Передаточний механізм степанова

1. Передаточний механізм, що містить центральну вісь обертання вала двигуна, поршень, розташований із зсувом від центральної осі, отвір, розміщений у поршні, першу шестірню, що обертається в отворі в поршні, другу шестірню, розміщену усередині першої шестірні, нерухому відносно центральної осі обертання вала двигуна і зачеплену з першою шестірнею, третю шестірню, розміщену між першою шестірнею і валом двигуна, виступ вала двигуна, розміщений усередині поршня, центральна вісь обертання вала двигуна перетинає першу і другу шестерні, який відрізняється тим, уведено четверту шестірню, розміщену усередині поршня між першою шестірнею і валом двигуна, важіль, розміщений усередині поршня, вісь обертання важеля паралельна центральній осі обертання вала двигуна. C2 2 (11) 1 3 го згорання згідно з патентом України № 87417 від 10.07.2009, що містить передаточний механізм з центральною віссю обертання вала двигуна, поршень, розташований із зсувом від центральної осі, отвір, розміщений у поршні, першу шестірню, що обертається в отворі в поршні, другу шестірню, розміщену усередині першої шестірні, нерухому відносно центральної осі обертання вала двигуна і зачеплену з першою шестірнею, третю шестірню, розміщену між першою і другою шестернями і зачеплену з першою і другою шестернями, виступ вала двигуна, що перетинається з віссю обертання третьої шестірні, а центральна вісь вала двигуна перетинає першу і другу шестерні. Згаданий передаточний механізм має наступні суттєві недоліки: 1. Втрати на тертя в місці зачеплення першої і другої шестерень або в місці зачеплення першої і третьої шестерень. Згадані втрати на тертя зменшують ресурс першої і другої шестерень, а також збільшують витрати на експлуатацію передаточного механізму за рахунок витрат мастильних матеріалів. Навіть якщо зменшити згадане тертя, застосовуючи кульки чи ролики, подібно до підшипника кочення, розміщуючи згадані кульки чи ролики по периметру першої шестірні, ціна останньої, а також передаточного механізму в цілому суттєво збільшиться за рахунок вартості роликів чи кульок, сепаратора для утримання та витрат на монтаж останніх. 2. Нестабільність взаємного розміщення першої, другої і третьої шестерень. Наслідком згаданої нестабільності є заїдання згаданих шестерень, що може привести до припинення обертів вала двигуна, що суттєво звужує область використання згаданого передаточного механізму. Задача винаходу: створити передаточний механізм, що має об'єктивні переваги перед прототипом, а саме: - збільшити ресурс передаточного механізму; - зменшити витрати на експлуатацію передаточного механізму; - розширити область використання передаточного механізму. Поставлена ціль досягається кожним із чотирьох варіантів передаточного механізму, загаданих далі. В першому варіанті передаточного механізму поставлена задача вирішується тим, що в передаточний механізм, що містить центральну вісь обертання вала двигуна, поршень, розташований із зсувом від центральної осі, отвір, розміщений у поршні, першу шестірню, що обертається в отворі в поршні, другу шестірню, розміщену усередині першої шестірні, нерухому відносно центральної осі обертання вала двигуна і зачеплену з першою шестірнею, третю шестірню, розміщену між першою шестірнею і валом двигуна, виступ вала двигуна, розміщений усередині поршня, центральна ось обертання вала двигуна перетинає першу і другу шестерні, уведено четверту шестірню, розміщену усередині поршня між першою шестірнею і валом двигуна, важіль, розміщений усередині по 97431 4 ршня, вісь обертання важеля паралельна центральній осі обертання вала двигуна, важіль є частиною виступу вала двигуна, друга