LT5363B - Gearwheel mechanism for the conversion of elliptical or rectilineal motion into rotary motion and visa versa - Google Patents
Gearwheel mechanism for the conversion of elliptical or rectilineal motion into rotary motion and visa versa Download PDFInfo
- Publication number
- LT5363B LT5363B LT2005004A LT2005004A LT5363B LT 5363 B LT5363 B LT 5363B LT 2005004 A LT2005004 A LT 2005004A LT 2005004 A LT2005004 A LT 2005004A LT 5363 B LT5363 B LT 5363B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- crank
- mechanisms
- gear
- center
- rotation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
Siūlomas elipsinio ar tiesiaeigio slenkamojo judėjimo keitimo sukamuoju ir atvirkščiai krumpliaratinis mechanizmas yra iš bendrosios mašinų gamybos srities, susijęs su mašinų ir mechanizmų mazgais, užtikrinančiais normalų mašinų ir mechanizmų darbą ir eksploataciją, ir skirtas pakeisti elipsinį ar tiesiaeigį slenkamąjį judėjimą sukamuoju ir atvirkščiai: sukamąjį judėjimą - elipsiniu ar tiesiaeigiu slenkamuoju judėjimu tik besisukančių krumpliaračių pagalba.The proposed rotary and vice versa gear for elliptical or linear motion is from the general field of machinery, relating to machinery and mechanism assemblies ensuring the normal operation and operation of machinery and mechanisms, and for reversing the elliptical or linear motion by rotation and vice versa: by elliptical or linear motion only by means of rotating gears.
Mechanizmas gali būti panaudotas traktorių, automobilių, motociklų, kompresorių, siurblių gamybos pramonėje, aviacijoje, kosmonautikoje, laivų statyboje, poligrafijoje, kalnakasyboje, staklių, prietaisų bei kėlimo - transporto įrenginių gamyboje, energetikoje ir daugelyje kitų sričių. Siūlomas mechanizmas ypatingai tinka naujo tipo vidaus degimo variklių, kompresorių, automatizuotų sistemų, prietaisų gamybai ir kitur.The machine can be used in the tractor, automotive, motorcycle, compressor, pump, industrial, aerospace, shipbuilding, printing, mining, machine, tool and lifting, transportation, power and many other fields. The proposed mechanism is particularly suitable for the manufacture of new types of internal combustion engines, compressors, automated systems, appliances and elsewhere.
Technikos lygiu žinomi įvairūs krumpliaratiniai mechanizmai: nuo pačių paprasčiausių vienpakopių pavarų iki daugiapakopių, sudarytų nuosekliu jungimu kelių vienpakopių pavarų, nuo mazgų, įstatomų į mechanizmus, prietaisus, mašinas, iki savarankiško agregato - reduktoriaus, pavarų dėžės, planetinės pavaros, diferencialinio mechanizmo.Various gear mechanisms are known in the art: from the simplest single-speed gears to multi-speed gears made up of several single-speed gears in series, from assemblies mounted on machines, devices, machines to a self-contained gearbox, gearbox, planetary gear, differential mechanism.
Žinomi mechanizmai, sprendžiantys tą patį uždavinį kaip ir siūlomas mechanizmas, t.y., vienos rūšies judėjimo keitimą kita rūšimi, pavyzdžiui, mechanizmas, aprašytas US patente Nr. 5 212 996. Dėl nejudamai užtvirtinto vidaus kabinimo krumpliaračio ir nekintamo jo ir satelitinio krumpliaračio perdavimo santykio (2:1) šis mechanizmas turi labai ribotas pritaikymo galimybes.Mechanisms are known which address the same problem as the proposed mechanism, i.e., the exchange of one kind of movement with another, such as the mechanism described in U.S. Patent No. 4,600,198. 5 212 996. This mechanism has very limited adaptability due to the fixed-locking gear wheel and the fixed ratio of gear to satellite gear (2: 1).
Kitas žinomas mechanizmas aprašytas patente LT 5041 B (paskelbta Valstybinio patentų biuro 2003 m. biuletenyje Nr. 4) arba jo tarptautinėje publikacijoje WO 03/033945 Al. Šiose publikacijose aprašytas mechanizmas apima vedantįjį veleną, ant kurio galo pritvirtinta kūginė krumpliaračių pora. Simetriškai varančiojo veleno atžvilgiu abiejose jo pusėse išdėstytos skriejikų išorinio ir vidinio sukabinimo krumpliaračių sistemos, tarpusavyje sujungtos per parazitinį krumpliaratį.Another known mechanism is described in patent LT 5041 B (published by State Patent Bureau Bulletin No. 4, 2003) or International Publication WO 03/033945 Al. The mechanism described in these publications includes a drive shaft with a tapered pair of gears at its end. Symmetrically, the drive shaft has both external and internal pinion gear systems interconnected via a parasitic pinion on both sides.
Dar kitas panašus mechanizmas aprašytas patentinėje paraiškoje LT 2003 067 A.Another similar mechanism is described in patent application LT 2003 067 A.
Šį mechanizmą sudaro korpuse sumontuotos, per krumpliaratį tarpusavyje sujungtos skriejikų ir ant jų uždėtų krumpliaračių sistemos.This mechanism consists of housing-mounted, gear-mounted crank systems and pinion systems mounted on them.
Minėti mechanizmai taip pat turi labai ribotas pritaikymo galimybes dėl savo sudėtingumo, dėl jų skirtingų eigų ir dėl pernelyg glaudžių jų kinematinių ir gabaritinių tarpusavio ryšių. Be to, mechanizmo laisvųjų galų trajektorijos ne visada apibrėžtos.These mechanisms also have very limited adaptability due to their complexity, their different course, and their close kinematic and bulky interconnections. In addition, the trajectories of the free ends of the mechanism are not always defined.
