RU2102642C1 - Mechanism for converting motion - Google Patents

Abstract

FIELD: gear trains and leverage mechanisms for converting rotary motion into reciprocating motion; internal combustion engines and drives of working members of machines. SUBSTANCE: mechanism includes input members in form of reduction gear consisting of bevel gears; sun gear of reduction gear is secured on input shaft and side gears thrown into engagement with sun gear are mounted rotatably on one fixed shaft at right angle. Ends of shaft located at distance from side gears of reduction gear carry sun gears of planetary mechanisms which are used as transfer member; their satellites are mounted rotatably on shafts rigidly secured on outer end faces of side gears of reduction gear at distance form axis of fixed shaft equal to diameter of satellite. Pins are mounted at eccentricity on outer end face of one of satellites; they are articulated wit output members made in form of connecting rods with pistons. On opposite members, pins are mounted in counter-phase. EFFECT: enhanced efficiency of engine due to multi-member construction at periodically changing speed of output member. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к зубчато-рычажным передачам для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, а также в приводах рабочих органов станков. The invention relates to the field of mechanical engineering, namely to gear-link gears for converting rotational motion into reciprocating and vice versa, and can be used in internal combustion engines, as well as in drives of working bodies of machine tools.

В основу изобретения заложен принцип многозвенного механизма, выходное звено которого с периодически изменяемой скоростью в фиксированной точке на этом звене описывает траекторию в виде эпициклоиды. Основу предлагаемой конструкции при этом составляет зубчато-рычажный планетарный кривошипно-ползунный механизм в оригинальном сочетании с редуктором, также оригинального конструктивного решения. The basis of the invention is the principle of a multi-link mechanism, the output link of which with a periodically variable speed at a fixed point on this link describes a trajectory in the form of an epicycloid. The basis of the proposed design in this case is a gear-lever planetary crank-slide mechanism in the original combination with a gearbox, also of an original design solution.

В качестве аналогов предлагаемого устройства рассмотрим следующие механизмы:
1) Зубчато-кулисный планетарный механизм для воспроизведения циклоидных кривых предназначен для использования в приводах рабочих органов станков для обработки поверхностей циклоидального профиля (Авт.свид. СССР N 761770, F 16 H 21/14, 1980 г.). Механизм содержит центральное колесо, водило с установленным на нем сателлитом и кулису с камнем, шарнирно установленным на водиле, причем кулиса шарнирно соединена с сателлитом в точке, воспроизводящей заданную циклоиду. С помощью данного устройства воспроизводят перестраиваемую циклоиду, а для повышения жесткости механизма в него вводят кривошип.As analogues of the proposed device, we consider the following mechanisms:
1) The gear-rocker planetary mechanism for reproducing cycloid curves is intended for use in the drives of the working bodies of machines for treating surfaces of a cycloidal profile (Autosvid. USSR N 761770, F 16 H 21/14, 1980). The mechanism comprises a central wheel, a carrier with a satellite mounted on it and a link with a stone pivotally mounted on the carrier, the link being pivotally connected to the satellite at a point reproducing a given cycloid. Using this device reproduce tunable cycloid, and to increase the rigidity of the mechanism, a crank is introduced into it.

2) Известен механизм для преобразования движения, предназначенный для получения сложных траекторий движения исполнительного органа (Авт. свид. СССР N 1236237, F 16 H 21/20, 1986 г.). Механизм содержит основной кривошипный вал с регулируемым радиусом, дополнительный кривошипный вал с регулируемым по величине радиусом кривошипа и синхронизирующую передачу, а также вспомогательный кривошип с регулируемым радиусом, установленный на основном кривошипном валу. Синхронизирующая передача выполнена, по крайней мере, из трех взаимно зацепляющихся цилиндрических зубчатых колес с параллельными осями, закрепленных по одному на соответствующих кривошипных валах. При этом синхронизирующая передача имеет регулируемое передаточное отношение. Данный механизм позволяет получить множество траекторий. 2) A known mechanism for converting motion, designed to obtain complex trajectories of the Executive body (Auth. St. USSR N 1236237, F 16 H 21/20, 1986). The mechanism contains a main crank shaft with an adjustable radius, an additional crank shaft with a variable radius of the crank and a synchronizing gear, as well as an auxiliary crank with an adjustable radius mounted on the main crank shaft. The synchronizing transmission is made of at least three mutually engaged cylindrical gears with parallel axes, mounted one at a time on the corresponding crank shafts. In this case, the synchronizing transmission has an adjustable gear ratio. This mechanism allows you to get many trajectories.