шестірня має додатковий ряд зубців, який має осьову рухливість відносно центральної осі обертання вала двигуна і зачеплений з першою і з четвертою шестірнями, третя шестірня розміщена на виступі вала двигуна і зачеплена з першою, другою і четвертою шестірнями, четверта шестірня розміщена на важелі. Перший варіант передаточного механізму містить: центральну вісь обертання 1 вала двигуна 2, поршень 3, отвір 4, першу шестірню 5, другу шестірню 6, третю шестірню 7, виступ вала 8, четверту шестірню 9, важіль 10, додатковий ряд зубців 11. Перший варіант передаточного механізму, що заявляється, працює таким чином. Якщо умовно розділити поршень 3 січною площиною, що проходить через вісь 1 і шестірню 7, отримаємо дві частини поршня, кожна з котрих має відповідну поверхню. Сила тиску F спаленого палива, яке контактує з однією із згаданих частинповерхонь поршня 3 безпосередньо або через інші елементи, розміщені в камері згорання, буде рухати останній у відповідному напрямку. Поршень 3 буде відповідно давити на шестірню 5, яка в свою чергу буде рухати шестірню 7, яка буде котитися по нерухомій шестірні 6, яка жорстко пов'язана з корпусом 12 двигуна. Шестірня 7 буде обертатись разом з виступом вала 8 навколо осі 1, обертаючи вал 2. При переміщенні шестірні 5 під впливом поршня 3, у зв'язку з тим, додатковий ряд зубців 11 буде обертатись на підшипнику 13, тертя в місці зачеплення шестірні 5 з шестірнею 6 буде нехтувано мале. Шестірня 9 робить всі рухливі шестірні взаємопов'язаними, що усуває нестабільність взаємного розміщення шестерень 5, 6 і 7 і припинення обертів вала 2. Перший варіант передаточного механізму, що заявляється, може бути виготовлений на основі існуючих технологій. При необхідності додатковий ряд зубців 11 може бути виконаний як окрема шестірня, яка може бути розташована або на валу 2, або на корпусі 12 двигуна. У разі необхідності між поршнем 3 і шестірнею 5 можуть бути застосовані елементи, зменшуючи тертя та напрямок сили, яка діє на шестірню 5 збоку поршня 3. Пристрій і принцип дії першого варіанта передаточного механізму представлений на кресленні Фіг. 1, Фіг. 2. На кресленні, Фіг. 1, представлений перетин першого варіанта передаточного механізму, що заявляється, січною площиною, перпендикулярною центральній осі 1. На кресленні, Фіг. 2, представлений перетин першого варіанта передаточного механізму, що заявляється, січною площиною, такою, що проходить через ось обертання шестірні 7 і вісь 1. Додатковий ряд зубців 11, який обертається на підшипнику 13, має великий ресурс, нехтувано малі витрати на тертя в області зачеплення з шестірнею 5, малі потреби в мастильних матеріалах 5 та малу собівартість. Шестірня 9 забезпечує оберти вала 2 у всьому діапазоні кутів. В другому варіанті передаточного механізму поставлена задача вирішується тим, що в передаточний механізм, що містить центральну вісь обертання вала двигуна, поршень, розташований із зсувом від центральної осі, отвір, розміщений у поршні, першу шестірню, що обертається в отворі в поршні, другу шестірню, розміщену усередині першої шестірні, нерухому відносно центральної осі обертання вала двигуна і зачеплену з першою шестірнею, третю шестірню, розміщену між першою шестірнею і валом двигуна, виступ вала двигуна, розміщений усередині поршня, центральна ось обертання вала двигуна перетинає першу і другу шестерні, уведено четверту шестірню, розміщену усередині поршня між першою шестірнею і валом двигуна, важіль, розміщений усередині поршня, вісь обертання важеля паралельна центральній осі обертання вала двигуна, вісь обертання важеля співпадає з віссю обертання вала двигуна, третя шестірня розміщена на виступі вала