RU2837162C2 - Conrodless mechanism of piston machine of belkin - Google Patents
Conrodless mechanism of piston machine of belkin Download PDFInfo
- Publication number
- RU2837162C2 RU2837162C2 RU2023116458A RU2023116458A RU2837162C2 RU 2837162 C2 RU2837162 C2 RU 2837162C2 RU 2023116458 A RU2023116458 A RU 2023116458A RU 2023116458 A RU2023116458 A RU 2023116458A RU 2837162 C2 RU2837162 C2 RU 2837162C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- rotation
- wheel
- eccentricity
- drive shaft
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates
Изобретение предназначено для преобразования возвратно-поступательного движения поршней машины во вращательное движение коленчатого вала двигателей внутреннего сгорания, насосов и компрессоров.The invention is intended to convert the reciprocating motion of machine pistons into the rotational motion of the crankshaft of internal combustion engines, pumps and compressors.
Уровень техникиState of the art
Бесшатунных механизмов для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное изобретено к настоящему времени очень много. Две самые большие группы составляют механизмы, созданные с использованием идеи С.С. Баландина, А.С. SU 118471 и кривошипно-кулисных механизмов, например, RU 2059851 C1, RU 2213227 С2, RU 2122638 C1, RU 2794018 C1, US 2004/0255879 А1.A great many connecting rod-less mechanisms for converting reciprocating motion into rotary motion have been invented to date. The two largest groups are mechanisms created using the idea of S.S. Balandin, A.S. SU 118471 and crank-link mechanisms, for example, RU 2059851 C1, RU 2213227 C2, RU 2122638 C1, RU 2794018 C1, US 2004/0255879 A1.
Много также изобретено механизмов, работающих на других, самых разных принципах: RU 2480596 С2, RU 2345259 C1, RU 2107204 С1.Many mechanisms have also been invented that operate on other, very different principles: RU 2480596 C2, RU 2345259 C1, RU 2107204 C1.
Известно изобретение «Бесшатунный механизм для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное поршневой машины», патент RU 2107204 С1. В данном механизме для синхронизации движения поршневых штоков с валом двигателя используется внутреннее зацепление с соотношением числа зубьев 1:2. Данная конструкция механизма имеет существенные недостатки:The invention "A connecting rod-less mechanism for converting reciprocating motion into rotary motion of a piston machine" is known, patent RU 2107204 C1. In this mechanism, internal gearing with a tooth ratio of 1:2 is used to synchronize the movement of the piston rods with the engine shaft. This design of the mechanism has significant disadvantages:
1. Диаметр делительной окружности шестерни, расположенной на шейке кривошипного вала, при малой мощности механизма, особенно это относится к двигателям внутреннего сгорания, имеет малый размер, поэтому, для того чтобы увеличить диаметр шейки кривошипного вала, необходимо уменьшать модуль зацепления, что может привести к поломке зубьев. Поэтому такая конструкция машины ограничивает создание двигателей малой мощности.1. The diameter of the pitch circle of the gear located on the crankshaft journal, at low power of the mechanism, especially for internal combustion engines, is small, therefore, in order to increase the diameter of the crankshaft journal, it is necessary to reduce the engagement module, which can lead to breakage of the teeth. Therefore, such a machine design limits the creation of low-power engines.
2. Трудности с балансировкой механизма, так как на шейке кривошипного вала расположен ведущий вал, на противоположных торцах которого находятся эксцентрики, поэтому для балансировки, требуется сложная система противовесов.2. Difficulties with balancing the mechanism, since the drive shaft is located on the crankshaft journal, on the opposite ends of which there are eccentrics, therefore, a complex system of counterweights is required for balancing.
3. Ограниченная скорость вращения кривошипного вала из-за конструктивных недостатков.3. Limited crankshaft rotation speed due to design flaws.
