Коленчатый вал. Конструкция и материал

Коленчатый вал. Эта деталь является одной из наиболее ответственных и дорогостоящих деталей двигателя. В процессе эксплуатации нагрузки, действующие на вал, вызывают трение и изнашивание его коренных и шатунных шеек, усталостные разрушения в местах перехода шеек в щеки и в местах выходов масляных каналов, а также изгибы и скручивание в результате нагибных, крутильных и осевых его колебаний. Поэтому конструкция и материал коленчатых валов должны обладать достаточной прочностью, жесткостью и износостойкостью при относительно небольшой массе. Высокие требования предъявляются к ним и в отношении точности обработки (2-й класс) и шероховатости рабочих поверхностей (/ а=0,63...0,08 мкм), взаимного расположения поверхностей и осей (непараллельность осей коренных и шатунных шеек, биение по средней коренной шейке, биение торца фланца) и неуравновешенности. [c.149]

Надежность и долговечность вкладышей подшипников зависят от целого ряда факторов, основными из которых являются величины й характер нагрузок жесткость и стабильность размеров блока цилиндров, рамы дизеля, шатунов и коленчатого вала конструкция подшипников и их вкладышей материал корпуса и заливки вкладышей материал коленчатых валов и способ обработки шеек вала качество смазки и фильтраций ее качество монтажа и способы эксплуатации подшипников и др. [c.140]

Сварку применяют не только как способ соединения деталей, но и как технологический способ изготовления самих деталей. Сварные детали во многих случаях с успехом заменяют литые и кованые (рис. 3.2, где а — зубчатое колесо б — кронштейн в — корпус). Для изготовления сварных деталей не требуется моделей, форм или штампов. Это значительно снижает их стоимость при единичном и мелкосерийном производстве. Сварка таких изделий, как зубчатые колеса или коленчатые валы, позволяет изготовлять их более ответственные части (венец, шейка) из высокопрочных сталей, а менее ответственные (диск и ступица колеса, щека коленчатого вала) из дешевых материалов. По сравнению с литыми деталями сварные допускают меньшую толщину стенок, что позволяет снизить массу деталей и сократить расход материала. Большое распространение получили штампосварные конструкции (см. рис. 3.2, в), заменяющие фасонное литье, клепаные и другие изделия. Применение сварных и штампосварных конструкций позволяет во многих случаях снизить расход материала или массу конструкции на 30...50%, уменьшить стоимость изделий в полтора — два раза. [c.56]

Машины малых размеров для материала диаметром 25 и 38 мм. Общий вид и кинематическая схема машин этого типа показаны на фиг. 104 и 105. От машин, рассмотренных выше, они отличаются устройством привода, формами коленчатого вала, системой зажимного механизма с,предохранителем, отсутствием специального предохранителя в приводе и конструкцией отдель- [c.574]

Коленчатый вал. Коренные подшипники. Конструкция коленчатого вала. Назначение коленчатого вала и применяемый материал. Смазка шеек вала. Коренные подшипники, их назначение и устройство. [c.619]

Конструкции ко- вида машины, материала, размеров вала и его ленчатых валов нагрузки. Пример вала с одним концевым кривошипом приведен ниже (на фиг. 75). Коленчатые валы бывают цельными или составными. На фиг. 54 показан кованый коленчатый вал для горизонтального двухцилиндрового компрессора. [c.551]

Штампована на горизонтально-ковочных машинах. По конструкции горизонтально-ковочные машины относятся к группе кривошипных прессов с перемещением рабочего пуансона в горизонтальной плоскости. Их широко применяют в серийном и массовом производстве для получения изделий высадкой из пруткового материала диаметром от 20 до 225 мм и максимальным давлением при деформации металла от 50 до 3000 т. На рис. 139, а показана кинематическая схема работы горизонтально-ковочной машины. Электродвигатель 1 приводит в движение маховик 2, закрепленный на валу 3. Последний через шестерни 4, 5 и коленчатый вал 6 приводит в движение шатун 14, соединенный с ползуном 7, в котором закреплен пуансон 8. При помощи рычага 9 перемещающийся ползун приводит в движение подвижную половину матрицы 10. Вторая половина матрицы 11 при помощи установки 12 крепится неподвижно. Движение ползуна 7 и подвижной матрицы 10 от- [c.278]

