механизм преобразования движения

Классы МПК:F16H21/16 для взаимного преобразования вращательного движения и возвратно-поступательного движения 
F01B3/02 с качающейся шайбой 
F01B3/04 с передачей движения поршней посредством криволинейных поверхностей 
F02B75/26 двигатели с осями цилиндров, расположенными соосно, параллельно или наклонно по отношению к оси коренного вала; двигатели с осями цилиндров, расположенными по касательным к окружности, описанной вокруг оси коренного вала 
F02B75/32 двигатели, отличающиеся связями между поршнями и коренным валом, не относящиеся к предшествующим группам 
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Кузбасский государственный технический университет
Приоритеты:
подача заявки:
2000-06-06
публикация патента:

Механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот и может быть использован в силовых приводах машин, например, в пневматических поршневых двигателях. Механизм состоит из ротора, выполненного в виде кулачковой шайбы с торцовыми синусоидальными направляющими дорожками, поршней, расположенных в цилиндрах и снабженных подшипниками качения, взаимодействующими с дорожками ротора и имеющими форму наружных колец в виде полуторов. Изобретение обеспечивает повышение надежности и долговечности за счет замены линейного контакта в кинематической паре точечным. 1 ил.
Рисунок 1

Формула изобретения

Механизм преобразования движения, состоящий из ротора с торцовыми функциональными синусоидальными дорожками и поршней, взаимодействующих с ротором через подшипники качения, отличающийся тем, что наружное кольцо подшипника качения выполнено в виде полутора и взаимодействует своей выпуклой частью с торцовыми функциональными синусоидальными дорожками ротора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к силовым приводам машин, а именно к поршневым пневматическим двигателям.

Известен механизм преобразования движения в поршневом пневмодвигателе П 7,5-12 (Зиневич В. Д., Гешлин Л.А. Поршневые и шестеренные пневмодвигатели горношахтного оборудования. - М.: Недра, 1982, рис. 3.1, стр. 56-57).

Недостатком конструкции является наличие шатунов между поршнями и ротором, что существенно усложняет механизм и делает его громоздким.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является механизм преобразования движения в пневматическом двигателе ДАР-14 М (Зиневич В.Д., Гешлин Л.А. Поршневые и шестеренные пневмодвигатели горношахтного оборудования. - М.: Недра, 1982, рис. 3.11, стр. 65), в котором поршни приводят во вращение ротор через специально выполненные на нем синусоидальные функциональные торцовые дорожки, воздействуя на них наружными кольцами подшипников качения, установленных на осях в поршнях.

Недостатком прототипа является то обстоятельство, что контакт между наружными кольцами подшипника качения и торцовой синусоидальной дорожкой ротора осуществляется по линии. В силу того что каждая точка линии контакта ротора имеет различную линейную скорость, в контакте возникает момент трения, который стремится развернуть наружное кольцо подшипника относительно внутреннего кольца в плоскости, перпендикулярной оси их вращения, что приводит к поломке подшипников и поршней.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка и повышение надежности механизма преобразования движения.

Решение задачи достигается тем, что в механизме преобразования движения, состоящем из ротора с торцовыми функциональными синусоидальными дорожками и поршней, взаимодействующих с ротором через подшипники качения, наружное кольцо подшипника качения выполнено в виде полутора и взаимодействует своей выпуклой частью с торцовыми функциональными синусоидальными дорожками ротора.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен механизм преобразования движения в рабочем положении, поперечное сечение.

Механизм преобразования движения (поступательного поршней во вращательное ротора) состоит из ротора, выполненного в виде кулачковой шайбы, с торцовыми функциональными синусоидальными дорожками 1 и сопрягаемыми с ними наружными кольцами подшипников качения 2, установленных на осях 3 поршней 4, расположенных в цилиндрах, образованных двумя полублоками 5 и 6. Наружное кольцо подшипника качения 2 выполнено в виде полутора.

Механизм преобразования движения работает следующим образом.