3) Известен импульсный механизм, в котором содержится два планетарных импульсатора, каждый из которых включает ведущее и ведомое звенья и связывающие их неуравновешенные сателлиты, и зубчатую передачу из трех конических колес с заторможенным водилом (Авт. свид. CCCР N 1698550, F 16 H 33/14, 1991 г.). Здесь боковые колеса зубчатой передачи жестко связаны с ведущими звеньями импульсаторов. Неуравновешенные сателлиты импульсаторов установлены в противофазе, а их ведомые звенья жестко связаны между собой. Механизм работает в импульсном режиме с помощью фазировки грузов, закрепленных на ведущих звеньях планетарных импульсаторов, и не пригоден для преобразования движения в одном направлении. 3) A pulse mechanism is known in which two planetary impulses are contained, each of which includes the driving and driven links and the unbalanced satellites connecting them, and a gear train of three bevel wheels with a braked carrier (Auth. Certificate. CCCR N 1698550, F 16 H 33 / 14, 1991). Here, the side gear wheels are rigidly connected to the driving links of the pulsers. Unbalanced impulse satellites are installed in antiphase, and their driven links are rigidly interconnected. The mechanism operates in a pulsed mode by phasing weights fixed on the leading links of planetary pulsers and is not suitable for converting movement in one direction.

4) Известен зубчато-рычажный планетарный кривошипно-ползунный механизм, предназначенный для воспроизведения кривых (И.И. Артоболевский. Механизмы в современной технике. М. Наука, 1980 г. т.4, с. 118, рис. 2280). Механизм содержит пару входящих в зацепление зубчатых колес, одно из которых неподвижно, а другое подвижное, жестко связано со звеном, входящим во вращательную пару с шатуном, который затем входит во вращательную пару с ползуном, скользящим в неподвижной направляющей. При качении подвижного колеса по неподвижному колесу первое звено в точке соединения с шатуном описывает эпициклоиду начальной окружности неподвижного колеса. Различные законы движения ползуна могут быть осуществлены путем подбора соотношений между числами зубьев обоих колес, их радиусами и длиной первого звена. 4) The gear-lever planetary crank-slide mechanism designed to reproduce curves is known (II Artobolevsky. Mechanisms in modern technology. M. Nauka, 1980, v. 4, p. 118, Fig. 2280). The mechanism contains a pair of engaged gears, one of which is stationary and the other movable, is rigidly connected with a link that enters into a rotational pair with a connecting rod, which then enters into a rotational pair with a slider sliding in a fixed guide. When the rolling wheel is rolling along the fixed wheel, the first link at the connecting point with the connecting rod describes the epicycloid of the initial circumference of the fixed wheel. Various laws of movement of the slider can be implemented by selecting the relationship between the numbers of teeth of both wheels, their radii and the length of the first link.

5) Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является зубчато-рычажный планетарный механизм с периодически изменяемой скоростью выходного звена (И.И.Артоболевский. Механизмы в современной технике. М. Наука, 1980 г. т.4, с.153, рис. 2316). 5) The closest analogue to the claimed object is a gear-lever planetary mechanism with a periodically variable speed of the output link (II Artobolevsky. Mechanisms in modern technology. M. Nauka, 1980, v.4, p.153, Fig. 2316 )

В данном механизме входным звеном является водило, вращающееся вокруг неподвижной оси и входящее во вращательные пары с сателлитами, которые движутся по неподвижному зубчатому колесу. На осях сателлитов по другую сторону водила жестко укреплены рычаги, на концах которых вращаются ролики, центры которых описывают траектории в виде эпициклоиды при скольжении роликов в пазах диска, который они вращают со скоростью, периодически изменяющейся от нуля (когда центры роликов находятся на уровне зацепления сателлитов с центральным неподвижным колесом) до некоторого максимума (когда центры роликов находятся в точках, соответствующих максимальному расстоянию до неподвижной оси). Диаметры зубчатых колес приняты равными между собой. В этом случае период времени изменения скорости диска равен времени одного оборота входного звена вокруг неподвижной центральной оси. In this mechanism, the input link is a carrier that rotates around a fixed axis and enters into rotational pairs with satellites that move along a fixed gear. On the axes of the satellites on the other side of the carrier, levers are rigidly fixed, at the ends of which the rollers rotate, the centers of which describe the paths in the form of an epicycloid when the rollers slip in the grooves of the disk, which they rotate at a speed that periodically changes from zero (when the centers of the rollers are at the gearing level of the satellites with a central fixed wheel) to a certain maximum (when the centers of the rollers are at points corresponding to the maximum distance to the fixed axis). The diameters of the gears are taken equal to each other. In this case, the period of time the disk speed changes is equal to the time of one revolution of the input link around a fixed central axis.

