UA65226A - Controlled crank mechanism - Google Patents

Abstract

A controlled crank mechanism has a housing, a drive shaft, a crank-shaft with a crank, a screw joint, a mechanism for the screw drive, longitudinal openings, counterweights of dynamical balancing, a longitudinal screw.

Description

Винахід відноситься до області машинобудування, а саме до механізмів з регульованим кривошипом.The invention relates to the field of mechanical engineering, namely to mechanisms with an adjustable crank.

Відомі конструкції регульованих кривошипів, наприклад, ексцентрик зі змінюваним ексцентриситетом (див. С.Known designs of adjustable cranks, for example, an eccentric with variable eccentricity (see S.

Н. Кожевников, Я. Й. Есипенко, Я. М. Раскин. Механізми. -М.: Машинобудування, 1976, с.496, мал.8.14), що містить два ексцентрики, один із яких жорстко закріплений на приводному валу, а другий, встановлений співвісно на перший, має можливість примусово повертатися відносно перших з наступною фіксацією обраного положення.N. Kozhevnikov, Y. Y. Esypenko, Y. M. Raskin. Mechanisms. - M.: Mashinobuduvaniya, 1976, p. 496, fig. 8.14), which contains two eccentrics, one of which is rigidly fixed on the drive shaft, and the second, installed coaxially on the first, has the ability to forcibly rotate relative to the first with subsequent fixation of the selected position .

Таким поворотом досягається зміна довжини кривошипа. Однак технічне рішення такого регулювання зв'язано з великими технічними труднощами.This rotation achieves a change in the length of the crank. However, the technical solution of such regulation is associated with great technical difficulties.

Відома конструкція регульованого кривошипного механізму, що містить приводний вал, усередині котрого ексцентричне встановлень кривошипний вал із приводом від черв'ячної передачі, встановленої усередині ведучого шківа (див. авт. св. СРСР Ме729404, Бюлетень Ме15. Опубліковано 25.04.80). Регулювання довжини кривошипа практично можливо при зупиненому механізмі.There is a known design of an adjustable crank mechanism, which contains a drive shaft, inside of which an eccentric crank shaft is installed with a drive from a worm gear installed inside the drive pulley (see author of the USSR Me729404, Bulletin Me15. Published 04.25.80). Adjusting the length of the crank is practically possible when the mechanism is stopped.

Найбільш близьким технічним рішенням є пристрій для зміни під навантаженням довжини кривошипа (див. авт. св. СРСР Ме429194, Бюлетень Ме19. Опубліковано 25.05.74), прийнятим за прототип. Механізм складається з приводного вала з подовжнім ексцентричним отвором, усередині якого розміщень ексцентрик, виконаний у виді східчастого пальця з ексцентричними ділянками. Механізм повороту ексцентричного вала являє собою гвинтову пару, гвинт якого жорстко з'єднаний з ексцентричним валом, а гайка виконана у виді поршня, розміщеної усередині вала і зв'язаної з ним за допомогою прямолінійних шліців. Пристрій постачений вузлом для подачі робочої рідини під тиском у порожнину вала, розділеної поршнем для повороту ексцентрикового вала. Механізм забезпечує двухпозиційне регулювання, тобто можна одержати два дискретних значення довжини кривошипа.The closest technical solution is a device for changing the length of the crank under load (see author of the USSR Me429194, Bulletin Me19. Published on 05/25/74), taken as a prototype. The mechanism consists of a drive shaft with a longitudinal eccentric hole, inside which is placed an eccentric made in the form of a stepped finger with eccentric sections. The mechanism for turning the eccentric shaft is a screw pair, the screw of which is rigidly connected to the eccentric shaft, and the nut is made in the form of a piston, placed inside the shaft and connected to it by means of rectilinear splines. The device is supplied with a unit for supplying the working fluid under pressure into the shaft cavity, separated by a piston for turning the eccentric shaft. The mechanism provides two-position adjustment, that is, two discrete values of the crank length can be obtained.

Недоліками описаного пристрою є: 1. Відсутність плавного регулювання довжини кривошипа. 2. Екологічна небезпека. 3. Не надійність роботи безлічі манжетних з'єднань. 4. Динамічна неврівноваженість, як у період регулювання, так і після нього. 5. Складність конструкції і вимога високої точності обробки і зборки, що приводять до підвищення собівартості пристрою.The disadvantages of the described device are: 1. Lack of smooth adjustment of the crank length. 2. Environmental danger. 3. Unreliability of many cuff connections. 4. Dynamic imbalance, both during the adjustment period and after it. 5. The complexity of the design and the requirement of high accuracy of processing and assembly, which lead to an increase in the cost of the device.

Відсутність плавного регулювання довжини кривошипа порозумівається неможливістю поршня займати дискретно стійкі положення між крайніми його положеннями, що відповідають двом значенням довжини кривошипа.The lack of smooth adjustment of the crank length is explained by the inability of the piston to occupy discrete stable positions between its extreme positions corresponding to two values of the crank length.