Применение ударной вязкости в качестве характеристики конструкционной прочности материала следует связывать с условиями работы деталей, материал которых подвергается ударным испытаниям. Известны многочисленные случаи, когда материал с малым значением % работал в очень ответственных конструкциях (при отсутствии ударных нагрузок, перекосов и т. п.). Например, азотированные по всей поверхности коленчатые валы авиационных моторов. В то же время для других условий работы деталей (например, при значительных ударных или статических перегрузках, особенно заданных смещением или деформацией) ударные испытания приобретают большое значение, так как косвенно оценивают способность материала к местной неравномерной пластической деформации. Известно, что при статическом изгибе призматического образца с надрезом из малопластичного материала на диаграмме изгиба при переходе через максимум наблюдаются так называемые срывы нагрузки (см. гл. 18). А. М. Драгомиров установил близкое соответствие между количеством срывов на диаграмме статического изгиба и числом кристаллических участков хрупкого разрушения на изломе образца [7], эта закономерность проявляется и при ударном изгибе. [c.172]

Износ вкладышей в эксплуатации зависит от величины и характера нагрузки, материала и качества заливки, конструкции подшипников, качества и чистоты масла, монтажа коленчатого вала, класса обработки вкладышей и ряда других факторов. [c.241]

По принципу действия и по конструкции гасители колебаний могут быть фрикционные, динамические, молекулярного трения и гидравлические. Гаситель любого типа представляет собой некоторую массу (маховичок, обод, диск), связанную с коленчатым валом при помощи сил сухого трения, сил упругости, сил внутреннего сопротивления материала или сил гидравлического сопротивления. В собранном виде гаситель обычно устанавливается на переднем (свободном) конце вала, где амплитуда крутильных колебаний наибольшая. [c.119]

Материал, в виде штанги квадратного или круглого сечения, нагретой до ковочной температуры на одном конце, предназначенном для обработки, зажимается в штампах-матрицах, после чего происходит осаживание выступающего конца штанги надвигающимся штемпелем. В матрицах делается до 4 ручьев, а соответственно этому ползун имеет такое же количество штемпелей, что дает возможность с одного нагрева произвести несколько последовательных операций. Ползун, на котором закрепляются штемпеля, приводится в движение от коленчатого вала через шатун. Правая матрица в большинстве случаев неподвижная, подвижные же имеют ручной или пневматический привод. Левая матрица приводится в движение от ползуна штемпеля через систему коленчатых рычагов таким образом, что зажимающие штампы матрицы закрываются во время первой половины хода штемпеля. Вращение коленчатого вала — через контрпривод или непосредственно через редуктор от электромотора. Возникающие от нагрузки удары воспринимаются маховиком, включение ползуна происходит посредством пусковой муфты. Предохранение от перегрузки достигается путем применения срезывающихся при этом болтов и выключающихся рычагов. Необходима тяжелая конструкция станины. [c.860]

Используя изложенный выше метод расчета нестационарно нагруженных подшипников, были проанализированы различные способы повышения несущей способности, которые показали, что наибольший эффект в данном случае дает ликвидация кольцевых смазочных канавок на части рабочей поверхности как коренного, так и шатунного подшипников. Кольцевые канавки в данной конструкции двигателя были сделаны для того, чтобы обеспечить подачу смазочного материала от коренных подшипников к шатунным через отверстия в шейках коленчатого вала и от шатунных подшипников по отверстиям в шатунах к головкам поршней для их охлаждения. [c.244]

По схеме II опоры коленчатого вала осуществляются в нижней части картера, которая должна воспринимать всю нагрузку от вала на коренные подшипники. Верхняя половина коренного подшипника образуется крышкой, которая для обеспечения точности механической обработки изготовляется из того же материала, что и нижняя часть картера. Крышки коренных подшипников крепятся с помощью шпилек. Чтобы повысить прочность, на верхнюю плоскость крышек накладывают стальные пластины толщиной 8—12 мм и более или в этом месте делают крышку выпуклой. При установке коленчатого вала в нижней части картера двигатель также крепится к нижней части картера. Такая конструкция опор применяется только в лодочных или судовых двигателях, которые не могут быть демонтированы при смене подшипников, что дает ряд преимуществ и значительно упрощает работу. [c.90]

В деталях машин применяются следующие конструкции свариваемые в основном из прокатного материала с использованием отдельных отливок или поковок свариваемые из двух или нескольких поковок свариваемые из двух или нескольких отливок из штампованных элементов (штампо-сварные конструкции). Конструкций, свариваемых в основном из проката, весьма много. К ним относятся рамы, станины, барабаны, редукторы, зубчатые колеса и т. д. Примерами конструкций, изготовленных из поковок, служат коленчатые валы (фиг. 266), штанги с проушинами (фиг. 267), тяги и другие машиностроительные детали (фиг. 268)4 При- [c.476]

Надежная работа коленчатого вала зависит от его конструкции, качества материала, качества и точности обработки, сборки, установки. Для большей жесткости коленчатого вала рекомендуется изготовление цельных щек и полуосей. Единственное место под запрессовку — это нижний палец шатуна. [c.61]