Описанное устройство обеспечивает преобразование вращательного движения входного звена (водила) в возвратно-поступательное движение выходного звена (диска) и не дает обратного хода, т.е. преобразование возвратно-поступательного движения во вращательное. В таком виде его нельзя применить, например, в двигателях для циклической работы редуктора с шатунным механизмом. Однако, данный механизм принят за прототип заявляемого объекта, т.к. он наиболее близок ему по характеру соединения основных своих звеньев и по принципу действия, когда передача движения к выходному звену осуществляется по соответствующему закону путем создания движения планетарного механизма с получением эпициклоиды требуемого вида. The described device provides the conversion of the rotational motion of the input link (carrier) in the reciprocating motion of the output link (disk) and does not return, i.e. conversion of reciprocating motion into rotational. In this form, it cannot be used, for example, in engines for cyclic operation of a reducer with a connecting rod mechanism. However, this mechanism is adopted as a prototype of the claimed object, because it is closest to it in the nature of the connection of its main links and in the principle of action, when the movement is transmitted to the output link according to the corresponding law by creating the movement of the planetary mechanism to obtain the epicycloid of the required form.

Задачей настоящего изобретения является создание устройства, обеспечивающего равномерную циклическую работу двигателя при значительном увеличении КПД за счет преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, и наоборот, по заданному закону. The present invention is to provide a device that provides uniform cyclic operation of the engine with a significant increase in efficiency by converting rotational motion into reciprocating, and vice versa, according to a given law.

Поставленная задача решается с помощью механизма для преобразования движения, включающего входное звено, связанное через неподвижный вал с передающим звеном в виде планетарного зубчатого механизма, состоящего из трех равных по диаметру цилиндрических шестерен, и выходное звено. В отличие от прототипа механизм содержит, по крайней мере, пару одинаковых выходных звеньев и соответствующее им количество передающих звеньев в виде идентичных планетарных зубчатых механизмов, а входное звено представляет собой редуктор, состоящий из конических шестерен, соединенных между собой под прямым углом, одна из которых центральная, а другие, боковые, количество которых соответствует количеству выходных звеньев и соответственно равно количеству передающих звеньев. Центральная шестерня редуктора жестко установлена на входном валу устройства, а другие, боковые, равные по диаметру между собой, установлены с возможностью вращения на одном неподвижном валу, на концах которого, отстоящих от боковых шестерен редуктора, жестко закреплены солнечные шестерни планетарных механизмов передающих звеньев, а их сателлиты установлены с возможностью вращения на валах, жестко закрепленных на внешних торцевых поверхностях боковых шестерен редуктора на расстоянии от оси неподвижного вала, равном диаметру сателлита. На внешней торцевой поверхности одного из сателлитов каждого передающего звена с эксцентриситетом жестко установлен палец, который шарнирно связан с выходным звеном, представляющим собой шатун с поршнем, а аналогичный узел на противоположном передающем звене установлен в противофазе. The problem is solved using a mechanism for converting movement, including an input link connected through a fixed shaft with a transmitting link in the form of a planetary gear mechanism, consisting of three cylindrical gears of equal diameter, and an output link. Unlike the prototype, the mechanism contains at least a pair of identical output links and the corresponding number of transmission links in the form of identical planetary gear mechanisms, and the input link is a gearbox consisting of bevel gears connected to each other at right angles, one of which central, and others, lateral, the number of which corresponds to the number of output links and, accordingly, is equal to the number of transmitting links. The central gear of the gearbox is rigidly mounted on the input shaft of the device, and other, lateral, equal in diameter to each other, mounted for rotation on one fixed shaft, at the ends of which are separated from the side gears of the gearbox, the sun gears of planetary gears of the transmission links are rigidly fixed, and their satellites are mounted to rotate on shafts rigidly mounted on the outer end surfaces of the gear side gears at a distance from the axis of the fixed shaft equal to the diameter of the satellite . On the outer end surface of one of the satellites of each transmission link with an eccentricity, a finger is rigidly mounted, which is pivotally connected to the output link, which is a connecting rod with a piston, and a similar assembly on the opposite transmission link is installed in antiphase.

