SU1173108A1 - Устройство дл преобразовани вращательного движени в возвратно-поступательное и наоборот (его варианты) - Google Patents

Abstract

1. Устройство дл  преобразовани  вращательного движени  в возвратно-поступательное и наоборот, содержащее основание по крайней мере с одной гтр молинейной направл ющей , размещенный в ней с возможностью возвратно-поступательного движени  по крайней мере один ползун и кривотипно-шатунньй механизм в виде планетарной передачи с передаточным числом, равным единице, в которой сателлит вьтолн ет роль шипа кривошипа, и по крайней мере один шатун шарНИРно св зан одним концом с cooтвeтcтвyюп им ползуном, а другим - с сателлитом, отличающеес  тем, что, с целью. . изменени  закона движени , направi л юща  параллельна оси вращени  кривошипа и смещена относительно СЛ нее. м САЭ 00

Description

2. Устройство дл  преобразовани  вращательного движени  в возвратнопоступательное и наоборот, содержащее основание по крайней мере с од ной пр молинейной направл ющей, размещенный в -ней с возможностью возвратно-поступательного движени  по крайней мере один ползун и кривошипно-шатунный механизм в виде пла нетарньй передачи с передаточным числом, равным единице, в которой сателлит выполн ет роль шипа кривошипа , и по крайней мере один шатун ,шарНИРно св зан одним концом с со3108

ответствующим ползуном, а другим - с сателлитом, отличающеес  тем, что, с целью изменени  закона движени , направл юща  расположена в одной плоскости с осью вращени  кривошипа под углом к последней, вершина которого расположена или в верхней мертвой точке ползуна, смещенной от оси на величину, равную радиусу кривошипа, или в точке окружности вращени  кривошипа, соответствующей положению ползуна в верхней мертвой точ ке .

Изобретение относитс  к машиностроению , а.именно к кривошипно-шатунным механизмам, и может использоватьс , в частности., в поршневых машинах.

Цепь изобретени  - изменение закона движени  ползуна за счет истспючени  вращательного дви сени  и трансформации механизма за счет измнени  положени  направл ющей.

На фиг. 1 доказана кинематическа  схема предлагаемого механизма; на фиг. 2 и 3 - то же, варианты исполнени } на фиг. 4 - конструкци  планетарной передачи; на фиг. 5 график зависимости перемещени  ползуна от угла поворота кривошипа, на фиг. 6 - график зависимости скорости ползуна от угла поворота кривошипа , на фиг. 7 - график зависимости ускорени  ползуна от угла поворота кривошипа.

Устройство содержит основание 1 с пр молинейной направл ющей 2, размещенный в ней ползун 3, кривошип , вьтолненный на сателлите 4, жестко св занный с валом 5, шатун 6 св занный с ползуном 3 шарниром 7 и с сателлитом 4 шарниром 8. Планетарна  передача содержит непрдвижное колесо 9, водило 10, сателлит 4 и жестко св занный с сателлитом 4 поворотный шип 11, на котором размещены шарниры 8. Число зубьев сателлита 4 и колеса 9 одинаково. .В зацепление они ввод тс  колесом

12, размещенным с возможностью вращени  на водиле 10. Число зубьев колеса 12 определ етс  конструктивными параметрами механизма.

Механизм работает следующим образом .

При вращении вала 5 вместе с ним вращаетс  жестко закрепленное на валу 5 водило 10. При этом колесо 12, обкатыва сь вокруг неподвижного колеса 9, сообщает вращение сателлиту 4. Поскольку число зубьев у сателлита.4 и колеса 9 одинаково, сателлит 4 за один оборот водила 10, враща сь вместе с ним вокруг оси вала 5, совершает один оборот, вокруг собственной оси. В результате сателлит 4, жестко св занный с ним поворотный шип 11, размещенные на шипе 11 шарниры 8 и св занны с последними концы шатунов 6. совершают параллельно-круговое движение вокруг оси вала 5. Такое движение исключает перехлестывание шатунов 6 независимо от их количества. Шатуны 6 преобразуют вращательное движение вала 5,- водила 10 и сателлита 4 в возвратно-поступательное движение ползунов 3 по направл ющим 2.