Išradimo tikslas - sukurti galimai tobulesnį ir universalesnį krumpliaratinį mechanizmą kuris supaprastintų ir kokybiškai pagerintų visus įrenginius ir mechanizmus, kuriuose slenkamajam judėjimui paversti sukamuoju judėjimu ir atvirkščiai naudojami švaistikliniai mechanizmai (pvz., vidaus degimo varikliai, kompresoriai), o taip pat iš dalies arba visiškai eliminuoti šonines jėgas, veikiančias į vidaus degimo variklių cilindrų ir stūmoklių sieneles, išplėsti techninių parametrų ribas, išnaudoti elipsinio judėjimo galimybes ir užtikrinti mechanizmo laisvųjų galų stabilų judėjimąSUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a gear mechanism which is as complete and versatile as possible, which simplifies and qualitatively improves all devices and mechanisms which utilize crank mechanisms (e.g. internal combustion engines, compressors) to convert sliding motion to rotary motion and vice versa. extend lateral forces acting on the walls of internal combustion engine cylinders and pistons, extend the range of technical parameters, exploit the capabilities of elliptical motion and ensure stable movement of the free ends of the mechanism
Elipsinio ar tiesiaeigio slenkamojo judėjimo keitimo sukamuoju ir atvirkščiai krumpliaratinis mechanizmas turi korpusą jame sumontuotą skriejiką krumpliaračių sistemą ir pavarąThe elliptical or linear pivoting rotary and vice versa gear mechanism has a cranked pinion system and a gear housing
Nauja mechanizme yra tai, kad korpuse sumontuotas laisvai besisukantis dalijamojo skersmens spindulį r2 turintis vidinio sukabinimo krumpliaratis, sukabintas su dalijamojo skersmens spindulį r 3 turinčiu satelitiniu krumpliaračiu, laisvai besisukančiu skriejike ekscentriškai sumontuotos ašies atžvilgiu ir nejudamai sutvirtintu su laikikliu bei galine ašimi. Skriejiko gale nejudamai sumontuotas balansavimo svoris. Skriejiko centrinis velenas nejudamai sujungtas su skriejiku ir laisvai sukasi vidinio sukabinimo krumpliaračio viduje. Skriejike ekscentriškai sumontuotos ašies centras nutolęs nuo jo centrinio veleno ašies centro atstumu r, o galinės ašies centras nutolęs nuo satelitinio krumpliaračio sukimosi ašies centro atstumu η. Varantysis (arba varomasis) elementas kietu kinematiniu ryšiu sujungtas su skriejiko centriniu velenu arba su bet kuriuo besisukančiu mechanizmo elementu, išskyrus satelitinį krumpliaratį. Kinematinė pavara (krumpliaratinė, sliekinė, grandininė, krumpliuoto diržo ar panašiai) paskaičiuota ir kinematiškai sujungta su skriejiko centriniu velenu ir vidinio sukabinimo krumpliaračiu taip, kad pastarasis sukasi lėčiau už skriejiko centrinį veleną γ2/(2γ3-Γ2) kartą o santykio r2/(2r3-r2) ženklas (teigiamas arba neigiamas) apibrėžia vidinio sukabinimo krumpliaračio sukimosi kryptį skriejiko sukimosi krypties atžvilgiu: esant teigiamam santykio ženklui, vidinio sukabinimo krumpliaratis sukasi priešinga kryptimi, nei skriejikas; esant neigiamam santykio ženklui, vidinio sukabinimo krumpliaračio ir skriejiko sukimosi kryptys sutampa. Esant šio santykio neapibrėžtumui (kai 2γ3=γ2), vidinio sukabinimo krumpliaratis nejudamai sutvirtintas su korpusu, o kinematinės pavaros nėra. Galinės ašies centras, priklausomai nuo spindulių r ir Π tarpusavio santykio, sukantis skrieiikui. atlieka elipsinį ar tiesiaeigį (kai ri=r) slenkamąjį 3 LT 5363 B judėjimą, elipsinio judėjimo didžiosios ašies ilgis lygus 2(r+ri), mažosios ašies ilgis lygus 2(r-ri), o šio judėjimo kryptis gali būti bet kokia pagal poreikį.New in the mechanism is that the housing is equipped with a freely rotating divider having a radius r 2 of internal coupling, coupled to a satellite gear having a divider radius r 3, rotating freely in the crank with respect to the axially mounted and rigid axle. The weight of the balancer is fixed at the rear of the crank. The crankshaft center shaft is fixedly connected to the crankshaft and rotates freely inside the internal pinion. In the crank, the center of the eccentric mounted axle is at a distance r from its center axis and the center of the rear axle is at a distance η from the center of rotation of the satellite gear. The driving (or driving) element is rigidly kinematically coupled to the crankshaft center shaft or to any rotating mechanism member other than the satellite gear. Kinematic gear (helical, worm, chain, toothed belt or the like) is calculated and is kinematically connected to a crank of a shaft and the inner coupling gear so that the latter rotates slower than the crank the central shaft γ 2 / (2γ3-Γ2) once and the ratio r 2 / The (2r 3 -r 2 ) sign (positive or negative) defines the direction of rotation of the internal gearwheel relative to the direction of rotation of the crank: with a positive ratio mark, the internal gearwheel rotates in the opposite direction to the crank; at the negative ratio mark, the directions of rotation of the internal gearwheel and the crank are coincident. Under the uncertainty of this ratio (where 2γ 3 = γ 2 ), the internal linkage gear is rigidly fixed to the housing while the kinematic drive is absent. Center of the rear axle, dependent on the relationship between the radii r and Π, rotating on the crank. perform elliptical or linear (where ri = r) of a rolling three LT 5363 B movement of the elliptical movement of the major axis length equal to 2 (r + ri), a minor axis equal to 2 (r-ri) and its direction of movement can be any according to need.
