非圆齿轮机构传动式差速发动机
专利汇可以提供非圆齿轮机构传动式差速发动机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种以非圆 齿轮 机构变 传动比 传动实现差速的 发动机 ，包括 气缸 、转件、 输出轴 、传动齿轮组，传动齿轮组由一对 啮合 的等大圆齿轮和一对啮合的等大椭圆齿轮组成，椭圆齿轮I与椭圆齿轮II啮合，圆齿轮I与圆齿轮II啮合，椭圆齿轮I与圆齿轮I为相互转动的同轴安装结构，椭圆齿轮II与圆齿轮II呈一体固定连接；转件I和转件II交叉置于缸腔内，转件I与输出轴呈固定连接，输出轴穿过转件II及圆齿轮I后，其一端与椭圆齿轮I呈固定连接，圆齿轮I与可绕输出轴转动的转件II呈固定连接。本发明燃气压 力 垂直作用于转件的 叶片 推动输出轴作功， 燃料 能量 转化率高，节能效果明显，且其结构简单，便于维护，有良好的耐用性。，下面是非圆齿轮机构传动式差速发动机专利的具体信息内容。
1、非圆齿轮机构传动式差速发动机，其特征在于，包括气缸、转件、输出轴、 传动齿轮组，传动齿轮组包括一对啮合的等大圆齿轮和一对啮合的等大椭圆齿轮， 椭圆齿轮I(7)与椭圆齿轮II(9)啮合，圆齿轮I(6)与圆齿轮II(8)啮合， 椭圆齿轮I(7)与圆齿轮I(6)为相互转动的同轴安装结构，椭圆齿轮II(9) 与圆齿轮II(8)呈一体固定连接；转件I(3)和转件II(4)交叉置于缸腔内， 转件I(3)与输出轴(1)呈固定连接，输出轴(1)穿过转件II(4)及圆齿轮 I(6)后，其一端与椭圆齿轮I(7)呈固定连接，圆齿轮I(6)与可绕输出轴 (1)转动的转件II(4)呈固定连接。
2、按照权利要求1所述的非圆齿轮机构传动式差速发动机，其特征在于，输 出轴(1)的轴心线通过圆齿轮I(6)的圆心和椭圆齿轮I(7)的一个焦点；圆 齿轮II(8)和椭圆齿轮II(9)安装于定位轴(10)上，定位轴(10)的轴心线 通过圆齿轮II(8)的圆心和椭圆齿轮II(9)的一个焦点。
3、按照权利要求2所述的非圆齿轮机构传动式差速发动机，其特征在于，输 出轴(1)穿过椭圆齿轮I(7)的一个焦点，以及定位轴(10)穿过椭圆齿轮II (9)的一个焦点；上述两个焦点的连线刚好通过椭圆齿轮I(7)和椭圆齿轮II (9)啮合点，初始状态时，该啮合点为两个焦点连线的中点。
4、按照权利要求1所述的非圆齿轮机构传动式差速发动机，其特征在于，二 个转件的叶片(11)初始状态夹角∠AOB＝α，α∈(0°，90°)，椭圆齿轮节曲线 的一个焦点到短轴二端点的夹角β＝90°+α。
5、按照权利要求1所述的非圆齿轮机构传动式差速发动机，其特征在于，转 件I(3)和转件II(4)均为带有成180°角的两个叶片的蝶形转件。
6、按照权利要求1所述的非圆齿轮机构传动式差速发动机，其特征在于，椭 圆齿轮副可采用卵形齿轮副或由偏心圆齿轮及其共轭齿轮组成的传动副等封闭非 圆齿轮副代替。
7、按照权利要求1所述的非圆齿轮机构传动式差速发动机，其特征在于，所 述的传动齿轮组中加设变速齿轮，传动齿轮组的结构如下：包括一对啮合的等大 椭圆齿轮III(16)和椭圆齿轮IV(17)，以及二个等大的圆齿轮III(14)和圆齿轮 IV(15)，以及三个等大的圆齿轮V(18)、圆齿轮VI(19)和圆齿轮VII(20)；与 转件II(4)固定连接的圆齿轮III(14)和与输出轴(1)固定连接的圆齿轮IV(15) 为相互转动的同轴安装结构；圆齿轮V(18)和椭圆齿轮IV(17)固定安装于定 位轴(10)上，定位轴(10)的轴心线通过椭圆齿轮IV(17)的一个焦点和圆齿 轮V(18)的圆心；圆齿轮VII(20)与圆齿轮IV(15)相啮合，圆齿轮VI(19) 分别与圆齿轮V(18)和圆齿轮III(14)相啮合，定位轴(21)的轴心线通过椭 圆齿轮III(16)的一个焦点以及圆齿轮VII(20)和圆齿轮VI(19)的圆心，椭圆 齿轮III(16)和圆齿轮VII(20)呈一体固定安装于定位轴(21)上，圆齿轮VI(19) 与圆齿轮VII(20)为相互转动的安装结构。
