一种无曲轴发动机机械结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108035798A(43)申请公布日2018.05.15(21)申请号201711297941.6(22)申请日2017.12.08(71)申请人武汉理工大学地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路122号(72)发明人朱汉华葛冀欢夏雨琳钟声驰(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人孙方旭(51)Int.Cl.F02B57/00(2006.01)F02F1/24(2006.01)F02F1/42(2006.01)F02F11/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种无曲轴发动机机械结构(57)摘要本发明公开了一种无曲轴发动机机械结构，包括曲柄连杆机构、气缸和气缸盖、圆锥齿轮箱、圆柱齿轮箱、主轴等主要部件，其中主轴分别与气缸、圆锥齿轮箱、圆柱齿轮箱相连，曲柄连杆机构与圆锥齿轮箱相连，本发明将活塞的往复运动由曲柄连杆转变为曲柄的旋转，连杆采用错位结构设计以改善受力，每个曲柄与一个小锥齿轮相连，同时气缸随主轴旋转，主轴与圆锥齿轮箱之间的转速差使用圆柱齿轮箱来平衡，本发明使用齿轮传动代替了曲轴，解决了使用曲轴带来的问题与困难，使得发动机的结构更为紧凑，工作效率更高。CN108035798ACN108035798A权利要求书1/1页1.一种无曲轴发动机机械结构，其特征在于，包括曲柄连杆机构、气缸和气缸盖、圆锥齿轮箱、圆柱齿轮箱、主轴，主轴分别与圆锥齿轮箱、圆柱齿轮箱相连，气缸与主轴相连且同轴，气缸随主轴一起转动，气缸中开有一个主轴孔与若干个气缸通孔，活塞在气缸通孔内直线往复运动，气缸与主轴固定，活塞通过曲柄连杆机构与圆锥齿轮箱相连；气缸盖中开设气缸盖主轴孔、进气道和排气道，其进气道与排气道的数量之和与气缸通孔数量相同，气缸盖与主轴通过轴承相连。2.根据权利要求1所述的无曲轴发动机机械结构，其特征在于，圆锥齿轮箱包含了一个大锥齿轮和四个小锥齿轮，小锥齿轮与大锥齿轮成90°，对称布置，大锥齿轮的中轴线与主轴重合，曲柄连杆机构中的每个曲柄与一个小锥齿轮相连。3.根据权利要求1或2所述的无曲轴发动机机械结构，其特征在于，曲柄连杆机构将活塞的直线往复运动转变为曲柄的旋转，连杆采用错位结构。4.根据权利要求2所述的无曲轴发动机机械结构，其特征在于，圆柱齿轮箱由两组圆柱齿轮副组成，第一个齿轮副包括第一主动轮和第一从动轮，第一主动轮设置在大锥齿轮的轴上，第二个齿轮副包括第二主动轮和第二从动轮，第二主动轮与第一从动轮同轴，第二从动轮设置在主轴上。5.根据权利要求1或2所述的无曲轴发动机机械结构，其特征在于，气缸、气缸盖均为圆柱状，气缸盖与气缸不接触，在气缸盖上设有端面迷宫密封。6.根据权利要求1或2所述的无曲轴发动机机械结构，其特征在于，主轴孔位于气缸的中央，气缸通孔围绕主轴孔均匀设置。7.根据权利要求1或2所述的无曲轴发动机机械结构，其特征在于，气缸盖中的排气道为通孔，进气道为通孔与气缸盖侧面孔的组合。2CN108035798A说明书1/3页一种无曲轴发动机机械结构技术领域[0001]本发明属于动力装置技术领域，尤其涉及一种无曲轴发动机机械结构。背景技术[0002]现代使用最广泛的内燃机为汽柴油机，由于多缸机具有运转平稳，动力性好等特点，现代内燃机大多为多缸机，因此现代内燃机都有一个很重要的零件——曲轴。[0003]曲轴的作用是将活塞的往复运动，转换为主轴的旋转运动，并向外输出全部功率。曲轴的工作环境恶劣，工作中会受到周期性的气体力、往复惯性力、离心惯性力等复杂载荷，会产生扭转和横、纵向振动，要承受拉、压、弯曲等载荷，因此发生故障的可能性很大，极大地影响了内燃机的安全及经济性。[0004]此外，曲轴要正常运转，需要内燃机机体内部预留足够曲轴回转的空间，大大减小了内燃机的功率密度。发明内容[0005]本发明所要解决的技术问题是，提供一种无曲轴发动机机械结构，解决了由于使用曲轴带来的技术困难、安全问题以及发动机功率密度减小问题，从而进一步提高发动机的性能。[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种无曲轴发动机机械结构，包括曲柄连杆机构、气缸和气缸盖、圆锥齿轮箱、圆柱齿轮箱、主轴，主轴分别与圆锥齿轮箱、圆柱齿轮箱相连，气缸与主轴相连且同轴，气缸随主轴一起转动，气缸中开有一个主轴孔与若干个气缸通孔，活塞在气缸通孔内直线往复运动，气缸与主轴固定，活塞通过曲柄连杆机构与圆锥齿轮箱相连；气缸盖中开设气缸盖主轴孔、进气道和排气道，其进气道与排气道的数量之和与气缸通孔数量相同，气缸盖与主轴通过轴承相连。[0007]按上述技术方案，圆锥齿轮箱包含了一个大锥齿轮和四个小锥齿轮，小锥齿轮与大锥齿轮成90°，对称布置，大锥齿