转子在此成为中间带方孔的齿轮形态，构件2为双端固定的长轴滑块状态，复合滑块可以如图中所示把内滑合面斜置也可保持与其几何中线同方向的平置。4.5指示的护板支架可以承担与构件1的轴承一道限定构件1的功能，也可把构件1的单端轴承改成双端轴承定位。
双中心齿轮轴机构主要的目的，是解决大负载大扭矩条件下对小尺度范围偏心传动的机械功能需求。在已有的机械实例中，偏移传动中心，有多种方法，但都只能以构件组成运动副的形武完成。齿轮轴构件本身需要转动支点，在外啮合传动改变传动中心的实例中，不存在小尺度范围胜任大力矩传递的可能，在内啮合改变传动中心的实例中，虽可解决小尺度偏移与大力矩的结构尺寸问题，在具体需求具体对待的现有实例中，齿轮轴构件的功能局限造成的系统体积过大，是普遍存在的现象，传动中的主要目的是调节机械利益，但在设计过程中有时不得不把伴生的转动方向变化再用一套齿轮变回来。本发明的双中心齿轮轴机构因对外只表现一个相当于原齿轮轴的功能单元，但却具有了可调节的偏心传动特点。(在下面的实例中提及偏心度的可调机制)双中心齿轮轴是功能单元在构件层次上的机构化构成。基础功能的改善如果能从零件甚至材料这些更为基础的层次入手，机械系统的构成将越简捷而性能将越好。
本发明的应用实例之二，复合滑块联轴器。
见说明附图2，图中构件1，变成了以被联轴为支架定位点的整体形态，构件2也把原定位轴的功能直接与轴接手的一端合二为一，并增设了防止二次块3掉下来的约束功能的圆盘。构件3的彤态没有特别变化。
在现有的机械中，联轴器是重要的动力与机械的连通手段，同时也是机械传动的常用形式之一，现有的联轴器对动力与机械连通过程中经常发生的径向错位，轴向离弃性错位，及轴线角度错位的自动调节能力都很差。鉴于业内人大士对此都非常熟悉不一一提及。本发明的复合滑块联轴器，只要增加二次块滑合的有效厚度，就可以把轴向离弃式错位放在几十毫米甚至更大的允许范围内，现有的调整联轴器连接的两轴之间的同心度的过程是相当麻烦的，理论上是不可能将两轴同心度调整到绝对同心程度的，不同心则产生震动。用本发明的复合滑块联轴器解决这个问题，这个问题将不复存在。因为本发明本来就是可以双中心转动的机构。两轴心相差的程度只要不超过复合滑块联轴器设定的两中心距离范围，就不影响连轴的功能需求。因此安装时，只要大概看一下两轴的同心度就可以，调整精度从允许的几十丝可扩大到中心距允许的几十毫米范围。对于直接偏心传动的动力，更是省去了许多辅助性机构，直接就可实现。而且允许轴线存在一定的夹角。
将滑合面和内外滑块端面改成圆孤形(截面孤形)则可在偏心动力联接的前提下，两轴中线夹角可在“大”角度范围内正常运转，不是万向节，但具备万向节的功能。
以上这两个应用实例都是刚性构件组合机制的机械传动性功能实例。本发明在这种应用方向上表现出组合杠杆的机理和功能特性。
本发明做为机械传动机构，构件1的轴O1和构件2的轴O2，是系统对外的力矩连通端子，在O1端输入动力矩与O2端反馈的媒质力矩对抗是符合力矩平衡原理的，反之也一样，其原因在于正反力矩通过构件3建立力矩对抗关系，O1端力矩以O1为支点，O2端力矩以O2为支点，形成两个杠杆机理的动力臂一端的力矩形式，在附图3中可以看到，随系统所在的相位不同，二次滑块连接O1O2的力点位置不同，但无论力点在哪，O1端力矩和O2端力矩都只面对一个共同的阻力臂长度，既O1O2两中心距长度。O1端力矩以力矩强度通过O1O2这个阻力臂对抗于O2端力矩强度，反之也一样。
