ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Коленчатый вал, маховик и гаситель колебаний из "Двигатели внутреннего сгорания 1955 " Коленчатый вал является вращающейся частью кривошипношатунного механизма. Он воспринимает через шатуны от поршней всех цилиндров давление газов, обеспечивает движение поршней в течение подготовительных тактов (выпуска, впуска и сжатия), а также приводит в действие различные механизмы и агрегаты двигателя. [c.107] При работе двигателя коленчатый вал нагружен периодически действующими силами давления газов и силами инерции возвратно-поступательно движущихся масс, а также постоянно действующими центробежными силами вращаюшихся масс. [c.107] Все действующие на коленчатый вал силы вызывают в его элементах деформации различного характера скручивание, изгиб, сжатие и растяжение. [c.107] Для повышения жесткости коленчатого вала увеличивают диаметры шеек и размеры щек. Для обеспечения высокой прочности и износоустойчивости коленчатые валы большинства двигателей изготовляют ковкой или штамповкой, с последующей многократной механической и термической обработкой. [c.107] Коленчатые валы изготовляются из легированных сталей с присадками хрома, никеля, марганца, вольфрама и других ценных металлов (для мощных и форсированных двигателей), а также из качественных углеродистых сталей (для автомобильных и тракторных двигателей). [c.107] Кроме того, на коленчатом валу могут быть установлены противовесы 7, гаситель крутильных колебаний, маслоуплотнительные устройства и другие более мелкие детали. [c.108] шатунные и коренные шейки являются наиболее нагруженными элементами коленчатого вала. [c.108] Число шатунных шеек зависит от числа цилиндров и от компоновки двигателя, а их относительное расположение — от требований равномерности хода и уравновешенности двигателя. Число же коренных шеек может быть различным. Для уменьшения прогибов вала, а следовательно, для повышения надежности его работы и уменьшения нагрузки на подшипники (с целью увеличения их срока службы) коренных шеек должно быть на одну больше, чем шатунных шеек. [c.108] Быстроходные дизели имеют, как правило, максимальное число коренных опор, что вызвано значительным давлением сгорания р . У большинства карбюраторных автомобильных и тракторных двигателей в целях упрощения конструкции и сокращения длины двигателя коренные опоры устанавливают через два кривошипа. [c.108] Диаметр коренных шеек дизелей обычно выбирают так, чтобы он составлял 0,75—0,85 диаметра цилиндра шатунные шейки с целью уменьшения размеров кривошипных головок шатунов и снижения центробежных сил вращаюшихся масс делают несколько меньшего диаметра, чем коренные шейки. [c.109] Так как износ шеек и подшипников зависит от точности изготовления их и чистоты обработки рабочих поверхностей, то к последним предъявляются жесткие требования. [c.109] Овальность и конусность шеек для большинства двигателей не должны превышать 5—10 микрон мк). Для получения точно и гладко обработанных рабочих поверхностей шейки коленчатого вала шлифуют и полируют. [c.109] Повышение износоустойчивости шеек достигается также увеличением их поверхностной твердости путем цементации, азотирования, закалки электрическим током высокой частоты или электролитическим хромированием. При электрозакалке шейки вала помещаются в специальные катушки, через которые пропускается ток высокой частоты. При этом поверхность шеек быстро прогревается возникающими в металле токами. Необходимая твердость достигается последующим охлаждением водой. [c.109] Щеки коленчатого вала могут иметь различную форму и размеры, которые устанавливают, исходя из условий прочности и надежности вала. Обычно щеки делают одинаковой формы, преимущественно в виде круглых или эллиптических дисков (фиг. 70). [c.109] В автомобильных и тракторных двигателях щеки после штамповки вала чистовой обработке не подвергаются. [c.110] С поверхности шеек, а также с поверхности щек, подвергавшихся шлифовке, удаляют различные риски и царапины, которые при длительной работе вала с переменными нагрузками могли бы вызвать трещины сначала небольшие, затем все более увеличивающиеся. Трещины снижают так называемую усталостную прочность материала и приводят со временем к разрушениям вала. [c.110] Представляют интерес конструкции валов, у которых щеки использованы в качестве коренных опор, работающих на подшипниках качения (фиг. 71). Для этого все щеки выполняют круглыми, большого диаметра и располагают концентрично с осью вращения вала. [c.110] При применении роликовых или шариковых подшипников коленчатые валы двигателей иногда делают разъемными, так как монтировать подшипники качения на цельном валу затруднительно (фиг. 72, а). [c.110] В звездообразных двигателях применение разъемного вала вызывается необходимостью выполнения главного шатуна с цельной кривошипной головкой. Разъемный кривошип звездообразного двигателя показан на фиг. 72, б. [c.110] ЦИй которых представлены на фиг. 73. При помощи отверстий в щеках (фиг. 71, 73) полости шатунных и коренных шеек соединяются одна с другой и образуют таким образом главную масляную магистраль. [c.111] Вернуться к основной статье