Поршневой двигатель

ОП ИСАЙ ИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ПАеЕН 1 У Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(33) фРГОпубликова т 27.12.68 ( сударствениыи комитетавета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий.8етень37 05.10,74. Бюования описан УДК 621, 127 621,43 127) Авторизобретения тель 54) ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ подшипника Изо качестве упорной -однодля ение относится гателестроеиму- ржаши выполнены коов располо 2) Заявлено 02.12,69 (21) ншо.Известны поршневые двигатели пр шественно внутреннего сгорания, сод неподвижный блок с расположенными окружности цилиндрами, В центре блока размещен силовой вал, несущий по торцам блоканаклонные шайбы с качающимися кольцами,аоженными двумя роликовыми подшипник ми, беговые дорожки которыхнусными, а оси вращения ролик,жены под углом одна к другой.Описываемый двигатель отличается от известных тем, что ролики подшипников состороны действия центробежных сил имеют ц закругления на торцах, для которых, например, в наклонной шайбе при промежуточном кольце выполнены упорные поверхности.Ролики подшипников полые, отверстие. имеет переменный диаметр. 20Кроме того, ролики подшипников размещены в общих внутренней и наружной обоймах с дорожками, выполненными под углом одна относительно другой и служащими в качестве беговой поверхности для роликов 25 роликов другого.Такое выполнение поршневого двигателя способствует увеличению срока службы подшипников.На фиг. 1 изображен описываемый поршневой двигатель внутреннего сгорания, в разрезе; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг.1; на фиг. 3 - наклонная шайба и качающееся кольцо; на фиг, 4 - схема двигателя и распределения усилий на его основные эле- менты.Поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит блок 1 цилиндров 2, в каждом из которых движется поршень 3, Шесть или двенадцать цилиндров 2 размещены в блоке 1 по окружности и расположены вокрут си- лового вала 4, выполненного полым и имеющего относительно большой диаметр и небольшую толщину стенок. Вал 4 установлен в двух радиальных подшипниках 5, размещенных.на участке вала между жестко связанными с ним и расположенными по торцам блока 1 наклонными шайбами 6, Подшипники 5 имеют опорные кольца 7, вы3полненные в блоке 1. Вал 4 изготавливаютиз сплавов легких металлов, например алюминия, магния, титана,Так как двигатель выполнен с расходя-щимися поршнями 3, то на подшипники 55действуют только радиальные силы (см,фиг. 4), а изгибающий момент вала 4 будет примерно постоянным по всей длиневследствие близкого расположения наклонных шайб 6 и подшипников 5. Каждая наЯкпонная шайба 6 соединена с торцом 8 вала 4 при помощи болтов 9,На участке вала 4 между подшипниками5 и шайбой 6 установлена перегородка 10,Икоторая при помощи подвижного шлицевогосоединения 11 связана с валом отбора мощ-,ности 12. Диаметр последнего значительноменьше диаметра силового вала 4, Благодаря зазору вибрации от вала 4 не передаются на вап 12 (вап 12 может соединятьсяшпицевым соединением и с торцом 8). Дляцентрирования наклонной шайбы 6 на торце8 выполнен бурт 13.В накпоиной шайбе 6, против цилиндров2, установлено качающееся . кольцо 14,зафиксированное от проворота относительнобпока 1 втулкой 15, кольцом 16 с осевыми канавками и шаоиками 17. Последниеснабжены сепаратором 18 и установлены вканавках 19 кольца 14. Втулка 15 при помощи торцовых кулачков 20 соединена сблоком 1, а в смещенные относительно кулачков 20 пазы втулки входят кулачки 21кольца 16. Втулка 15 и кольцо 16 установлены концентричио валу 4 и образуют междукачаюиил 1 ся кольцом 14 и блоком 1 карданное соединение,Купачки 20 могут иметь криволинейныеторцовые поверхности для обеспечения требуемой степени свободы в радиальном направпеиии. Втулка 15 и кольцо 16 могутбьигь выполнены за одно целое в виде одной детали.Так как шарики 17 размещены в канав ках копана 16, фиксированного от проворота относительно блока 1, и в канавках 19 качаюцегося кольца 14, то последнее так- же фиксировано от проворота относительно блока 1, а сепаратор 18 может совершать 5 О топько качатепьное движение относительно центра 22 и доходить до упорного кольца 23, Влесто упорного кольца 23 люжно выпоппить регулируемые упоры, однако центр 22 должен лежать в плоскости кольца 14.Кольцо 14 илеет коробчатую форму иможет быть изготовпено из двух элементов, которые должны быть жестко соедине 4ны один с другим, например, сваркой, Так, например, кольцо может быть изготовлено из трех элементов; диска 24. и двух колец 25 и 26 разного диаметра. Полость27 кольца 14 закрывается одной или несколькими крышками 28, которые такжепривариваются.