在现有的力矩分析中大都是以共支点的力及力臂特征来分析力矩平衡原理的，而在本发明的这套组合杠杆机制中，力矩都是跨旋转系而产生对抗作用机理的，构件3的中介连系作用把二个相距一定距离的旋转中心联系在一起，并形成两系共同持有的公共阻力臂，本发明的机构，可以在系统之外调节机械利益，而在其内部没有变矩的实质。
O1O2两端的力矩都面对内部一个很小的阻力臂，在正反力矩的对抗中，形成反馈在O1O2两支点之间的因动力臂与阻力臂(O1O2)长度比形成的对轴的“剪切力”，这个力对系统内外的机械利益没有理论上的影响，(实际形成的摩擦力反力矩也不大)，但对系统运转的克服外来旋转障碍的能力却致关重要，在附图3中某一区位，二次滑块内外滑合方向的某一位置设置一个拦路的销钉，则会在系统的旋转中很容易被切断，如果销钉足够粗，则被剪断的就可能是O1O2两轴中的一个，这反映了系统一个极重要的性质，既克服旋转障碍的能力，这不但解释了前面说明中提到的系统利用“矛盾力”而旋转的机理；同时也揭示了复合滑块机构在全面取代往复油(气)缸结构方面的强大优势。
本发明应用实例之三，油(气)泵及油马达。
复合滑块回转机构，O1O2互为结构性支撑。并以矛盾性质的结构支撑力推动二次滑块的复合变位，在附图3的6个相差30度相位的区位中，二次滑块各有不同的相对性位置，从1-6再回到1,AB端面从A点在上的左侧，翻转到A点在下的右侧。也就是系统旋转180度AB端从最大空间容积位置过渡到相对转子腔体的最小空间容积位置，这是一个单行程，CD端面180度过程从D点在上的右侧翻转到D点在下的左侧是与之同时发生的，这也是一个单行程，决定这个行程距离的是O1O2中心距，行程等于2倍的O1O2。
从附图3中可以看到系统转360度，AB端和CD端面各完成一吸一排的往复行程，这相当于两套活塞曲柄机构才能完成的容积排量。而且在二次块与定心的滑块相对空间中还有两个相对隔离的空间在如此工作，也就是说，复合滑块回转机构三个基本功能构件，做排压泵使用时，可以相当于同一曲柄上的二套大缸和两套小缸才能完成的工作总量，结构的简化程度和容积效率是在300％左右的。
本发明在做泵类使用时，另一大特点是无需单向阀，缸与活塞同步运转，高压区和低压区各占180度范围，自然隔离，图中涂灰的部分，是按旋转方向确定的一个孤形高压区和一个横置在中心区域的高压槽，与这两个高压槽分别相对的是两低压槽区。出口、进口随旋转相位的吸排位置自然接通或分离。这种简捷性也是非常明确的。而且改变旋转方向，进排关系可自然翻置。
本发明反过来就是马达，除了上面提到的简捷性以外，做马达时，其力学角度的液(气)压功能转化效率是其它形式的马达无法比的，首先，可以把二次块中间的滑合槽斜置，液(气)压强在面积上产生的正压力必然产生下滑力，在上止点位置就可以获得相当于最大力矩位置60％的偏转力矩。(具体形态详见后面发动机实例附图8和附图7的描绘)，这也是曲柄联杆机构上止点力学机理所不能比的，四个缸两大两小，各以相隔90度相位的形式，从两个垂直的方向上产生液压扭矩。而且改变进油方向就可改变旋转方向。
泵与马达在现有的应用实例中，都有一个变量调节的技术问题，多数实例都是定量设置的，而有不少特殊需求的实例要求泵和马达具有变量能力，这一点对复合滑块结构而言，解决起来非常容易，让O2中心变为可调结构就可获得零排量到O1O2距离允许的不使二次块与腔体顶死的极限位置距离内的无级变化自由度。
本发明应用实例之四，制冷压缩机和空压机。
空压机与压缩机是同样机理同样结构的一回事，在此以制冷压缩机为代表予以说明。
附图4、5、6三张图是泵及压缩机的试验机说明图，实用机型无需设置齿轮传动机构。象附图10中的状态加上附图4中的进排槽形式就可以，中间做为构件3的二次滑块，可以是分体式，也可以是整体式，可视具体情况面定。
