эксцентриковый шатун
Классы МПК: | F16H21/18 кривошипные передачи, эксцентриковые передачи |
Автор(ы): | Кузин А.А. |
Патентообладатель(и): | Кузин Анатолий Андрианович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1999-02-16 публикация патента:
10.01.2002 |
Изобретение относится к машиностроению и касается создания передачи для преобразования движения с помощью кривошипов и эксцентриков. Шатун имеет диск-эксцентрик с круглым отверстием, посредством которого диск-эксцентрик насажен на цилиндрический вал и жестко закреплен на нем. Диск-эксцентрик средствами качения связан со звеном шатуна. Звено шатуна связано с исполнительным звеном, имеющим возможность возвратно-поступательного перемещения. Центр отверстия диска-эксцентрика смещен от центра этого диска на расстояние радиуса кривошипа. Радиус диска-эксцентрика больше суммы радиуса кривошипа и радиуса вала. Ролики размещены на поверхности наружного диаметра диска-эксцентрика и охвачены обоймами, кольцевым корпусом и силовыми стенками, составляющими звено шатуна. Эти стенки выполнены с зауженными концами с отверстиями. В эти отверстия вставлена общая ось шарнирного соединения звена шатуна с исполнительным звеном. Диск-эксцентрик и цилиндрический вал выполнены с возможностью вращения вокруг одной общей оси, проходящей через центр эксцентриситетного отверстия диска-эксцентрика и вдоль оси цилиндрического вала. Технический результат реализации изобретения заключается в снижении стоимости изготовления эксцентрикового шатуна и в повышении его эксплуатационных качеств. 9 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9
Формула изобретения
Эксцентриковый шатун, содержащий диск-эксцентрик с круглым отверстием, посредством которого диск-эксцентрик насажен на цилиндрический вал и жестко закреплен на нем, при этом диск-эксцентрик связан средствами качения со звеном шатуна, связанным с исполнительным звеном, зафиксированным от поперечных перемещений и имеющим возможность линейного возвратно-поступательного перемещения, отличающийся тем, что центр отверстия диска-эксцентрика смещен от центра этого диска на расстояние радиуса кривошипа, при этом радиус диска-эксцентрика больше суммы радиуса кривошипа и радиуса вала, средства качения, например ролики, размещены на поверхности наружного диаметра диска-эксцентрика и охвачены обоймами, кольцевым корпусом и силовыми стенками, составляющими звено шатуна, причем эти стенки выполнены с зауженными концами с отверстиями, в которые вставлена общая ось шарнирного соединения звена шатуна с исполнительным звеном, при этом диск-эксцентрик и цилиндрический вал выполнены с возможностью вращения вокруг одной общей оси, проходящей через центр эксцентриситетного отверстия диска-эксцентрика и вдоль оси цилиндрического вала.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к кривошипным механизмам, которыми производятся преобразования вращательных движений в качательные движения кривошипно-кулисными механизмами и в линейные возвратно-поступательные перемещения кривошипно-шатунными механизмами. Названные преобразования производятся посредством применения сложных звеньев - кривошипов совместно с кулисами и шaтунами. В предлагаемом изобретении "Эксцентриковый шатун" преобразование вращательного движения в качательное движение или в линейное возвратно-поступательное перемещение производится посредством применения более простого диска-эксцентрика в качестве кривошипа, выполняющего функции кривошипа и орбитально вращающегося вокруг оси вращения цельного цилиндрического вала. Известны некоторые изобретения, в которых применялись эксцентрики в качестве кривошипов, но конструкция их оказалась сложной и малоэффективной, а поэтому их применение не превысило функциональных возможностей широко применяемых кривошипных механизмов, в результате чего они не применяются. Например, наиболее близким аналогом к настоящей заявке на изобретение "Эксцентриковый шатун" является изобретение "Механизм взаимопреобразования вращательного