Екологічна небезпека визначена наявністю безлічі манжетних з'єднань герметичності, що мають між собою не тільки поступальні, але й обертальні рух.The environmental hazard is determined by the presence of many sealing cuff connections that have not only translational but also rotational movements between them.

Не надійність роботи порозумівається через швидку втрату герметичності манжетних з'єднань внаслідок інтенсивного зносу сполучених поверхонь у результаті наявності між ними складного відносного руху.The unreliability of the work is explained by the rapid loss of tightness of the cuff joints as a result of intensive wear of the mating surfaces as a result of the presence of complex relative movement between them.

Динамічна неврівноваженість обумовлена відсутністю противаг, що врівноважують, що забезпечують перебування центра мас пристрою на осі обертання приводного вала, як у періоди регулювання, так і після нього.Dynamic imbalance is due to the lack of balancing counterweights, which ensure that the center of mass of the device is on the axis of rotation of the drive shaft, both during the adjustment periods and after it.

Складність конструкції і вимога високої точності порозумівається наявністю безлічі манжетних з'єднань, що гарантують їхню герметичність.The complexity of the design and the requirement of high accuracy are understood by the presence of many cuff connections that guarantee their tightness.

Задачею винаходу є створення спрощеної конструкції регульованого кривошипного механізму з плавним регулюванням довжини динамічно урівноваженого кривошипа в русі й у заданому діапазоні, а також підвищення надійності роботи і зниження собівартості.The task of the invention is to create a simplified design of an adjustable crank mechanism with smooth adjustment of the length of a dynamically balanced crank in motion and in a given range, as well as to increase the reliability of work and reduce the cost.

Поставлена задача досягається тим, що в приводному валу виконані два діаметрально протилежних подовжніх отвори. В одному з отворів установлений кривошипний вал з довжиною кривошипа, рівної відстані між осями приводного і кривошипного валів. На валу кривошипа встановлені нерухомо дві противаги для забезпечення повного динамічного зрівноважування незалежно від довжини кривошипа і кривошип. Вал кривошипа утворить подовжнє і співвісне з ним гвинтове з'єднання з великим кроком гвинта. Гвинт закінчується квадратною голівкою, встановленої в квадратний отвір на торці співвісно з приводним валом склянки. Стакан встановлен на співвісно з приводним валом вісь через підшипник каченя. Вісь встановлена в кришці приводного вала, утворити з нею самогальмуюче нарізне сполучення.The task is achieved by making two diametrically opposed longitudinal holes in the drive shaft. A crank shaft with a crank length equal to the distance between the axes of the drive and crank shafts is installed in one of the holes. Two counterweights are fixed on the crank shaft to ensure full dynamic balancing regardless of the length of the crank and the crank. The crank shaft will form a longitudinal and coaxial screw connection with it with a large screw pitch. The screw ends with a square head installed in a square hole on the end face coaxial with the drive shaft of the glass. The glass is mounted on a coaxial axis with the drive shaft of the axis through a roller bearing. The axis is installed in the cover of the drive shaft, to form a self-locking threaded connection with it.

Таке конструктивне виконання кривошипного механізму забезпечує плавне регулювання довжини кривошипа в необхідному діапазоні починаючи з нуля, повне динамічне зрівноважування, як у періоди регулювання, так і після нього, екологічну безпеку, спрощення конструкції і зниження собівартості.This design of the crank mechanism ensures smooth adjustment of the crank length in the required range starting from zero, full dynamic balancing, both during and after adjustment periods, environmental safety, design simplification and cost reduction.

Сутність винаходу пояснюється представленим кресленням. .(Фіг.)The essence of the invention is explained by the presented drawing. .(Fig.)