在附图4中，上半部由11指示的高压排槽，有一段是涂灰的，高压槽全范围使用就可用做泵，只用涂灰的部分就可做压缩机使用，槽的长短取决于出口压力的额定参量。目的是在空间密闭条件下被压缩气体密度与高压区中气体压力相同时，再开始排压。
在制冷行业，现有一种公认的最先进的涡旋压缩机结构，其最明显的优势就是容积效率极高，但在复合滑块回转机构做压缩机的使用优势面前，在同等转子直径同等厚度，同周期的比较之下，本发明结构的优势，至少可比涡旋压缩机多获得20％的容积排量，而且涡旋机构加工精度，材料适应性都要求很高，本发明几何形态简单，结构简捷，制造成本可以比其低几倍，使用寿命可以比其长几倍，耐受恶劣工况和降低噪音方面都有明显的综合优势。
附图4是压缩机与泵的结构平面图，附图6是零件形态图和装配关系图，附图6是区位力学分析区位简图，这张图主要是为技术人员力学分析而提供，其实质上与附图3一样。附图4、附图5中的标记是统一的，可对照确定，在此不一一解释。
本发明应用实例之五。内燃内喷式发动机。
本发明和曲柄活塞发动机比较，优势可是太多了。
附图8是复合滑块转子内燃、内喷式发动机平面结构图、附图7是相隔60度相位的区位分解图，附图9是发动机的侧位简图，主要构件的标识与前面的一致，其它标识说到时再提及。前面已基本提到了本发明做马达做发动机的其它主要优势，在此可按发动机性能需求线索逐一说明。
1．组合自由度。复合滑块机构一套单独使用，就是一个双缸发动机，中间的空间变化可用做自吸能力极强的润滑泵，并以其不小的排量为根据可兼负内冷使命。
2．四冲程特性。转180度，端面完成一个单行程，720度完成吸、压、功、排四个行程，两个端面相位差为180度，每转360度范围都有一个做功行程存在。
3．用逻辑阀简化进排气门机构。
在附图8中，16、17标识所指位置16为进气阀，17为排气阀，所谓逻辑阀既每碰触一次，阀体转90度，碰4次，接通打开一次，在图中左边一组中25指示的一个圆是半黑半白的，黑区是做功区或吸气区，白区是排气区或压缩行程区，黑白交界处设两触点机关，每个阀上的“机关”路过时碰触一次便完成需要的进排逻辑功能对应响应。
4．上止点的膨胀压力转化成扭矩的下滑力机理。这一点在马达实例中提到，在此进一步解释。和活塞曲柄相比上止点点火后，不仅仅依靠系统惯性过渡，在复合滑块中部设置的斜置15度-25度斜滑合面，在复合滑块的上止点位置产生的下滑力是自然产生的结构性特点；如果以20度斜置计，膨胀力将有(Sin20度=0.342)34.2％的下滑力产生。如果以滑合面到O1的垂距计算力臂，其力臂长度约相当于O1O2极限力臂长的2倍，也就是说，在上止点位置复合滑块因斜面机理产生的下滑力矩相当于膨胀功在O1O2极限力臂区位(见附图8中右组的状态)，所能转化的极限扭矩的68.4％左右。而且在图7中1位到4位的180度范围内，前90度是下坡，下滑力方向与二次块方向相同；到后90度时，下滑力和构件2定心滑块的相对运动方向相反。但这与常识中的上下坡概念不同，不管是上坡还是下坡，只要有正压力，斜置的20度内滑合槽就产生与旋转方向相同的顺向旋转力矩，即使图中ab端面处在压缩行程时，也是如此，详细机理非常有趣，请参照附图7慢慢地把两对应端面的“功”与“压”，“功”与“排”等变化对应起来看，则两端面上、下坡的关系正好良性互补。
5．压缩比设计自由度和压缩比微调机构的设置意义。
压缩比可自由设定，没有曲柄连杆运动范围与缸体裙部的矛盾限制，对于现有汽柴油机而言，压缩比是设定的，是不能在机器使用过程中调整的，而复合滑块转子发动机只要在O2轴位的固定支架上设置一个微调机构，就可改变压缩比，而且可用压力传感器与之联合动作，让机械根据气缸容积在上止点附近对爆燃压力的感觉调整O2相对O1的中心距让压缩比适应燃料的变化。