и возвратно-поступательного перемещения" по патенту Великобритании GB 1517970, F 16 С 3/28, 19.07.1978 г. (далее механизм прототип). Механизм прототип имеет вал 1 с консолью вала 2, разделенные кольцом 3. Вал 1 вставлен в подшипники с корпусами, закрепленными на каком-то основании, которое не показано. На консоль вала 2 насажены по скользящей посадки с зазором два эксцентрика 5 и 6 с переменным эксцентриситетом, который может быть предварительно установлен на одинаковую величину в противоположном направлении относительно оси вращения вала с помощью регулируемой посредством отвертки вручную оси 7, имеющей резьбовые концы с противоположным направлением резьбы (правой и левой) с каждой стороны от центрального кольца 26. Резьбовые концы оси 7 ввинчены в радиальные резьбовые отверстия 8 в выступах 24 эксцентриков 5 и 6, которые имеют удлиненные в радиальном направлении полупрямоугольные отверстия "в", имеющие длину "l" и высоту "w", которая больше диаметра консоли вала 2 на величину зазора скользящей посадки, а величину "l" - в несколько раз. Каждый эксцентрик 5 и 6 имеет два разных наружных диаметра с соответствующими цилиндрическими поверхностями. На цилиндрическую поверхность 18 меньшего диаметра одного эксцентрика 5 насажен подшипник 9, а на цилиндрическую поверхность 19 меньшего диаметра другого эксцентрика 6 насажен подшипник 10. На торцевой стороне каждого эксцентрика с большим диаметром имеется выступ 24 с радиальным резьбовым отверстием 8 и скользящим каналом 25, обеспечивающие совместным соединением типа "ласточкин хвост" совместное соединение и совместное вращение двух эксцентриков 5 и 6 вокруг оси вращения консоли вала 2, которая пустотелая, имеет внутреннюю полость крестообразного сечения с вертикальном каналом и прорезью 15. Полый конец консоли вала 2 имеет резьбовую нарезку 17. Эксцентрик 5 и 6 соединены между собой осью 7, которая вставляется при сборке средним кольцом 26 в крестообразную полость пустотелой консоли вала 2 и фиксируется в нужном положении посредством паза 28 деталью 14 тоже крестообразного сечения,На фиг. 4 механизм прототип показан в исходном статическом положении, когда центры эксцентриков 5 и 6 сведены к центру оси вращения вала, т. е. нулевой эксцентриситет. В таком положении эксцентрики 5 и 6 не являются эксцентриками, а являются простыми дисками с разными диаметрами и с удлиненными в радиальном направлении полупрямоугольными отверстиями, имеющими длину "l" и высоту "w". На наружный диаметр подшипника 9 насажена круглой частью тяга 11, а на наружный диаметр подшипника 10 насажена круглой частью тяга 12. На зауженных концах тяг 11 и 12 шарнирно подсоединены поршни 20, которые предназначены для ввода их в собранном виде в цилиндрические полости 21 и 22 в общем корпусе 23. Bсe детали тоже в собранном виде вместе с дисками 4 и 13 насажены на пустотелую консоль вала 2 по скользящей посадке, предварительно отрегулированы вручную осью 7 на нужный эксцентриситет, стянуты вдоль консоли вала 2 в единую конструкцию посредством гайки 16 и резьбы 17. Диски 4 и 13 имеют уплотнение в кольцевой проточке 29, соприкасаемой с торцевой поверхностью меньших диаметров цилиндрических поверхностей 18 и 19, и внешнее уплотнение в кольцевой проточке 30, соприкасаемой с торцевой поверхностью на тягах 11 и 12. В описании механизма прототипа работа не рассказана, но он работает следующим образом. При вращении вала 1 от привода (не показан) с эксцентриками 5 и 6, установленными в положении " нулевого" эксцентриситета, поршни 20 находятся на одном уровне, механизм работает в режиме холостого хода и не оправдывает своего назначения. При необходимости рабочего хода поранен 20 механизм обязательно останавливают, вынимают поршни 20 из цилиндрических полостей 21 и 22 корпуса 23, ослабляют гайку 16 и, вращая вручную отверткой паз 27 оси 7 на определенное число оборотов, устанавливают нужный размер эксцентриситета 5 и 6 и закрепляют весь механизм гайкой 16. Только после этого снова поршни 