ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Вкладыши подшипников коленчатого вала из "Двигатели внутреннего сгорания " Надежность работы вкладышей коленчатого вала в значительной степени определяет надежность и моторесурс дизеля и зависит от конструкции вкладышей, которые могут быть толстостенными или тонкостенными свойств материалов вкладышей или слоя их заливки условия циркуляции масла в подшипнике зазоров и шероховатости трущихся поверхностей жесткости коленчатого вала и постелей под вкладышами качеств смазки и присадок к маслу величины нагрузки на подшипник комплекса технологических факторов, в особенности от соосности расточки постелей подшипников, контакта между вкладышем и постелью и от биения шеек вала. [c.190] В современных быстроходных форсированных двигателях подшипники с толстостенными вкладышами постепенно уступили место подшипникам с тонкостенными вкладышами (толщиной 0,025—0,05 наружного диаметра). Причиной этого является недостаточно плотный контакт массивного толстостенного вкладыша с постелью подшипника, что, с одной стороны, повышает усталостную нагрузку на баббитовую заливку, а с другой стороны, ухудшает теплоотвод с его несущей поверхности. В толстостенных вкладышах обычно применяется заливка толщиной 3—5 мм и более. Надежность работы такого толстого слоя баббита значительно снижается вследствие возможного раздавливания его при повышенной нагрузке на подшипник. [c.190] Тонкостенные вкладыши, имеющие меньшие габариты и массу, более благоприятны для крупносерийного производства и позволяют обеспечить взаимозаменяемость при сборке и ремонте без пришабровки и пригонки. Необходимо отметить, что диаметр и форма тонкостенных вкладышей не вполне совпадают с диаметром и формой постели, поэтому после постановки их обжимают (рис. 110, а). [c.190] Основные размеры вкладышей (номинальный наружный диаметр Dq, внутренний диаметр Dr, толщина стенки /в, ширина В) и элементы конструкции должны соответствовать ОСТ 24.169.04—74 для вновь проектируемых дизелей. Основные параметры подшипников тепловозных дизелей приведены в табл. 8 и 9. [c.190] По максимальной толщине С изготовляют вкладыши двух групп первая и вторая Высота вкладыша Н равна 121Д 58. [c.191] У стыков вкладышей по бокам делают неглубокие холодильники А (см. рис. ПО, а, б) с плавным переходом поверхности, предназначенные для обеспечения заклинивания масла при вращении шейки. Холодильники не должны доходить до краев вкладыша во избежание утечки масла. Как показали исследования дизелей ДЮО, ПД45 и Д50, отказ от глубоких холодильников позволяет уменьшить расход масла через подшипник на 30—40% и увеличить насосный эффект шейки вала. [c.191] Длина коренных подшипников обычно меньше длины шейки вала, чем обеспечивается торцовый зазор для расширения коленчатого вала. Упорный коренной подшипник устанавливается с минимальным зазором для предупреждения осевого перемещения вала. Его лучше размещать на крайней коренной шейке с той стороны, на которой отбирается от двигателя мощность. Вкладыши упорного подшипника имеют торцовые упорные поверхности. Стопорный штифт для фиксации вкладышей установлен в крышке, а не в опоре подшипника, с тем чтобы был возможен демонтаж обоих вкладышей. При тонком слое заливки вкладышей пригонка шабровкой их недопустима. Внутреннюю поверхность вкладышей (баббитовый слой) обрабатывают алмазной расточкой. Толщина вкладыша после расточки в середине должна быть на 0,1—0,13 мм больше, чем у торцов. Изготовленные таким образом вкладыши имеют квазиэллипти-ческий вид. [c.191] Выработанная практикой норма высоты выступания А Н стыковой кромки вкладышей над постелями для их обжатия составляет (0,0008—0,0012) б, шейки. Высота Н определяется по ГОСТ 9340—71 (рис. ПО, в) в приспособлении под нагрузкой. [c.191] Вкладыши при изготовлении проверяют на равномерное прилегание к соответствующему калибру по краске. Прилегание должно быть не менее 70 % поверхности. Шатунные вкладыши дизеля ДЮО тонкостенные (С = 9,5 мм) и имеют толщину баббитовой заливки 0,5—0,75 мм. [c.191] В дизелях Д50 применены тонкостенные вкладыши с толщиной корпуса 7,5 мм и заливки 0,75 мм. Имеется ряд градационных размеров толщин вкладышей, что