6．多点点火的可能性在图9中火花塞的画出位置，是上止点的点火区，为防止燃烧不充分，在做功区内还可设置一个到二个延时点火区位，这祥是否可以消除废气中的一氧化碳。
7．进排气两区的隔离图8中10指示的虚线180度范围的孤槽，为进气槽区是处在转子体齿轮背面的，而排气区是在转子端面上由齿轮隔离在进气槽另一侧的，进气槽在图9中10的指示位置以与齿轮面弹性接触的形式存在。
8．喷气助推机理废气在高温高压状态下，已完成把系统旋转180度的使命，对于曲柄活塞发动机而言，只能在消音器中把废气压力缓解释放，而在缸体与活塞同步旋转的复合滑块转子内燃机中，内燃功使命完成后的废气，还可以用高温高压的能量再做一次功。图8中12指示的是一组弹簧卡，固定在定子排气口前置部位，18指示的弹簧卡组合固定在排气阀的旋转方向前置部位，废气以几十个大气压冲出，其体积相当吸入混合气的十六倍左右，在两组弹簧卡之间产生撑力。这个撑力是实实在在的，白检的，但这个撑力与活塞端面一样有“上坡区”和“下坡区”，也有反馈在排气端面上的反力矩区，但在图7中可以看到，排气口打开废气冲出的位置正是系统的正角度支撑位置，此时只有废气产生的顺向力，没有与之抗阻的反力矩，当转过60度到图中的2位时，反力矩开始加大，但到4位排气结束时，废气压力还在，还要至少推动转子转90度的废气做功范围。尽管废气压力是逐体积增大而递降的，但使发动机增加40％的热机效率应该是没太大问题的，实际情况可能要比估计的乐观。
本发明做内燃机，不但比活塞曲柄机构更具力学合理性，更可以大大减少机体重量与体积，减少辅助机构的设置，而且可以把内燃机和喷气轮机的机理结合在一起，其实在意义业内人士自有判断。
9．减少面积摩擦的措施图8中，图面看到的这个转子平面是只能与护板机体直接接触的，但实际上在留有的适当间隙之间转子与护板只能是虚接触，一是因为有中心泵出涂抺在间隙上的润滑油，二是排气压力和做功压力都是把压力压在转子齿轮结构上的，因此这个间隙面是虚接触的。为避免齿轮背面与机体的接触，在侧位图9中可以看到设置的压力轴承21，在实际应用中，这个压力轴承应该是可以微调的。
至于有关发动机的其它细节问题，在此不过多涉及，总之复合滑块转子内燃、内喷发动机做为目前世界上最为先进的发动机已不能质疑。
本发明在其它领域也有巨大的应用潜力，如榨油机、压力武粉碎机或叫挤碎机，并可把挤碎与细磨的多级过程集中这三个构件中，并由其它选排料和筛子返料机构共同形成高效能机械系统，在压型机方面如制砖、制药等范围，尤其在高浓度泥浆料的泵功能方面将有相对现有泥浆泵的绝对优势。凡此种种不能一一列举。
做为一种新的基础机构，其应用前景非常广阔，一方面可以提高机械功能目的性追求与设计的自由度范围，一方面将把现有机械应用实例的技术水平提高到一个划时代的新水平。
关于说明附图及图面说明图1复合滑块齿轮轴机构也称双中心齿轮轴(本说明实施例之一)图2复合滑块连轴器(本发明实施例之二)图3是“三中心复合变位同步旋转机构”旋转区位分解4泵与压缩机试验机型的平面结构图(本发明实施例之三、之四)图5是附图4的零件形态图及装配关系6是附图4的运转状态区位分解7是复合滑块转子式内燃、内喷发动机的原理区位8是复合滑块转子式内燃、内喷发动机平面结构简9是附图8的侧位简图附图1中，左、中、下三部分，左图为平面位置图，右图为侧剖位置图，下图为零件形态图，标识1--齿轮腔体；2--双端定位的定心滑块轴；3--复合变位滑块也称二次滑块；4、5--护板支架；A、B代表齿轮齿端。