20 вводят в цилиндрические полости 21 и 22 корпуса 23, после чего механизм становится работоспособным. При вращении вала 1 от привода консоль вала 2, воздействуя кромками прорези 15 перпендикулярно на резьбу оси 7 и вращая тем самым ось 7 перпендикулярно оси вращения консоли вала 2, вращает резьбовыми концами одновременно соединенные вместе два эксцентрика 5 и 6 вокруг оси вращения вала 1 и консоли вала 2 с соответствующим установленным эксцентриситетом. Круглая часть каждой тяги 11 и 12, вращаясь на подшипниках 9 и 10 вокруг эксцентриков 5 и 6, преобразует величину эксцентриситета в размер рабочего хода поршней, т. е. происходит взаимопреобразование вращательного движения вала 1 в возвратно-поступательное перемещение поршней 20. Единственным достоинством механизма прототипа является возможность использования переменного эксцентриситета, в пределах от нуля до определенного размера, ограниченного длиной "l" полупрямоугольного отверстия "в" каждого эксцентрика 5 и 6. В то же время механизм обладает множеством непреодолимых недостатков, которые не позволили применить его в машиностроении. Механизм прототип имеет следующие непреодолимые недостатки:
1. Максимальный размер эксцентриситета Lmax равен
Lmax= (l-dк.в),
где l - размер длины полупрямоугольного отверстия;
dк.в - диаметр консоли вала 2. Поэтому максимальный ход поршней равен S= 2Lmax, который ограничен длиной "l" и может быть увеличен только посредством увеличения полупрямоугольного отверстия "в" в радиальном направлении. Поэтому при необходимости увеличения эксцентриситета даже на незначительную величину потребуется увеличение двойной величины диаметра меньшего, на которые насажены подшипники 9 и 10. Потребуется увеличение соответствующей радиальной длины резьбовых концов оси 7, резьбовых радиальных отверстий 8 и длины выступов 24 и скользящих каналов 25, т. е. еще большего увеличения больших диаметров эксцентриков 5 и 6. Следовательно, произойдет несоизмеримое увеличение габаритов и общей массы эксцентриков 5 и 6, подшипников 9 и 10, тяг 11 и 12, суммарный вес которых сосредоточен на слабой резьбовой оси 7, соединяющей эксцентрики 5 и 6, центры тяжести которых искусственно удалены от оси вращения пустотелой консоли вала 2. При этом радиус центра тяжести эксцентриков 5 и 6 относительно оси вращения консоли вала 2 больше эксцентриситета за счет наличия пустоты радиального полупрямоугольного отверстия "в", а суммарный вес эксцентриков 5 и 6, подшипников 9 и 10, тяг 11 и 12, поршней 20 с их противодействующими знакопеременными сопротивлениями, сосредоточен на удлиненных концах оси 7. Следовательно, резьбовые концы оси 7 являются удлиненными физическими радиусами кривошипа, аналогично радиусам кривошипов в кривошипно-кулисных или в кривошипно-шатунных механизмах, а эксцентрики 5 и 6 выполняют функции концевых шарниров или "камней" в кривошипных механизмах, у которых центры вращения кривошипов и валы вынесены за пределы кулис и шатунов, а резьбовые концы оси 7 и консоль вала 2 помещены внутри пустотелых полупрямоугольных отверстий "в", только в этом и разница, а физические действия их всех аналогичны. 2. Эксцентрики 5 и 6 жестко связаны с пустотелой консолью вала 2 только посредством резьбовой оси 7. Поэтому и крутящий момент, переданный со стороны привода или со стороны всех упомянутых суммарных масс всех деталей и узлов и сопротивлений со стороны поршней 20, воспринимаются двумя концами резьбовой оси 7. При этом точками приложения сил крутящих моментов, действующих на резьбу оси 7 перпендикулярно, являются радиусы кромок прорезей 15 пустотелой консоли вала 2. Силы от суммарных масс эксцентриков 5 и 6, подшипников 9 и 10, тяг 11 и 12 и их поршней 20 с сопротивлениями, умноженные на радиусы концов резьбовой оси 7, не соизмеримы с моментом сил, умноженных на радиусы кромок прорези 15 пустотелой консоли вала 2. Таким несоизмеримым силам по величине сопротивляется только площадь поперечного сечения внутреннего диаметра резьбы "d1" оси 7, которая должна преодолеть суммарные напряжения: от среза, от изгиба, от напряжения на разрыв, а при вращении вала от центробежных сил всех суммарных масс и сопротивлений, приложенных к концам резьбовой оси 7. Поэтому механизм прототип является маломощным, а число оборотов вала в единицу времени только наименьшее, так как центробежные силы от суммарных масс находятся в прямой квадратичной зависимости от числа оборотов их вокруг оси вращения вала 1 от радиуса концов резьбовой оси 7 и от суммарного веса всех вращающихся узлов и деталей. 