RU2007116865A - Винтошаровой четырехтактный двигатель - Google Patents

Claims (3)

1. Винтошаровой четырехтактный двигатель, содержащий блок цилиндров с аксиально расположенными цилиндрами, в которых установлены с возможностью возвратно-поступательного движения поршни, головку блока цилиндров, в которой установлены впускные и выпускные клапана, корпус двигателя, в котором установлен механизм преобразования возвратно-поступательных движений поршней во вращательное движение вала, по образующей цилиндра ротора этого механизма выполнены правого и левого направлений дуговые желоба, в этих желобах, установлены погруженные наполовину диаметра шарики, а вторые их половины диаметров установлены в сферических отверстиях ползунов, шарики установлены с возможностью взаимодействия с желобами ротора и со сферическими отверстиями ползунов при взаимодействии мелких шариков, а ползуны соединены штоками с поршнями, отличающийся тем, что каждый цилиндр снабжен своим винтошаровым механизмом преобразующим возвратно-поступательные движения поршня во вращательное движение приводного вала, ротор винтошарового механизма установлен соосно с поршневым штоком и соединен через посредство двухрядного упорного и радиального шарикоподшипников, а с приводным валом соединен шаровым соединением, по образующей цилиндрической поверхности ротора винтошарового механизма выполнены правого и левого направлений винтодуговые желоба с углом наклона винтовых линий на угол α с четным количеством полупериодов движений t, каждый полупериод правого направления последовательно сопряжен с полупериодом левого направления дугами окружностей равной кривизны, полупериоды разделены верхней и нижней точками перегиба, каждая верхняя точка перегиба является верхней мертвой точкой хода поршня, а нижняя точка перегиба является нижней мертвой точкой хода поршня, профили в верхней и нижней точках перегиба выполнены полуэллипсовидными в виде двух боковых дуг окружностей радиусом R_ж, касательно сопряженных дугами впадин с углом контакта, равном 45° относительно перпендикуляра к оси ротора, проходящего через центр шара 17, по развернутой делительной окружности цилиндра ротора на плоскость, образованы выпуклыми и вогнутыми дугами окружностей одинаковым по величине радиусом R, которые плавно и касательно сопряжены с винтовыми линиями правого и левого направлений, а расстояние от верхней точки перегиба до нижней точки перегиба равно половине хода поршня 0,5 S, профили правого и левого желобов в поперечном сечении дуговые, очерченные радиусом R_ж углом контакта, равном 45° относительно радиальной плоскости, проходящей через центр шара 17, контактные дорожки качения правого и левого желобов выполнены в зависимости от направления движения поршня - прямого хода "П" и возвратного хода "В", в желобах ротора, через полупериод установлены шары, которые размещены в гнездах сепаратора, выполненного в виде кольца, блок цилиндров установлен соосно с корпусом двигателя, а выполненные в корпусе отверстия соосно совмещены с цилиндрами, в каждом отверстии корпуса двигателя на равных расстояниях по окружности выполнены оваловидного профиля пазы, в этих пазах установлены оваловидного профиля упорные вкладыши, на обращенных к ротору поверхностях у этих вкладышей выполнены ответные дуговые желоба с углом контакта, равном 45° относительно радиальной плоскости, проходящей через центр шара осевого направления, шары взаимодействуют с дорожками качения желобов ротора и с дорожками, качения упорных вкладышей, выполненных в желобах, по образующей внутреннего отверстия ротора винтошарового механизма выполнены полуэллипсовидного профиля канавки осевого направления, образованные в виде двух боковых дуг окружностей радиусом R_ж, касательно сопряженных дугами впадин с углом давления, равном 45° относительно радиальной плоскости, проходящей через центры шариков, ответные полуэллипсовидного профиля канавки выполнены и по образующей поверхности цилиндра приводного вала, в канавках размещены ряды шариков, которые установлены в гнездах сепаратора, выполненного в виде втулки, шарики взаимодействуют с дорожками качения ротора и приводного вала, выполненных на боковых поверхностях канавок у ротора и у приводного вала, по образующей поверхности цилиндра поршневого штока выполнены полуэллипсовидного профиля канавки, образованные в виде двух дуг окружностей радиусом R_ж, касательно сопряженных дугами впадин с углом давления, равном 45° относительно радиальной плоскости, проходящей через центры шариков с дорожками качения на боковых поверхностях, ответные полуэллипсовидного профиля канавки выполнены и в отверстии направляющей втулки штока, в канавках поршневого штока и направляющей втулки штока установлены ряды шариков, которые установлены в гнездах сепаратора, выполненного в виде втулки, шарики взаимодействуют с дорожками качения поршневого штока и направляющей втулки, которые выполнены на боковых поверхностях канавок направляющей втулки, приводные валы винтошаровых механизмов шестернями соединены с шестерной вала двигателя.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что по цилиндрической поверхности ротора винтошарового механизма выполнены желоба, содержащие шесть полупериодов движений t, в которых размещены три шара 17, а в отверстии корпуса двигателя установлены три упорных вкладыша, при этом за один оборот ротора осуществляется полтора четырехтактных цикла или три четырехтактных цикла за два оборота ротора.

3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что по цилиндрической поверхности ротора винтошарового механизма на поверхностях, обращенных к ротору упорных вкладышах, выполнены желоба полуэллиптического профиля в виде двух боковых дуг окружностей радиусом R_ж, касательно сопряженных дугами впадин с углом контакта, равном 45° относительно перпендикуляра к оси ротора проходящего через центр шара 17, при этом шары 17 взаимодействуют с желобами, осуществляя контакт на четыре точки.