8、按照权利要求7所述的非圆齿轮机构传动式差速发动机，其特征在于，二 个等大的圆齿轮的直径和齿数分别为三个等大的圆齿轮的直径和齿数的整数倍。
技术领域
本发明涉及一种以机械传动实现能量转化的技术，具体涉及一种以非圆齿轮 机构传动实现差速的发动机。
背景技术
当今人类应用最广泛的发动机为曲柄连杆式发动机。在这种发动机的作功行 程中，燃气产生的压力很大部分分解成作用于各机件活动接触面的分力而损失掉。 这种情况会使发动机的动力性和经济性受到严重制约，也使得发动机的寿命受到 影响。
(二)、汪克尔发动机
汪克尔发动机为一种转子发动机，它是通过燃气冲击转子在不规则缸腔内连 续运转来带动离心轴转动而实现作功的，它虽然在运转中没有往复惯力，但也没 有解决燃气压力分解的问题。在作功行程中，燃气对转子的压力仍是很大部分通 过转子作用于缸壁形成磨擦力而损失掉。
汪克尔发动机存在着油耗高，密封性差和寿命短等沉疴，现在已基本停止生 产。
(三)、其他发动机
现有可查的发动机设计方案中，也有个别在某些方面解决了传统发动机存在 的问题的。但都存在诸如活动机件过多、小部件承受载荷过大、高温介质灼损传 动部件、运行中自行泻压等问题。
由是观之，现有发动机技术存在着较大的可提升空间。
发明内容
本发明采取的技术方案是：
非圆齿轮机构传动式差速发动机，包括气缸、转件、输出轴、传动齿轮组， 传动齿轮组包括一对啮合的等大圆齿轮和一对啮合的等大椭圆齿轮，椭圆齿轮I 与椭圆齿轮II啮合，圆齿轮I与圆齿轮II啮合，椭圆齿轮I与圆齿轮I为相互转 动的同轴安装结构，椭圆齿轮II与圆齿轮II呈一体固定连接；转件I和转件II交 叉置于缸腔内，转件I与输出轴呈固定连接，输出轴穿过转件II及圆齿轮I后， 其一端与椭圆齿轮I呈固定连接，圆齿轮I与可绕输出轴转动的转件II呈固定连 接。
所述的非圆齿轮机构传动式差速发动机，输出轴的轴心线通过圆齿轮I的圆 心和椭圆齿轮I的一个焦点；圆齿轮II和椭圆齿轮II安装于定位轴上，定位轴的 轴心线通过圆齿轮II的圆心和椭圆齿轮II的一个焦点。
所述的非圆齿轮机构传动式差速发动机，输出轴穿过椭圆齿轮I的一个焦点， 以及定位轴穿过椭圆齿轮II的一个焦点；上述两个焦点的连线刚好通过椭圆齿轮 I和椭圆齿轮II啮合点，初始状态时，该啮合点为两个焦点连线的中点。
所述的非圆齿轮机构传动式差速发动机，二个转件的叶片初始状态夹角 ∠AOB＝α，α∈(0°，90°)，椭圆齿轮节曲线的一个焦点到短轴二端点的夹角 β＝90°+α。
所述的非圆齿轮机构传动式差速发动机，转件I和转件II均为带有成180°角 的两个叶片的蝶形转件。
所述的非圆齿轮机构传动式差速发动机，椭圆齿轮副可采用卵形齿轮副或由 偏心圆齿轮及其共轭齿轮组成的传动副等封闭非圆齿轮副代替。
所述的非圆齿轮机构传动式差速发动机，所述的传动齿轮组中加设变速齿轮， 传动齿轮组的结构如下：包括一对啮合的等大椭圆齿轮III和椭圆齿轮IV，以及二 个等大的圆齿轮III和圆齿轮IV，以及三个等大的圆齿轮V、圆齿轮VI和圆齿轮VII； 与转件II固定连接的圆齿轮III和与输出轴固定连接的圆齿轮IV为相互转动的同轴 安装结构；圆齿轮V和椭圆齿轮IV固定安装于定位轴上，定位轴的轴心线通过椭 圆齿轮IV的一个焦点和圆齿轮V的圆心；圆齿轮VII与圆齿轮IV相啮合，圆齿轮VI 分别与圆齿轮V和圆齿轮III相啮合，定位轴的轴心线通过椭圆齿轮III的一个焦点 以及圆齿轮VII和圆齿轮VI的圆心，椭圆齿轮III和圆齿轮VII呈一体固定安装于定位 轴上，圆齿轮VI与圆齿轮VII为相互转动的安装结构。