3. Механизм прототип консольный, т. е. он может быть смонтирован только на одной консоли с одной стороны вала, так как с другой стороны вала 1 насажены корренные подшипники и средства силового привода, посадочные диаметры деталей которых меньше диаметра кольца 3. Консольное размещение всего механизма на одной пустотелой консоли вала 2 определено оборкой механизма только со стороны конца консоли вала 2. Поэтому механизм прототип не может быть размещен по всей длине вала 1. 4. При консольной конструкции механизма прототипа, как со стороны привода, так и со стороны поршней 20 с их сопротивлениями, создает опрокидывающий момент, который равен величине всех суммарных сил и сопротивлений, умноженных на плечо, равное от середины длины консоли вала 2 до первого коренного подшипника, установленного за кольцом 3 со стороны привода. 5. Механизм прототип работоспособен только при наличии двух эксцентриков 5 и 6, соединенных в одно целое совместно сложным соединением, содержащим пустотелую консоль вала 2 с крестообразной внутренней полостью, крестообразную деталь 14, резьбовую ось 7, соединяющую два сложных узла типа "ласточкин хвост", гайку 16 и резьбу 17, посредством которых все детали и узлы стянуты в один механизм. 6. Механизм прототип ограничен в размерах его выполнения, так как увеличение конструкции ведет к несоизмеримому увеличению его габаритных размеров и масс вращающихся и движущихся узлов и деталей, а уменьшение конструкции ограничено невозможностью уменьшения и изготовления диаметра пустотелой консоли вала 2 в внутренней полостью крестообразного сечения для размещения в ней резьбовой оси 7. 7. В описании механизма прототипа упоминается, что он предназначен для объемного измерения жидкостей и газов. Однако противоположное несоответствие между площадью поршней 20 и их ограниченным малым рабочим ходом ограничивает его целевое назначение, чем подтверждается маломощность механизма. В настоящей заявке на изобретение "Эксцентриковый шатун" предлагается простейшая конструкция механизма, который исключает все перечисленные недостатки и обладает множеством достоинств, более мощный и эффективный. Эксцентриковый шатун показан на прилагаемых к описанию семи чертежах, на девяти фигурах. На фиг. 1 показан эксцентриковый шатун в разрезе по А-А на фиг. 2. На фиг. 2 показан эксцентриковый шатун в разрезе по Б-Б на фиг. 1. На фиг. 3, 4, 5 показаны различные рабочие положения эксцентрикового шатуна во время работы через каждую примерную четверть оборота ведущего вала с диском-эксцентриком. На фиг. 6 показан диск-эксцентрик. На фиг. 7 показана обойма. На фиг. 8 показана сквозная силовая стенка. На фиг. 9 показана крышка диска-эксцентрика. Эксцентриковый шатун содержит основание в виде фундаментной рамы 1, на которой прикреплены корпуса 2 с подшипниками 3, закрытые крышками 4. В подшипники 3 вставлен цельный цилиндрический вал 5, на левой консоли которого закрепленный шпонками 6 насажен диск-эксцентрик 7 с закрепленной на нем крышкой 8, а от осевого смещения вдоль вала 5 диск-эксцентрик дополнительно зафиксирован шайбой 9 и винтами 10. Диск-эксцентрик 7 (отдельно показан на фиг. 6) имеет круглое отверстие с шпоночными канавками (на чертеже их три). Центр круглого отверстия смещен от центра O2 диска-эксцентрика 7 на расстояние эксцентриситета, которое является радиусом кривошипа, в качестве кривошипа которого применен диск-эксцентрик 7 диаметром Dg, радиусом Rg. При этом