Кривошипно-ползунный механизм

 

СОЕЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

А2 (sg 4 F 16 H 21/18 ф с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1145188 (21) 4192735/25-28 (22) 16.12.86 (46) 07.11.88. Бюл. У 41 (71) Днепропетровский сельскохозяйственный институт (72) А.Ф.Волик, Б.А.Волик и Г.В.Хотюн (53) 621.837 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

II 1145188, кл. F 16 Н 21/18, 1982. (54) КРИВОШИПНО-ПОЛЗУННЫЙ ИЕХАНИЗИ (57) Изобретение относится к кривошипно-ползунным преобразователям вращательного движения в колебательное. Цель изобретения — повышение долговечности и КПД механизма за счет улучшения условий смазки трущихся поверхностей. Для этого в отверстии качающейся шайбы 4 выполнены пазы 9, стороны которых касательны к поверхности отверстия в точках А<, а на торцах шайбы 4 выполнены прорези 12. При работе механизма через прорези 12 и пазы 9 к трущимся поверхностям косой втулки 3 и качающейся шайбы 4 поступает смазка из масляной ванны, а также удаляются продукты износа. 3 э.п. ф-лы, 5 ил.

1435868

2 К= 2(/+9 где = агсвЫ угол между плоскостью 8 симметрии и прямой, проведенной из точки 0 пересечения оси кривошипного вала 2 с торцом качающейся шайбы 4 в точку Ау пересечения стороны 10 треугольника с поверхностью отверстия качающейся шайбы 4;

1-в п3(в по+Ясово)

- расчетный конструктивный коэффициенту g

arcsin — sin g — угол

R между прямой, проведенной из точки 0 пересечения оси кривошипного вала 2 с торцом качающейся шайбы 4 в точку А1 пересечения стороны 10 треугольника с поверхностью отверстия, и стороной центрального угла 2М; отношение длины L плеча ведомого звена 5 к длине L< плеча кривошипного вала 2 при расположении оси косой втулки 3 в плоскости 8 симметрии (фиг.4), при этом а а8t аtg а tgt (а tg3sin arctg — - — + R -а tg 3cos arctg

К

) cos Esin arctg

R — tgf >9 1;

5 — угол между продольными осями кривошипного вала 2 и косой втулки 3. а — половина длины качающейся шайбы 4, R - радиус отверстия.. качающейся шайбы 4;

Изобретение относится к машиностроению, а именно к кривошипно-ползунным механизмам, может быть использовано в устройствах где треУ

5 буется преобразование вращательного движения в колебательное и является усовершенствованием кривошипно-полэунного механизма по авт. св.

9 1145188..

Цель изобретения — повышение долговечности и КПД механизма за счет улучшения смазки трущихся поверхностей косой втулки и качающейся шайбы.

На фиг. 1 показан механизм, внд спереди; на фиг.2 — то же, сечение по плоскости симметрии; на фнг.3 —-качающаяся шайба, общий вид; на фиг.4 — расчетная схема; на фиг.5 — 20 вид А на фиг ° 4.

Механизм содержит корпус 1, кривошипный вал 2 с косой втулкой 3,, качающуюся шайбу 4 в форме куба или параллелепипеда, ведомое звено 5 с 25 прямолинейными направляющими 6 в виде сквозного паза и размещенные между рабочими гранями качающейся шайбы 4 и направляющими 6 ведомого звена 5 упругие резино-металлические прокладки 7. Ведомое звено 5 ус- . тановлено в корпусе 1 с. возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной оси вращения кривошипного вала

2, при этом оси вала 2, косой втулки 3 и ведомого звена. 5 пересечены в одной точке О, а качающаяся шайба 4 зафиксирована на косой втулке 3 от смещения вдоль оси вала 2 (фиксаторы не показаны). Плоскость 8 симметрии механизма проходит через оси враще40 ния вала 2 и ведомого звена 5. Оси кривошипного вала 2 и кривошипа (косой втулки) 3 пересечены под углом 3 .

Весь кривошипно-ползунный узел меха45 низма погружен в масляную ванну (не показана).

Для улучшения условий смазки в отверстии качающейся шайбы 4 вдоль плоскости 8 симметрии механизма выполнены диаметрально расположенные пазы 9 с боковыми поверхностями 10, образованными сторонами равнобедренных треугольников, вершины В которых расположены на плоскости 8 симметрии, а стороны 10 пересечены с поверхностью отверстия качающейся шайбы 4 в точках А, (фиг.4 и 5) . Точки

А расположены на сторонах центрального угла 2 о с центром на оси отверстия качающейся шайбы 4, причем

1 -" а tg3 cos(+ R cosf

1435868

Места контакта наружной поверхности косой втулки 3 с.поверхностью отверстия качающейся шайбы 4 (фиг.4 и 5) при наличии пазов 9 смещаются в точки А<, лежащие на сторонах центрального угла 2 . Следовательно длина плеча ведомого звена 5 и что а tg8

5 sin 5 еж

После подстановки находят, что

1=a tg g сов + R -a tgf sin g. (3)

Отношение длины L< плеча ведомого звена 5 к длине L, плеча кривошипного вала 2 при расположении продольной оси косой втулки 3 в плоскости 8 сим метрии с учетом уравнений(1)-(3) характеризуется выражением т., - - 1 cos(sink, (1)

cos 3 а длина плеча кривошипного вала 2

= 1 cosf cost, (2)

Из треугольника U„O А (фиг. 5) следу е т,,ч то

Lq.

