Механизм синхронизации вращения коленчатых валов двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть применено в конструкциях двигателей внутреннего сгорания со встречно движущимися поршнями. Цель изобретения - повышение надежности двигателя путем ограничения амплитуд крутильных колебаний валопровода. В устройстве, состоящем из торсионного вала (В) 1, соединяющего нижний 2 и верхний 3 полувалы посредством шлицевых соединений 4 и 5 соответственно. В 1 выполнен с дополнительным шлицевым участком (У) 8. Полувал 2 выполнен удлиненным и снабжен шлицами для взаимодействия с У 8 В 1. Между шлицами на У 8 В 1 и шлицами на полувалу 2 имеются в окружном направлении ограничительные зазоры, а В 1 на участке взаимодействия с полувалом 2 установлен с предварительной закруткой. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1525358 д1

< 1) 4 Е 16 Р 3/00, 3/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СЗ ц 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4324709/25-27 (22) 06.! 1.87 (46) 30.11.89. Бкхi. № 44 (72) С. H. Белов (53) 621.436-!29.31-34(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 193839, кл. 46 а4, !966. (54) МЕХАНИЗМ СИНХРОНИЗАЦИИ

ВРАШЕНИЯ KO,1ÅH×ËTÛÕ ВАЛОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть применено н конструкциях двигателей ннутреннего сгорания со встречно движущимися порш ням и. Цель изобретения повы|пенне надежности двигателя путем ограничения амплитуд крутильных колебаний налопровода. В устройстве, состоящем из торсионного вала (В) 1, соединяктщего нижний 2 и верхний 3 полувалы посредством шлиценых соединений 4 и 5 соответственно.

В ныполнен с дополнительным шлицевым участком (У) 8. 11олувал 2 выполнен удлиненным и снабжен шлицами для взаимодействия с У 8 B 1. Между шлицами на У 8 В 1 и шлицами на полунапу 2 имеются н окружном направлении ограничительные зазоры, а В на участке взаимодействия c полуналом 2 установлен < предварительной закруткой о ил.

1525358

Изобретение Относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть применено в конструкциях двигателей внутреннего с гс>рания со встречно движущимися поршнями.

11ель изобретения повышение надежн<кти двигателя путем ограничения амплитуд крути IHHblx колебаний валопровода.

На фиг. показано устройство, общий вид; на фиг. 2 относительное расположение шлицев торсионного вала и нижнего полувала в дополнительном !плицевом содинении при величине действующего среднего крутящего момента М! меньшего ве. 1Ичи ны момента предварительной закрутки

М„, т. 1. . Пр™ (М„, на фиг. 3 при МсР)Ми, 3 5 на фиг. 4 и 5 характеристики эластичного момента U торсионного вала и возможные ачплитуды крутильных колебаний В при

М !(,И,, И,И гМ„соответственно.

Устройство c<>cl<>k>т из торсионного вала 1, взаимодействук>шег<> с нижним 2 и верхним 3 20 полувалачи посредством шлицевых соединений 4 и 5. Полува ll! 2 и 3 коническими шестернями 6 и 7 Осуществляют связь с верхним и нижнич коленчатыми валами. Нижний полувал 2 выполнен удлиненным и дополнительноо снабжен шл ица ми. Торсионны и вал 1 в средней своей части имеет дополнительные шлицы 8 для взаимодействия с дополнительными II!лицачи нижнего полувала 2. Между шлицами 8 торсионного вала 1 и и!лицами нижнего полувала 2 в окружном 3Q

H

<.борка ус тройства осуществляется следукицим образоч. 35

ТорсиОнны и H

3! !ИО1нснныч!3 на нижнем нолува.:!х 2. На рсзьоовые участки 9 и 10 торсионного вала навс>рачинают техно.)огические гайки (не показаны). Нижняя гайка закрепляется 40 неподви жги>. К навернутой на резьбовой конец 1() торсионного вала 1 гайке прикладывается крутящий момент, в результате чего осунцствляется закрутка вала 1. Длина и!ли!сев н соединении 4 несколько больше 45 длины шлицеl3 в соединении 8. При совмещении зубьев с впадинами в дополнительном шлицевом соединении 8 осуществляется осевое перемс щение вала 1, Обеспечивая тем самым его прсдварите;!ы!ук) закрутку на ъ а с T к c e г О в 3 а и ч О д с и с т в и я с н и ж н и м и 0.1 у — 5 () валом 2.

