RU2270U1 - Бесшатунный механизм для двигателя внутреннего сгорания - Google Patents

Abstract

Бесшатунный механизм для двигателя внутреннего сгорания, содержащий штоки с крейцкопфами и поршнями, два кривошипа, одна концевая шейка которых на радиусе 1/4 хода поршня шарнирно соединена с крайними коленами, и промежуточную опору, отличающийся тем, что в промежуточной опоре установлена шестерня, шарнирно соединяющая вторые концевые шейки обоих кривошипов на радиусе 1/4 хода поршня и связанная с выходным валом с возможностью передачи на него суммарного крутящего момента.

Description

БЕСЖТУНННЙ МЕХАНИЗМ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях двигателей внутреннего сгорания, компрессорах, насосах: и других поршневых машинах для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение внходного вала.

Известен двигатель вц реннего сгорания с бесшатунным механизмом преобразования возвратно-поступательного движения рабочего вала (А,С« f II847I кл, ШШ FOIB 9/02 6.44-73) с крестообразно расположенными цилиндрами, поршни которых жестко связаны между собой штоками. Эти штоки сошхенены через подшипники со средними шейкавш неразрезного коленчатого вала, крайние шейки которого закреплены на раддусе 1/4 хода поршня через подшипники в двух кривошипах, которые выполняют роль рабочего вала« Поршневые системы и связывающие их штоки перемещаются по оси противолежащих цилиндров Двигатель снабжен соединительным валом, фиксирущим с помощью шестерен положение кривошипа обоих часгей рабочего вала относительно друг друга

Недостатком схемы двигателя с крестообразным расположением цилиндров является большие объевшые габариты. Использовать эту cxet бесшатунного механизма для рядного или оппозитного двигателя (т.е. плоского двигателя) принципиально невозможно, что объясняется наличием неразрезного коленчатого вала.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является бесшатунный механизм (А.С № 1525283 кл.МКИ POIB 9/02 б 44-89).

5 § O C90/D

мни POIB 9/02

хода поршня, а также пару неподвижных шестерен внутреннего зацепления с радиусом начальной окружности, равным половине хода поршней, при этом вращающиеся шестерни установлены с возможностью взашмодействия с неподвижными шестернями, механизм снабжен опорой и установленным в ней дополнительным коленом, шарнирно связывающим вращащиеся шестерни между собой с возможностью перемещения последi них в противофазе.

Недостатком этой схемы при использовании в двигателе внутреннего сгорания является наличие двух пар шестерен с внутренним зацеплением и дополнительного колена, что усложняет , увеличивает габариты и снижает надежность механизма, В этой связи важной задачей является создание новой, конструктивно простой и надежной компановочной схемы бесшатунного механизма плоских поршневых шшин для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное.

I Техническим результатом, который может быть получен в резульj тате осуществления заявляемого бесшатунного механизма, является I повышение надежности работы, упрощение конструкции и уменьшение ; габаритов механизма.

I Это достигается тем, что бесшатунный механизм для двигателя ; внутреннего сгорания содержит штоки с крейцкопфами и поршнями, два; ; кривошипа, одна концевая шейка которых на радиусе 1/4 хода поршня

I шарнирно соединена с крайними коленами и промеядгточную опору, в I которой установлена шестерня, шарнирно соединящая вторые концеI вые шейки обоих кривошипов на радиуее 1/4 хода поршня и связанная I с выходным валом с возможностью передачи на него суммарного крутящего момента.