Входной вал устройства выполняет также роль выходного. Центральная шестерня редуктора также является выходной, снимающей мощность со всего механизма и синхронизирующей его работу. The input shaft of the device also acts as an output. The central gear of the gearbox is also output, which removes power from the entire mechanism and synchronizes its operation.

Определение эксцентриситета для установки пальца целесообразно из расчета 0,3 0,7 от радиуса сателлита. В этом случае палец описывает кардиоиду, проходя по которой в точке соединения с пальцем шатун на время прохождения по седловине кардиоиды задерживает поршень в верхней мертвой точке (ВМТ). Точнее, в этом случае поршень совершает минимальные перемещения, он как бы "зависает" на это время при непрерывном движении остальных звеньев механизма. The determination of the eccentricity for installing the finger is advisable from the calculation of 0.3 0.7 from the radius of the satellite. In this case, the finger describes the cardioid, passing through which at the point of connection with the finger, the connecting rod holds the piston at the top dead center (TDC) while it passes through the saddle of the cardioid. More precisely, in this case the piston makes minimal movements, it seems to “freeze” for this time with the continuous movement of the remaining parts of the mechanism.

Предлагаемая конструкция позволяет заменить в двигателях коленчатый вал, который, как правило, является наиболее сложной в конструктивном отношении и наиболее напряженной деталью, воспринимающей периодические нагрузки от сил давления газов, сил инерции и их моментов. В двигателях с коленчатым валом угол опережения зажигания топлива является величиной переменной и зависит от угловой скорости коленчатого вала. В этих двигателях топливо начинает гореть, когда поршень еще не пришел в ВМТ, и двигатель через запасенную энергию в маховике, преодолевая сопротивление распирающихся газов, несет потери. The proposed design makes it possible to replace a crankshaft in engines, which, as a rule, is the most structurally difficult and most stressed part, which receives periodic loads from gas pressure forces, inertia forces and their moments. In engines with a crankshaft, the ignition timing is a variable and depends on the angular velocity of the crankshaft. In these engines, the fuel begins to burn when the piston has not yet arrived at the TDC, and the engine, through the stored energy in the flywheel, overcomes the resistance of the bursting gases and incurs losses.

В предлагаемом изобретении "зависание" поршня дает возможность стабилизировать момент зажигания. Стабилизируется объем камеры сгорания при нахождении поршня в ВМТ, что приводит к возрастанию температуры и давления продуктов сгорания топлива. Больше топлива идет на полезную работу. В конечном итоге, соответственно повышается термический и экономический КПД. В свою очередь оригинальное решение конструкции изобретения, представленное симметричной механической конструкцией, обеспечивает ритмичную работу двигателя без дополнительных напряжений, что способствует уменьшению механических потерь. In the present invention, the "freezing" of the piston makes it possible to stabilize the ignition moment. The volume of the combustion chamber is stabilized when the piston is in TDC, which leads to an increase in temperature and pressure of the combustion products of the fuel. More fuel goes to useful work. Ultimately, the thermal and economic efficiency increases accordingly. In turn, the original solution to the design of the invention, represented by a symmetrical mechanical design, ensures the rhythmic operation of the engine without additional stresses, which helps to reduce mechanical losses.

Изобретение поясняется чертежами: фиг. 1, 2 и 3. The invention is illustrated by drawings: FIG. 1, 2 and 3.

