Крейцкопфный узел

 

(i|1 8 l004

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.03.79 (21) 2740543/25-27 с присоединением заявки Ко (51) М. Кл.

F 16С 5/00 по делам изобретений (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень Ме 9 (53) УДК 621.824 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (54) КРЕИЦКОПФНЫИ УЗЕЛ

Государственный комитет (23) П

Приоритет

Изобретение относится к машинострое. нию, а более конкретно к двигателям внутреннего сгорания.

Известен крейцкопфный узел двигателя внутреннего сгорания, содержащий плавающую поперечину, соединенную шатуном с мотылевой шейкой коленчатого вала, подшипник, установленный на поперечине, и механизм вращения поперечины ("1). Последний содержит шестерню и инерционную массу, установленные на поперечине, рейку, закрепленную на корпусе и находящуюся в зацеплении с шестерней, и муфту свободного хода, установленную на шестерне. При ходе поршня вниз шестерня, обкатываясь по неподвижной зубчатой рейке, приводит во вращение поперечину крейцкопфного подшипника с навешенной инерционной массой. При замедленном движении поршня в районе нижней мертвой точки и на восходящем ходе поршня муфта свободного хода отсоединяет шестерню от поперечины, которая продолжает вращаться в прежнем направлении только под действием инерционной массы.

При нисходящем ходе крейцкопфа скорость вращения поперечины является функцией переменной скорости поршня и изменяется от нуля в крайних положениях до максимального значения в середине хода поршня. При обратном ходе, когда привод с помощью обгонной муфты отключается, происходит резкое торможение поперечины вплоть до ее остановки ввиду значительной

5 нагрузки и сил трения в подшипнике. Инерционная масса с обгонной муфтой дополнительно нагружают крейцкопфный подшипник во время работы двигателя и создают условия для перекашивания поперед чины в подшипнике.

Недостатком известной конструкции является ее недостаточная долговечность, поскольку в процессе работы не обеспечивается постоянная скорость вращения попе15 речины с частотой, равной частоте вращения коленчатого вала двигателя. В результате этого ухудшаются условия образования разделяющего масляного клина между трущимися поверхностями и снижается

20 долговечность подшипников.

Целью изобретения является повышение долговечности крейцкопфного узла путем обеспечения непрерывного вращения поперечины с частотой вращения коленчатого

25 вала.

Это достигается тем, что в известном крейцкопфном узле двигателя внутреннего сгорания, содержащем плавающую поперечину, соединенную шатуном с мотылевой

Зо шейкой коленчатого вала, механизм вра5

30

Кения поперечины кинематически связан с коленчатым валом и выполнен в виде двух дисков, каждый из которых установлен на мотылевой шейке эксцентрично ее оси между одной из щек вала и шатуном, и двух пальцев, каждый из которых закреплен на одном из торцов поперечины, эксцентрично ее оси, а также в виде двух штанг, каждая из которых одним своим концом соединена с одним из дисков, а другим — с пальцем, при этом эксцентриситеты диска и пальца, размещенных по одну сторону шатуна, одинаковы по величине и направлению и расположены с одним и тем же угловым сме* щением по отношению к эксцентриситетам диска и пальца, размещенных по другую сторону шатуна.

На фиг. 1 изображен предлагаемый крейцкопфный узел, общий вид; на фиг. 2— разрез P — Ь фиг. 1.

Крейцкопфный узел содержит плавающую поперечину 1, вращение которой обеспечено rqM, что верхняя неподвижная половина подшипника 2 соединена со штоком поршня 3, а крышки 4 подшипников, залитые антифрикционным сплавом, совместно с шатуном 5 совершают колебательное движение относительно верхней половины подшипника 2.

К щекам 6 коленчатого вала 7 на мотылевой шейке 8 эксцентрично ее оси жестко закреплены диски 9, приводящие в движение симметрично расположенные с обеих сторон поперечины штанги 10, которые верхними головками соединяются с пальцами 11, установленными на торцах поперечины 1 крейцкопфа. Для регулировки монтажных зазоров предусмотрен набор прокладок 12.

Нижние головки штанг 10 для установки на диски 9 имеют разъемы по типу конструкции мотылевой головки 8 главного шатуна 5 двигателя. Угловое смещение эксцентриситетов дисков 9 относительно один другого и их величины соответствуют угловому смещению и величине эксцентриситетов пальцев 11. Рекомендуемый угол смещения эксцентриситетов дисков 9 составляет 90 — 120, а величина эксцентриситета для уменьшения нагрузок в деталях привода поперечины 1 находится в пределах

0,7 — 0,9 от радиуса поперечины 1. Диски 9 и пальцы 11 могут изготовляться либо совместно со щеками 6 коленчатого вала 7 и поперечиной 1, либо могут быть выполнены съемными. В качестве подшипниковых узлов штанг 10 могут быть использованы как вкладыши или втулки, так и непосредственная заливка антифрикционного материала.

Крейцкопфный узел работает следующим образом. При вращении коленчатого вала

7 совместно с мотылевой шейкой 8 будут вращаться диски 9 и приводить в движение штанги 10 подобно главному шатуну 5 двигателя. Вследствие эксцентричного расположения дисков 9 относительно оси мотылевой шейки 8 и пальцев 11 относительно оси поперечины 1 верхние головки штанг

10 будут совершать круговое вращение.

Так как каждая пара дисков 9 и пальцев

11 расположена под углом друг к другу, то на поперечине 1 создается крутящий момент, в результате чего она начнет вращаться с угловой скоростью, равной угловой скорости коленчатого вала.

Минимальная толщина масляной пленки в подшипнике при неизменных других параметрах возрастает при увеличении относительной скорости скольжения трущихся поверхностей. Непрерывное вращение поперечины обеспечивает повышение несущей способности подшипника и увеличивает его долговечность, а также позволяет отказаться от канавок на рабочей поверхности подшипника 2, что делает более равномерным распределение давлений в масляном слое и снижает гидродинамическое давление на слой заливки. В результате долговечность подшипников крейцкопфных узлов возрастает в 2 раза и достигает уровня работоспособности мотылевых и рамовых подшип-. ников малооборотных дизелей.

Формула изобретения

Крейцкопфный узел двигателя внутреннего сгорания, содержащий плавающую поперечину, соединенную шатуном с мотылевой шейкой коленчатого вала, подшипник, установленный на поперечине, и механизм вращения поперечины, отличающийся тем, что, с целью увеличения долговечности путем обеспечения непрерывного вращения поперечины с частотой коленчатого вала, механизм вращения поперечины кинематически связан с коленчатым валом и выполнен в виде двух дисков, каждый из которых установлен на мотылевой шейке эксцентрично ее оси между щеками вала и шатунами, и двух пальцев, каждый из которых закреплен на одном из торцов поперечины, эксцентрично ее оси, а также в гиде двух штанг, каждая из которых одннм своим концом соединена с одним из дисков, а другим — с пальцем, при этом эксцентриситеты диска и пальца, размещенных по одну сторону шатуна, одинаковы по величине и направлению и расположены с одним и тем же угловым смещением по отношению к эксцентриситетам диска и пальца, размещенных по другую сторону шатуна.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 344182, кл, F 16С 5/00, 1970.

811004 г

Юиг. /

Составитель А. Тарновский

Техред Л. Куклина Корректоп 3. Тарасова

Редактор Т. Зубкова

Типография, пр. Сапуноьа, 2

Заказ 508/15 Изд. М 243 Тираж 869 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретешш и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5