[实用新型]一种端轴-动轴机构及其部件、应用该机构的设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种运动转换机构，具体是涉及一种端轴-动轴机构。本实用新型同时涉及组成上述机构的部件，以及使用上述机构获得的设备。

背景技术

在机械设备中，在很多场合下需要实现旋转运动和往复运动之间的相互转换。例如，往复式内燃机需要将活塞在可燃混合气体的爆发压力推动下产生的往复直线运动转换为曲轴的旋转运动；与之相反，压缩机需要将外接电动机带动的曲轴旋转转换为活塞的往复直线运动。上述两种转换除了主动件不同外，对机构的运动学要求是一致的，因此，可以实现往复直线运动转换为旋转运动的机构，一般也可以用于实现旋转运动转换为往复直线运动。

现有技术下已经提供了若干往复直线运动和旋转运动相互转换的机构。通常技术下，采用曲柄连杆机构实现上述转换。目前大多数内燃机、压缩机均使用曲柄连杆机构。该机构的特点是，往复直线运动件与旋转运动件之间需要通过来回摆动的连杆连接，由于连杆的运动是来回摆动，该运动是一种复杂运动，难以进行惯性力的平衡，并且连杆的摆动会增加活塞对运动导轨侧壁的侧压力，造成摩擦力的增加，另外，连杆的存在还使该机构在往复运动方向上需要具备一定的长度，使其尺寸难以进一步缩小。

为解决上述的问题，在申请号为200910210785.4的中国专利申请文件中，公开了一种无连杆的往复运动和旋转运动相互转换的机构，该机构也称为端轴-动轴机构。图1为所述的中国专利申请文件公开的端轴-动轴机构的示意图之一。图2和图3分别为图1所示的机构中的端轴和动轴的示意图。

请参考图1、图2和图3，该机构包括往复运动件14a和14b，旋转运动件以及支撑该机构的机架。

所述旋转运动件为一轴系，包括位于两端的端轴10a、10b和连接在所述两个端轴之间的动轴12。

所述端轴10a和10b均可旋转的固定在所述的机架上，并且两个端轴10a和10b的旋转轴位于同一直线上。端轴上均开设有动轴颈容置孔3，该动轴颈容置孔3的轴线与端轴的旋转轴平行，并且距离该旋转轴的距离为e。

所述动轴12分别包括动轴颈4a和4b，动轴销6a和6b，以及动轴臂5a、5b和5c；所述动轴颈4a和4b均为轴段，位于动轴12左右两端，两端的动轴颈4a和4b的轴线位于同一条直线上。

所述动轴销6a和6b也同样为轴段，两个动轴销6a和6b的轴线均平行于所述动轴颈4a和4b的轴线，并且每一动轴销轴线距离动轴颈轴线的距离也为e，相邻的动轴销在空间上具有180度相位差。

动轴颈和动轴销之间、以及相邻的动轴销之间，分别通过动轴臂5a、5b和5c连接，如图3所示。动轴12与所述端轴10a和10b组成所述旋转运动件时，动轴两端的动轴颈4a和4b分别插入两端的端轴10a和10b的动轴颈容置孔3，并与动轴颈容置孔可旋转的连接。

所述两往复运动件14a和14b均可以是活塞，也可以一个是活塞另一个是动平衡滑块。两往复运动件14a和14b分别通过动轴销容置孔分别套接于动轴销6a和6b上。且往复运动件14a和14b置于往复运动导轨中。两往复运动件14a和14b的往复运动导轨空间上具有90度相位差。

图1所示的端轴-动轴机构可实现往复运动件与旋转运动的转换，例如在往复运动件14a沿13方向往复运动时，端轴10a和10b可绕m轴沿11所示的方向或与11所示方向相反方向旋转。

图1所示的端轴-动轴机构取消了连杆，运动方式简单，并具有很好的平衡效果。

上述的端轴-动轴机构具有两拐动轴，即可套接两个活塞，可应用于小功率内燃机或压缩机中。在应用于大功率内燃机或压缩机等设备时，需要通过增加动轴上的拐的数目，进而增加活塞的数目的方式来实现。例如，将动轴设置为四拐或者多拐动轴。然而，设置多拐动轴无疑会加长动轴的跨度，使得动轴上承受的负荷增大，也会增大动轴与其它部件之间的磨损，对整个机构的可靠性和使用寿命带来不利影响。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种端轴-动轴机构，以解决现有端轴-动轴机构应用于大功率设备时动轴承受负荷较大的问题。

本实用新型同时提供上述端轴-动轴机构的部件，以及使用上述端轴-动轴机构的内燃机和压缩机。

本实用新型提供一种端轴-动轴机构，包括：往复运动件、旋转运动件以及支撑该机构的机架；

所述旋转运动件包括位于两端的两个端轴、位于两端的端轴之间的至少一个联接轴以及连接于端轴和联接轴之间的、相邻两联接轴之间的两拐动轴；