所述的非圆齿轮机构传动式差速发动机，二个等大的圆齿轮的直径和齿数分 别为三个等大的圆齿轮的直径和齿数的整数倍。
本发明的有益效果是：
1.本发明采用的转件结构意味着燃气压力将垂直作用于转件的叶片推动输 出轴作功。因此，燃料能量转化率高，节能效果明显。
2.本发明转件单向连续转动，传动机构简单，无离合装置，运行平稳。
3.本发明总体结构简单，密封性好，传动部件置离高温介质，不易损坏，便 于维护，使用寿命长。
4.本发明非圆齿轮副可以采用椭圆齿轮副、卵形齿轮副或由偏心圆齿轮及其 共轭齿轮组成的传动副等封闭非圆齿轮副，它们均可变传动比传动，实现差速。
5.本发明若在传动齿轮组中加置相应的变速齿轮，可改变发动机的工作频 率。
附图说明
图1为本发明非圆齿轮机构传动式差速发动机装配结构示意简图。
图2为本发明非圆齿轮机构传动式差速发动机剖视图。
图3为本发明非圆齿轮机构传动式差速发动机在初始状态下传动齿轮组的齿 轮啮合情况示意图。
图4为本发明非圆齿轮机构传动式差速发动机的转件初始交叉形态示意图。
图5为本发明另一实施例传动齿轮组的结构示意图。
图中，1输出轴；2缸体；3转件I；4转件II；5缸盖；6圆齿轮I；7椭圆 齿轮I；8圆齿轮II；9椭圆齿轮II；10定位轴；11叶片；12轴承；13定位键； 14圆齿轮III；15圆齿轮IV；16椭圆齿轮III；17椭圆齿轮IV；18圆齿轮V；19 圆齿轮VI；20圆齿轮VII；21定位轴。
具体实施方式
如图3所示，输出轴1的轴心线通过椭圆齿轮I7的一个焦点O2，定位轴10 的轴心线通过椭圆齿轮II9的一个焦点O1。椭圆齿轮I7和椭圆齿轮II9啮合点C 在上述两个焦点O1和O2的连线上，初始位置时，该啮合点C为该连线O1O2的 中点。如此设计结构可保证椭圆齿轮I7和椭圆齿轮II9始终处于正常的啮合状 态。
本发明原理如下：
如图1和图2所示，输出轴1的轴心线通过圆齿轮I6的圆心和椭圆齿轮I7 的一个焦点。定位轴10的轴心线通过圆齿轮II8的圆心和椭圆齿轮II9的一个焦 点。如图4所示，设初始状态下(一个行程开始时，此时二椭圆齿轮的传动比为 1∶1)二转件的叶片11夹角∠AOB＝α，α∈(0°，90°)，α的值决定发动机的压 缩比。若使发动机正常运转，则要求椭圆齿轮节曲线的一个焦点到短轴二端点的 夹角β＝90°+α(计算得出)。发动机开始运行后，转件I3在惯力带动继而在燃气 压力推动下作逆时针转动。转件II4在传动齿轮组的作用下亦作逆时针转动。但 转件I3的转速大于转件II4的转速，燃烧气体的体积逐渐变大。当转件II4旋转 过β角时，转件I3转过360°-β，此时∠AOB＝180°-α，椭圆齿轮的传动比恢复为 1∶1，一个循环的前半程结束。接下来，转件II4的转动速度开始大于转件I3 的转动速度，当转件I3再转过β角时，转件II4又转过360°-β角。此时二转件 均转动了一周，回到了初始位置，一个工作循环结束。
下表为α＝30°时一个工作循环中二转件的采样模拟测量位置：
表1
表中为从初始位置起转件I3转过的角度，为转件II4从初如位置起转 过的角度。
二转件在缸腔内作接力式运转，各封闭气室的体积往复变化，高压气体推动 转件I3带动输出轴1转动实现对外作功。