обеспечивает их полную взаимозаменяемость. Вблизи стыков толщина вкладыша уменьшена на 0,06 мм. [c.191] Данные сопротивляемости задирам, усталостной прочности, способности поглощать инородные твердые частицы и антикоррозионной стойкости различных подшипниковых сплавов в сравнении с подшипниками из свинцовистой бронзы в процентах приведены в табл. 13. [c.191] Для увеличения срока службы вкладышей тепловозных дизелей и отчасти в целях замены свинца ведутся работы над подшипниковыми сплавами на алюминиевой основе. Алюминиевые подшипники обладают следующими положительными свойствами высокой усталостной прочностью способностью выдерживать удельную нагрузку 25—30 МПа высокой механической прочностью в интервале от 50 до 200° С высокой теплопроводностью, что предотвращает местные перегревы хорошей пластичностью малой массой коррозионной стойкостью, позволяющей применять эффективные моющие присадки к маслам. [c.192] Материалом для корпусов вкладышей служит сталь 10 по ГОСТ 1050—74, бронза ОЦС 3-12-5 (ГОСТ 613—79), дюралюминий и др. При выборе материала корпусов подшипников нужно учитывать, что различие в коэффициентах линейного расширения баббитов и материала корпуса приводит к возникновению в слое заливки остаточных напряжений растяжения, величина которых при стальных корпусах равна 40,25 МПа, латунных — 18,9 и алюминиевых — 0,07 МПа. Поэтому изготовление корпуса подшипника из дюралюминия или бронзы предпочтительнее, чем из стали. [c.192] Значения и х для некоторых тепловозных дизелей приведены в табл. 9. Наличие смазывающих канавок или неблагоприятное расположение смазывающих отверстий может значительно уменьшить несущую способность подшипника (см. рис. 111, б) за счет уменьшения давления внутри масляного слоя (показано разреженной штриховкой). Если при изготовлении, а также вследствие приложения повышенных внешних нагрузок или износов в эксплуатации формы сечений шейки и вкладышей изменятся, то возможно нарушение клинового эффекта (несущей способности масляного слоя) (см. рис. 111, в, г). [c.193] Для предотвращения местных сближений в некоторых случаях необходимо изменить форму рабочих поверхностей вкладышей (по технологическим соображениям шейки вала оставляют цилиндрическими), приняв ее в виде цилиндра, расположенного в центральной части, и двух усеченных конусов по краям или в виде однополого гиперболоида (рис. 111, j. Форма поперечного сечения вкладышей приближается к эллипсу (см. рис. 111, а и б), большая ось которого лежит в плоскости их стыка. Это компенсирует деформацию вкладышей из-за неодинаковых коэффициентов их линейного расширения с постелью. [c.194] Экспериментальное исследование распределения телшератур на поверхности трения подшипников, проведенное А. К. Дьячковыпг, и теория перегретых зон на кромках вкладышей легли в основу метода гиперболического профиля вкладышей, применяемого дизелестроительными заводами. Изотермические температурные кривые рабочей поверхности коренных подшипников дизеля 2Д100 при работе на номинальном режиме (рис. 112) показывают, что температура крышечных (рабочих) вкладышей выше температуры блочных на 18— 20° С и достигает 93° С. Температура вкладыша более нагруженной восьмой опоры выше температуры других на 10° С, температура вкладышей в плоскости разъема ниже, чем в рабочей зоне, на 15—20° С, т. е. форма расточки выбрана правильно. [c.194] Характер распределения и значения температур вкладышей дизеля Д50 аналогичны. С уменьшением нагрузки до холостого хода температура вкладышей снижается на 40—45%. С увеличением зазоров в пределах допустимых норм температура вкладышей падает. При неудовлетворительном монтаже и плохом качестве изготовления деталей или при искажении форм вследствие износа целесообразно увеличивать зазор. При очень малых зазорах разница температур входящего и выходящего из подшипника масла достигает 110° С вместо 45—50° С, что может привести к вьшлавлен 1Ю или заеданию подшипника. Чем меньше величина начального зазора, тем ниже динамическая ударная нагрузка и тем больший срок службы подшипника до достижения зазора предельной эксплуатационной величины. Целесообразный зазор равен примерно 0,0008 диаметра шейки. [c.194] Вернуться к основной статье