Шаровые опоры 29 для шатунов 30 утоплены в полости 27 кольца 14. Вследствие этого точки качения шатунов 30 располагаются в плоскости качения кольца 14 В связи с этим ррактически обеспечивается их синусоидальное движение независимо от жесткости работы двигателя. Благодари этому предотвращается заклинивание шариков 17 в каналах колец 14 и 16.Коробчатая форма кольца 14 способствует уменьшению деформации как в продольном, так и в радиальном направлении, и га-баритов двигателя.Для предотвращения радиальных удлинений кольца 14 шайба 6 снабжена дополнительным кольцом 31, связанным с кольцом14. Для уменьшения инерционных сил кольцо 14 может быть изготовлено из сплавовлегких металлов, Одновременно для повышения точности сборки кольцо 14 с канавками 19 и кольцо 16 могут отливаться иобрабатываться как одна деталь с посдедуюшим разделением,Между шайбой 6 и кольцом 14 установлены два роликовые подшипника, Они воспринимают усилие от поршневых групп. Ролики 32 и 33 подшипников размещены вобщих внешней 34 и внутренней 35 обоймах, в которых выполнено соответственнопо две беговых дорожки 36, 37, 38, 39,Ролики 32 и 33 размещены между обоймами 34 и 35 в чередующемся порядке ирасположены в плоскости качения кольца14. Такие подшипники могут применятьсяна двигателях малой мощности,Ролики 40 и 41 подшипника, изображенного на фиг. 3, установлены между внутренней 42 и внешней 43 обоймами кольца31. Ролики 40 бегают по дорожкам 44 и45, выполненным соответственно в обоймах42 и 43, а ролики 41 - по дорожкам 46и 47, выполненным соответственно в обойме 42 и кольце 3 1. Такие подшипники могут применяться на двигателях большой, мощности, так как осевые усилия в различных направлениях воспринимаются соответственно однцл подшипником.Во вреля работы на ролики подшипниковдействуют радиальные и центробежные силы, котове стремятся их переместить,10,Со стороны действия этих сил, т, е, наторцовой поверхности, расположенной в,высшей точке, ролики закруглены и имеютупорные поверхности, Так, для роликов 40и 41 выполнены упорные поверхности 48и 49 на промежуточном кольце 50. Дляроликов 32 или 33 упорными поверхностями являются соответственно каждая бего-:вая дорожка на внешней обойме другогоподшипника,Для обеспечения малого коэффициентатрения угол конусности роликов долженнезначительно отличаться от угла конусностиобойм. При работе зазор между роликамии обоймами должен быть заполнен маслом 15для образования масляного клина.Оси вращения роликов 40 и 41 см.фиг, 3), а следовательно, и их беговыедорожки расположены под углом относительно друг друга, Такой двухрядный под-,20шинник воспринимает как радиальные, таки осевые силы от шатунов 30 на элементы наклонной шайбы. В то же время усилия растяжения, возникающие в качающем-ся кольце, и воздействия центробежных сил 25роликов 40 и 41 воспринимаются промежуточным кольцом 50 через упорные поверхности 48 и 49,В подшипниках по фиг. 1 все усилии отшатунов 30 раскладываются по двум направлениям, одно из которых (сжимающее);воспринимается наклонной шайбой, а другое (растягивающее) - дополнительнымкольцом 31.Для повышения эластичности ролики 40 35и 41 выполнены полыми с осевыми отверстиями 51 переменного диаметра. В отверстия 51 входят направляющие выступы52, выполненные на кольце 50 перпендикулярно упорным поверхностям 48 и 49, 40На внешней стороне кольца 50 устаьов лено блокировочное проводочное пружшшоекольцо 53, которое также соединено с кольцом 31,Для балансировки двигателя к кольцу31 болтами 54 крепятся сегментные пластины 55, при помощи которых можно быстро обеспечить достаточную точность балансировки,Предмет изобретения1, Поршневой двигатель преимущественно внутреннего сгорания, содержащийнеподвижный блок с распо.юженными поокружности цилиндрами, в центре которогоразмещен силовой вал, несущий по торцамблока наклонные шайбы с качающимисякольцами, снабженными двумя роликовымиподшипниками, беговые дорожки которыхвыполнены конусными, а оси вращения роликов расположены под углом одна к другой, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что,с целью увеличения срока службы подшипников, ролики последних со стороны действия центробежных сил имеют закругленияна торцах, для которых, например, в наклонной шайбе или промежуточном кольцевыполнены упорные поверхности,2. Двигатель по и. 1, о т л и ч а юш и й с я тем, что ролики подшишшконвыполнены полыми с отверстиями переменного диаметра,3. Двигатель по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что ролики подшипниковразмещены в общих внутренней и наружноцобоймах с дорожками, выполненными подуглом одна относительно другой и служащими в качестве беговой поверхности дляроликов одного подшивника и в качествеупорной для роликов другого.446133 едактор фВиРн орректор Л Бр,. Изд. Тир ажб 1 реднриятие Патент, Москва, Г, Бережковская иаб., 2 Составитель д,СинаиТехред .Ханеева ИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений нМосква, 13035, Раушска овета Минткрытий наб., 4 Подписиов СССР