Galimas mechanizmo komponavimo variantas, kai visi krumpliaračiai ir kinematinė pavara sumontuoti priešingoje korpuso pusėje, negu laikiklis ir galinė ašis. Tuomet satelitinis krumpliaratis nejudamai užtvirtintas ant ekscentriškai sumontuotos ašies, laisvai besisukančios skriejiko ekscentrinėje kiaurymėje ir nejudamai sutvirtintos su laikikliu bei galine ašimi, o kinematinės pavaros baigiamasis elementas, pavyzdžiui, krumpliaratis, pagamintas išvien su vidinio sukabinimo krumpliaračiu.A mechanism option is available where all the gears and kinematic drive are mounted on the opposite side of the housing from the bracket and rear axle. The satellite gear is then rigidly mounted on an eccentric mounted axle, freely rotatable in the crank eccentric hole and rigidly fixed to the bracket and rear axle, and a cinematic gear finishing member, such as a gear, is made with an internally coupled pinion.
Tokio komponavimo tikslas - išlaisvinti galinės ašies judėjimo erdvę mechanizmo prijungimui prie elipsinį ar tiesiaeigį slenkamąjį judėjimą vykdančio mechanizmo.The purpose of such a composition is to free the rear axle movement space for attaching the mechanism to an elliptical or linear sliding mechanism.
Siūlomas mechanizmų komponavimo variantas, kai į vieną sistemą nuosekliai sujungiami mažiausiai du aukščiau minėti vienodų parametrų mechanizmai, turintys tuos pačius spindulius r, rb Γ2 ir r3 bei vienodus judančių elementų greičius (elementų sukimosi kryptys gali būti ir priešingos). Kiekvienas mechanizmas papildytas nejudamai užtvirtintais vienodų matmenų krumpliaračiais, sujungiančiais skriejikų ir vidinio sukabinimo krumpliaračių kinematines grandines, o kinematinė pavara sumontuota bent viename iš sujungtų mechanizmų.An arrangement of mechanisms is proposed in which at least two of the above-mentioned mechanisms of the same parameters, having the same radii r, r b Γ2 and r 3, and the same moving speeds of elements are rotated in a single system. Each mechanism is supplemented by rigidly fixed pulleys of the same dimensions, connecting the kinematic chains of the cranks and the pivot pinions, and the kinematic drive is mounted in at least one of the connected mechanisms.
Tokio jungimo tikslas - paprastomis priemonėmis sujungti keletą elipsinio ar tiesiaeigio slenkamojo judėjimo mechanizmų, judančių vienodais greičiais ir vienodomis eigomis, į vieningą agregatą.The purpose of this coupling is to combine, by simple means, several mechanisms of elliptical or linear motion, which move at the same speed and at the same stroke, into a single unit.
Dar vienas mechanizmų komponavimo variantas, kai į vieną sistemą nuosekliai sujungti keli vienodų ir skirtingų parametrų aukščiau paminėti siūlomi mechanizmai, papildyti nejudamai užtvirtintais krumpliaračiais, sujungiančiais skriejikų ir vidinio sukabinimo krumpliaračių kinematines grandines taip, kad kiekviename iš sujungtų mechanizmų vidinio sukabinimo krumpliaratis sukasi r2/(2r3-r2) karto lėčiau už skriejiką. Jo sukimosi kryptis sutampa su skriejiko sukimosi kryptimi, jei santykis Γ2/(2γ3-Γ2) turi neigiamą ženklą, ir yra priešinga, jei šis santykis yra teigiamas. Kinematinė pavara turi būti sumontuota bent viename iš sujungtų mechanizmų.Another variation of the mechanism design is the combination of several of the above-mentioned proposed mechanisms of the same and different parameters in a single system, complemented by rigid pinions that interconnect the kinematic chains of cranks and pinions so that the pinion 2 rotates in each of the paired mechanisms. 3 -r2) times slower than the crank. Its direction of rotation coincides with the direction of rotation of the crank if the ratio Γ2 / (2γ 3 -Γ2) has a negative sign and is the opposite if this ratio is positive. The kinematic actuator shall be installed in at least one of the coupled mechanisms.
Tokio jungimo tikslas - sujungti keletą skirtingų elipsinio ar tiesiaeigio slenkamojo judėjimo mechanizmų (pvz., vidaus degimo variklių ir kompresorių), judančių skirtingais greičiais ir skirtingomis eigomis, su siūlomų mechanizmų sistema į vieningą agregatą.The purpose of this coupling is to combine several different mechanisms of elliptical or linear propulsion (eg internal combustion engines and compressors) moving at different speeds and strokes with a system of proposed mechanisms into a single unit.
Siūloma mechanizmų sistema, kai du vienodi aukščiau minėti mechanizmai sumontuoti vienas priešais kitą ant bendro pagrindo taip, kad jų galinės ašys, judančios vienodu greičiu, vienodomis kryptimis bei vienodo dydžio eigomis, sutampa; galinės ašys gali būti pagamintos išvien arba sujungtos nejudamai. Be to, abiejų mechanizmų korpusai ir pagrindas taip pat gali būti pagaminti išvien.A mechanism system is proposed in which the two above-mentioned mechanisms are mounted opposite each other on a common ground so that their rear axles, traveling at the same speed, in the same directions and in the same gauge, overlap; the rear axles may be assembled or fixed together. In addition, the casings and base of both mechanisms can also be made together.
Šios mechanizmų sistemos sujungimo tikslas - išplėsti pritaikymo galimybes, pakeisti apkrovų, veikiančių į galines ašis, pobūdį ir dydžius bei suteikti naujas siūlomų mechanizmų ryšio su kitais mechanizmais galimybes.The purpose of interconnecting this mechanism system is to expand application capabilities, to change the nature and magnitude of loads acting on the rear axles and to provide new capabilities for the proposed mechanisms to interact with other mechanisms.
