Устройство уравновешивания кривошипно-шатунного механизма Советский патент 1980 года по МПК F16F15/26 

(54) УСТРОЙСТВО УРАВНОВЕШИВАНИЯ КРИВОШИПНОШАТУННОГО МЕХАНИЗМА

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, например, в импульсных вариаторах.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство уравновешивания кривошипно-шатунного механизма, содержащее кривошипный вал с противовесом и эксцентриком, установленный на нем с возможностью поворота внешний эксцентрик, шатун, подвиж-но установленный на эксцентрике, дополнитель.ный противовес, установленный с возможностью поворота вокруг оси кривошипного вала, и механизм поворота и фиксации внешнего эксцентрика 1.

Недостатком этого устройства является относительно небольшие технологические возможности вследствие отсутствия кинематической связи внешнего эксцентрика с противовесом.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено жестко связанным с внешним эксцентриком поводком, а на дополнительном противовесе выполнен радиальный паз, взаимодействующий с поводком.

На фиг. 1 показана кинематическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема сил и моментов инерции.

Устройство содержит кривошипный вал 1 с противовесом 2 и эксцентриком 3, устас новленный на нем с возможностью поворота внешний эксцентрик 4, который с эксцентриком 3 образует регулируемый по длине кривошип, шатун 5, подвижно установленный на эксцентрике 3. Оно также содержит дополнительный противовес 6, установ10. ленный с возможностью поворота вокруг оси кривошипного вала 1 и, механизм поворота и фиксации (на фигурах не показан) внешнего эксцентрика 4.

Устройство снабжено жестко связанным с внешним эксцентриком 4 поводком 7, а на дополнительном противовесе 6 выполнен радиальный паз 8, взаимодействующий с поводком 7.

Дисбаланс дополнительного противовеса 20 6 равен дисбалансу противовеса 2 и совпадает с ним по направлению при максимальном радиусе кривошипа, при этом их центры тяжести совпадают и проходят через ось 0. На противовесе 6 также нарезана щестерня.

которая входит в зацепление с зубьями шестерни регулировочного механизма.

Кривошипный вал имеет ось 0|, его эксцентрик - ось Oj, внешний эксцентрик - ось О i.

Устройство уравновешивания кри-вошипношатунного механизма работает следуюшим образом.

При вращении кривошипного вала центробежная сила дополнительного противовеса 6 равна центробежной силе неподвижных масс, а сумма центробежных сил от всех противовесов равна центробежной силе от приведенных масс на кривошипном валу 1 при максимальном радиусе кривоишпа.

Когда кривошип имеет максимальный радиус, центр тяжести приведенных масс находится в точке Оа (см. фиг. 2). Центробежная сила от этих масс равна значению F; и направлена, как показано на фиг. 2. При этом центробежная сила от масс неподвижного противовеса 2 равна Q, а центробежная сила от подвижного дополнительного противовеса б-Рд. Силы Q и Ре в этом положении имеют одинаковое направление, а равнодействующая этих сил равна Re, которая полностью уравновешивает силу Fe.

При регулировании радиуса кривошипа, осуществляемому через шестерню на подвижном дополнительном противовесе 6, внешний эксцентрик 4 (и его центр Oj) при помоши поводка 7 вращается вокруг точки Оги таким образом точка Оз описывает окружность с центром в точке О а- Общий радиус кривошипа изменяется от значения Oi, Оз до нуля, следовательно, и величина центробежной силы F меняется пропорционально величине радиуса кривошипа и имеет последовательно направления Fg, FS...FI, О, т.е. годограф силы описывается окружностью с центром в точке О г.

При этом направление силы Q по отношению к кривошипному валу 1 (к центру Oi) все время остается постоянным, а направление силы Р в процессе регулирования

меняется и вращение ее происходит вокруг точки Oi. Но равнодействующая постоянной силы Q и переменной силы Р всегда равна по величине и обратна по направлению силе F, т.е. Re F6; R5 F5 и так далее.

Таким образом, кривошипный вал полностью уравновешен при любом значении радиуса кривощипа. Благодаря симметричному расположению противовесов относительно кривошипа, механизм уравновешен не только от сил инерции, но и от моментов сил

инерции.

Возможность одновременной регулировки радиуса кривошипа с автоматическим изменением суммарного дисбаланса противовеса и дополнительного противовеса во время вращения кривощипного вала расширяет технологические возможности устройства, например, для уравновешивания кривошипного вала с несколькими кривошипами.

Формула изобретения

Устройство уравновешивания кривошипно-шатунного механизма, содержащее кривошипный вал с противовесом и эксцентриком, установленный на нем с возможностью поворота внешний эксцентрик, шатун, подвижно установленный на эксцентрике, дополнительный противовес, установленный с возможностью поворота вокруг оси кривошипного вала, и механизм поворота и фиксации внешнего эксцентрика, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, оно снабжено жестко связанным с внещним эксцентриком поводком, а на дополнительном противовесе цыполнен радиальный паз, взаимодействующий

с поводком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 40 № 173560, кл. F 16 F 15/20, 1965 (прототип)

3 .

иг.1