двигуна, третя шестірня зачеплена з другою і четвертою шестірнями, четверта шестірня розміщена на важелі і зачеплена з першою шестірнею. Передаточний механізм містить: центральну вісь обертання 1 вала двигуна 2, поршень 3, отвір 4, першу шестірню 5, другу шестірню 6, третю шестірню 7, виступ вала 8, четверту шестірню 9, важіль 10. Другий варіант передаточного механізму, що заявляється, працює таким чином. Якщо умовно розділити поршень 3 січною площиною, що проходить через вісь 1 і через шестірню 7 отримаємо дві частини поршня, кожна з котрих має відповідну поверхню. Сила тиску F спаленого палива, яке контактує з однією із згаданих частин поверхонь поршня 2 безпосередньо або через інші елементи, розміщені в камері згорання, буде рухати останній у відповідному напрямку. Поршень 2 буде відповідно давити на шестірню 5, яка в свою чергу буде разом з важелем 10 переміщувати і закручувати шестірню 9, від руху якої шестірня 7 буде котитися по нерухомій шестірні 6, яка жорстко пов'язана з корпусом 11 двигуна. Шестірня 7 буде обертатись разом з виступом вала 8, обертаючи вал 2. При переміщенні шестірні 5 під впливом поршня 2, у зв'язку з тим, що шестірня 5 своїми зубцями буде обкатувати зубці шестірні 6 тертя в місці зачеплення шестірні 5 з шестірнею 6 буде нехтувано мале. Шестірня 9 робить всі рухливі шестірні взаємопов'язаними, що усуває нестабільність взаємного розміщення шестерень 5, 6 і 7 і припинення обертів вала 2. Якщо зовнішня сила прикладена до вала 2, наприклад, коли двигун запускається в роботу, може бути використана додаткова шестірня 12, розміщена і зачеплена аналогічно шестірні 9, з іншої сторони шестірні 7. При згаданому виступ вала 8 повертається в бік шестірні 12, яка зачіплюється з шестірнею 7, що рухається, відповідно рухаючи інші залежні від неї рухомі шестірні 5 і поршень 2. 97431 6 Другий варіант передаточного механізму, що заявляється, може бути виготовлений на основі існуючих технологій. У разі необхідності розміри шестерень 6, 7, 10 і 12 можуть бути такими, що забезпечують постійне зачеплення шестерень 7 і 12. Шестірня 6 може мати перший ряд зубців зачеплення з шестірнею 5 і другий ряд зубців зачеплення з шестірнею 7. При необхідності з метою збільшення надійності зачеплення шестірні 7 з шестірнею 2, шестірня 7 може мати додатковий ряд зубців, який має осьову рухливість відносно осі обертання шестірні 7 і зачеплений з шестірнею 5. Другий варіант передаточного механізму представлений на кресленнях, Фіг. 3 і Фіг. 4. На кресленні, Фіг. 3, представлений перетин другого варіанта передаточного механізму, що заявляється, січною площиною, перпендикулярною центральній осі 1. На кресленні, Фіг. 4, представлений перетин другого варіанта передаточного механізму, що заявляється, січною площиною, такою, що проходить через ось обертання шестірні 7 і ось 1. Шестірня 5 своїми зубцями обкатує зубці шестірні 6 і тому тертя в місці зачеплення шестірні 5 з шестірнею 6 буде нехтувано мале. Шестірня 10 забезпечує оберти вала 2 у всьому діапазоні кутів. В третьому варіанті передаточного механізму поставлена задача вирішується тим, що в передаточний механізм, що містить центральну вісь обертання вала двигуна, поршень, розташований із зсувом від центральної осі, отвір, розміщений у поршні, першу шестірню, що обертається в отворі в поршні, другу шестірню, розміщену усередині першої шестірні, нерухому відносно центральної осі обертання вала двигуна і зачеплену з першою шестірнею, третю шестірню, розміщену між першою шестірнею і валом двигуна, виступ вала двигуна, розміщений усередині поршня, центральна вісь обертання вала двигуна перетинає першу і другу шестерні, уведено четверту шестірню, розміщену