На фиг.1 представлена конструкция механизма для преобразования движения, включающего два передающих и два выходных звена, а входным звеном является редуктор 1, в котором на входном валу 2 жестко установлена коническая шестерня 3, входящая в зацепление под прямым углом с двумя другими, одинаковыми между собой коническими шестернями 4 и 5, которые с возможностью вращения установлены на одном неподвижном валу 6. Цифрами 7 и 8 обозначены передающие звенья планетарные механизмы, состоящие из трех равных по диаметру цилиндрических шестерен, при этом их солнечные шестерни 9 и 10 жестко закреплены по разные стороны от редуктора 1 на концах вала 6, которые выходят за пределы шестерен 4 и 5 и отстоят от них на некотором расстоянии, исключающем возможность вредного взаимодействия звеньев трения. Сателлиты 11 и 12 входят в зацепление с солнечной шестерней 9 и установлены с возможностью вращения на валах 13 и 14 соответственно, которые закреплены на внешней торцевой поверхности шестерни 4 на расстоянии от ее оси, равном ее диаметру или диаметру сателлита, как равном ему. С другой стороны редуктора аналогично звену 7 в зацепление с солнечной шестерней 10 входят сателлиты 15 и 16 звена 8, установленные с возможностью вращения соответственно на валах 17 и 18, также закрепленных на внешней торцевой поверхности шестерни 5, симметрично противоположному звену. На сателлитах 12 и 16 с внешней торцевой стороны укреплены пальцы 19 и 20 с эксцентриситетом относительно оси сателлита и в противофазе между собой. На пальцах 19 и 20 закрепляются с помощью шарниров выходные звенья конструкции шатуны 21 и 22 и сообщающиеся с ними соответственно поршни 23 и 24. Сателлиты 11 и 15 выполняют роль уравновешивающих шестерен планетарных механизмов 7 и 8. Шестерни 4, 5, 11, 12, 15 и 16, установленные с возможностью вращения на валах, для наглядности показаны в разрезе. Подвижность этих деталей обеспечивается, как правило, их установкой с помощью подшипников. На участки вала 6 между редуктором 1 и передающими звеньями 7 и 8, как правило, устанавливают разделительные ролики 25 и 26. Входной выходной вал 2 закреплен с помощью подшипников 27 в корпусе двигателя (на чертеже не обозначен). Figure 1 shows the design of a mechanism for converting movement, including two transmission and two output links, and the input link is a gear 1, in which a bevel gear 3 is rigidly mounted on the input shaft 2, which engages at right angles with two others identical between bevel gears 4 and 5, which are rotatably mounted on one fixed shaft 6. The numbers 7 and 8 indicate the transmission links of planetary gears, consisting of three cylindrical gears of equal diameter, while m their sun gears 9 and 10 are rigidly fixed on different sides of the gear 1 at the ends of the shaft 6, which extend beyond the gears 4 and 5 and are separated from them by a certain distance, eliminating the possibility of harmful interaction of friction links. The satellites 11 and 12 are engaged with the sun gear 9 and mounted rotatably on the shafts 13 and 14, respectively, which are mounted on the outer end surface of the gear 4 at a distance from its axis equal to its diameter or the diameter of the satellite, equal to it. On the other side of the gearbox, similarly to link 7, the gears 15 and 16 of link 8 are engaged with the sun gear 10 and rotatably mounted on shafts 17 and 18, also mounted on the outer end surface of the gear 5, symmetrically to the opposite link. On the satellites 12 and 16, the fingers 19 and 20 with eccentricity relative to the axis of the satellite and in antiphase between each other are fixed on the outer end side. On the fingers 19 and 20, the output links of the connecting rod structure 21 and 22 and the pistons 23 and 24 in communication with them are fixed using hinges. The satellites 11 and 15 act as balancing gears of the planetary mechanisms 7 and 8. Gears 4, 5, 11, 12, 15 and 16 mounted for rotation on shafts are shown in section for clarity. The mobility of these parts is ensured, as a rule, by their installation using bearings. On sections of the shaft 6 between the gearbox 1 and the transmission links 7 and 8, as a rule, dividing rollers 25 and 26 are installed. The input output shaft 2 is mounted using bearings 27 in the motor housing (not indicated in the drawing).