радиус диска- эксцентрика 7 Rg больше суммы радиуса кривошипа rкр и радиуса вала 5 rв на величину оставшейся перемычки "а", от площади сечения которой определяется наружный диаметр Dg и радиус Rg диска-эксцентрика 7. На поверхности наружного диаметра диска-эксцентрика 7 размещены ролики 11, охваченные двумя обоймами 12 (отдельно обойма 12 показана на фиг. 7). Обоймы 12 охватывают ролики 11 средним диаметром dср, монтируются с двух сторон диска-эксцентрика 7, с целью упрощения монтажа и демонтажа роликов 11, ограничивая их от продольного смещения посредством бортиков, имеющих диаметр б меньше среднего диаметра dср, охватывая тем самым заодно боковые кромки плоскости диска-эксцентрика 7, с возможностью свободного вращения его и вала 5, чем заодно и сами фиксируются относительно боковых плоскостей диска-эксцентрика 7 с необходимым осевым зазором. На наружные диаметры Dоб.н двух обойм 12 насажены кольцевой корпус 13 и с двух сторон силовые стенки 14 и 15. Силовая стенка 14 (показана на фиг. 8) имеет сквозное отверстие с диаметром dc.с, равным диаметру dб бортиков обоим 12 и расточной диаметр Dс.с, которыми силовые стенки 14 и 15 насаживаются на наружный диаметр Dоб.н обойм 12. Между двух силовых стенок 14 и 15 закреплено ребро жесткости 16. Силовая стенка 15 аналогична силовой стенке 14 по всем размерам, но она глухая, т. е. не имеет сквозного отверстия диаметром dc.с.. Кольцевой корпус 13, силовые стенки 14, 15 и ребро жесткости 16 стянуты в единую жесткую конструкцию винтами 17. На фиг. 9 показана крышка 8 диска-эксцентрика 7, которая имеет круглое отверстие, центр которого смещен от центра крышки Окр на расстояние, равное радиусу кривошипа rкр, например, четырьмя отверстиями крышка крепится винтами к диску-эксцентрику 7, а сквозь эксцентриситетное круглое отверстие проходит вал 5. Наружный диаметр крышки Dкp меньше диаметра dб бортиков обойм 12 и сквозного диаметра dc.с силовой стенки 14 на соответствующее уплотнительное кольцо (на чертеже не показано, чтобы не усложнять чертежи мелкими подробностями). Силовые стенки 14 и 15 выполнены с зауженными концами с отверстиями, в которые вставлена общая ось 18, шарнирно соединенная с шатуном 19, который, с возможностью поворота вокруг центра О1 оси 18 и с возможностью продольного перемещения, ограничен от поперечных перемещении роликами 20, вращающимися вокруг зафиксированных осей 21. На противоположном конце шатуна 19 имеется свободное отверстие для возможности подсоединения какого-либо последующего звена или механизма. К общей оси 18 может быть шарнирно подсоединено и какое-либо другое исполнительное звено, например поршень. В кольцевой объем, в котором размещены ролики 11, залито машинное масло до оптимального уровня. На фиг. 1 и фиг. 2 показан эксцентриковый шатун в статическом состоянии в момент, когда центр О2 диска-эксцентрика 7, центр О продольной оси О-О вращения цилиндрического вала 5, продольная ось силовых стенок 14 и 15 и продольная ось шатуна 19 расположены на одной вертикальной оси Y-Y. Центр О оси вращения О-О цилиндрического вала 5 находится на пересечении вертикальной оси Y-Y и горизонтальной оси X-Х. Центр O2 диска-эксцентрика находится на пересечении вертикальной оси Y-Y и горизонтальной оси X1-X1 выше оси X-Х на расстоянии радиуса кривошипа rкр. Буквой В обозначено расстояние от центра О1 оси 18 до нижней точки диска-эксцентрика 7. Буквой L обозначено расстояние от центра О1 оси 18 до центра О оси вращения вала 5, т. е. до оси X-X. Буквой Г обозначено расстояние от центра О1 оси 18 до центра О2 диска-эксцентрика 7, т. е. до оси X1-X1. Буквой Д обозначено расстояние от центра O1 оси 18 до наивысшей диаметральной точки диска-эксцентрика 7. В данном положении расстояние Г равно сумме расстояния L и радиуса кривошипа rкр, т. е. Г= L+rкр. Расстояние Д равно сумме расстояния Г и радиуса Rg диска-эксцентрика 7. Или расстояние Д равно сумме расстояния L, радиуса кривошипа rкр и радиуса Rg диска-эксцентрика 7, т. е. Д= L+rкр+Rg. Имеется