RU2107204C1 - Бесшатунный механизм для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное поршневой машины - Google Patents
Бесшатунный механизм для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное поршневой машины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2107204C1 RU2107204C1 RU95116876A RU95116876A RU2107204C1 RU 2107204 C1 RU2107204 C1 RU 2107204C1 RU 95116876 A RU95116876 A RU 95116876A RU 95116876 A RU95116876 A RU 95116876A RU 2107204 C1 RU2107204 C1 RU 2107204C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gear
- shaft
- rotary motion
- sun gear
- motion
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
- F02B75/18—Multi-cylinder engines
- F02B75/24—Multi-cylinder engines with cylinders arranged oppositely relative to main shaft and of "flat" type
- F02B75/246—Multi-cylinder engines with cylinders arranged oppositely relative to main shaft and of "flat" type with only one crankshaft of the "pancake" type, e.g. pairs of connecting rods attached to common crankshaft bearing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Retarders (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Использование: механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала двигателей внутреннего сгорания, компрессоров и насосов. В корпусе находятся две пары оппозитно расположенных цилиндров, оси которых скрещиваются под углом 90o. Внутри цилиндров расположены две пары поршней, связанные общим штоком. Середины штоков имеют шарнирное соединение с эксцентриками, центры которых находятся на делительной окружности планетарной шестерни. Вал-шестерня расположен на шейке кривошипного вала. Эксцентриситет кривошипного вала равен 1/2 диаметра делительной окружности вала-шестерни. Вал-шестерня находится в постоянном зацеплении с венцом солнечной шестерни, соотношение диаметров их делительных окружностей 1 : 2. При синхронной поочередной работе поршней сообщается вращение валу-шестерне, который, обегая по внутреннему венцу солнечной шестерни, приводит во вращение кривошипный вал. 3 ил.
Description
Изобретение относится к поршневым машинам. Может быть использовано для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала двигателей внутреннего сгорания, компрессоров и насосов.
Известен механизм, где предусмотрены две взаимно перекрещивающиеся пары опозитно расположенных поршней, каждая с общим штоком, средняя часть которых шарнирно соединена с соответствующей цапфой внутренней цилиндрической шестерни, входящей в зацепление с внутренним венцом солнечной шестерни, внешний венец которой входит в зацепление с ведомой шестерней.
Данная конструкция не может обеспечить высокой жесткости механизма, и поэтому требуются крейцкопфные механизмы для поршневых штоков, т.к. под действием силовых нагрузок на цапфы происходит перекос в зацеплении двух колес.
Для обеспечения высокой жесткости механизма, уменьшения количества передаточных звеньев при съеме мощности с поршневых штоков, устранения бокового трения и как следствие крейцкопфных механизмов предназначено изобретение.
Сущность изобретения заключается в следующем. В корпусе 1 расположены две пары опозитно расположенных цилиндров, оси которых скрещиваются под углом 90o. Внутри цилиндров расположены две пары поршней 5, связанные общим штоком. Штоки имеют шарнирное соединение с эксцентриками 3, которые могут вращаться внутри штоков. Внутри корпуса 1 расположена солнечная шестерня 4, которая жестко закреплена внутри корпуса. Центр делительной окружности совпадает с осью кривошипного вала 2, эксцентриситет которого равен 1/4 диаметра делительной окружности солнечной шестерни. На шейке кривошипного вала 2 шарнирно закреплен планетарный вал-шестерня 6, диаметр делительной окружности которого равен 1/2 диаметра солнечной шестерни. На планетарном вале-шестерне 6 на противоположных сторонах диска диаметрально расположены эксцентрики 3, центры которых находятся на делительной окружности и являются частью этой шестерни, могут свободно вращаться на шейке кривошипного вала 2.
При синхронной поочередной работе поршней 5 сообщается вращение валу-шестерне 6, который, обегая по внутреннему венцу солнечной шестерни 4, приводит во вращение кривошипный вал 2.