На фиг. 2 представлена кинематическая схема механизма в случае его исполнения с двумя парами передающих и соответственно выходных звеньев и четырьмя боковыми шестернями редуктора без отображения его центральной шестерни и входного вала. В таком варианте соединения элементов 28, 29, 30 и 31, а также 32, 33, 34 и 35 представляют соответственно вторую пару цепи: боковая шестерня редуктора передающее звено выходное звено, построенной аналогично варианту с одной парой (фиг.1). Только для соблюдения симметрии шестерни 28 и 32 устанавливаются на неподвижном валу 6 под прямым углом по отношению к установке шестерен 4 и 5, для чего вал 6 следует выполнить в виде прямого перекрестия. In FIG. Figure 2 shows the kinematic diagram of the mechanism in case of its execution with two pairs of transmitting and, respectively, output links and four side gears of the gearbox without displaying its central gear and input shaft. In this embodiment, the connection of the elements 28, 29, 30 and 31, as well as 32, 33, 34 and 35, respectively, represent the second pair of chains: the side gear of the gearbox, the transmission link is the output link, constructed similarly to the variant with one pair (Fig. 1). Only to maintain symmetry, gears 28 and 32 are mounted on a fixed shaft 6 at right angles to the installation of gears 4 and 5, for which shaft 6 should be made in the form of a straight cross.

На фиг. 3 изображена траектория движения пальца за полный оборот сателлита с пальцем вокруг солнечной шестерни. Точка О обозначает центр солнечной шестерни, а точка О₁ центр сателлита. AA₁ представляет дугу, образованную частью кардиоиды, передвигаясь по которой кривошип удерживает поршень в ВМТ "зависание" поршня. Точка Б обозначает точку установки пальца, эксцентриситет расположения которого от центра О₁ сателлита 12 или 16 равен ε. Угол a, определяющий длину дуги AA₁, увеличивается с увеличением e. Соответственно меняется величина d разница между реальным движением кривошипа по дуге кардиоиды AA₁ и идеальной дугой для удержания поршня в ВМТ СС₁.In FIG. 3 shows the trajectory of the finger for a full revolution of the satellite with a finger around the sun gear. Point O denotes the center of the sun gear, and point O _{1 the} center of the satellite. AA ₁ represents an arc formed by a part of the cardioid, moving along which the crank holds the piston in the TDC “freezing” of the piston. Point B denotes the installation point of the finger, the eccentricity of the location of which from the center O _{1 of the} satellite 12 or 16 is ε. The angle a, which determines the length of the arc AA ₁ , increases with increasing e. Accordingly, the value of d changes the difference between the actual movement of the crank along the arc of the cardioid AA ₁ and the ideal arc for holding the piston in TDC CC ₁ .

Решением системы уравнений окружности и кардиоиды с заданным значением погрешности можно определить оптимальный угол "зависания" поршня, в котором его перемещение будет минимальным. Например, угол a 46^o при диаметре сателлита 74 мм и эксцентриситете пальца e 22 мм, d ≈ 1 мм.By solving the system of equations of a circle and a cardioid with a given error value, it is possible to determine the optimal angle of the piston “hanging” at which its movement will be minimal. For example, an angle a 46 ^o with a satellite diameter of 74 mm and a finger eccentricity e 22 mm, d ≈ 1 mm.

Устройство работает следующим образом. При запуске двигателя начинается вращение входного вала 2 редуктора 1. Установленная жестко на валу 2 коническая шестерня 3 вовлекает в противоположные вращения боковые шестерни 4 и 5 редуктора 1, которые установлены на неподвижном валу 6 с возможностью вращения на нем с помощью, например, радиально-упорных подшипников. Вращаясь вокруг вала 6, шестерни 4 и 5 через жестко закрепленные на них валы 13, 14, 17 и 18 вовлекают во вращение установленные на них сателлиты 11, 12, 15 и 16 соответственно. Сателлиты установлены на валах с помощью подшипников, например, радиально-упорных. Закрепленные на сателлитах 12 и 16 пальцы 19 и 20, шарнирно связанные с шатунами 21 и 22, описывают траектории в виде кардиоиды за один оборот сателлитов вокруг своих солнечных шестерен. Свободные сателлиты 11 и 15 выполняют при этом роль противовеса в уравновешивании сил инерции возвратно-поступательно движущихся масс. Пальцы 19 и 20 вовлекают в возвратно-поступательное движение шатуны 21 и 22, которые соответственно подведены к поршням 23 и 24, которые двигаются по своим направляющим в противофазе друг к другу. В однопарном варианте звеньев происходит работа 2-х цилиндрового двигателя. Мощность механизма в обратном порядке передается на редуктор и через его центральную шестерню 3 на входной вал 2, который уже играет также роль и выходного. The device operates as follows. When the engine starts, the input shaft 2 of the gearbox 1 begins to rotate. The bevel gear 3 mounted rigidly on the shaft 2 engages the side gears 4 and 5 of the gearbox 1 in opposite rotations, which are mounted on the fixed shaft 6 with the possibility of rotation on it using, for example, angular contact bearings. Rotating around the shaft 6, gears 4 and 5 through the shafts 13, 14, 17 and 18 rigidly fixed on them engage the satellites 11, 12, 15 and 16 installed on them, respectively, in rotation. Satellites are mounted on shafts using bearings, for example, angular contact bearings. The fingers 19 and 20, mounted on the satellites 12 and 16, pivotally connected to the connecting rods 21 and 22, describe the trajectories in the form of cardioids for one revolution of the satellites around their sun gears. The free satellites 11 and 15 play the role of a counterweight in balancing the inertia forces of the reciprocating moving masses. The fingers 19 and 20 engage in the reciprocating movement of the connecting rods 21 and 22, which respectively are connected to the pistons 23 and 24, which move along their guides in antiphase to each other. In the single-pair version of the links, the operation of the 2-cylinder engine occurs. The power of the mechanism is transferred in reverse order to the gearbox and through its central gear 3 to the input shaft 2, which already plays the role of the output shaft.

