КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ Российский патент 1997 года по МПК F02B75/32 F01B9/02 F16H21/50 

Изобретение относится к машиностроению и касается усовершенствования кривошипно-шатунных механизмов, используемых в поршневых машинах, а также для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот.

Известен кривошипно-шатунный механизм поршневой машины, содержащий вал с кривошипом, кинематически связанным с поршнем посредством упругого звена (DE, патент N 612833, кл. F O2 B 75/32, 1935).

Недостатками данного механизма является сложность конструкции и возможность заклинивания вследствии несимметричного расположения упругого звена относительно поршня.

Задачей изобретения является упрощение конструкции и улучшение условий эксплуатации путем предотвращения заклинивания поршня.

Поставленная задача решается за счет того, что упругое звено выполнено в виде винтовой пружины, причем пружина может быть выполнена конической и меньшим диаметром крепится к поршню, а большим к кривошипу. Кроме того, крепление пружины с поршнем может быть выполнено в виде завальцованного в поршень шарика с центральным отверстием, в котором жестко заделан конец пружины, а ее второй конец закреплен в предусмотренном отверстии кривошипа, или в виде непосредственной заделки конца пружины в центральном отверстии поршня.

На фиг.1 представлена конструкция кривошипно-шатунного механизма ДВС или поршневого компрессора с заделкой конца конической пружины в поршне при помощи шарика; на фиг. 2 конструкция кривошипно-шатунного механизма с заделкой конца конической пружины непосредственно в поршне.

Кривошипно-шатунный механизм содержит вал 1 с кривошипом 2, связанным при помощи конической пружины 3 с поршнем 4. Поршень установлен в гильзе 5, которая размещена в цилиндре 6. Коническая пружина 3 своим концом с меньшим диаметром крепится к поршню 4 при помощи шарика 7 с центральным отверстием 8, в котором жестко заделан (например, расклепан) конец 9 пружины 3. Второй конец пружины 3 большего диаметра связан с кривошипом при помощи установленной на пальце 10 головки 11, в отверстие 12 которой заведен второй конец пружины 3.

Во втором варианте верхний конец 9 пружины 3 закреплен с поршнем 4 в виде непосредственной заделки в центральном отверстии 13 (фиг. 2).

При сборке поршневого двигателя или компрессора обычной конструкции (с использованием жесткого шатуна) возможно возникновение перекосов шатуна относительно расточки цилиндра и неперпендикулярности его оси относительно оси вала при отсутствии жестких допусков на изготовление.

Предложенная кинематическая связь соединения поршня с кривошипом, выполненная в виде упругого звена, например, армированной резины, цилиндрической или конической пружин позволяет избежать перекосов звена связи без усложнения конструкции двигателя или компрессора и позволяет упростить технологию изготовления вышеназванных деталей, что, в свою очередь, снижает себестоимость изготовления, увеличивает ресурс работы двигателя или компрессора и надежность из работы.

Использование: в машиностроении при проектировании кривошипно-шатунных механизмов, преимущественно поршневых машин. Сущность изобретения: кривошипно-шатунный механизм поршневой машины содержит вал с кривошипом, кинематически связанным с поршнем посредством упругого звена, выполненного в виде винтовой пружины, которая может быть выполнена конической. Причем коническая пружина меньшим диаметром крепится к поршню, а большим - к кривошипу. Кроме того, крепление пружины с поршнем может быть выполнено в виде завальцованного в поршень шарика с центральным отверстием, в котором жестко заделан конец пружины, а ее второй конец закреплен в предусмотренном отверстии кривошипа, или в виде непосредственной заделки конца пружины в центральном отверстии поршня. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Кривошипно-шатунный механизм поршневой машины, содержащий вал с кривошипом, кинематически связанным с поршнем посредством упругого звена, отличающийся тем, что упругое звено выполнено в виде винтовой пружины. 2. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что пружина выполнена конической. 3. Механизм по п. 2, отличающийся тем, что коническая пружина меньшим диаметром крепится к поршню, а большим к кривошипу. 4. Механизм по п. 1, или 2, или 3, отличающийся тем, что крепление пружины с поршнем выполнено в виде завальцованного в поршень шарика с центральным отверстием, в котором жестко заделан один конец пружины, а ее другой конец закреплен в предусмотренном отверстии кривошипа. 5. Механизм по п. 1, или 2, или 3, отличающийся тем, что крепление пружины с поршнем выполнено в виде непосредственной заделки конца пружины в центральном отверстии поршня.