На устранение этих недостатков направлено это изобретение.This invention is aimed at eliminating these shortcomings.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Указанные недостатки устранены в бесшатунном механизме для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное, содержащем корпус, два штока, каждый из которых является общим для пары сдвоенных оппозитно расположенных поршней, эксцентрики, имеющие шарнирное соединение с серединами штоков, диск с отверстием, кривошипный вал, вал-шестерню, расположенный на шейке кривошипного вала. Согласно изобретению, бесшатунный механизм снабжен ведущим валом, расположенным на шейке кривошипного вала в отверстии диска, установленного внутри корпуса на середине расстояния между геометрическими осями цилиндров, эксцентриситет геометрического центра отверстия диска относительно геометрической оси центра диска составляет 1/4 хода поршня и равен радиусу вращения шейки кривошипного вала, внутри ведущего вала расположено жестко закрепленное колесо, имеющее постоянное внутреннее зубчатое зацепление с валом-шестерней, являющимся частью шейки кривошипного вала, эксцентриситет геометрического центра колеса относительно геометрического центра оси вращения ведущего вала составляет 1/4 хода поршня, при этом отношение делительных диаметров вала-шестерни и колеса составляет 1:2, эксцентрики расположены на противоположных торцах ведущего вала, эксцентриситет эксцентриков относительно геометрического центра оси вращения ведущего вала равен радиусу вращения кривошипного вала и составляет 1/4 хода поршня, причем эксцентрики выполнены с возможностью передачи синхронного последовательного движения поршней на колесо ведущего вала, приводящего во вращение кривошипный вал и диск посредством вала-шестерни.The above-mentioned disadvantages are eliminated in a connecting rod-less mechanism for converting reciprocating motion into rotary motion, comprising a housing, two rods, each of which is common to a pair of twin oppositely located pistons, eccentrics having a hinged connection with the middles of the rods, a disk with a hole, a crank shaft, a gear shaft located on the neck of the crank shaft. According to the invention, the connecting rod-less mechanism is provided with a drive shaft located on the journal of the crank shaft in the opening of the disk installed inside the housing in the middle of the distance between the geometric axes of the cylinders, the eccentricity of the geometric center of the opening of the disk relative to the geometric axis of the center of the disk is 1/4 of the piston stroke and is equal to the radius of rotation of the journal of the crank shaft, a rigidly fixed wheel is located inside the drive shaft, having a constant internal toothed engagement with the pinion shaft, which is part of the journal of the crank shaft, the eccentricity of the geometric center of the wheel relative to the geometric center of the axis of rotation of the drive shaft is 1/4 of the piston stroke, wherein the ratio of the pitch diameters of the pinion shaft and the wheel is 1:2, the eccentrics are located on opposite ends of the drive shaft, the eccentricity of the eccentrics relative to the geometric center of the axis of rotation of the drive shaft is equal to the radius of rotation of the crank shaft and is 1/4 of the piston stroke, and the eccentrics are designed with the possibility of transmission of synchronous sequential movement of the pistons to the wheel of the drive shaft, which drives the crank shaft and disk by means of a gear shaft.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
1. На Фиг. 1 показаны все основные части механизма, содержащиеся в описании механизма.1. Fig. 1 shows all the main parts of the mechanism contained in the description of the mechanism.
2. На Фиг. 2 показан вид сверху, а также линия разреза А-А механизма по диску 5.2. Fig. 2 shows a top view, as well as a section line A-A of the mechanism along disk 5.
3. На Фиг. 3 показан разрез А-А по диску, содержащий следующие детали: корпус 1, диск 5, ведущий вал 6, колесо 7 и кривошипный вал 3 с валом-шестерней, а также геометрические соотношения, указанные в формуле изобретения.3. Fig. 3 shows a section A-A along the disk, containing the following parts: housing 1, disk 5, drive shaft 6, wheel 7 and crank shaft 3 with a gear shaft, as well as the geometric relationships specified in the invention formula.
4. На Фиг. 4 показана в разрезе сборка основного узла механизма для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное, состоящая из следующих деталей: диск 5, ведущий вал 6, колесо 7, кривошипный вал 3, шейка которого является валом-шестерней.4. Fig. 4 shows a sectional view of the assembly of the main unit of the mechanism for converting reciprocating motion into rotary motion, consisting of the following parts: disk 5, drive shaft 6, wheel 7, crank shaft 3, the neck of which is a gear shaft.