Симметрия конструкции обеспечивает равномерность нагрузок. "Зависание" поршней в ВМТ на максимально возможное время позволяет увеличить термический КПД. Увеличение количества пар звеньев позволит расширить функциональные возможности применения механизма в двигателях различной мощности и различных модификаций. The symmetry of the design ensures uniform load. “Hanging” of pistons in TDC for the maximum possible time allows to increase thermal efficiency. The increase in the number of pairs of links will expand the functionality of the mechanism in engines of various powers and various modifications.

Claims (2)

1. Механизм для преобразования движения, включающий входное звено, связанное через неподвижный вал с передающим звеном в виде планетарного механизма, состоящего из трех равных по диаметру цилиндрических шестерен, и выходное звено, отличающийся тем, что механизм содержит по крайней мере пару одинаковых выходных звеньев и соответствующее им количество передающих звеньев в виде идентичных планетарных зубчатых механизмов, а входное звено представляет собой редуктор, состоящий из конических шестерен, соединенных под прямым углом, из которых центральная шестерня жестко установлена на входном валу, а другие боковые, равные по диаметру, количество которых соответствует количеству передающих звеньев и равно количеству выходных звеньев, установлены с возможностью вращения на неподвижном валу, на концах которого, отстоящих от боковых шестерен редуктора, жестко закреплены солнечные шестерни планетарных механизмов передающих звеньев, а их сателлиты установлены с возможностью вращения на валах, жестко закрепленных на внешних торцевых поверхностях боковых шестерен редуктора на расстоянии от оси неподвижного вала, равном диаметру сателлита, причем на внешней торцевой поверхности одного из сателлитов каждого передающего звена с эксцентриситетом жестко установлен палец, шарнирно связанный с выходным звеном, представляющим собой шатун с поршнем, а аналогичный узел на противоположном передающем звене установлен в противофазе. 1. The mechanism for converting movement, including an input link connected through a fixed shaft with a transmitting link in the form of a planetary mechanism consisting of three cylindrical gears of equal diameter, and an output link, characterized in that the mechanism contains at least a pair of identical output links and the corresponding number of transmission links in the form of identical planetary gear mechanisms, and the input link is a gearbox consisting of bevel gears connected at right angles, from which the central gear is rigidly mounted on the input shaft, and other side gears, equal in diameter, the number of which corresponds to the number of transmission links and equal to the number of output links, are mounted for rotation on a fixed shaft, at the ends of which are separated from the side gears of the gearbox, the sun gears are rigidly fixed planetary gears of the transmission links, and their satellites are mounted with the possibility of rotation on the shafts, rigidly mounted on the outer end surfaces of the side gears of the gearbox the distance from the axis of the fixed shaft, equal to the diameter of the satellite, and on the outer end surface of one of the satellites of each transmission link with an eccentricity, a finger is rigidly mounted pivotally connected to the output link, which is a connecting rod with a piston, and a similar assembly on the opposite transmission link is installed in antiphase. 2. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что палец каждого передающего звена установлен с эксцентриситетом 0,3 0,7 от радиуса сателлита. 2. The mechanism according to claim 1, characterized in that the finger of each transmission link is installed with an eccentricity of 0.3 0.7 from the radius of the satellite.

Images