Причины неуравновешенности можно разделить на две группы 1) так называемые случайные —неточность изготовления и посадки деталей, например, эксцентричное или косое сверление, неоднородность материала и т. п. 2) систематические, обусловленные требуемой формой детали, их конструкцией и т. п., например, форма коленчатого вала, эксцентрика и кулачка. В зави-сидюсти от тех или иных причин неуравновешенности применяются и методы её устранения. [c.122]

Принцип минимального удельного расхода материалов. Стоимость материалов и полуфабрикатов в машиностроении составляет от 40 до 80 % общей себестоимости продукции. Поэтому снижение удельного расхода материала на единицу продукции имеет большое народнохозяйственное значение. Например, при снижении расхода проката на 1 % по стране экономится 600 тыс. т металла в год, что позволяет изготовить 200 тыс. тракторов или 450 тыс. легковых автомобилей Москвич . При стандартизации заготовок и изделий экономию металла можно получить в результате использования рациональных конструктизных схем и компоновок машин, совершенствования методов расчета деталей на прочность и обоснованного снижения запаса прочности, применения экономичных профилей, периодического проката, сварных конструкций, пластмасс, литых заготовок, особенно лнтья по выплавляемым моделям. Так, внедрение на Коломенском тепловозостроительном заводе им. Куйбышева Л1ГГЫХ коленчатых валов из высокопрочного чугуна (длиной свыше 4 м, массой 1450 кг) дало 2 т экономии металла на один вал. [c.45]

Выбор плоскостей коррекции определяется конструкцией детали и удобством удаления излишков металла. Некоторые детали по своей конструкции, как, например, коленчатые валы, не позволяют производить удаление материала в произвольных местах. Для уравновешивания таких деталей величину их неуравнове- [c.248]

Станок для динамической центровки определяет координаты главной центральной оси инерции ротора по главному вектору и моменту дисбаланса или их совокупности в двух плоскостях коррекции ротора. На станках для динамической центровки по найденным двум точкам на главной центральной оси инерции проводят центровку ротора. Относительно центров осуществляется дальнейшая обработка поверхностей ротора. Например, по центрам на заготовке коленчатого вала обтачивают шейки и другие элементы. Требующаяся точность совмещения осей (ГЦОИ и оси вращения) составляет микрометры и даже доли микрометров. Такой способ совмещения осей имеет высокую стоимость, сложный и применятся реже, чем обычная балансировка. Наиболее часто применяют центровку предварительно обработанной заготовки ротора для удержания начального дисбаланса в приемлимых пределах. Но существует тип роторов, конструкции которых не допускают установки корректирующих 1рузов или съема материала (например, некоторые типы вентиляторов и турбин). Для них балансировка посредством центровки является единственно возможным способом. [c.533]

Опыт, накопленный в процессе доводки и эксплуатации этих двигателей, позволяет установить величину допускаемых напряжений в шатунных и коренных шейках и щеках коленчатых валов в зависимости от рода применяемого материала и особенностей конструкции (полые или сплошные шейки, полноопорные валы, наличие и величина перекрытия шеек и др.). [c.222]

Определенный практический интерес представляет конструкция катода для ЭХО описанным способом (рис. 162). На неподвижном коленчатом валу, закрепленном в шпинделе головки станка, установлена вращающаяся оболочка (2, 3, 6), наружный контур которой выполнен эквидистантно контуру обрабатываемого отверстия. Для упрощения конструкции катода предусмотрено вращение оболочки в подшипниках, одновременно служащих токоподводами. Наружные кольца подшипников 4 выполнены из бронзы Бр. ОЦС5-5-5, а внутренние 5 из материала АГ1500Б83, обладающего хорошей электропроводностью. Графитовые втулки изготовлены коническими и поджимаются пружиной с постоянной силой к наружным кольцам. Оболочка соединяется с передним и задним конусами и фиксируется шпильками. Частота вращения оболочки катода до 3500 об/мин осуществляется с помощью гибкого вала 1 от двигателя постоянного тока Д4500. Ось вращающегося корпуса смещена относительно оси шпинделя на 15 мм, что позволяет при повороте шпинделя станка производить радиальный подвод и отвод катода в пределах 30 мм. Радиальная подача осуществляется поворотом шпинделя с помощью редуктора с отношением 1/280 ООО от электродвигателя типа СЛ-261 и устанавливалась в пределах 0,01—0,1 мм/мин. [c.264]

Наиболее удобно потери на трение в двигателях сравнивать по величине / р- Среднее давление трения уС р зависит от числа оборотов коленчатого вала в минуту, от качества обработки и материала трущихся деталей, от качества сборки двигателя и от конструкции двигателя (например, числа порщневых колец, относительной высоты поршня, конструкции коленчатого вала, качества масла и т. д.). [c.53]