Šis išradimas gali įvykdyti perversmą įvairiose pramonės šakose, nes leidžia, panaudojant paprastas kieto kinematinio ryšio sistemas (krumpliaratines, sliekines, grandinines, krumpliuoto diržo ar panašiai), bet nenaudojant sudėtingų ir imlių švaistiklinių mechanizmų, keisti elipsinius ar tiesiaeigius slenkamuosius judėjimus sukamaisiais ir atvirkščiai, leidžia išvengti šoninių jėgų poveikio tiesiaeigiuose mechanizmuose (pvz., vidaus degimo variklių cilindruose ir stūmokliuose), tuo pačiu padidinti jų ekonomiškumą ir ilgaamžiškumą. Prie naujo mechanizmo privalumų reikia priskirti galimybę sujungti tarpusavyje kelis to paties tipo mechanizmus, turinčius tokias pat arba skirtingas charakteristikas, tarp jų ir skirtingas galinių ašių eigas, jų tarpusavio kryptis 180° ribose bei jėgos charakteristikas, o taip pat galinių ašių judėjimą pagal žinomus dėsnius, tai leidžia optimizuoti naujų įrenginių projektavimo ir gamybos procesus.The present invention has the potential to revolutionize various industries by allowing simple rigid kinematic communication systems (gear, worm, chain, chain belt or the like) but without the use of sophisticated and responsive crank mechanisms to change elliptical or linear reciprocating motions and vice versa. Avoid the effects of lateral forces on linear mechanisms (eg cylinders and pistons of internal combustion engines) while increasing their economy and durability. The advantages of the new mechanism include the possibility of interconnecting several mechanisms of the same type having the same or different characteristics, including different rear axle strokes, their 180 ° rotation and force characteristics, and the movement of the rear axles according to known laws, this allows optimization of the design and production processes of new equipment.
Išradimas paaiškinamas brėžiniais, kur Fig.1 pateikta mechanizmo principinė schema, Fig.2 - mechanizmo galinės ašies centro elipsinio slenkamojo judėjimo schema, Fig.3 - vienas iš galimų mechanizmo komponavimo variantų, Fig.4 - kelių vienodų parametrų mechanizmų jungimo į sistemą schema, Fig.5 - kelių vienodų ir kelių skirtingų parametrų mechanizmų jungimo į vieną sistemą schema, Fig.6 - vienodų judėjimo dažnių ir vienodų eigų mechanizmų sistemos, kai kiti parametrai skirtingi, schema, Fig.7 - dviejų vienodų mechanizmų sistemų, sumontuotų galinėmis ašimis viena priešais kitą, sujungimo į bendrą sistemą schema.The invention is explained by the drawings, wherein Fig. 1 is a schematic diagram of the mechanism, Fig. 2 is a diagram of elliptical sliding movement of the center of the rear axle of the mechanism, Fig. 3 is a possible embodiment of the mechanism. Fig.5 is a schematic diagram of several mechanisms of the same and several different parameters into one system, Fig.6 is a diagram of a system of identical motion frequencies and gears with different parameters, Fig.7 is a system of two identical mechanisms mounted on the rear axles opposite one another, the scheme of connecting to a common system.
Fig.1 parodytą mechanizmą sudaro korpusas 1, jame laisvai besisukantis vidinio sukabinimo krumpliaratis 2 su dalijamojo skersmens spinduliu r2, išorinio sukabinimo satelitinis krumpliaratis 3 su dalijamojo skersmens spinduliu r3, laisvai besisukantis skriejike 4 ekscentriškai sumontuotos ašies 5, nutolusios nuo krumpliaračio 2 viduje laisvai besisukančio skriejiko 4 centrinio veleno 9 ašies atstumu r, atžvilgiu, laikiklis 6 ir galinė ašis 7, nutolusi nuo satelitinio krumpliaračio 3 sukimosi ašies centro atstumu n , nejudamai sujungti tarpusavyje ir su satelitiniu krumpliaračiu 3, kontrasvoris 8, nejudamai sujungtas su skriejikų 4 (jeigu būtinas balansavimas), varantysis (arba varomasis) elementas 10 ir nekintamai apibrėžto perdavimo santykio kinematinė pavara 15 (krumpliaratine, sliekinė, grandininė, krumpliuoto diržo pavara ar panašiai). Fig.1 sąlyginai parodytą kinematinę pavarą 15 sudaro krumpliaratis 11, nejudamai užtvirtintas ant skriejiko 4 centrinio veleno 9, laisvai besisukantis korpuse 1 užtvirtintos ašies 16 atžvilgiu krumpliaračių 12, 13 blokas bei krumpliaratis 14, nejudamai sujungtas su krumpliaračiu 2.The mechanism shown in Fig. 1 consists of a housing 1, a freely rotatable internal pinion 2 with a divisible diameter radius r 2 , an external coupling satellite gear 3 with a divisive diameter radius r 3 , freely rotating in a pulley 4 eccentrically mounted internally 5 spaced apart with respect to the axis r of the rotating crank 4 relative to the axis 9 of r, the bracket 6 and the rear axle 7 distal to the pivot axis n of the satellite gear 3 are connected to each other and to the satellite gear 3, counterweight 8, fixed to the cranks 4 balancing), a driving (or driving) element 10, and a kinematic drive 15 (of a gear, worm, chain, gear or similar) of fixed ratio. The kinematic gear 15 shown in Fig. 1 consists of a gear 11 fixedly mounted on a central shaft 9 of the crank 4, rotatably rotated relative to the axis 16 fixed in the housing 1, a gear unit 12, 13 and a gear 14 fixedly connected to the gear 2.
