Устройство для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот Советский патент 1991 года по МПК F16H25/08 

Изобретение относится к машиностроению, к устройствам преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, компрессорах и различных насосах.

Цель изобретения - повышение надежности и упрощение конструкции.

На фиг. 1 изображено устройство с пазами в виде двухпериодной синусоиды, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - развертки цилиндрических поверхностей цилиндра и поршня; на фиг. 4-6 - развертки с другими вариантами формы пазов; на фиг. 7 - циклограмма взаимного расположения разверток через каждые 45° поворота поршня.

Устройство для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот содержит неподвижный цилиндр 1, установленный в нем поршень 2, вал 3 с жестко соединенным с ним стаканом 4, установленным соосно с поршнем 2, крышку 5 цилиндра 1, установленный в крышке подшипник б, на который опирается вал 3, установленное между цилиндром 1 и поршнем 2 кольцо 7 с двумя расположенными диаметрально противоположно радиальными отверстиями, в которых соответственно установлены два шарика 8, которые кинематически связывают цилиндр 1 и поршень 2 с помощью синусоидальных пазов 9 и 10, выполненных соответственно на внутренней поверхности цилиндра 1 и внешней поверхности поршня 2. На внутренней поверхности поршня 2 и внешней цилиндрической поверхности стакана 4 выполнены соответственно по два продольных расположенных диаметрально противоположно паза 11 и 12, в которых установлены шарики 13, осуществляющие кинематическую связь поршня 2 и стакана 4. На боковой поверхности цилиндра 1 предусмотрена убирающаяся электромагнитом или механически стопорная планка 14 (электромагнит и механические элементы не показаны).

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала 3 через шарики 14, установленные в пазах 11 и 12, движение передается поршню 2. Поскольку синусоидальный паз 10 поршня через шарики 8 кинематически связан с синусоидальным пазом 9 цилиндра, то поршень 2 совершает не только вращательное, но и возвратно- поступательное движение в цилиндре 1, при этом шарики 8 катятся по боковым поверхностям соответствующих пазов и поддерживаются кольцом 7.

На циклограмме взаимного расположения разверток цилиндра 1 и поршня 2 через каждые 45° поворота поршня при его перемещении в одну сторону (фиг. 7) кривая А„ показывает перемещение точки, расположенной на цилиндрической поверхности поршня. Номера 1-5 соответствуют последовательному повороту поршня на 45°, т.е. на угол О,

45, 90, 135 и 180°.

Если устройство расположено вертикально, то для остановки кольца 7 предусмотрена планка 14, котоая убирается механически или электромагнитом, либо кольцо 7

выполнено самотормозящимся.

Форма пазов 9 и 10 соответственно на внутренней поверхности цилиндра 1 и внешней цилиндрической поверхности поршня 2 могут быть выполнены в виде синусоид с чередованием неравных амплитуд одной

0 полярности (фиг. 3), в виде синусоид с одним периодом (фиг. 4) или иметь пилообразный характер (фиг. 6).

Формула изобретения

Устройство для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот, содержащее неподвижный полый цилиндр, установленный в нем и кинематически связанный с ним поршень и вал, установленный соосно с поршнем и кинематически связанный с ним, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции, на внутренней цилиндрической поверхности поршня выполнены расположенные диаметрально

противоположно два продольных паза, на внутренней поверхности цилиндра и внешней цилиндрической поверхности поршня выполнены замкнутые синусоидальные пазы, кинематическая связь цилиндра с поршнем выполнена в виде установленного между цилиндром и поршнем кольца с двумя расположенными диаметрально противоположно радиальными отверстиями и двух шариков, установленных в соответствующих отверстиях кольца и в соответствующих синусоидальных пазах цилиндра и поршня, а кинематическая связь вала с поршнем выполнена в виде стакана с двумя продольными пазами, расположенными на его внешней цилиндрической поверхности соответственно продольным пазам поршня, установленного соосно с валом и жестко соединенного с ним, и шариков, установленных в соответствующих пазах стакана и поршня.

В

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, компрессорах и различных насосах. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение конструкции. Для получения положительного эффекта на внешней цилиндрической поверхности поршня 2, кинематически связанного с валом 3, и внутренней поверхности цилиндра 1 выполнены соответственно замкнутые синусоидальные пазы 10 и 9, в которые установлены шарики 8, поддерживаемые с помощью кольца 7. 7 ил. (Л о оо со сп

Риг.З

Фиг. 5

Фиг 6

4