БИ БЛ ИО Т Е !\Л Советский патент 1973 года по МПК F16F15/26 

I

Изобретение отиосится к о бласти технической механики и может быть использоваио ври уравновешивании сил и моментов сил инерции нервого .и второго порядков кривошип но-шатунного мехаиизма различных машин, например двигателей внутреннего сгорания.

Известны устройства для уравновешивания сил ииерции кривошипно-шатунного механизма, содержащие корпус, установленные в корпусе и ки111ематически ооедиашнные с кривошипом уравновешиваемого механизма ведущий и ведомый валы и противовес, кинемвтически связанный с валами. В известных устройствах противовесы обычно устававливают на валах, связываемых с кривошипом механизма зубчаты/ми .колесами.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно выполнено в виде муфты Ольдгема с цилиндрическими направля.ющими, ведомый вал которой установлен в Корпусе на двух эксцентриковых втулках, расположенных одна в другой в расточке корпуса, СОО01ЮЙ с ведушим валом. Это позволяет уменьшить габариты устройства и осуществлять регулировку величины и фазы уравновешивающей силы, развиваемой проти1вовесОМ.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2 - разрез по А-Л

на фиг. 1; на фиг. 3 - вариант узла установки ведомого вала в корпусе устройства, разрез; на фиг. 4 - вид по стрелке Б на фиг. 3.

Устройство содержит ведущий вал 1, ведущую вилку 2 с цилиндрической направляющей 3, вилку 4 с цилиндрической направляющей 5, ведомый вал 6, противовес 7 и кожух 5.

Ведущий вал со стороны противовеса имеет фланец и центрирующий выступ. Вал кинематически связывают с кривощипо1М уравновеишваемого механизма так, что он имеет скорость вращения, 01динаковую или -вдвое меньшую скорости, вращения кривошипа. Ведущая вилка имеет цилиндрическую ступицу с центрирующим отверстием и двумя секторов1идны1ми отростками, со стороны .противовеса от которых :В радиальном иаиравлении расходятся два соосных цилиндрических стержня, выполняющих роль направляющей. Ступица )гасажена на центрирующий выступ и жестко связана с фланцем ведущего вала.

Ведомая вилка, по конструкции идентична ведущей вилке, но выполнена вместе с ведоМЫЛ1 валом, расиол ожени Ы:М параллельно ведущему валу. Противовес выполнен в форме массивного кольца прямоугольного сечеюгя с двумя взаимно-перпендикулярными ск1возными отверстиями, пересекающимися

Б центре кольца и охватывающими направляющие Ведущей и ведомой вилок.

Для сборки ,и разборки кольцо имеет разъем в плоскости, совмещающей сои отверСТИ1Й. Обе половины кольца соединяются болтами.

Кожух, за:крепляемый на торцовой ллоскости остова уравновешиваемого механизма, на противоположной стевке имеет расточку для уста1Н ОВ1Ки подшипников ведомого вала. Подшипники могут опираться как непосредственно на кожух, так и на специ1аль1ный узел, обеспечивающий регулировку смещенная ведомого вала относительно ведущего и распо1ложеиный в центральной расточке кожуха, С010СНОЙ с ведущим валом. СпецпалБНый узел содержит внешнюю эксцентриковую втулку 9, внутреннюю эксцентриковую втулку 10, фиксирующие планки 11 и 12 и фланец 13.

Отверстие внешд1ей втулки узла регулировки расположено эксцентрично оси центральной расточки кожуха и является опорой внутренней втулки, отверстие которой, расположенное относительно оси отверстия внешней втулки с тайкой же величиной эксценггриситета, Я1вляется опорой ведомого вала1.

|При различных относительных положен1и;ях внешней и внутренней втулок можно добиться любой величины смеш,ения валов в пределах от нуля до величины, равной удвоепному зяачению эксцеитрисиггета каждой втулки, а noeopoTOiM внеш11ей втулки, вместе с внутренней - любого его направления, в результате чего и достигается регулировка величины и фазы центробежной силы, создаваемой противовесоим.

Узieл регули1ровки может оказаться полезным с точки зрения унификации конструкции противовесов, имеющих различные заданные небалансы и их установочные углы.

При вращении ведущего вала противовес совершает сложное движение в поперечной плоскости, состоящее из переносного и относительного движений. Переносное движение можно рассматривать, как поступательное, в котором каждая точка противовеса описывает окружность радиусом, равным половине смещения валов, обегая эту окружность дважды аа один оборот ведущего вала. Относительное движение представляет собой вращение вокруг точки пересечения нанравляющих, совершая один оборот за каждый оборот ведущего вала. Ведомый вал совершает чисто вращательное движение, повторяя движение ведущего вала.

В случае, если противовес не сбалансироsaiHi, т. е. его центр м.асс не совпадает с центром вращения, то сила инерции Р противовеса будет складываться из двух составляющих PI-силы инерции прот1Ивовеса в его относительном движении и PZ - силы

инерции П1р01тивовеса в его переносном движении, при этом при вращении ведущего вала с постоянной угловой скоростью вектор РЬ сохраняя постоянную величину, вращается с угловой скоростью, равной скорости

вращения ведущего вала, а вектор PZ, также

сохраняя постоянную величину, враьцаетея с

угловой скоростью, вдвое большей скорости

вращения ведущего вал,а.

Указанные особенности предлагаемого устройства позволяют использовать один и тот же противовес для уравновешивания одновременно, как сил I, так и сил II 1поряд1ков или их моментов. Этого можно добиться подбором трех параметров: массы противовеса,

смещения его центра масс, смещения валов. Предлагаемое устройство со сбалансированным противовесом Позволяет в четырехтактном двигателе уравновешивать силы I порядка или их моменты, используя в качестве ведущего вала кулачковый вал распределительного механизма, аналогично в двухтактном двигателе можно использовать кулачковый вал для уравновешивания сил и момента II порядка.

Предмет изобретения

Устройство для уравновешивания сил инерции кривошинно-шатунйого механизма, содержащее корпус, установленные в корпусе и кинематически соединенные с кривошипом уравновешиваемого м.ехани1зма ведуший и веДО.МЫЙ валы и противовес, кинем.атически связанный с валами, отличающееся тем, что,

с целью уменьшения габаритов устройства и регулировки величины и фазы уравновешивающей силы, развиваемой проти|вовесом, оно выпол Нбню в виде муфты Ольдгема с цилиндрическими направляющими, ведомый

вал. которой установлен в корпусе на двух эксцентриковых втулках, расположенных одна в другой в расточке корпуса, соосной с ведущим вало.м. Фиг. 1

8 ид б

10

Фиг tt