Кривошипный механизм

Кривоши́пный механи́зм

Механизм для преобразования одного вида движения в другой, имеет вращающееся звено в виде Кривошипа или коленчатого вала (См. Коленчатый вал), связанное со стойкой и другим звеном вращательными кинематическими парами (шарнирами). К. м. обычно имеют вращательные и поступательные кинематические пары (См. Кинематическая пара). К. м. делятся на плоские (с движением всех звеньев в параллельных плоскостях) и пространственные, четырёхзвенные и многозвенные. Наиболее распространённые плоские четырёхзвенные К. м. делятся на три группы: шарнирные четырёхзвенные, кривошипно-ползунные, кривошипно-кулисные.

Шарнирные четырёхзвенные К. м. бывают двух видов: двухкривошипный для преобразования равномерного вращения одного кривошипа в неравномерное вращение другого (рис.1, а); частным случаем является шарнирный параллелограмм для передачи вращения с одного кривошипа на другой без изменения скорости (рис.1, б): кривошипно-коромысловый К. м., преобразующий вращение кривошипа в качательное движение коромысла (рис.1, в). Кривошипноползунные механизмы преобразуют вращение кривошипа в прямолинейное возвратно-поступательное движение ползуна или наоборот, широко используются в поршневых двигателях, насосах, компрессорах, прессах и других машинах. По расположению кривошипа и ползуна различают К. м. центральные (рис. 2, а) и смещенные (рис. 2, б). Кривошипно-кулисные механизмы обычно преобразуют равномерное вращение кривошипа в неравномерное вращательное движение, качательное (рис. 3, а) или возвратно-поступательное (рис. 3, б) движение кулисы. К. м. с качающейся кулисой используют в приводе движения резания металлорежущих станков. В большинстве К. м. имеются т. н. мёртвые положения (см. рис. 2, а), в которых передача движения на кривошип невозможна и при выходе из которых ведомый кривошип может изменить направление вращения на обратное. Прохождение этих положений в поршневых двигателях обычно обеспечивается инерцией звеньев. При ведущем кривошипе вблизи мёртвых положений К. м. даёт значительный выигрыш в силе, что используется в прессах и др. рабочих машинах для получения больших сил на ползуне. Сложное движение шатунов К. м. иногда используют для привода рабочих органов некоторых машин — тестомесилок, снегопогрузчиков и др.

Кроме плоских четырёхзвенных механизмов, в ряде случаев применяют плоские многозвенные К. м., например К. м. для привода нескольких шпинделей сверлильной головки, кривошипно-рычажный и кривошипно-коленный механизмы кузнечных прессов, кривошипно-кулисный механизм привода главного движения поперечно-строгального станка (рис. 4). Пространственные четырёхзвенные К. м. используют для получения качательного движения коромысла вокруг оси, перпендикулярной оси вращения кривошипа (рис. 5).

Н. Я. Ниберг.

Рис. 1. Шарнирный четырёхзвенник: а — двухкривошипный; б — шарнирный параллелограмм; в — кривошипно-коромысловый; 1 и 2 — кривошипы; 3 — шатун; 4 — коромысло.

Рис. 2. Кривошипно-ползунный механизм (1 — мёртвое положение): а — центральный; б — смещённый; 1 — кривошип; 2 — шатун; 3 — ползун.

Рис. 3. Кривошипно-кулисный механизм: а — с качающейся кулисой; б — с поступательно-движущейся кулисой (в приводе движения резания строгальных станков, α/β равно отношению времени прямого хода к времени обратного хода).

Рис. 4. Многозвенный плоский кривошипно-кулисный механизм привода главного движения поперечно-строгального станка.

Рис. 5. Пространственный кривошипно-коромысловый механизм: 1 — кривошип; 2 — шатун; 3 — коромысло.