еще дополнительная ocь Y1-О1, которая на фиг. 2 совмещена с вертикальной осью Y-Y. Эксцентриковый шатун работает следующим образом. При вращении цилиндрического вала 5 вокруг продольной оси О-О закрепленный на валу 5 диск-эксцентрик 7 тоже вращается вокруг оси О-О вала 5 таким образом, что его центр О2 орбитально перемещается вокруг оси О-О вала 5 по окружности с радиусом кривошипа rкр. Так как цилиндрический вал 5 зафиксирован в подшипниках 3 c возможностью вращения только вокруг собственной оси О-О, а центр О1 оси 18 с возможностью перемещения только вдоль вертикальной оси Y-Y зафиксирован от боковых перемещений шатуном 19, роликами 20 и зафиксированными осями 21, то вся верхняя круглая часть конструкции отклонится в соответствующую боковую сторону, в зависимости от направления вращения цилиндрического вала 5. Например, на чертежах стрелками указано направление вращения вала 5 против часовой стрелки. Toгдa центр О2 диска-эксцентрика 7, двигаясь орбитально по окружности с радиусом кривошипа rкр, верхнего положения выше вала 5 (на фиг. 2), переместится влево и вниз относительно центра О оси вращения вала 5, отклоняя всю верхнюю часть конструкции на соответствующий угол качания относительна центра О1 оси 18. При этом отклонится ось Y1-О1 относительно оси О1 на соответствующий угол
![эксцентриковый шатун, патент № 2178106](/images/patents/291/2178016/945.gif)
![эксцентриковый шатун, патент № 2178106](/images/patents/291/2178016/945.gif)
![эксцентриковый шатун, патент № 2178106](/images/patents/291/2178016/945.gif)
1. Основным элементом для преобразования вращательного движения в качательное или в возвратное прямолинейно-поступательное перемещение в кривошипных механизмах являются коленчатые валы различных конструкций. Но все они имеет общую ось вращения, которая прерывается коленами с шейками, оси которых смещены от общей оси на величину радиуса кривошипа. Изготовить коленчатый вал неразборной конструкции создает большие трудности и обходится слишком дорого. 2. Шейка колена соединяется с шатуном чаще посредством подшипника скольжения. Установить подшипник качения на шейку колена коленчатого вала неразборной конструкции невозможно. 3. Ограниченная контактная площадь подшипников скольжения ограничивает величину усилия передаваемого шейкой колена шатуну или наоборот. 4. Шатун "пересекает" общую ось вращения коленчатого вала при каждом его обороте. 5. Зависимость воспринимаемых или передающих усилии шейкой колена шатуну, или наоборот, от углов поворота кривошипа и шатуна. 6. Уравновешивание коленчатого вала во время его вращения преодолевается с большими трудностями и сложными устройствами. Достоинства эксцентрикового шатуна. 1. В эксцентриковом шатуне в центре вращения кривошипа применен цельный цилиндрический вал 5, который изготовить проще, быстрее, дешевле, не представляет никаких трудностей, он несравнимо прочнее коленчатого вала. 2. На фиг. 1 эксцентриковой шатун показан консольным, т. е. закреплен жестко на левой консоли вала 5 посредством, например, нескольких шпонок для передачи максимальных крутящих моментов. Однако эксцентриковый шатун можно жестко закрепить на любом месте цельного цилиндрического вала 5 по всей его длине. Для этого достаточно глухую стенку 15 заменить силовой стенкой 14 с дополнительной крышкой 8. Следовательно, на одном валу при необходимости можно жестко закрепить несколько эксцентриковых шатунов, что и будет применено при монтаже привода механической лестницы. 