[发明专利]车轮平旋传动机构

说明书

一种车轮平旋传动机构，由主轴(1)、从轴(2)、星轮(3)、弹性体(4)、轴承(5)和从轴法兰盘(6)构成；与从轴法兰盘(6)同轴相连的从轴(2)通过轴承(5)设主轴(1)上并可相对转动，由弹性体一端与两半圆柱体组成的星轮(3)均设从轴圆凹槽(8)内且可自转，弹性体另一端均设主轴凹槽(7)内，使弹性体(4)在由主轴、从轴、星轮、轴承和从轴法兰盘构成的环状弹力腔内均可产生弹性弯矩作用形变；发动机作用主轴，使主轴凹槽、星轮及从轴圆凹槽同步啮合弹性体两端产生弹性弯矩作用，经从轴法兰盘驱动车轮摩擦路面，车轮形成快速周期性的平旋运动和平衡增力作用；同比现技术，汽车驱动功效增2倍、节能约40％。

技术领域

本发明是汽车动力技术领域的一项应用基础研究，主要涉及汽车、列车等轮式机动交通运输工具的动力技术领域。

背景技术

自从现代汽车发明以来，随着汽车的普及，已造成全球道路交通事故的日益增多、石油资源的逐渐枯竭和汽车尾气的大量排放问题等，使“安全、节能、环保”成为汽车产业领域亟待解决的三大技术难题。而解决汽车动力技术的节能环保问题，全球汽车界一直都是依赖于发动机、变速箱、车轮轮胎、车身造型与轻量化、混合动力、电动化、电机轮毂和制动能量回收等现有传统技术路线；解决汽车动力技术的安全问题，还使用了ASR/TCS车轮防滑驱动等电子主动安全控制技术。但在汽车动力学基础理论无创新突破的前提下，仅依赖于现有传统技术路线，是不可能从根本上解决汽车动力技术节能环保问题的，也不可能解决汽车制动技术的安全问题。

基于牛顿定律，本发明正式提出了一种全新的汽车动力学理论—车轮平旋动力学理论(发明理论定义)及车轮传动技术解决方案，旨在从根本上解决现有汽车动力技术的节能环保问题等。

根据现有车轮纯旋动力学理论(发明理论定义)，分析汽车驱动问题时，人们都是将“车身、车轮”视为一主体，将“路面”视为一客体，并认为在主、客两体之间，车轮与路面的摩擦附着力(即滚动静摩擦力)就是推动汽车加速前行的主要作用外力，且该外力的作用极值受限于车轮与路面的最大静摩擦力值。在该理论的长期禁锢下，人们一直把发动机作用车轮的力看作是汽车惯性运动系统的“内力”，因此，对于“车身、车轮”的相对运动与相互作用，自然不会有人再深究，致使在涉及“车轮、路面”相对运动与相互摩擦作用的汽车动力学基础理论上，也没能取得突破性的研究进展。

其实，车轮驱动、车轮制动，均属于汽车动力学范畴的技术问题，都是关于“车身、车轮、路面”相对运动与相互作用的三体动力学问题(存在周期性解)。从牛顿力学角度来说，汽车惯性运动系统的“内力”与“外力”，只有通过相互作用，才能同时产生。从运动学角度来看，发动机驱动汽车加速运动时，车身相对路面平动、车轮在车轴上转动和在路面上滚动，具有“平动+转动+滚动”的三体复合运动特性。针对此特性，本发明设计了一种既有平动又有旋转的车轮联轴传动机构；即通过该传动机构，汽车发动机驱动车轮转动并向后摩擦路面时，车轮在车轴上产生既有正向转动又有相对逆向转动的周期性平旋运动，使车身主动施力作用车轮和路面，形成车轮力矩平衡作用和平衡增力驱动作用，因此可大幅提升汽车发动机驱动车轮的作用功效。然而，现有汽车发动机经其联轴传动机构驱动车轮向后摩擦路面时，车轮相对于车轴，只能产生纯粹旋转运动(简称“纯旋运动”)，因此车轮所形成的力矩平衡作用，只能通过车轴向前施力作用车身，使车身相对路面始终处于前向被动受力状态，而形成不了平衡增力驱动作用。这也正是基于现有传统技术路线，一直不能有效解决汽车节能、环保难题的根本原因！

发明内容

为了实现“车轮平旋传动”发明目标、解决汽车动力技术节能环保问题，在PCT发明专利《车轮平衡增力驱动机构(PCT/CN/2019/085779)》的联轴传动结构基础上，本发明针对其星轮的安装位置及弹性长方体的安装方式提出如下改进设计方案，并对其原理上的叙述性错误进行更正：