Конструкция имеет определенные достоинства: нет дополнительных передаточных звеньев, мощность, снимаемая с поршней, передается только через одну пару шестерен; обеспечена высокая жесткость механизма, отсутствует боковое трение и отпадает необходимость в направляющих для штоков поршней; имеется возможность наращивания мощности машины за счет увеличения числа шеек кривошипного вала, который будет являться коленчатым валам, и кратного увеличения числа цилиндров.
На фиг. 1, 2 представлена конструкция механизма; на фиг. 3 - теоретическое обоснование работы механизма.
Возможность создания предлагаемого механизма подтверждает теоетическое рассмотрение этого вопроса.
На фиг. 3 показана окружность радиуса r, которая катится без скольжения по окружности радиуса R; OO1 - эксцентриситет кривошипного вала.
При повороте кривошипного вала OO1 на угол φ окружность радиуса r пробежит дугу , в то же время точка A, находящаяся на окружности радиуса r, займет положение с координатами (X; Y). Найдем эти координаты.
Рассмотрим ΔOO1A :
Сторона OA по теореме косинусов равна:
По теореме синусов:
Найдем координату Y точки A.
При ρ = r получим следующее выражение:
Произведя преобразования, получим:
При R = 2r получим:
Отсюда следует вывод: точка A окружности радиуса r при эксцентриситете кривошипного вала ρ = r и при радиусе внешней окружности R = 2r будет строго двигаться по диаметру окружности радиуса R при любом повороте кривошипного вала.
Найдем координату X при указанных условиях:
Расстояние H, найденное точкой A по диаметру окружности радиуса R, найдем следующим образом:
H = R-R•cosφ = R(1-cosφ)
Для создания механизма, показанного на фиг. 1, 2, необходимо:
1. Шестеренное эвольвентное зацепление, только оно может обеспечить жесткую связь между углом поворота кривошипного вала 2 и длиной дуги, пробегаемой планетарной шестерней 6.
Расстояние H, найденное точкой A по диаметру окружности радиуса R, найдем следующим образом:
H = R-R•cosφ = R(1-cosφ)
Для создания механизма, показанного на фиг. 1, 2, необходимо:
1. Шестеренное эвольвентное зацепление, только оно может обеспечить жесткую связь между углом поворота кривошипного вала 2 и длиной дуги, пробегаемой планетарной шестерней 6.
2. Необходимость строго линейного движения штоков требует:
центры эксцентриков 3 шестерни 6 должны находится на делительной окружности этой шестерни;
диаметр делительной окружности солнечной шестерни 4 в 2 раза больше диаметра шестерни 6. Отсюда следует, что число зубьев солнечной шестерни в два раза больше числа зубьев малой шестерни 6;
эксцентриситет кривошипного вала должен быть равен радиусу планетарной шестерни 6.
центры эксцентриков 3 шестерни 6 должны находится на делительной окружности этой шестерни;
диаметр делительной окружности солнечной шестерни 4 в 2 раза больше диаметра шестерни 6. Отсюда следует, что число зубьев солнечной шестерни в два раза больше числа зубьев малой шестерни 6;
эксцентриситет кривошипного вала должен быть равен радиусу планетарной шестерни 6.