%= — =

L (а tggсоз +

tg Р. (4)

cos(cos 8

Для получения вращающего момента необходимой минимальной величины соблюдают условие

25 (5) а сд8 (а tg о sin arctg +

cos 3sin arctg алло

R — tg8 >Ъ= 1. (6) 40

Если угол 6 между осями кривошипного вала 2 и косой втулки 3 задается конструктивно, то величины о и ф взаимозависимы и определяются расчетным путем в зависимости от условий нагружения механизма..

С целью сохранения прочности ка чающейся шайбы 4 боковые поверхности

10 каждого из пазов 9 пересечены поверхностью 11, перпендикулярной плос45 кости 8 симметрии. Для исключения трения поверхности косой втулки 3 с поверхностью 11 последняя удалена от

Для предотвращения удаления масля- оси О отверстия качающейся шайбы 4 ,ной пленки с наружной поверхности ко- на расстояние, большее R, но меньшее сой втулки 3 кромками пазов 9 стороны 5О R

10 этих пазов выполняют касательными cosa к поверхности отверстия качающейся Для улучшения поступления смазки к шайбы 4 в точке А,, т.е. угол между наиболее нагруженным участкам косой стороной угла М и соответствующей сто- втулки 3 и качающейся шайбы 4, расроной 10 паза 9 равен 90 . Это способ-55 положенным у торцов последней, на ствует образованию по кромкам пазов 9 торцах вдоль плоскости 8 симметрии масляных клиньев и улучшает условия выполнены сквозные прорези 12 (фиг.3), смазки трущихся поверхностей косой .ширина Б которых ограничена линиями втулки 3 и качающейся шайбы 4. пересечения сторон 10 пазов 9 с поИз условия (4) видно, что ф имеет . максимальное значение при максималь- З0 ном значении угла (фиг. 4 и 5) И а t o ц макс

= — — arctg

Однако при „с (фиг. 5) точка контакта А перемещается в положение А, на горизонтальный диаметр косой втулки 3 и качающаяся шайба 4 как кинематический элемент перестает существовать. Следовательно, для обеспечения работоспособности механизма должно соблюдаться условие

5 14358 верхностями 11, а глубина выбирается в зависимости от конструктивных параметров шайбы 4 и условий ее нагружения.

Иеханизм работает следующим образом.

При вращении кривошипного вала 2 кривошип (косая втулка) 3, вращаясь в отверстии качающейся шайбы 4, со-,,О общает ей сложное движение, состоя-! щее иэ двух колебательных движений— вокруг оси OY и вокруг оси OZ. Be1 домому звену 5 сообщаются только колебания вокруг оси OZ. Колебания вокруг оси OY звену 5 не передаются, так как качающаяся шайба 4 перемещается по направляющим б звена 5 беэ передачи усилий на него. Упругие прокладки 7 обеспечивают беэзазорное со- >0 пряжение качающейся шайбы 4 со звеном 5, а также воспринимают ударные

:нагрузки. Пазы 9 и прорези 12 обеспечивают надежное поступление смазки к местам контакта поверхностей косой »5 втулки 3 и качающейся шайбы 4, а также вынос продуктов износа. где II — arcs 1n угол между плоскостью симметрии и прямой, проведенной иэ точки пересечения оси кривошипного вала с торцом качающейся шайбы в точку пересечения стороны треугольника с поверхностью отверстия;

1-э по (sin3+3cosf) расцЬ ъ1, а tg3 г" а tg3 а tg3 sinarct + R -a tgг3созг arctg ) cos o sinarctg к R R тем, что боковые поверхности каждого из пазов пересечены с поверхностью ,1б образованной плоскостью, перпендикулярной плоскости симметрии и удаленной от оси отверстия качающейся шайбы на расстояние, большее R, но

R меньшее— бО е с о во

4. Кривошипно-ползунный механизм по пп, 1 и 3, отличающийся тем, что на торцах качающейся шайбы вдоль плоскости симметрии выполнены бб сквозные прорези, ширина которых ограничена линиями пересечения боковых поверхностей пазов с плоскостями, перпендикулярными плоскости симметрии с

Формула изобретения

1. Кривошипно-полэунный механизм по авт. св. 9 1145188 о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения долговечности и КПД, в отверстии качающейся шайбы вдоль плоскости симметрии механизма выполнены диаметрально расположенные пазы, сечение каждого из которых образовано а — половина длины качающейся шайбы,"

R — радиус отверстия качающейся шайбы

8 — угол между продопьными осями кривошипного вала и косой втулки.

2. Кривошипно-ползунный механизм поп. 1, отличающийся тем, что боковые поверхности пазов касательны к поверхности отверстия качающейся шайбы в точках, расположенных на сторонах центрального угла

2» 2 (+ Е) .

3. Кривошипно-полэунный механизм поп. 1, отличающийся

68 6 двумя сторонами равнобедренного треугольника, вершина которого расположена на плоскости симметрии, а указанные стороны пересечены с поверхностью отверстия в точках, расположенных на сторонах центрального угла

2са= 2 ((+ Е) четный конструктивный коэффициент; а tgd»

arcs in g sin g — угол

К между прямой, проведенной из точки пересечения кривошипного нала с торцом качающейся шайбы в точку пересечения стороны треугольника с поверхностью отверстия, и стороной центрального угла, отношение длины плеча ведомого звена к длине плеча кривошипного вала при расположении оси косой втулки в плоскости симметрии, при этом

1435868

1ч35868

Составитель В.Савицкий

Редактор И.Дербак Техред Л.Сердюкова Корректор А.Обручар

Заказ 5629/36

Тираж 784 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, М(-35, Раушская наб., д. ч/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, ч