Satelitinis krumpliaratis 3 gali būti ir nejudamai užtvirtintas ant ašies 5 bei kartu su ja laisvai suktis skriejiko 4 ekscentrinėje kiaurymėje, kurios atstumas iki skriejiko 4 centrinio veleno 9 ašies turi būti lygus r.The satellite gear 3 can also be rigidly mounted on the axis 5 and rotate freely therewith in the eccentric hole of the crank 4, whose distance to the axis 9 of the central shaft 9 of the crank 4 must be equal to r.
Kinematinės pavaros 15 perdavimo santykis r2/(2r3-r2) apibrėžia, kiek kartų krumpliaratis 2 turi suktis lėčiau, nei skriėjikas 4, o šio santykio ženklas (pliusas arba minusas) apibrėžia vidinio kabinimo krumpliaračio 2 sukimosi kryptį skriejiko 4 sukimosi krypties atžvilgiu. Esant teigiamam santykiui, vidinio sukabinimo krumpliaratis 2 turi suktis priešinga kryptimi nei skriejikas 4. Esant neigiamam santykiui, vidinio sukabinimo krumpliaračio 2 ir skriejiko 4 sukimosi kryptys turi sutapti. Esant šio santykio neapibrėžtumui, (kai 2r3=r2, santykis lygus begalybei) vidinio sukabinimo krumpliaratis 2 turi būti nejudamai sutvirtintas su korpusu 1, o kinematinės pavaros 15 turi nebūti. Varantysis (arba varomasis) elementas 10 gali būti sujungtas kinematiškai ne tik su skriejiko 4 centriniu velenu 9, bet ir su bet kuriuo besisukančiu mechanizmo elementu, išskyrus satelitinį krumpliaratį 3, t.y., mechanizmas gali būti naudojamas ir kaip krumpliaratinis reduktorius, turintis galimybę prijungti mažiausiai vieną varantįjį elementą ir mažiausiai vieną varomąjį elementą.The transmission ratio r 2 / (2r 3 -r 2) of the kinematic drive 15 defines the number of times the gear 2 must rotate slower than the crank 4, and the sign of this ratio (plus or minus) defines the direction of rotation of the internal pinion 2 relative to the rotation direction. In the positive ratio, the inner drive pinion 2 must rotate in the opposite direction to the crank 4. In the negative ratio, the inner drive pinion 2 and the pulley 4 must rotate. With this ratio uncertain (where 2r 3 = r 2 , the ratio is infinite) the internal gear pinion 2 must be rigidly fixed to the housing 1 and the kinematic actuator 15 must be absent. The driving (or driving) element 10 may be kinematically connected not only to the central shaft 9 of the crank 4, but also to any rotating mechanism element other than the satellite gear 3, i.e. the mechanism may also be used as a gear reducer having at least one a driving element and at least one driving element.
Mechanizmas dirba tokiu būdu.The mechanism works this way.
Sukantis skriejiko 4 velenui 9, skriejikas 4 kartu su ekscentriškai sumontuota ašimi 5 juda apskritimu. Tuo pat metu kinematinė pavara 15 verčia lėtai suktis ir vidinio sukabinimo krumpliaratį 2. Satelitinis krumpliaratis 3, esantis sukabinime su vidinio sukabinimo krumpliaračiu 2, sukasi apie savo ašį ir kartu su skriejikų 4 juda apskritimu, o su juo sutvirtintas galinės ašies 7 centras atlieka:As the shaft 9 of the crank 4 rotates, the crank 4, together with the eccentrically mounted axis 5, moves in a circular motion. At the same time, the kinematic drive 15 causes the inner gear wheel 2 to rotate slowly. The satellite gear 3 located in the coupling with the internal gear wheel 2 rotates about its axis and moves with the cranks 4 in a circular motion, with the center of the rear axle 7 secured thereto.
tiesiaeigį slenkamąjį judėjimą, jei ri=r; sukamąjį judėjimą apie centrinio veleno 9 ašį, jei ri=0; taisyklingą elipsinį slenkamąjį judėjimą, jei ri>0 ir n #r.linear displacement if ri = r; rotation about axis 9 of the center shaft for ri = 0; regular elliptic scrolling if ri> 0 and n #r.
Galinės ašies 7 centrui atliekant tiesiaeigį slenkamąjį judėjimą, pastarasis per vieną skriejiko 4 apsisukimą atlieka vieną dvigubą eigą, kurios atstumas tarp galinių taškų lygus 2(r+ri). Galinės ašies 7 centrui atliekant elipsinį slenkamąjį judėjimą, pastarasis per vieną skriejiko 4 apsisukimą apibrėžia vieną taisyklingos elipsės formos trajektoriją. Šios elipsės didysis pusašis lygus (r+ri), mažasis pusašis lygus (r-ią), didžiosios ašies ilgis lygus 2(r+rj), o mažosios ašies ilgis lygus 2(r-ri).As the center axis of the rear axle 7 moves in a linear motion, the latter performs one double stroke in one revolution of the crank 4, the distance between the end points being equal to 2 (r + ri). As the center of the rear axle 7 performs an elliptical sliding motion, the latter defines a single elliptical trajectory per revolution of the crank 4. This ellipse has a major axis equal to (r + ri), a minor axis equal to (r), a major axis equal to 2 (r + rj), and a minor axis equal to 2 (r-ri).