附图2中；上下二部分，上图为复合滑块联轴器的侧剖视安装位置图，下图为零件形态图，标识1--腔体转子与轴联结的接手一端，标识2--定心滑块与接手量端的整体构件，3--为复合变位的二次滑块。
附图3中；6个区位图，每个区位相差30°相位，A、B、C、D代表复合滑块的四个顶点，O1代表腔体转子中心，O2代表定心滑块及轴的旋转中心，箭头代表旋转方向，涂灰的槽形，代表按旋转方向确定的高压排槽与之相对的是低压进槽。
附图4中的标识与附图5中的标识所指相同，1--周边设齿轮的腔体转子，2--定心滑块与轴的组合，3--分体的二次滑块，4--外缘定位的滚柱轴承，5--动力输入齿轴，6--轴套，7--动力输入齿轮，8--内排槽口，9--内进槽口，10--外进(排)槽，11--外排(进)槽。
附图5中，所有零件形态安装配关系排列，1-11标识所指与图4中所指一致。
附图6中，6个区位分解图，每个区位相差30°，箭头所指为旋转方向。
附图7,6个区位分解图，每个区位之间相位差为60°,a、b、c、d代表二次滑块的四个顶点，箭头所指为旋转方向。此图是图8的原理区位分解图。
附图8中，标识1--为腔体转子与连体齿轮，2--定心滑块轴，3--复合滑块“活塞”，8-内排槽，9--内进槽，10--外进气槽，11--排气通道，12--弹簧片组合(固定于定子)，13、14-齿轮轴，15--转子齿轮，16--进气逻辑阀位置，17--排气逻辑阀位置，19--弹性密封片，20--排气出口，25--高低压区示意图半黑、半白。
附图9中，标识1--腔体转子连体齿轮，2--定心滑块与轴，3--复合滑块活塞，10--进气槽，11--排气槽，15--腔体转子齿轮，16--进气逻辑阀位，21--压力轴承，22--火花塞，23--转子轴套，24--转子上的进气通道。
权利要求
本发明的“三中心复合变位同步旋转机构”(简称复合滑块回转机构)是机械史视觉角度的一种新型机械组合的基础机构形式与构成方法，相对现有基础机构形式的“平面连杆机构”、“凸轮机构”、“瞬心线机构包络机构”、“棘轮、槽轮机构、不完全齿轮机构”“斜面机构，螺旋机构“五大类基础机构实例，可做为新型基础机构的构成方法而存在，其目的是使构件单元“机构化”，在简化并“浓缩”构成机制的同时增加机构的功能范围。1、本发明三中心复合变位同步旋转机构的基本特征是，三个基本功能构件，三个相对分立的旋转中心，两个是具有支架定位的转动中心，一个是在两定心转动构件约束下，复合变位构件的定范围转动中心，在两个定心转动构件的中心之间，一个处在系统的中部，为系统外约束中心，一个处在相对系统中部外约束中心偏置的内约束中心，三个构件的三个旋转中心组成一个共同的旋转系统，并同步转动，在转动中复合变位构件往复式变位，变位幅度由两定位中心距离决定。
2.权利要求1、所指的“三个基本功能构件”是支架和辅助定位及其它辅助设置以外的；表现系统目的性机制和各自几何形态在系统机制允许范围内变化的，针对不同应用需求，改变几何形态；及改变接触方式，而不改变组合杠杆变位；变矩性质的三个基本功能构件。
3.权利要求2、所述的“组合杠杆变位、变矩性质”是指本发明在用于把两定位转动中心做力矩输入输出端子对的，两定位中心距离做为两端子力矩的公共阻力臂性质，一个力矩从所属中心的支点，通过公共阻力臂作用于另一力矩中心并产生对另一力距的对抗时，只可看到三构件之间相对的变位现象而无变矩的性质，既在此类应用方向上使构件单元“机构化”时，对外只表现一个统一杠杆原理功能单元的组合杠杆性质。