Устройство обеспечивает выпукло-вогнутую ломаную характеристику эластичного момента с> соединения при трех последовательных ступенях жесткости CI, С и C:! (согласно фиг. 4 и 5). Жесткость С! части тс>рсионно1о 13;I.l;I, заклк>ченного между шлицевыми соедин< ниячи 5 и 8, имеет место при приложении эластичного чочента (, от О до М„. Жесткость С> торсионного вала в целом имеет место при приложении эластичного момента от М. до М» момента, соответствующего закрутке торсионного вала при выборке ограничительного зазора ll в дополнительном шли цевом соединении 8, Жесткость Сз части торсионного вала, заключенного между шлицевыми соединениями 5 и 8 имеет место при эластичном моменте

Р большем М».

Параметры торсионного вала, ограничительный зазор в дополнительном шлицевом соединении 8, момент предварительной закрутки выбираются при расчетном исследовании формы крутильных колебаний валопровода, которая определяется линейной жесткостью С> торсионного вала 1.

Для двигателя, работающего в широком диапазоне оборотов, для которого характерно повышение среднего крутящего момента с повышением оборотов, резонансные режимы варьированием жесткости С2 следует сместить в зону низких оборотов, а момент предварительной закрутки торсионного вала выбирать большим, чем средний крутящий момент резонансного режима.

В зоне высоких оборотов валопровода контакт зубьев в дополнительном шлицевом соединении необходимо исключить, для чего величина зазоров l! и 4 должна превышать амплитуды вынужденных крутиlbHblx колебаний.

При работе двигателя в зоне низких оборотов при передаче сравнительно малых крутящих моментов, т. е, при,И 1(М„среднее положение зубьев дополнительного шлицевого соединения 8 показано на фиг. 2.

Жесткость соединения определяется жесткостью части торсионного вала между верхним 5 и дополнительным 8 Ulлицевыми соединениями. При этом возможное увеличение амплитуд крутильных колебаний приводит к спим<сHHIo жесткости соединения, а значит и к снижению собственной частоты колебаний валопровода, следовательно, и к смещению ее от резонанса.

При работе двигателя в зоне высоких оборотов при передаче крутящих моментов

М I ) Af„cpezHee положение зубьев дополнительного шлицевого соединения показано на фиг. 3. Жесткость соединения определяется жесткостью С2 всего торсиона. При этой жесткости указанная зона оборотов свободна от резонансных режимов, а амплитуды вынужденных колебаний не превышают величину зазоров ll и 4 в дополнительном шлицевом соединении.

Таким образом, устройство обеспечивает наиболее бла гоп риятную «мягкую» работу соединения на наиболее напряженных режимах.

Применение данного механизма синхронизации вращения коленчатых валов вместо

1525358

Формула изобретения

Mcp+М

Фиг. 3 штатного, являющегося прототипом, в связи с возможностью обеспечения ограничения амплитуд крутильных колебаний валопровода приводит к снижению динамических нагрузок в 2 — 3 раза. Это приводит к повышению надежности двигателя.

Механизм синхронизации вращения коленчатых валов двигателя внутреннего сгорания со встречно движущимися поршнями, содержащий нижний и верхний полувалы, соединенные между собой торсионным валом посредством шлицев, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности двигателя путем ограничения амплитуд кр гильных колебаний валопровода, торсионный вал в средней части снабжен дополнительным шлицевым участком, а нижний полу вал выполнен удлиненным с возможностью взаимодействия с дополнительным шпиц вым участком торсионного вала, причем межд шлицами дополнительного участка торсионного вала и шлицами нижнего полувала в окружном направлении имеются ограничительные зазоры, а торсионный вал на участке взаимодействия с нижним полувалом установлен с предварительной закруткой.

1525358

<,о « I ttlitt I t . It !) f)< < и И

I «. <, I к I о р <, и. I t) II)I н 1 < к р«. I l H«l)«« I< t) I) f) « t ) <) f) 1 I и. ) и и.I;it;t i i)!Ill )I< 1 it! );t кк ) Ift) <пиен<)L

ill!I I l II I I ! t)«l.tttð«Tí«и<и)го коми) «ã;i Ili) илобре)«ниии и )ткрь<тии») нри ! ;! ! <.< .<.! ! !3