Регульований кривошипний механізм складається з осі 1, що утворить співвісне з приводним валом самогальмуюче нарізне сполучення з кришкою 2, установленої нерухомо в корпусі механізму 3. На кінці осі 1 встановлене внутрішнє кільце підшипника каченя 4, а її зовнішнє кільце встановлене в склянці 5. На торці склянки виконаний отвір із квадратним профілем, де встановлена квадратна голівка гвинта б з великим кроком різьблення. Безперервний контакт між гвинтом і склянкою в осьовому напрямку забезпечується кришкою склянки 5. Гвинт б утворить гвинтове з'єднання з валом 7 кривошипа, встановленим в одному з подовжніх отворів приводного вала 8 за допомогою підшипників ковзання 9. На вал 7 нерухомо закріплений кривошип 10 з довжиною, рівної відстані між осями обертання приводного і кривошипного валів, а також противаги 11 і 13 для динамічного зрівноважування кривошипного вала з настановними гвинтами 12, 14. На приводному валу 8 установлений шків 15 для передачі обертання від зовнішнього джерела руху. Приводний вал 8 встановлений у корпусі машини З за допомогою підшипників каченя 16, 17 і кришками 2, 18 з манжетою 19. В другому подовжньому отворі 20 встановлений додатковий вантаж 21 для балансування приводного вала 8.The adjustable crank mechanism consists of an axis 1, which will form a self-locking threaded connection coaxial with the drive shaft with a cover 2, installed immovably in the body of the mechanism 3. At the end of the axis 1, the inner ring of the duck bearing 4 is installed, and its outer ring is installed in the cup 5. At the end glass, a hole with a square profile is made, where a square screw head b with a large thread pitch is installed. Continuous contact between the screw and the glass in the axial direction is provided by the cover of the glass 5. The screw b will form a screw connection with the crank shaft 7, installed in one of the longitudinal holes of the drive shaft 8 with the help of sliding bearings 9. The crank 10 with a length is immovably fixed on the shaft 7 , an equal distance between the axes of rotation of the drive and crank shafts, as well as counterweights 11 and 13 for dynamic balancing of the crank shaft with set screws 12, 14. A pulley 15 is installed on the drive shaft 8 to transmit rotation from an external source of motion. The drive shaft 8 is installed in the body of the machine C with the help of roller bearings 16, 17 and covers 2, 18 with a cuff 19. An additional load 21 for balancing the drive shaft 8 is installed in the second longitudinal hole 20.

Механізм працює в такий способом.The mechanism works in this way.

Режим роботи: від зовнішнього джерела (на кресленні не показаний) рух передається шківу 15. Шків 15 обертає приводний вал 8 і разом з ним вал кривошипа.Mode of operation: from an external source (not shown in the drawing), the movement is transmitted to the pulley 15. The pulley 15 rotates the drive shaft 8 and, together with it, the crank shaft.

Режим регулювання: обертанням гвинта 1 повідомляється горизонтальне переміщення склянці 5 у чи період назад. Відповідно на таку величину переміщається гвинт б. Квадратна голівка гвинта не дозволяє його обертатися навколо своєї осі, що і приводить обертання вала кривошипа на кут, що відповідає переміщенню. Цим досягається регулювання довжини кривошипа. Оскільки при цьому положення противаг 11, 13 не міняються щодо кривошипа, то досягнуте при зборці динамічне зрівноважування не порушується. з Ії ло Я в -й ДН ку НК нн нт А ик т ОЙ он ТА І ИЙ Кс ект ро кх ї 1Adjustment mode: rotation of the screw 1 informs the horizontal movement of the glass 5 forward or backward. Accordingly, screw b is moved by this amount. The square head of the screw does not allow it to rotate around its axis, which causes the crank shaft to rotate at an angle corresponding to the movement. This allows you to adjust the length of the crank. Since the positions of the counterweights 11, 13 do not change with respect to the crank, the dynamic balancing achieved during assembly is not disturbed. with Iili lo I in -th DN ku NK nn nt A ik t OY on TA I IY Xect ro kh y 1

НИ о в о ннNI o v o nn

А ло Ен и дк ИЙ я НО уд шт 0. ; пнA lo En i dk IY i NO ud sht 0. ; mon

ПЕДАЛІ й й МИPEDALS and WE

ДЕ Пе я пе р ки Вк внан. КІDE Pe i p r ky Vk vnan. CI

ОО: В НИOO: In us

Фіг.Fig.

Claims (1)

Регульований кривошипний механізм, що містить корпус, привідний вал, встановлений у ньому кривошипний вал із кривошипом, гвинтове сполучення, механізм приводу гвинта, який відрізняється тим, що на привідному валу виконані два діаметрально протилежних подовжніх отвори, в один з яких встановлений кривошипний вал із жорстко з'єднаними з ним двома противагами динамічного зрівноважування і кривошипом, співвісно з яким виконано подовжній внутрішній отвір з різзю великого кроку, у який одним кінцем входить подовжній гвинт із такою ж різзю, інший кінець гвинта виконаний у вигляді квадратної головки, що входить в отвір квадратного профілю на торці співвісної з привідним валом стакана, стакан встановлений на співвісну з привідним валом вісь, що утворює самогальмуюче нарізне сполучення з кришкою привідного вала, а в інший подовжній отвір привідного вала встановлена інша противага.An adjustable crank mechanism containing a housing, a drive shaft, a crankshaft with a crank mounted therein, a screw connection, a screw drive mechanism, which is distinguished by the fact that two diametrically opposed longitudinal holes are made on the drive shaft, in one of which a crankshaft with a rigid connected to it by two counterweights of dynamic balancing and a crank, coaxial with which a longitudinal internal hole with a slot of a large pitch is made, into which a longitudinal screw with the same slot is inserted at one end, the other end of the screw is made in the form of a square head, which fits into the hole of a square the profile on the end face is coaxial with the drive shaft of the cup, the cup is installed on the axle coaxial with the drive shaft, which forms a self-locking threaded connection with the cover of the drive shaft, and another counterweight is installed in the other longitudinal hole of the drive shaft.