Кривошипно-шатунная передача Советский патент 1991 года по МПК F16H21/00 

фцг. /

Изобретение относится к машиностроению, а именно к кривошипно-шатунным преобразователям вращательного движения ва вращательное с передаточным числом, равным единице, и может быть использовано, в частности, в поршневых машинах.

Цель изобретения - повышение экономичности и КПД передачи за счет выбора наиболее оптимальной траектории движения шатуна.

На фиг. 1 показана кинематическая схема кривошипно-шатунной передачи четырехтактного ДВС; «а фиг. 2 - варианты шатунных кривых, описываемых кривошипными пальцами шатунов.

Передача содержит основание 1, установленные в нем ведомый коленчатый вал 2 и ведущий кривошипный вал 3, оси вращения которых параллельны. В кривошипах 4 ведущего вала 3 выполнены криволинейные пазы 5. Шатуны & одними концами шарнир- но связаны с шатунными шейками ведомого вала 2, а на других концах имеют пальцы 8, размещенные в пазах 5 кривошипов 4 и возможностью перемещения вдоль этих пазов и одновременного вращения вместе с кривошипами 4 вокруг оси вала 3. При этом пальцы 8 перемещаются по шатунной кривой 9 (фиг. 2).

В основании 1 по числу шатунов 6 выполнены перпендикулярные осям валов 2 и 3 прямолинейные направляющие 10, в которых с возможностью возвратно-поступательного движения установлены ползуны 11 .Ползуны 11 шарнирно связаны с соответствующими шатунами б так, что последние образуют идентичные двуплечие рычаги с разной длиной плеч, короткие плечи которых шарнирно связаны с шатунными шейками 7 вала 2, а на концах длинных плеч установлены пальцы 8. В процессе работы конец короткого плеча шатуна 6 вместе с шатунной шейкой 7 описывает окружность 12.

Кривизна пазов 5 в кривошипах 4 определена законом со R I, где R - радиус кривизны паза 5,1 - длина шатуна 6.

Наиболее экономичной и мощной передача является при расстоянии между осями валов 2 и 3f равном длине шатуна 6.

Кривошипно-шатунная передача работает следующим образом.

При вращении от привода (не показан) ведущего вала 3, например против часовой стрелки его кривошипы 4 через криволинейные пазы 5 создают усилия на пальцах 8. установленных на длинных плечах шатунов 6. Эти усилия заставляют шатуны 6 поворачиваться вокруг шарниров, установленных на ползунах 11, и одновременно создают на

концах коротких плеч шатунов 6 усилия, воздействующие на соответствующие коренные шейки 7 ведомого вала 2. Эти усилия противоположны по направлению усилиям,

приложенным к пальцам 8, и больше этих усилий во столько раз, во сколько раз длинное плечо шатуна 6 длиннее его короткого плеча. Под воздействием этих усилий кривошипные шейки 7 с валом 2 вращаются в

0 направлении, противоположном направлению вращения вала 3, а ползуны 11 совершают при этом возвратно-поступательное движение по направляющим 10, обеспечивая постоянство соотношений длин плеч

5 шатунов 6 вне зависимости or угла поворота кривошипов 4. Криволинейные пазы 5 в кривошипах 4 обеспечивают при этом близкое к постоянному усилие на пальцах 8 шатунов б. Закон изменения этого усилия регулиру0 ется формой кривизны паза 5. Передача имеет максимальный КПД при расстоянии между осями валов 2 и 3, равном длине шатунов 6. Передаточное отношение передачи равно единице.

5

Формула изобретения

1. Кривошипно-шатунная передача, содержащая основание, установленные на

0 нем параллельные ведомый коленчатый вал и ведущий кривошипный вал, в кривошипах которого выполнены криволинейные пазы, и шатуны, одними концами шарнирно связанные с шатунными шейками ведомого ва5 ла, а на других концах имеющие пальцы, размещенные в пазах кривошипов ведущего вала с возможностью перемещения вдоль этих пазов, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и КПД пе0 редачи при передаточном числе, равном единице, в основании по числу шатунов выполнены прямолинейные направляющие, перпендикулярные осям валов, а передача снабжена установленными в направляющих

5 с возможностью возвратно-поступательного движения ползунами, шарнирно связанными с соответствующими шатунами так, что последние образуют идентичные двуплечие рычаги с разной длиной плеч, при

0 этом короткие плечи связаны с ведомым валом, а пальцы установлены на концах длинных плеч с возможностью совместного с кривошипами полнооборотного вращения вокруг оси ведущего вала.

5 2. Передача по п. 1,отличающая- с я тем, что криволинейные пазы кривошипов ведущего вала выполнены в виде дуги окружности, радиус R которой выбран из условия I, где I - расстояние между осями ведущего и ведомого валов.

3. Передача по пп. 1 и 2, отличаю-вращения ведущего и ведомого валов равно

щ а я с я тем, что расстояние между осями длине шатуна.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к кривошипно-шатунным преобразователям вращательного движения во вращательное с передаточным числом, равным единице, и может быть использовано в поршневых машинах. Цель изобретения - повышение экономичности и КПД передачи за счет выбора наиболее оптимальной траектории движения шатуна. При вращении ведущего вала 3 его кривошип 4 через криволинейный паз 5 сообщает шатуну 6 с его пальцем 8 колебания вокруг шарнира, установленного на ползуне 11. В результате другой конец шатуна 6 через шатунную шейку 7 сообщает валу 2 вращение в противоположном напрпавлении, при этом усилие вращения на шейке 7 во столько раз больше усилия вращения на кривошипе 4, во сколько раз длина плеча шатуна 6 с пальцем 8 больше длины его второго плеча. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

ГО 11

/ /

/ /

J I

8

7V TN N /И /

i