3. На фиг. 1 правая консоль вала 5 показана свободной. При эксплуатации одного или нечетного количества эксцентриковых шатунов на одних совместных цельных цилиндрических валах 5 должен быть до четного количества добавлен соответствующий противовес. Наиболее эффективно будет применяться эксплуатация четного количества эксцентриковых шатунов. При этом диски-эксцентрики 7 у каждой их пары на совместных общих валах у каждого соседнего должны быть повернуты и закреплены у одних относительно соседних других дисков-эксцентриков 7 на угол 180o. Тогда просто решается проблема уравновешивания эксцентриковых шатунов. Уравновешивание эксцентриковых шатунов нечетного количества, но делящегося на три, достигается путем поворота каждого соседнего шатуна на угол 120o. 4. Известно, что в кривошипных механизмах при вращении кривошипов, в моменты "мертвых" положений, знаки действия сил на шейки кривошипов и направления движения шатунов с исполнительными звеньями меняются на противоположные при каждом полуобороте кривошипного вала, а прилагаемые силы действуют знакопеременно: то с одной стороны вала, то с другой стороны при каждом полуобороте вала. При работе эксцентрикового шатуна при каждом полуобороте цельного цилиндрического вала 5 меняется направление движения исполнительного звена на противоположное, а приложение сил на вал 5 происходит только с одной стороны. При совместной взаимосвязанной между собой работе общего количества эксцентриковых шатунов, вращающихся в одну сторону, и все вращающиеся элементы общего привода, тоже вращающиеся в одну сторону, в целом обладают совместной инерцией, в качестве инерционных маховиков, посредством чего будут легко и безударно преодолеваться "мертвые" положения. 5. При вращении цельного цилиндрического вала 5 диск-эксцентрик 7 не "пересекает" ось вращения цилиндрического вала 5, а просто орбитально обходит ось вращения вала 5, строго сохраняя расстояния до центра качания О1 оси 18, что и подтверждается постоянством размеров расстояний В, Г и Д. 6. В условном разрыве цельного цилиндрического вала 5 между корпусами подшипников 2 (на фиг. 1) предполагается жесткое крепление на валу 5 элементов привода. Поэтому четное количество эксцентриковых шатунов может быть смонтировано на нескольких цельных цилиндрических валах, соединенных между собой соответствующими передачами в один общий привод, который будет приводиться во вращение от одного электродвигателя. 7. Крутящий момент от цилиндрического вала 5 передается диску-эксцентрику 7, который необходимой расчетной площадью поверхности наружного диаметра Dg передает силу крутящего момента иночеству роликов 11. Общая сила соответственно распределяется на соответствующее количество роликов 11. Каждый ролик 11 воспринимает или передает соответствующую часть силы от общей силы обойме 12 по нормали, направленной к центру О2 диска-эксцентрика 7. В зависимости от направления воспринимающих или передающих сил они распределяются на количество роликов 11, расположенных на площади, длина которой равна половине развернутой дуги окружности наружного диаметра диска-эксцентрика 7. Этого количества роликов 11 вполне достаточно, чтобы воспринять или передать во много раз большее суммарное усилие, чем передается шейкой кривошипа коленчатого вала, а тем более несоизмерима передача усилия тонким резьбовым стержнем 7 в механизме прототипе. Например, центральной кривошипно-шатунный механизм часто используется в прессах и других машинах для получения более значительных сил на ползуне при подходе его к "мертвому" положению, при котором ползун останавливается и меняет направление движения на противоположное. Сила на шейке колена коленчатого вала, в моменты "мертвых" положений, направлена перпендикулярно продольной оси шатуна и, преодолевается моментом равного произведению силы на радиус кривошипа, соединенного шарнирно с шатуном, когда угол между шатуном и направлением движения ползуна равен нулю или около нуля. Сила приложенная к центру О2 диска-эксцентрика 7 эксцентрикового шатуна в моменты "мертвых" положений тоже перпендикулярна продольной оси эксцентрикового шатуна, но действие этой силы происходит с одновременным отклонением всей верхней части эксцентрикового шатуна вокруг центра оси 18 на соответствующий угол качания
![эксцентриковый шатун, патент № 2178106](/images/patents/291/2178016/945.gif)
![эксцентриковый шатун, патент № 2178106](/images/patents/291/2178004/8226.gif)
Класс F16H21/18 кривошипные передачи, эксцентриковые передачи