Правка механическим наклепом осуществляется ударами ручного или пневматического молотка с шаровидным бойком по поверхности детали (рис. 2.31). Этот способ успешно применяется для правки небольших стальных коленчатых валов и других валов сложной формы. Так, например, в зависимости от направления прогиба коленчатого вала наклепывают соответствующие поверхности его щек справа и слева оси шатунной шейки. Продолжительность правки и глубина на-клепа (деформации щеки) зависят от силы и числа ударов в единицу времени, конструкции бойка и материала вала. По одному и тому же месту делают не более трех-четырех ударов. Качество правкидантроли-руют измерением биения вала. Правильно проведенная правка характеризуется стабильностью во времени, высокой точностью (до 0,02 мм), сохранением усталостной прочности материала за счет возникновения местных напряжений сжатия в поверхностном слое детали. При этом практически не происходит концентрации остаточных растягивающих напряжений в опасных сечениях вала. [c.73]

Вследствие более высоких величин давлений в пространстве сгорания конструкция дизеля оказывается более тяжелой, чем карбюраторного двигателя. Толщина стенок картера и усилительных ребер должна быть для дизеля большей. При изготовлении коленчатого вала дизеля обязательно применение материала, обладающего высокой прочностью. Так как максимальные значения нагрузок на подшипники очень высоки (200—300 кг1см ), применение обычных вкладышей с заливкой баббитом не представляется возможным. Вместо баббита применяются свинцовистые бронзы твердостью до 100 по Бринелю. С увеличением твердости подшипникового сплава растет и износ шеек коленчатого вала. Коленчатые валы автомобильных дизелей следует поэтому подвергать закалке. Целесообразным является применение закалки пламенем газовой горелки или токами высокой частоты. Глубина закаленного слоя составляет обычно несколько миллиметров с тем, чтобы при смене подпшпников можно было еще несколько раз прошлифовывать шейки вала. Твердость закаленной щейки Н= 60. [c.387]

Наиболее существенным достоинством ультразвуковой дефектоскопии является возможность выявления гл инных дефектов как у отдельных деталей, так и у деталей, находящихся в собранных узлах и конструкциях, независимо от материала, из которого они изготовлены. Например, можно выявить дефекты подступичных частей оси колесной пары, на шейках коленчатого вала, не снятого с дизеля, болтах крепления полюсов тягового электро- [c.52]

Чугунные литые коленчатые валы установлены на дизелях типа ДЮО. Изготовление литых валов обеспечивает большую экономию материала и снижает затраты. Нижний и верхний коленчатые валы дизеля ДЮО (рис. 5.18) отличаются друг от друга только конструкцией концевых частей. Валы имеют по 10 шатунных I—X и по 12 коренных 1—12 шеек, выполненных для уменьшения массы пустотелыми 16. Коренные шейки валов смазываются маслом, поступающим через коренные подшипники. На шатунные шейки дизелей 2ДЮ0 масло поступает по каналам 17. На дизелях ЮДЮО масло от коренной шейки идет по двум косым каналам. Передний конец нижнего коленчатого вала имеет шпильку 19 и посадочное место 18 под антивибратор, а противоположный — фланец 14 для крепления пластинчатой муфты, соединяющей вал дизеля с валом генератора. К фланцу 15 крепится коническая шестерня, входящая в зацепление с шестерней вертикальной передачи. [c.97]

Замена стальных кованых валов литыми чугунными дает, как видно из предыдущего, большие технико-экономические преимущества, позволяя рационализировать конструкцию и сократить расходы на механическую обработку, а также потребность в поковках. Однако оценка целесообразности использования чугуна в качестве материала для коленчатых валов по сравнению со сталью может быть дана только на основании анализа всего комплекса факторов, влияющих на прочность и работоспособность коленчатого вала. Большое значение при этом имеют сопротивление усталости при изгибе, кручении, дем пфирующие свойства, чувствительность к резким переходам формы, надрезам и другим концентраторам напряжений. При одном и том же пределе прочности материала на растяжение пределы выносливости при изгибе чугунных валов такие же, как и стальных, а пределы выносливости при кручении у чугунных валов выше на 20—30%.Демпфирующая способность высокопрочного чугуна с шаровидным графитом в 1,5—2 раза выше, чем у стали 40, а у молибденового чугуна с пластинчатым графитом примерно вдвое больше, чем у высокопрочного чугуна. В связи с этим использование чугунных валов оказывается особенно целесообразным при повышенной нагрузке от крутильных колебаний. [c.154]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...