Tiesiaeigio slenkamojo judėjimo trajektorija ir elipsinio slenkamojo judėjimo trajektorijos didžioji ašis sutampa su tiese, kuri gali būti išvesta tam tikroje padėtyje per satelitinio krumpliaračio 3 sukimosi ašį, skriejiko 4 centrinio veleno 9 ašį ir galinės ašies 7 centrą kai pastarasis yra tolimiausioje nuo centrinio veleno 9 padėtyje, ir kuri gali būti nustatoma bet kokiu norimu kampu pagal poreikį.The linear propulsion trajectory and the major axis of the elliptical propulsion trajectory coincide with a line that can be output at a particular position through the axis of rotation of the satellite gear 3, center axis 9 of the crankshaft and center 7 of the rear axle and which can be set at any desired angle as needed.
Mechanizmas dirba ir atvirkščiai negu aukščiau aprašyta, t.y., galinės ašies 7 centrui judant elipsiniu arba tiesiaeigiu slenkamuoju judėjimu, visi kiti elementai, sukęsi prieš tai aprašytu būdu, atlieka sukamąjį judėjimąThe mechanism also works in the opposite direction to that described above, i.e., with the center of the rear axle 7 moving in an elliptical or linear sliding motion, all other elements rotated in the manner described above to perform a rotational movement.
Fig.2 parodyta galinės ašies 7 centro elipsinio slenkamojo judėjimo trajektorijos schema.Fig. 2 shows a diagram of the elliptical sliding motion of the center of the rear axle 7.
Kaip matosi iš mechanizmo aprašymo, vidinio sukabinimo krumpliaratis 2 sukasi Γ2/(2γ3-Γ2) karto lėčiau, nei skriejikas 4 kartu su jo ekscentriškai sumontuota ašimi 5. Jei krumpliaratis 2 nesisuktą tuomet, skriėjikui 4 pasisukus kampu etą satelitinis krumpliaratis pasisuktų nuo pradinės padėties kampu <z4 * . Tačiau krumpliaratis 2 sukasi ir, skriejikui 4 pasisukus kampu oų, tuo pat metu priverčia satelitinį krumpliaratį 3 pasisukti / λ papildomu kampu , dėl to bendras satelitinio krumpliaračio 3 posūkioAs can be seen from the description of the mechanism, the internal gear pinion 2 rotates Γ2 / (2γ3-Γ2) times slower than the crank 4 with its eccentric mounted axis 5. If the pinion 2 is not rotated then the pinion 4 will rotate the satellite pinion <z 4 *. However, gear 2 rotates and rotates crank 4 at an angle while simultaneously causing satellite gear 3 to rotate / λ an additional angle, resulting in a total turn of satellite gear 3
V 2 r3 r2 J kampas a3=aĄ * — + αΛ \2r3~r2 y <2 1 ” ' 3 2 α3=α4 * — * l +r3 l r2 J r, r, + 2 r, - r7 a3=aĄ*~ * —---r3 r2 «3=204;V 2 r 3 r 2 J angle a 3 = A A * - + α Λ \ 2r 3 ~ r 2 y <2 1 '3 2 α 3 = α 4 * - * l + r 3 l r 2 t r r + r 2 - r 3 = a 7 a a ~ * * ---- r 3 r 2 "3 = 204;
Vadinasi, siūlomame mechanizme satelitinis krumpliaratis 3 visada pasisuka du kartus didesniu kampu nei skriejikas 4.Consequently, in the proposed mechanism, the satellite gear 3 always rotates twice as wide as the crank 4.
Įsitikinkime, kad galinės ašies 7 centras juda elipsinio slenkamojo judėjimo trajektorija.Let's make sure that the center of the rear axle 7 is moving in an elliptic sliding motion.
Matematinė elipsės lygtis yra: =l;The mathematical equation for the ellipse is: = l;
Mūsų atveju:In our case:
Elipsės didysis pusašis a=(r+ri);Great ellipse of the ellipse a = (r + ri);
Elipsės mažasis pusašis b-(r-ri);Elliptical small axial b- (r-ri);
Jei galinės ašies 7 centro momentinės koordinatės, kurių reikšmes matome Fig.2, tenkina elipsės lygties sąlygą, tai reiškia, kad jo judėjimo trajektorija yra elipsė.If the instantaneous coordinates of the center of the rear axle 7, whose values are shown in Fig. 2, satisfy the condition of the elliptic equation, it means that its trajectory of motion is an ellipse.
Į elipsės lygtį:To the elliptic equation:
2 ^L + 2L=i. b2 a2 ’ įstatome reikšmes:2 ^ L + 2L = i. b 2 a 2 'we put the meanings:
(r - η )2 * sin2 aĄ (r + η )2 * cos2 a4 _1 (r - η) 2 * sin 2 aĄ (r + η) 2 * cos 2 a4 _ 1
O-η)2 + + =i sin2 «4+ cos2 04=1;O-η) 2 + sin i = 2 "2 4+ cos 04 = 1;
1=1.1 = 1.
Vadinasi, galinės ašies 7 centras tikrai juda elipsiniu slenkamuoju judėjimu, 10 pastarasis per vieną skriejiko 4 apsisukimą apibrėžia vieną taisyklingos elipsės formos trajektoriją, šios elipsės didysis pusašis a=(r+ri), mažasis pusašis b=(r-ri), didžiosios ašies ilgis lygus 2(r+ri), mažosios ašies ilgis lygus 2(r-ri), o elipsės centras yra skriejiko 4 centrinio veleno 9 ašyje. Jei spindulys ią=O, didžioji ir mažoji elipsės ašys susilygina ir galinės ašies 7 centras juda apskritimu. Jei spindulys ri=r, tai elipsės mažoji ašis tampa lygi nuliui, o galinės ašies 7 centras juda tiesiaeigiu slenkamuoju judėjimu. Tiesiaeigio slenkamojo judėjimo trajektorija ir elipsinio slenkamojo judėjimo trajektorijos didžioji ašis sutampa su tiese, kuri gali būti išvesta tam tikroje padėtyje per satelitinio krumpliaračio 3 sukimosi ašį, skriejiko 4 centrinio veleno 9 ašį ir galinės ašies 7 centrą, kai pastarasis yra tolimiausioje nuo centrinio veleno 9 padėtyje, ir kuri gali būti nustatoma bet kokiu norimu kampu pagal poreikį.Hence, the center of the rear axis 7 really moves in an elliptical sliding motion, the latter 10 defining one regular elliptical trajectory per revolution of the crank 4, the major half-axis a = (r + ri) of this ellipse, the minor axis b = (r-ri), the major axis. is equal to 2 (r + ri), the minor axis is equal to 2 (r-ri), and the center of the ellipse is on the axis 9 of the center shaft of the crank 4. For radius i = O, the major and minor axes of the ellipse align and the center of the rear axis 7 moves in a circle. If the radius ri = r, the minor axis of the ellipse becomes zero, and the center of the rear axis 7 moves in a linear sliding motion. The linear propulsion trajectory and the major axis of the elliptical propulsion trajectory coincide with a line that can be output at a particular position through the axis of rotation of satellite gear 3, center axis 9 of the crankshaft 4 and center 7 of the rear axle , and can be set at any desired angle as needed.