усередині поршня між першою шестірнею і валом двигуна, важіль, розміщений усередині поршня, вісь обертання важеля паралельна центральній осі обертання вала двигуна, вісь обертання важеля співпадає з центральною віссю обертання вала двигуна, третя і четверта шестірні зачеплені з першою шестірнею і розміщені на важелі, виступ вала двигуна є шестірня, вісь обертання якої співпадає з центральною віссю обертання вала двигуна і яка зачеплена з четвертою шестірнею. Передаточний механізм містить: центральну вісь обертання 1 вала двигуна 2, поршень 3, отвір 4, першу шестірню 5, другу шестірню 6, третю шестірню 7, виступ вала 8, четверту шестірню 9, важіль 10. Третій варіант передаточного механізму, що заявляється, працює таким чином. Якщо умовно розділити поршень 3 січною площиною, що проходить через вісь 1 і через шестірню 7, отримаємо дві частини поршня, кожна з котрих має відповідну поверхню. Сила тиску F спаленого палива, яке контактує з однією із згаданих частин поверхонь поршня 2 безпосередньо 7 або через інші елементи, розміщені в камері згорання, буде рухати останній у відповідному напрямку. Поршень 2 буде відповідно давити на шестірню 5, яка в свою чергу буде разом з важелем 10 переміщувати і закручувати шестірню 9, від руху якої виступ вала-шестірні 8 буде обертатись разом з валом 2. При переміщенні шестірні 5 під впливом поршня 2, у зв'язку з тим, що шестірня 5 своїми зубцями буде обкатувати зубці шестірні 6, яка жорстко пов'язана з корпусом 11 двигуна, тертя в місці зачеплення шестірні 5 з шестірнею 6 буде нехтувано мале. Шестірня 9 робить всі рухливі шестірні взаємопов'язаними, що усуває нестабільність взаємного розміщення шестерень 5, 6 і 7 і припинення обертів вала 2. Третій варіант передаточного механізму, що заявляється, може бути виготовлений на основі існуючих технологій. У разі необхідності, наприклад з метою контролю розташування важеля, можливо застосування додаткового вала 12, приєднаного до важеля 10 і зовні коаксіального відносно вала 2. Третій варіант передаточного механізму представлений на кресленнях, Фіг. 5 і Фіг. 6. На кресленні, Фіг. 5, представлений перетин третього варіанта передаточного механізму, що заявляється, січною площиною, перпендикулярною центральній осі 1. На кресленні, Фіг. 6, представлений перетин третього передаточного механізму, що заявляється, січною площиною, такою, що проходить через вісь обертання шестірні 7 і вісь 1. Шестірня 5 своїми зубцями обкатує зубці шестірні 6 і тому тертя в місці зачеплення шестірні 5 з шестірнею 6 буде нехтувано мале. Шестірня 9 забезпечує оберти вала 2 у всьому діапазоні кутів. В четвертому варіанті передаточного механізму поставлена задача вирішується тим, що в передаточний механізм, що містить центральну вісь обертання вала двигуна, поршень, розташований із зсувом від центральної осі, отвір, розміщений у поршні, першу шестірню, що обертається в отворі в поршні, другу шестірню, розміщену усередині першої шестірні, нерухому відносно центральної осі обертання вала двигуна і зачеплену з першою шестірнею, третю шестірню, розміщену між першою шестірнею і валом двигуна, виступ вала двигуна, розміщений усередині поршня, центральна ось обертання вала двигуна перетинає першу і другу шестерні, уведено четверту шестірню, розміщену усередині поршня між першою шестірнею і валом двигуна, важіль, розміщений усередині поршня, вісь обертання важеля паралельна центральній осі обертання вала двигуна, вісь обертання важеля співпадає з віссю обертання першої шестірні, третя і четверта шестірні зачеплені з першою шестірнею і розміщені на важелі, виступ вала двигуна є шестірня, коаксіальна відносно першої шестірні і зачеплена з