4.权利要求2、所述的“组合杠杆变位变矩性质”，还在于将本发明三个基本功能构件组合成的旋转往复变位空间用于油泵、水泵、泥浆泵、压缩机等正向排压做功和液气马达内燃机等反向排压做功，以及利用变位空间挤碎挤型等领域时，定范围转动构件在端面上反馈的、或直接形成的合力，在系统内部形成的反转力矩，是随系统相位两定心转动构件的中心结构性相互支撑方向错开的垂距而变化的，两定心之间处于结构支撑力大小相等方向相反并在一条直线上的位置，端面合力全部被结构承受，端面合力存在，而系统内部的反转力矩不存在；系统相位错开这各位置；两定心之间的结构支撑力相互间的力线之间的垂距将逐渐增大到两定心之间的极限位置，既端面合力持有的极限反力臂长度。此时组合杠杆从内部使用，并在系统结构支撑约束下，在三构件三个相对旋转系的组合关系方面，表现出相对外力矩的变位，变矩特征。
5.权力要求1所述“三个基本功能构件”的复合变位的定范围转动构件，可以是整体的，也可以是分体组合的；在其中间部位是可以针对具体应用需求而开设斜置滑合(滚动)接触面的，但无论如何变化，其做为定范围转动构件的性质，和处于两定心构件之间的中介性质不变。
6.权利要求1所述“三个基本功能构件”中，处于系统外约束中心的构件是腔体转子，可以与应用目的所需的齿轮或其它构件形成转子组合体；也可在腔形内相对复合变位构件的端面加入任何辅助应用目的实现的设置与变形措施及系统构件之间相对运动和几何形态要求的腔体对外的开口形式。但无论加上何种没置与措施，甚至把转子外形改成复合的几何形态，都不改变此构件的外约束中心的性质。
7.权利要求1、所述“三个基本功能构件”中的处在偏置位置的内约束中心的构件，可以是矩形滑块与定心转动轴组成的构件，也可以是由轮珠(柱)与轴结合成的只承担结构支撑作用而不承担力矩传递作用的偏心支撑功能的构件，但无论怎样变化都不改变构件的内在约束特性。
8.权利要求4提及的“往复变位空间”指本发明在三个主要功能构件同步旋转过程中形成内外往复变化空间，将这种变化规律应用到具体目的性过程中时，形成的做功区和做功准备区的隔离特性，不随进，排压口和进排料口的形态设置而改变，也与是否采用进排单向阀和单向阀的逻辑开合顺序设置无关。
9.根据权利要求1所述的全部内容，并在权利要求1基础上，本发明在排压口旋转方向上前置的；与转子体伸缩固定连体的正向受压面积与机体定子部分固定的反馈力形成的受压面积之间可使系统获得排压助力力矩，这种设置自由度来自系统类如“缸体”与“活塞”同步旋转的机构特性，和选择何种喷口形态及定子转子间的受压反馈力的获得途径与设置方式无关。
10.根据权利要求1中所述的“在转动中复合变位构件往复式变位。变位幅度由两定位中心距离决定”的规律，可在各种需要在运动中调节偏置传动幅度和调节空间容积变化幅度的目的性功能机械中，建立通过调解内约束中心相对外约束中心距离的机制，达到调节复合变位构件行程的目的，具体技术途径是在内约束中心的固定支架上设置调节机构。
全文摘要
本发明的“三中心复合变位同步旋转机构”是相对现有机械构成实例五大类基础机构的新型机构形式,同时是使构件单元“机构化”的主导意识体现与实例。以此基础性创造性机构为基础,本发明在双中心齿轮轴,复合滑块联轴器,泵类、压缩机类,液气马达类、挤出、挤碎及压型类、机械应用实例及内燃机与喷气机组合成转子内燃内喷式发动机的诸多实例中充分表现了本发明跨领域,跨行业的广泛适应性。本发明拓展了机械目的性功能追求与设计的自由度范围。
文档编号F16H35/00GK1217440SQ97121610
公开日1999年5月26日 申请日期1997年11月7日 优先权日1997年11月7日
发明者刘彦刚 申请人:刘彦刚