Fig.3 parodytas siūlomo mechanizmo variantas, kai visi krumpliaračiai ir kinematinė pavara 15 sumontuoti priešingoje korpuso 1 pusėje, negu laikiklis 6 ir galinė ašis 7.Fig. 3 shows a variant of the proposed mechanism in which all the gears and the kinematic actuator 15 are mounted on the opposite side of the housing 1 from the bracket 6 and the rear axle 7.
Kaip pavaizduota brėžinyje, vidinio sukabinimo krumpliaratis 2, satelitinis 25 krumpliaratis 3 ir kinematinė pavara 15, pavyzdžiui, sudaryta iš krumpliaračių 11, 12, 13 ir 14, yra vienoje korpuso 1 pusėje, o laikiklis 6 ir galinė ašis 7 - kitoje pusėje. Be to, satelitinis krumpliaratis 3 nejudamai sujungtas su skriejike 4 ekscentriškai sumontuota ašimi 5, laisvai besisukančia skriejiko 4 ekscentrinėje kiaurymėje ir nejudamai sujungta su laikikliu 6 bei galine ašimi 7, o krumpliaratis 14 nejudamai sujungtas su vidinio sukabinimo krumpliaračiu 2.As illustrated in the drawing, the internal coupling gear 2, the satellite gear wheel 3 and the cinematic gear 15, for example consisting of gears 11, 12, 13 and 14, are on one side and the bracket 6 and the rear axle 7 on the other. In addition, the satellite gear 3 is fixedly connected to an eccentric axis 5 of the crank 4, rotating freely in the eccentric hole of the crank 4 and fixedly connected to the bracket 6 and the rear axle 7, and the gear 14 is fixedly connected to the pinion 2.
Fig.4 pateikta kelių vienodų parametrų mechanizmų jungimo į sistemą schema.Figure 4 shows a schematic diagram of the connection of several identical parameter mechanisms to the system.
Kaip pavaizduota brėžinyje, į sistemą nuosekliai sujungti keli (mažiausiai du) vienodų parametrų siūlomi mechanizmai, turintys tuos pačius spindulius r, rj, r2 ir Γ3 bei vienodus judančių elementų greičius.As shown in the drawing, several (at least two) proposed mechanisms of the same parameters, having the same radii r, rj, r2 and Γ3 and the same speeds of moving elements, are sequentially connected to the system.
Kiekvienas mechanizmas papildytas vienodų matmenų krumpliaračiais 17, 5 pagamintais, tarkime, kaip vidinio sukabinimo krumpliaračio 2 išorinis krumplinis vainikas, ir vienodų matmenų krumpliaračiais 18, nejudamai sutvirtintais su skriejiko 4 centriniu velenu 9. Kinematinė pavara 15 sumontuota bent ant vieno iš sujungiamų mechanizmų.Each mechanism is complemented by pulleys 17, 5 of uniform dimensions, e.g., as an outer crown of the inner pinion 2, and pulleys 18 of a uniform dimension fixedly mounted on a central shaft 9 of the crank 4. The kinematic drive 15 is mounted on at least one of the linking mechanisms.
Fig.5 ir Fig.6 pateikta kelių vienodų ir kelių skirtingų parametrų mechanizmų jungimo į vieną sistemą schema.Figs. 5 and 6 show a scheme of connecting several mechanisms of the same and several different parameters into one system.
Fig. 5 pateiktas mechanizmo variantas, kai į sistemą nuosekliai sujungti ir vienodų, ir skirtingų parametrų siūlomi mechanizmai (skiriasi spinduliai r, Γμ Γ2 ir Γ3, judėjimų greičiai bei eigos, krumpliaračių 17 ir 18 matmenys), tačiau visi jie užtikrina galinių ašių 7 centrų elipsinį ar tiesiaeigį slenkamąjį judėjimą.FIG. Fig. 5 shows a variant of the mechanism, where the mechanisms of the same and different parameters (radii r, Γμ Γ2 and Γ3, speeds and movements of gears, dimensions of gears 17 and 18) are consistently connected to the system, but all provide elliptical or linear motion.
Galimi ir tokie siūlomų mechanizmų junginiai, kai, tarkime, visų sujungtų mechanizmų galinių ašių 7 centrai juda elipsiniu ar tiesiaeigiu slenkamuoju judėjimu vienodu dažniu ir vienodo dydžio eigomis (Fig.6), tačiau mechanizmų spinduliai Γ2 ir r3 bei krumpliaračių 17 ir 18 matmenys yra skirtingi.Combinations of the proposed mechanisms are also possible when, say, the centers of the rear axles 7 of all connected mechanisms move in elliptical or linear sliding motion at the same frequency and with the same stroke (Fig.6), but the mechanisms have radii Γ2 and r3 and gears 17 and 18. .