При подаче воздуха в полость цилиндра, образованную аксиальными отверстиями двух полублоков 5 и 6, поршень 4 с подшипниками 2 на осях 3 перемещается под действием воздуха и за счет контакта с функциональными синусоидальными торцовыми дорожками ротора, выполненного в виде кулачковой шайбы, сообщает последней вращение. При этом контакт звеньев кинематической пары точечный.

Изобретение позволяет повысить надежность механизма преобразования движения, так как замена линейного контакта точечным исключает избыточную связь и момент сил трения, действовавший на подшипник качения и поршни и приводивший к их поломке.

Класс F16H21/16 для взаимного преобразования вращательного движения и возвратно-поступательного движения 

оппозитный кривошипно-планетарный поршневой механизм бесшатунного типа (варианты) и система оппозитных кривошипно-планетарных поршневых механизмов бесшатунного типа -  патент 2524154 (27.07.2014)
механизм с перекатывающимся рычагом -  патент 2514322 (27.04.2014)
устройство преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот -  патент 2499934 (27.11.2013)
устройство для преобразования движения -  патент 2484334 (10.06.2013)
устройство преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот -  патент 2471099 (27.12.2012)
кривошипно-кулисный механизм с поворачивающейся кулисой -  патент 2467226 (20.11.2012)
четырехзвенный кулачковый механизм -  патент 2456491 (20.07.2012)
кривошипно-ползунный механизм со сложным шатуном -  патент 2450186 (10.05.2012)
устройство для генерирования кинетической энергии -  патент 2388918 (10.05.2010)
преобразователь движения -  патент 2386066 (10.04.2010)

Класс F01B3/02 с качающейся шайбой 

Класс F01B3/04 с передачей движения поршней посредством криволинейных поверхностей 

бескривошипный одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания -  патент 2528485 (20.09.2014)
аксиально-поршневой двигатель -  патент 2509213 (10.03.2014)
двигатель внутреннего сгорания -  патент 2500907 (10.12.2013)
аксиальный поршневой двигатель и способ управления работой аксиального поршневого двигателя -  патент 2490488 (20.08.2013)
аксиально-поршневой гидромотор вариаторного типа -  патент 2470160 (20.12.2012)
двигатель внутреннего сгорания в.е.с.а -  патент 2413079 (27.02.2011)
двигатель внутреннего сгорания с центральным роторным валом -  патент 2341667 (20.12.2008)
двигатель с синусоидным ротором авп -  патент 2341659 (20.12.2008)
мотор-компрессор для создания избыточного давления рабочего тела -  патент 2337245 (27.10.2008)
способ преобразования возвратно-поступательного движения штока во вращательное движение вала и электромеханический двигатель внутреннего сгорания -  патент 2299341 (20.05.2007)

Класс F02B75/26 двигатели с осями цилиндров, расположенными соосно, параллельно или наклонно по отношению к оси коренного вала; двигатели с осями цилиндров, расположенными по касательным к окружности, описанной вокруг оси коренного вала 

механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение вала в аксиальных машинах -  патент 2503818 (10.01.2014)
двигатель внутреннего сгорания -  патент 2500907 (10.12.2013)
двухтактный детонационный двигатель -  патент 2498095 (10.11.2013)
аксиальный поршневой двигатель и способ управления работой аксиального поршневого двигателя -  патент 2490488 (20.08.2013)
способ преобразования возвратно-поступательного движения штока во вращательное движение вала, преобразователь для его осуществления (варианты) и двигатель, использующий такой преобразователь -  патент 2480648 (27.04.2013)
двигатель двухвальный поршневой с двухсторонними рабочими ходами -  патент 2478794 (10.04.2013)
бесшатунный двигатель внутреннего сгорания и устройство преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот -  патент 2476700 (27.02.2013)
роторный двигатель -  патент 2472017 (10.01.2013)
бескривошипный двухтактный двигатель внутреннего сгорания -  патент 2468225 (27.11.2012)
двигатель внутреннего сгорания и привод распределительного вала -  патент 2465474 (27.10.2012)

Класс F02B75/32 двигатели, отличающиеся связями между поршнями и коренным валом, не относящиеся к предшествующим группам 

Наверх