Если сообщать ползунам 3 возврат но-поступательное движение, то оно обратной последовательности будет преобразовано во вращательное движение вала 5. Водило 10 выполн ет в механизм и функдаи маховика дл  преодолени мертвых точек, и ползунов. Величина 5 хода ползунов опре л етс  следующими соотношени ми: Дл  механизма на фиг. 1 (г-е10-со5ср) , (1) где 6 длина шатуна; Г - радиус кривошипаj е - величина смещени  оси на правл ющей от линии, па .раллельной оси вращени  кривошипа и проход щей через точку на окружност вра.щени  кривошипа, соот ветствующей ВМТ ползуна, причем всегда . Дл  механизма на фиг. 2 . б 5есоб1 В 46-r 5in qi со5 к Р. В5 ПОС-ГС05вб(1-СО5Ч11 Об-агС5Ш 1 а , . / . &-r-sinq JJ, где об - угол между осью направл ющей 2 и осью вала 5. Дл  механизма на фиг. 3 5 e-sec |e% -rsirt q - COS« . ГС05(3(1-С05СР)1 -01ГС51П , . J. где В - угол между осью направл  щей и пр мой параллельной оси вал 5 и проход щей через траекторию шипа 11. Возможны .и комбинированные ва рианты механизма, когда ВМТ ползу смещена на величину е, а направ

фиг. 2 108 4 л юща  образует угол с осью вращени  кривошипа. На графиках, показанных на фиг. 5, 6 и 7, применены следующие обозначени  зависимости: 13 - дл  варианта механизма на фиг. 2; 14 дл  варианта механизма на фиг. 3 J 15 - дл  классического кривошипно - шатунного механизма, 16 дл  механизма с косой шайбой . Измен   ог в варианте механизма на фиг. 2, можно получить механизм с передаточными характеристиками эт 14 до 15, измен   В в варианте механизма н§1 фиг. 3, можно получить механизм с передаточньтми характеристиками от 14 до 16. Если, например, нужно соблюсти услсЗвие,минимизации массы механизма, то следует выбрать кинематическую схему с характеристиками, близкими к 16, так как в ней механические нагрузки на звень  наименьшие Если же нужно получить замедленное движение ползуна в ВМТ, то выбирают схему с характеристиками, близкими к 15, что, например, позвол ет реализовать в дизельном двигателе сгорание топлива не при посто нном давлении, а при посто нном объеме, что повышает его КПД. Применение предлагаемого механизм в поршневых машинах, в частности в двигател х внутреннего сгорани , позвол ет выбрать кинематическую схему механизма с наиболее оптимальными передаточными характеристиками в зависимости от исходных требований . .л. Ni Фиъ,3 6-6

Ui.ff тшшт(

20 W SO SO WO 120 т wo 180 V Фик.5 поворота вала

15

V

U

16

77

I

6

ft 2

13

V

.1

20 W 60 80 WO 120 т 160 по ( риг.6

поборото бола

Claims (2)

1. Устройство для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот, содержащее основание по крайней мере с одной прямолинейной направляющей, размещенный в ней с возможностью возвратно-поступательного движения по крайней мере один ползун и кривошипно-шатунный механизм в виде планетарной передачи с передаточным числом, равным единице, в которой сателлит выполняет роль шипа кривошипа, и по крайней мере один шатун шарнирно связан одним концом с соответствующим ползуном, а другим - с сателлитом, отличающееся тем, что, с целью. . изменения закона движения, направляющая параллельна оси вращения кривошипа и смещена относительно нее.

1 173108

2. Устройство для преобразования вращательного движения в возвратнопоступательное и наоборот, содержащее основание по крайней мере с одной прямолинейной направляющей, размещенный в ней с возможностью возвратно-поступательного движения по крайней мере один ползун и кривошипно-шатунный механизм в виде планетарной передачи с передаточным числом, равным единице, в которой сателлит выполняет роль шипа кривошипа, и по крайней мере один шатун шарнирно связан одним концом с со ответствующим ползуном, а другим - с сателлитом, отличающееся тем, что, с целью изменения закона движения, направляющая расположена в одной плоскости с осью вращения кривошипа под углом к последней, вершина которого расположена или в верхней мертвой точке ползуна, смещенной от оси на величину, равную радиусу кривошипа, или в точке окружности вращения кривошипа, соответствующей положению ползуна в верхней мертвой точ ке.