5. На Фиг. 5 показан ведущий вал в разрезе, внутри которого жестко закреплено колесо 7, а также геометрические параметры между центрами эксцентриков и геометрической осью вращения ведущего вала.5. Fig. 5 shows a cross-section of the drive shaft, inside which the wheel 7 is rigidly fixed, as well as the geometric parameters between the centers of the eccentrics and the geometric axis of rotation of the drive shaft.
6. На Фиг. 6 показан диск 5 и геометрические параметры между геометрическим центром оси вращения диска и геометрическим центром вращения ведущего вала.6. Fig. 6 shows disk 5 and the geometric parameters between the geometric center of the disk rotation axis and the geometric center of rotation of the drive shaft.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Бесшатунный механизм содержит корпус 1, щиты 2, два штока, каждый из которых является общим для пары сдвоенных оппозитно расположенных поршней 4, два эксцентрика, которые имеют шарнирное соединение с серединами штоков, диск 5 с отверстием, кривошипный вал 3, вал-шестерню, которая является частью шейки кривошипного вала. Механизм снабжен ведущим валом 6, который расположен на шейке кривошипного вала и находится в отверстии диска 5, установленном внутри корпуса на середине расстояния между геометрическими осями цилиндров. Эксцентриситет геометрического центра отверстия диска 5, относительно геометрической оси центра диска, составляет 1/4 хода поршня и равен радиусу вращения шейки кривошипного вала 3. Внутри ведущего вала расположено жестко закрепленное колесо 7, имеющее постоянное внутреннее зубчатое зацепление с валом-шестерней, которая является частью шейки кривошипного вала 3, эксцентриситет геометрического центра колеса относительно геометрического центра оси вращения ведущего вала 6, составляет 1/4 хода поршня, при этом отношение делительных диаметров вала шестерни и колеса 7 составляет 1:2. Эксцентрики расположены на противоположных торцах ведущего вала 6, эксцентриситет эксцентриков относительно геометрического центра оси вращения ведущего вала равен радиусу вращения кривошипного вала 3 и составляет 1/4 хода поршня. Эксцентрики выполнены с возможностью передачи синхронного последовательного движения поршней 4 на колесо 7 ведущего вала 6, который приводит во вращение кривошипный вал 3 и диск 5 посредством вала-шестерни.The connecting rod-less mechanism comprises a housing 1, shields 2, two rods, each of which is common for a pair of double oppositely located pistons 4, two eccentrics that have a hinged connection with the middles of the rods, a disk 5 with an opening, a crank shaft 3, a shaft-gear, which is part of the journal of the crank shaft. The mechanism is equipped with a drive shaft 6, which is located on the journal of the crank shaft and is in the opening of the disk 5, installed inside the housing in the middle of the distance between the geometric axes of the cylinders. The eccentricity of the geometric center of the opening of the disk 5, relative to the geometric axis of the center of the disk, is 1/4 of the piston stroke and is equal to the radius of rotation of the journal of the crank shaft 3. Inside the drive shaft, there is a rigidly fixed wheel 7, having a constant internal toothed engagement with the pinion shaft, which is part of the journal of the crank shaft 3, the eccentricity of the geometric center of the wheel relative to the geometric center of the axis of rotation of the drive shaft 6, is 1/4 of the piston stroke, while the ratio of the pitch diameters of the pinion shaft and wheel 7 is 1:2. The eccentrics are located on opposite ends of the drive shaft 6, the eccentricity of the eccentrics relative to the geometric center of the axis of rotation of the drive shaft is equal to the radius of rotation of the crank shaft 3 and is 1/4 of the piston stroke. The eccentrics are designed with the possibility of transmitting synchronous sequential movement of pistons 4 to wheel 7 of drive shaft 6, which drives crank shaft 3 and disk 5 into rotation by means of a gear shaft.
