齒扇發(fā)動(dòng)機(jī)原理設(shè)計(jì)

1、齒扇發(fā)動(dòng)機(jī)原理設(shè)計(jì)齒扇發(fā)動(dòng)機(jī)原理設(shè)計(jì)0引言引言曲柄連桿機(jī)構(gòu)在動(dòng)力的傳輸過(guò)程中活塞受到側(cè)向力存在工作死點(diǎn)因此傳動(dòng)的機(jī)械效率不高。本文提出一種由齒輪齒條機(jī)構(gòu)代替曲柄連桿機(jī)構(gòu)的扇齒發(fā)動(dòng)機(jī)介紹了該發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理和換向結(jié)構(gòu)并設(shè)計(jì)出一種凸輪結(jié)構(gòu)來(lái)解決齒條換向過(guò)程中存在的問(wèn)題。1齒扇發(fā)動(dòng)的工作原理齒扇發(fā)動(dòng)的工作原理齒扇發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理如圖1a所示。當(dāng)氣缸I內(nèi)的氣體做功時(shí)，推動(dòng)活塞及齒輪向右運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)扇形齒輪繞輸出軸6逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出功率。當(dāng)輸出軸轉(zhuǎn)

2、過(guò)越180后，扇形齒輪與下齒條脫離，如圖1b所示。由氣缸II燃燒，使活塞向左做功，由上齒條推動(dòng)輸出軸由180轉(zhuǎn)到360，繼續(xù)輸出功率，回到圖1a的位置，完成一個(gè)工作循環(huán)。a)b)圖1扇齒發(fā)動(dòng)機(jī)的原理圖1氣缸體，2活塞，3齒條，4導(dǎo)軌，5扇形齒輪，6輸出軸，7進(jìn)氣閥，8排氣閥本機(jī)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)采用二行程工作制，由微機(jī)控制進(jìn)氣閥、排氣閥、點(diǎn)火等動(dòng)作循環(huán)。圖1a中，7為進(jìn)氣閥，8為排氣閥。工作過(guò)程如下：首先，先打開(kāi)進(jìn)氣閥7，帶壓的混合氣體進(jìn)入燃燒室

3、，進(jìn)夠氣體后，關(guān)閉進(jìn)氣閥7，同時(shí)點(diǎn)火；氣缸I向右做功；待活塞行至右止點(diǎn)，扇形齒輪轉(zhuǎn)過(guò)180，打開(kāi)排氣閥8。氣缸II完成進(jìn)氣、點(diǎn)火，活塞向左移動(dòng)作功，齒輪運(yùn)動(dòng)160，齒輪齒條一直保持正常嚙合，持續(xù)到圖5的位置，這個(gè)時(shí)候齒輪齒條正常嚙合結(jié)束。圖4下齒條正常嚙合起點(diǎn)圖5下齒條正常嚙合終點(diǎn)從圖5開(kāi)始齒輪的f齒根與下齒條F齒的齒頂嚙合，是非正常嚙合。該過(guò)程一直持續(xù)到圖6的位置，這個(gè)過(guò)程中齒輪轉(zhuǎn)過(guò)的角度大約為5，到圖6的位置后，齒條由于受到右邊氣缸

4、中氣體的阻力，會(huì)逐漸減速，直到速度為0。之后右邊氣缸中氣體點(diǎn)火，可燃?xì)怏w推動(dòng)齒條急劇加速，齒條速度很快達(dá)到最大速度。到圖7的位置后上齒條的A齒的齒頂與齒輪的a齒的齒根開(kāi)始嚙合，圖示位置齒輪齒條剛剛接觸，非正常嚙合剛開(kāi)始。非正常嚙合結(jié)束后開(kāi)始正常嚙合，嚙合過(guò)程與下齒條和齒輪嚙合過(guò)程類(lèi)似，在此不再詳細(xì)敘述。圖6下齒條嚙合結(jié)束點(diǎn)圖7上齒條嚙合起點(diǎn)由上面的分析可以知道，每180為一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期，嚙合過(guò)程完全類(lèi)似。齒輪齒條的嚙合情況是：經(jīng)過(guò)180后