Claims (1)
- Бесшатунный механизм для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное, содержащий корпус, сдвоенные оппозитно расположенные поршни с общим штоком, отличающийся тем, что внутри корпуса имеется жестко закрепленная солнечная шестерня, находящаяся в зацеплении с планетарной шестерней, соотношение диаметров делительных окружностей 2/1, для снятия мощности с поршневых штоков применяется кривошипный вал, расположенный перпендикулярно плоскости солнечной шестерни, ось которого проходит через центр ее делительной окружности, на шейке вала, имеющего эксцентриситет, равный 1/4 диаметра делительной окружности этой шестерни, расположена планетарная шестерня, имеющая шарнирное соединение с шейкой кривошипного вала, на противоположных плоскостях которой диаметрально расположены два эксцентрика, центры которых находятся на диаметре делительной окружности этой шестерни, эксцентрики имеют шарнирное соединение с серединой каждой пары поршневых штоков.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95116876A RU2107204C1 (ru) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | Бесшатунный механизм для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное поршневой машины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95116876A RU2107204C1 (ru) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | Бесшатунный механизм для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное поршневой машины |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95116876A RU95116876A (ru) | 1997-11-20 |
RU2107204C1 true RU2107204C1 (ru) | 1998-03-20 |
Family
ID=20172526
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95116876A RU2107204C1 (ru) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | Бесшатунный механизм для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное поршневой машины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2107204C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD3238C2 (ru) * | 2004-02-20 | 2007-08-31 | Артур НИКИШОВ | Поршневая машина |
WO2008039105A1 (fr) * | 2006-09-27 | 2008-04-03 | Andrey Yuryevich Timokhin | Convertisseur de mouvement |
WO2008048133A1 (fr) * | 2006-10-20 | 2008-04-24 | Timokin Andrey Yuryevich | Convertisseur de mouvement commandé (et variantes) |
RU2610319C1 (ru) * | 2015-11-16 | 2017-02-09 | Валерий Федорович Смирнов | Устройство для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот |
CN108119233A (zh) * | 2016-11-30 | 2018-06-05 | 中清能(北京)科技有限公司 | 一种容积变化装置、压缩机、内燃机和水泵 |
-
1995
- 1995-10-04 RU RU95116876A patent/RU2107204C1/ru active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD3238C2 (ru) * | 2004-02-20 | 2007-08-31 | Артур НИКИШОВ | Поршневая машина |
WO2008039105A1 (fr) * | 2006-09-27 | 2008-04-03 | Andrey Yuryevich Timokhin | Convertisseur de mouvement |
WO2008048133A1 (fr) * | 2006-10-20 | 2008-04-24 | Timokin Andrey Yuryevich | Convertisseur de mouvement commandé (et variantes) |
RU2610319C1 (ru) * | 2015-11-16 | 2017-02-09 | Валерий Федорович Смирнов | Устройство для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот |
CN108119233A (zh) * | 2016-11-30 | 2018-06-05 | 中清能(北京)科技有限公司 | 一种容积变化装置、压缩机、内燃机和水泵 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1255937A1 (en) | Hypocycloid engine | |
US20100031916A1 (en) | Hypocycloid Engine | |
RU2107204C1 (ru) | Бесшатунный механизм для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное поршневой машины | |
US3196698A (en) | Internal combustion engine | |
CN114127445A (zh) | 同轴传动装置 | |
CN86101810A (zh) | 旋转发动机 | |
EA003724B1 (ru) | Преобразование прямолинейного возвратно-поступательного движения во вращательное движение | |
US4207774A (en) | Drive mechanism for piston engines | |
RU95116876A (ru) | Бесшатунный механизм для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное поршневой машины | |
US3864982A (en) | Kinematic mechanism for the reversible conversion of reciprocating motion to rotary motion | |
RU2044168C1 (ru) | Механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот | |
CN111779812A (zh) | 一种输出往复摆动的机械减速装置 | |
RU2022118C1 (ru) | Поршневая машина | |
JP2009121540A (ja) | クランク装置 | |
RU2805423C1 (ru) | Бесшатунный механизм | |
RU2134795C1 (ru) | Способ преобразования движения в машине объемного расширения (вытеснения) и объемная машина горбаня-бродова | |
CA1112910A (en) | Drive mechanism for piston engines | |
RU2224113C2 (ru) | Поршневая машина | |
RU2059851C1 (ru) | Бесшатунная поршневая машина | |
RU2537073C1 (ru) | Шестеренный бесшатунный механизм с многоколенчатым валом | |
CN1022262C (zh) | 同心轮 | |
RU2133832C1 (ru) | Способ преобразования движения в кулисном механизме и кулисный механизм горбаня-бродова | |
RU2030596C1 (ru) | Поршневая машина | |
RU2090791C1 (ru) | Обратимый дифференциальный кулачковый механизм преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное | |
WO1995002114A1 (en) | Planetary gears reciprocating piston machines |