ч (COS

„ I I I I . установлеш гю в промелогточной опоре, и кинематически связанный с ней выходной вал.| Такая компановочная схема механизма позволяет снизить силовые | напряжения в кривошипах и их коленах, а также удельные давления на ; поверхностях сопряжений, этом суммарный крутящий мо11юнт воепринимается только шестерней и передается на выходной вал, а каждый из кривошипов, их колена и сопряжения нагружены усилиями лишь одного штока, чгао приводит к повышению надежности работы механизма. За счет установки в промежуточной опоре шестерни с короткими подшипниками под концевые шейки кривошипов, расположенными в пределах ее ступицы, уменьшаются габариты механизма, по сравнению с прототипом. Применение одинаковых, простых по форме одноколенных кривошипов и колен, а также стандартных шестерен, подшипников и валов, входящих в устройство передачи крутящего момента, позволяет упростить конструкцию бесшатунного механизма. Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации и выявление аналогов позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявляемого изобретения, а определение из перечня аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволил выявить сово1огпность существенных по отношению к усматриваемоьчу заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемом объекте, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию Новизна по действующему законодательству. На чертеже изображен бесшатунный механизм для двигателя внут- ; (S V о So

;

I ce 1/4 хода поршня шарнирно соединена с крайними коленами 5, 6,

I промеадгрочной опоры 7, в которой установлена шестерня 8, шарнирно соединяющая вторые концевые шейки обоих кривошипов 3, 4 на радиусе i1/4 хода поршня и связанная с выходным валом 9, с возможностью пеI редачи на него суммарного крутящего момента.

; . Механизм работает следую1цим образом. Входное усилие в виде Удавления газов воспринимается поршнями со штоками и крейцкопфами I, 2, при этом поршни наш1нают совершать возвратно-поступательное движение вдоль осей цилиндров, передавая усилия на сопряженные с ними кривошипы 3,4. Так как радаусы вращения кривошипов 3, 4 и колен 5, 6 равны 1/4 хода порния, то средние шейки кривошипов 3, 4 совершают вместе с поршнями возвратно-поступательное движение, а концевые шейки вместе с коленами 5, 6 вращательное движение. Кривошипы 3, 4 поворачиваются относительно оси их концевых шеек в противофазе, тем самым создается крутящий момент, который вращает шестерню 8, установленную в промея точной опоре 7, Шестерня 8 воспринимает суммарный крутящий момент и передает его на кинематически связанный с ней выходной вал 9,

кавдый из кривошипов 3,4, колена 5,6 и их сопряжения нагружены усилиями лишь одного штока, что снижает силовые напряжения в деталях механизма и удельные давления, возникающие на поверхностях сопряжений.

Следовательно, предложенная компановочная схема бесшатунного механизма позволяет снизить силовые напряжения в деталях и узлах

механизма, удельные давления на поверхностях сопряжений, что повы шает надежность работы всего устройства. Кроме того, к достоинстI вам предлагаемого бесшатунного механизма можно отнести малые габариты и простоту конструкции. Малые габариты механизма обеспечиваf5|jc)Soo

-у-

момента, включающего шестерню, установленную в промезкуточной опоре, и связанного с ней выходного вала, причем в шестерне, в пределах ее ступицы, установлены короткие подшипники под концевые шейки кривошипов, что также не загромождает механизм. Простота конструкции обеспечивает применением одинаковых, простых по форме одаокеленных кривошипов и колен, также стандартных шестерен, подрипников и валов, что повыпает его технологичность.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

-средство воплощащее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в машиностроительной промышленности;

-для заявленного изобретения в том виде как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов;

-средство, воплощащее заявленное изобретение при его осуществлении способно обеспечить достижение технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию промышленнн/) применимость.

,r.iч.. .X-ч«rf,

.Начальник патентного отдела

Н,Н. Кондратьева

Claims (1)

1. Бесшатунный механизм для двигателя внутреннего сгорания, содержащий штоки с крейцкопфами и поршнями, два кривошипа, одна концевая шейка которых на радиусе 1/4 хода поршня шарнирно соединена с крайними коленами, и промежуточную опору, отличающийся тем, что в промежуточной опоре установлена шестерня, шарнирно соединяющая вторые концевые шейки обоих кривошипов на радиусе 1/4 хода поршня и связанная с выходным валом с возможностью передачи на него суммарного крутящего момента.