Fig.7 pateikta dviejų vienodų siūlomų mechanizmų sistemų, sumontuotų galinėmis ašimis viena priešais kitą, sujungimo į bendrą sistemą schema.Fig. 7 is a schematic diagram of the connection of two identical proposed mechanism systems mounted with the rear axles facing each other into a common system.
Kaip matosi iš brėžinio, dvi vienodos siūlomų mechanizmų sistemos, turinčios korpusus 1,1a, sumontuotos viena priešais kitą ant bendro pagrindo 20 taip, kad jų priešais esančios ašys, tarkime, 7 ir 7a, judančios vienodu greičiu, vienodomis kryptimis bei vienodo dydžio eigomis, yra vienoje tiesėje; pastarosios, tarkime, gali būti pagamintos ir išvien arba sujungtos tarpusavyje nejudamai. Korpusai 1, la ir pagrindas 20 taip pat gali būti išvien.As can be seen from the drawing, two identical systems of the proposed mechanisms having housings 1,1a are mounted opposite each other on a common ground 20 such that their opposite axes, say 7 and 7a, move in the same speed, in the same directions and in the same stroke, is in one line; the latter may, for example, be manufactured and assembled together or fixed together. Shells 1, la and base 20 may also be combined.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2005004A LT5363B (en) | 2005-01-14 | 2005-01-14 | Gearwheel mechanism for the conversion of elliptical or rectilineal motion into rotary motion and visa versa |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2005004A LT5363B (en) | 2005-01-14 | 2005-01-14 | Gearwheel mechanism for the conversion of elliptical or rectilineal motion into rotary motion and visa versa |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LT2005004A LT2005004A (en) | 2006-07-25 |
| LT5363B true LT5363B (en) | 2006-10-25 |
Family
ID=36790687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LT2005004A LT5363B (en) | 2005-01-14 | 2005-01-14 | Gearwheel mechanism for the conversion of elliptical or rectilineal motion into rotary motion and visa versa |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| LT (1) | LT5363B (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5212996A (en) | 1990-02-06 | 1993-05-25 | Laszlo Berinkey And Josef Szecsanszky | Crank drive with planetary pivot pin, favourably for piston power engines and machine tools |
| WO2003033945A1 (en) | 2001-10-16 | 2003-04-24 | Valerijus Kupcovas | Gearwheel mechanism for the conversion of reciprocal motion into rotary motion and visa versa |
| LT2003067A (en) | 2003-07-09 | 2005-01-25 | Valerijus Kupcovas | Gearwheel mechanism-reductor for the conversion of forward motion into rotary action and visa versa |
-
2005
- 2005-01-14 LT LT2005004A patent/LT5363B/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5212996A (en) | 1990-02-06 | 1993-05-25 | Laszlo Berinkey And Josef Szecsanszky | Crank drive with planetary pivot pin, favourably for piston power engines and machine tools |
| WO2003033945A1 (en) | 2001-10-16 | 2003-04-24 | Valerijus Kupcovas | Gearwheel mechanism for the conversion of reciprocal motion into rotary motion and visa versa |
| LT5041B (en) | 2001-10-16 | 2003-08-25 | Valerijus Kupcovas | Gearwheel mechanism for conversion of forward motion into rotary motion and visa versa |
| LT2003067A (en) | 2003-07-09 | 2005-01-25 | Valerijus Kupcovas | Gearwheel mechanism-reductor for the conversion of forward motion into rotary action and visa versa |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| LT2005004A (en) | 2006-07-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102959182B (en) | The reciprocating-piston engine that mass balance is improved | |
| CN102434279A (en) | Combustion engine without crank shaft connection rod | |
| US8789455B2 (en) | Drive mechanism for an oscillating piston rotor | |
| CN106704529B (en) | A kind of gear-tooth item-crankshaft coupled engine switching mechanism | |
| US6006619A (en) | Internal combustion engine with improved orbital crankshaft motion converter | |
| US20030183026A1 (en) | Apparatus for converting rotary to reciprocating motion and vice versa | |
| CN107725712B (en) | Reciprocating-rotary motion conversion mechanism and water pump thereof | |
| CN1156795A (en) | Reciprocating motion and rotary motion gear type interchange mechanism | |
| US5212996A (en) | Crank drive with planetary pivot pin, favourably for piston power engines and machine tools | |
| US2157764A (en) | Internal combustion engine | |
| CN102230423B (en) | Gear transmission internal combustion engine | |
| US10781903B2 (en) | Slider-crank mechanism for eliminating side forces | |
| LT5363B (en) | Gearwheel mechanism for the conversion of elliptical or rectilineal motion into rotary motion and visa versa | |
| CN108006186B (en) | Reciprocating-rotating motion conversion mechanism and water pump | |
| CN208935302U (en) | A kind of oscillating rack-crankshaft switching mechanism | |
| LT5364B (en) | External gearing mechanism for the conversion of elliptical or rectilineal motion into rotary motion and visa versa | |
| JP2002286020A (en) | Crank mechanism of reciprocating engine | |
| LT5398B (en) | Piston mechanism without connecting-rod | |
| CN104314675A (en) | Power transmission device with cycloid cam and wobble mechanism combined | |
| LT5380B (en) | Piston mechanism without connecting-rod | |
| CN2249333Y (en) | Sleeve piston driving device | |
| RU2134795C1 (en) | Method of and volumetric expansion (displacement) machine for conversion of motion | |
| LT5041B (en) | Gearwheel mechanism for conversion of forward motion into rotary motion and visa versa | |
| CN1966329A (en) | Planetary gear type steering device | |
| US20070295121A1 (en) | Transmission System |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20130114 |