Бесшатунный механизм работает следующим образом. Синхронная последовательная работа поршней 4 через эксцентрики передается колесу ведущего вала 6, находящегося в постоянном зацеплении с валом-шестерней, которая приводит во вращение кривошипный вал 6 и диск 5 механизма.The connecting rod-less mechanism operates as follows. The synchronous sequential operation of the pistons 4 is transmitted through the eccentrics to the wheel of the drive shaft 6, which is in constant engagement with the shaft-gear, which sets the crank shaft 6 and the disk 5 of the mechanism in rotation.
Claims (1)
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2023116458A RU2023116458A (en) | 2024-12-23 |
RU2837162C2 true RU2837162C2 (en) | 2025-03-26 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU164756A1 (en) * | Е. И. Лев | SNOW-FREE MECHANISM FOR CONVERSION | ||
US3894522A (en) * | 1973-11-26 | 1975-07-15 | Mark H Bennett | Piston apparatus |
US5727513A (en) * | 1996-03-01 | 1998-03-17 | Bayerische Motoren Werke Atiengesellschaft | Hypocycloidal crank transmission for piston engines, particularly internal-combustion engines |
RU2107204C1 (en) * | 1995-10-04 | 1998-03-20 | Леонид Павлович Белкин | Axial mechanism for converting reciprocating motion into rotary motion of piston machine |
RU2392443C1 (en) * | 2008-12-12 | 2010-06-20 | Леонид Павлович Белкин | Mechanism of rotary piston machine without piston rod |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU164756A1 (en) * | Е. И. Лев | SNOW-FREE MECHANISM FOR CONVERSION | ||
US3894522A (en) * | 1973-11-26 | 1975-07-15 | Mark H Bennett | Piston apparatus |
RU2107204C1 (en) * | 1995-10-04 | 1998-03-20 | Леонид Павлович Белкин | Axial mechanism for converting reciprocating motion into rotary motion of piston machine |
US5727513A (en) * | 1996-03-01 | 1998-03-17 | Bayerische Motoren Werke Atiengesellschaft | Hypocycloidal crank transmission for piston engines, particularly internal-combustion engines |
RU2392443C1 (en) * | 2008-12-12 | 2010-06-20 | Леонид Павлович Белкин | Mechanism of rotary piston machine without piston rod |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8789455B2 (en) | Drive mechanism for an oscillating piston rotor | |
US20100031916A1 (en) | Hypocycloid Engine | |
RU2837162C2 (en) | Conrodless mechanism of piston machine of belkin | |
US4651689A (en) | Internal combustion engine with first order mass balancing | |
JPH0419454A (en) | Crank drive with planetary pivot pin | |
RU2472017C2 (en) | Rotary engine | |
US5542308A (en) | Crank mechanism and machines, especially engines, using same | |
CN208935302U (en) | A swing rack-crankshaft conversion mechanism | |
EA003724B1 (en) | Conversion of rectilinear reciprocating motion into rotational motion | |
RU2107204C1 (en) | Axial mechanism for converting reciprocating motion into rotary motion of piston machine | |
RU2022118C1 (en) | Piston machine | |
US4207774A (en) | Drive mechanism for piston engines | |
RU2023116458A (en) | Connecting rodless mechanism of the piston machine Belkin L.P. | |
RU2134795C1 (en) | Method of and volumetric expansion (displacement) machine for conversion of motion | |
SU909250A1 (en) | I.c. engine | |
RU2375595C1 (en) | Asynchronous toothed converter of reciprocation into rotation and vice versa, front and rear crank pairs, idle gear and its anvil gear wheel | |
KR102286484B1 (en) | Multi-Cylinder Rotary Engine With Triangular Cylinder | |
RU1815364C (en) | Internal combustion engine | |
CA2652922A1 (en) | Materials for device transforming rectilinear reciprocating motion in rotary motion | |
RU2119074C1 (en) | Piston machine | |
RU2073102C1 (en) | Internal combustion engine | |
RU2070635C1 (en) | Opposite piston machine | |
RU2090791C1 (en) | Revers differential cam mechanism for converting reciprocation into rotation | |
RU2392443C1 (en) | Mechanism of rotary piston machine without piston rod | |
CA1112910A (en) | Drive mechanism for piston engines |