齒扇發(fā)動機原理設計

1、齒扇發(fā)動機原理設計齒扇發(fā)動機原理設計0引言引言曲柄連桿機構(gòu)在動力的傳輸過程中活塞受到側(cè)向力存在工作死點因此傳動的機械效率不高。本文提出一種由齒輪齒條機構(gòu)代替曲柄連桿機構(gòu)的扇齒發(fā)動機介紹了該發(fā)動機的運行原理和換向結(jié)構(gòu)并設計出一種凸輪結(jié)構(gòu)來解決齒條換向過程中存在的問題。1齒扇發(fā)動的工作原理齒扇發(fā)動的工作原理齒扇發(fā)動機的工作原理如圖1a所示。當氣缸I內(nèi)的氣體做功時，推動活塞及齒輪向右運動，帶動扇形齒輪繞輸出軸6逆時針轉(zhuǎn)動，輸出功率。當輸出軸轉(zhuǎn)

2、過越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，完成一個工作循環(huán)。a)b)圖1扇齒發(fā)動機的原理圖1氣缸體，2活塞，3齒條，4導軌，5扇形齒輪，6輸出軸，7進氣閥，8排氣閥本機構(gòu)發(fā)動機采用二行程工作制，由微機控制進氣閥、排氣閥、點火等動作循環(huán)。圖1a中，7為進氣閥，8為排氣閥。工作過程如下：首先，先打開進氣閥7，帶壓的混合氣體進入燃燒室

3、，進夠氣體后，關閉進氣閥7，同時點火；氣缸I向右做功；待活塞行至右止點，扇形齒輪轉(zhuǎn)過180，打開排氣閥8。氣缸II完成進氣、點火，活塞向左移動作功，齒輪運動160，齒輪齒條一直保持正常嚙合，持續(xù)到圖5的位置，這個時候齒輪齒條正常嚙合結(jié)束。圖4下齒條正常嚙合起點圖5下齒條正常嚙合終點從圖5開始齒輪的f齒根與下齒條F齒的齒頂嚙合，是非正常嚙合。該過程一直持續(xù)到圖6的位置，這個過程中齒輪轉(zhuǎn)過的角度大約為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，會逐漸減速，直到速度為0。之后右邊氣缸中氣體點火，可燃氣體推動齒條急劇加速，齒條速度很快達到最大速度。到圖7的位置后上齒條的A齒的齒頂與齒輪的a齒的齒根開始嚙合，圖示位置齒輪齒條剛剛接觸，非正常嚙合剛開始。非正常嚙合結(jié)束后開始正常嚙合，嚙合過程與下齒條和齒輪嚙合過程類似，在此不再詳細敘述。圖6下齒條嚙合結(jié)束點圖7上齒條嚙合起點由上面的分析可以知道，每180為一個運動周期，嚙合過程完全類似。齒輪齒條的嚙合情況是：經(jīng)過180后