третьою і четвертою шестернями. Передаточний механізм містить: центральну вісь обертання 1 вала двигуна 2, поршень 3, отвір 4, першу шестірню 5, другу шес 97431 8 тірню 6, третю шестірню 7, виступ вала 8, четверту шестірню 9, важіль 10. Четвертий варіант передаточного механізму, що заявляється, працює таким чином. Якщо умовно розділити поршень 3 січною площиною, що проходить через вісь 1 і через вісь шестірні, 5 отримаємо дві частини поршня, кожна з котрих має відповідну поверхню. Сила тиску F спаленого палива, яке контактує з однією із згаданих частин поверхонь поршня 2 безпосередньо або через інші елементи, розміщені в камері згорання, буде рухати останній у відповідному напрямку. Поршень 2 буде відповідно давити на шестірню 5, яка в свою чергу буде давити на шестерні 7 і 9, які, в свою чергу, давлять на виступ вала-шестірню 8, яка буде обертатись разом з валом 2. Обертання виступу вала-шестерні 8 відповідно примушують обертатися шестерні 7 і 9, які в свою чергу примушують обертатися важіль 10. При переміщенні шестірні 5 під впливом поршня 2, у зв'язку з тим, що шестірня 5 своїми зубцями буде обкатувати зубці шестірні 6, яка жорстко пов'язана з корпусом 11 двигуна, тертя в місці зачеплення шестірні 5 з шестірнею 6 буде нехтувано мале. Шестірня 9 робить всі рухливі шестірні взаємопов'язаними, що усуває нестабільність взаємного розміщення шестерень 5, 6 і 7 і припинення обертів вала 2. Четвертий варіант передаточного механізму, що заявляється, може бути виготовлений на основі існуючих технологій. Важіль 10 може контактувати або з шестірнею 5, або з поршнем 3. У разі необхідності можливе використання додаткових шестерень 12 і 13, які розміщені на важелі аналогічно шестірням 7 і 9, але по іншу сторону відносно осі обертання важеля 10. У разі необхідності вал 2 може бути трубчастим, всередині вала 2 може розміщуватись додатковий вал 14, коаксіальний відносно вала 2, на валу 14 може бути встановлена додаткова шестірня 15, на важелі 10 може бути встановлена додаткова шестірня 16, зачеплена з шестірнею 15, що забезпечить передачу обертів важеля 10 на вал 14. Четвертий варіант передаточного механізму представлений на кресленнях, Фіг. 7, Фіг. 8 і Фіг. 9. На кресленні, Фіг. 7, представлений перетин четвертого варіанта передаточного механізму, що заявляється, січною площиною, перпендикулярною центральній осі 1. На кресленні, Фіг. 8, представлений перетин четвертого варіанта передаточного механізму, що заявляється, січною площиною, такою, що проходить через вісь обертання шестірні 9 і вісь 1. На кресленні, Фіг. 8, представлений перетин передаточного механізму, що заявляється, січною площиною, такою, що проходить через вісь обертання шестірні 9 і вісь 1. На кресленні, Фіг. 9, представлений перетин передаточного механізму, що заявляється, з додатковими валом і шестірнями січною площиною, такою, що проходить через вісь обертання шестірні 9 і вісь 1. 9 Шестірня 5 своїми зубцями обкатує зубці шестірні 6 і тому тертя в місці зачеплення шестірні 5 з шестірнею 6 буде нехтувано мале. Шестірня 9 забезпечує оберти вала 2 у всьому діапазоні кутів. Варіанти передаточного механізму, що заявляється, мають об'єктивні переваги, а саме: - збільшують ресурс передаточного механізму шляхом зменшення тертя між відповідальними елементами механізму; 97431 10 - зменшують витрати на експлуатацію передаточного механізму шляхом зменшення витрат на мастильні матеріали; - розширюють область використання передаточного механізму за допомогою варіантів механізму. 11 97431 12 13 97431 14 15 97431 16 17 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 97431 Підписне 18 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601