若使发动机工作频率改变，只需在传动齿轮组中加置相应的变速齿轮即可。 如图5所示，本发明另一个实施例的传动齿轮组包括一对啮合的等大椭圆齿轮 III16和椭圆齿轮IV17，以及二个等大的圆齿轮III14和圆齿轮IV15，以及三个等大 的圆齿轮V18、圆齿轮VI19和圆齿轮VII20；与转件II4固定连接的圆齿轮III14和 与输出轴1固定连接的圆齿轮IV15为相互转动的同轴安装结构；圆齿轮V18和椭 圆齿轮IV17固定安装于定位轴10上，定位轴10的轴心线通过椭圆齿轮IV17的一 个焦点和圆齿轮V18的圆心；椭圆齿轮III16和圆齿轮VII20呈一体固定连接，圆 齿轮VII20与圆齿轮IV15相啮合，圆齿轮VI19分别与圆齿轮V18和圆齿轮III14相 啮合，定位轴21的轴心线通过椭圆齿轮III16的一个焦点以及圆齿轮VII20和圆齿 轮VI19的圆心，呈一体固定连接的椭圆齿轮III16和圆齿轮VII20通过连接键安装 于定位轴21上，圆齿轮VI19与圆齿轮VII20为相互转动的安装结构。
本实施例三个等大的圆齿轮(圆齿轮V18、圆齿轮VI19和圆齿轮VII20)与二 个等大的圆齿轮(圆齿轮III14和圆齿轮IV15)之间，齿数比为1∶2，直径比为1∶ 2。这样，输出轴1转动一周，椭圆齿轮(椭圆齿轮III16和椭圆齿轮IV17)和三 个小圆齿轮(圆齿轮V18、圆齿轮VI19和圆齿轮VII20)就相应的转动两周，二转 件完成两个差速变化周期，工作频率增加一倍。
本实施例中，转件I3和转件II4还是交叉置于缸腔内，转件I3与输出轴1 呈固定连接，输出轴1穿过转件II4及圆齿轮III14后，其一端与圆齿轮IV15呈固 定连接，圆齿轮III14与可绕输出轴1转动的转件II4呈固定连接。
工作时，输出轴1转动，带动与输出轴1固定连接的圆齿轮IV15、与输出轴 1呈固定连接的转件I3一起转动。进而，圆齿轮IV15依次带动与圆齿轮IV15相 啮合的圆齿轮VII20、与圆齿轮VII20固定连接的椭圆齿轮III16、与椭圆齿轮III16 相啮合的椭圆齿轮IV17、定位轴10、与定位轴10固定连接的圆齿轮V18、与圆 齿轮V18相啮合的圆齿轮VI19、与圆齿轮VI19相啮合的圆齿轮III14、与圆齿轮 III14呈固定连接并可绕输出轴1转动的转件II4，实现差速。
另外，本发明非圆齿轮副还可以采用卵形齿轮副或由偏心圆齿轮及其共轭齿 轮组成的传动副等封闭非圆齿轮副，它们均可变传动比传动，实现差速。
以上为就本发明的主要结构和工作原理所作的说明，作为与之配套的其它相 关机构与系统为通用技术，图中未予给出，这里也不再赘述。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 基于非圆齿轮的变速传动机构 | 2020-05-15 | 923 |
| 剑杆织机非圆齿轮行星轮系引纬机构 | 2020-05-15 | 697 |
| 一种非圆齿轮行星轮系液压马达 | 2020-05-16 | 50 |
| 非圆齿轮行星变容液压装置 | 2020-05-16 | 572 |
| 线性调节非圆齿轮传动平流泵 | 2020-05-16 | 778 |
| 一种非圆齿轮的齿廓数值获取方法 | 2020-05-12 | 641 |
| 可反应出非圆齿轮传动比的教具 | 2020-05-13 | 856 |
| 用于旋转式废气门致动器的非圆齿轮 | 2020-05-14 | 528 |
| 类偏心圆非圆齿轮副的设计方法 | 2020-05-14 | 807 |
| 一种非圆齿轮传动式空气压缩机 | 2020-05-16 | 153 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
