Конструктивные формы коленчатых валов

Фиг. 85. Конструктивные формы коленчатых валов.

Конструктивные формы коленчатых валов [c.446]

Конструктивные формы коленчатых валов зависят от выбора материала (сталь, чугун), технологических возможностей получения заготовки (ковка, штамповка, литье), возможности сверления отверстия в шатунных шейках. Во многом конструктивные формы валов определяют стремление уменьшить массу и особенно силы инерции вращающихся масс путем устранения излишнего металла в местах, удаленных от оси вращения. С этой целью от прямоугольных форм щеки переходят к более рациональным (рис. 80). Наиболее полно этим требованиям удовлетворяет эллипсовидная форма щеки, однако изготовление ее дорого и сложно. Поэтому часто ограничиваются более простой прямоугольной формой щеки (рис. 80, а), полученной механической обработкой. [c.152]

Форма и расположение противовесов определяются из конструктивных соображений. Коленчатые валы многоцилиндровых двигателей с числом цилиндров не менее четырех могут работать и без противовесов. [c.163]

Рис. 80. Конструктивные формы коленчатых стальных и чугунных литых валов дизелей

Пусть, например, мы имеем коленчатый вал А (рис. 13.39), вращающийся вокруг неподвижной оси z—г с угловой скоростью ы. Как было показано в 59, чтобы подшипники В не испытывали дополнительных динамических давлений от сил инерции масс вала, необходимым и достаточным является условие равенства нулю главного вектора сил инерции масс материальных точек вала. Как известно из теоретической механики, это условие всегда удовлетворяется, если центр масс вращающегося звена лежит на его оси вращения, которая должна быть одной из его главных осей инерции. Если конструктивное оформление вала (рис. 13.39) удовлетворяет этому условию, то вал получается уравновешенным, что при проектировании достигается соответствующим выбором формы уравновешиваемой детали. Например, коленчатый вал (рис. 13.39) имеет фигурные щеки а, коренные шейки С и шатунную шейку Ь. Рассматривая в отдельности эти элементы вала, мы видим, что центр масс материальных точек коренных шеек рас- [c.292]

Однако возможность переналадки технологической оснастки находится в тесной зависимости от размеров заготовок, подлежащих обработке. Так, например, естественно, что исключена возможность переналадки штамповой оснастки, первоначально предназначенной для изготовления коленчатого вала двигателя 50 л. с., на изготовление вала для мотоциклетного двигателя. В силу этого переналадка оснастки также связана с предварительной классификацией заготовок деталей по конструктивно-технологическим признакам, — по размерам, конструктивным формам и особенностям изготовления, и как следствие с построением технологических рядов типо-размеров заготовок деталей на основе их технологической преемственности. [c.251]

Перечисленные типы двигателей имеют сходное устройство и различаются только системами распределения, топливоподачи и конструктивными формам. цилиндров и поршней. Основными монтажными узлами крупных стационарных двигателей внутреннего сгорания являются фундаментные плиты с опорами коленчатого вала, коленчатые валы с маховиками, рабочие цилиндры с цилиндровыми втулками, шатунно-поршневая группа, крышки цилиндров, механизмы распределения, топливная аппаратура и регуляторы, вспомогательное оборудование (компрессор, баллоны). [c.485]

Размеры и ек коленчатого вала зависят от диаметров шатунных и коренных шеек. Толщину щеки предварительно определяют при компоновке продольного разреза агрегата по конструктивным соображениям и проверяют на прочность после установления расстояния между опорами. Для обеспечения прочности щеки, увеличивают ее ширину, не изменяя толщины, применяя вместо прямоугольной формы эллиптическую, круглую, треугольную или фигурную. Круглые щеки уравновешенных коленчатых [c.158]

Укажем здесь на приложение метода и важным задачам об уравновешивании машин. При неточности изготовления и посадки деталей на вращающиеся части машины, а также вследствие конструктивной формы самих деталей (коленчатые валы, кулачки и эксцентрики) — центры тяжести звеньев оказываются не на оси вращения. Последнее обстоятельство вызывает динамические силы, дополнительно нагружающие кинематические пары. Периодичность действия этих сил вызывает упругие колебания валов и рам машин, ослабление болтовых связей, вибрацию фундаментов и т. п. Современные машины (турбовинтовые, активные и реактивные двигатели) работают на больших скоростях, поэтому устранение динамических явлений имеет огромное значение. При этом необходимо стремиться к тому, чтобы центр тяжести совпадал с центром вращения е = О, а ось вращения была бы одной из главных J= Jy = О осей инерции. В качестве [c.268]

Для изготовления коленчатых валов сложной формы с большими фланцами и отверстиями наряду со сталью применяют высокопрочные магниевые чугуны (ВЧ 50, ВЧ 60 и др.). Пониженная прочность чугунных валов в значительной степени компенсируется более конструктивными их формами, малой чувствительностью чугуна к концентраторам напряжений, в многоопорных валах меньшим смещением опор и снижением опасности резонанс- [c.338]

Коленчатые валы. Преимуществами литых коленчатых валов из высокопрочного чугуна в сравнении с коваными стальными являются 1) экономия металла и возможность получения валов более совершенной конструктивной формы, например с полыми щеками, без резких переходов и с оптимальными соотношениями сечений 2) меньшая чувствительность к несоосности опор вследствие меньшего модуля упругости чугуна 3) лучшая антифрикционность и износостойкость поверхности шеек вследствие наличия графита в структуре чугуна последнее избавляет от необходимости прибегать к закалке шеек, как это применяется, например, при производстве стальных валов 4) технологичность благодаря уменьшению потребности в дорогом и дефицитном кузнечном оборудовании и снижению числа операций механической обработки. [c.164]

Первоначально при проектировании ткацких станков предусматривалось несколько типов рам — для станков 4/4, 6/4 и 10/4. На заводах, выпускающих ткацкие станки крупными сериями, различие типов рам у упомянутых трех станков представляло известные трудности при переходе от производства одного размера станков к другому размеру. Рамы отличались не только конструктивными формами, размерами и весом, но, что было в данном случае еще важнее, размерами обрабатываемых поверхностей (расстояния между центрами подшипников среднего, коленчатого и лопастного валов), поэтому каждый тип рамы требовал специальных приспособлений и инструмента. [c.49]

Расчет на износ. Расчет трущихся деталей автомобильных и тракторных двигателей на износ обычно сводится к определению максимальных и средних удельных давлений на соприкасающиеся поверхности этих деталей. В некоторых случаях, как, например, при построении диаграмм предполагаемого износа шеек коленчатого вала, необходимо определять изменение давлений по величине и направлению за рабочий цикл двигателя. Кроме величины удельного давления на износ двигателя влияют многие факторы, в том числе тепловое состояние двигателя, конструкция, жесткость, относительная скорость движения соприкасающихся деталей и величина зазоров между ними, состояние трущихся поверхностей, качество и количество подаваемого масла, давление в масляном слое и т. д. Учесть с достаточной точностью влияние всех перечисленных факторов на износ двигателя расчетом пока еще невозможно. Вследствие этого при проектировании двигателя осуществляется ряд проверенных на практике, технологических и конструктивных мероприятий, уменьшающих его износ. К числу их относятся подбор выгодного сочетания материалов трущихся пар, обеспечение необходимой конструктивной их формы и жесткости, обеспечение быстрого прогрева двигателя при пуске, поддержание во время [c.51]

На скорость загрязнения масла в двигателе в значительной степени влияют его конструктивные особенности, такие как форма камеры сгорания (особенно в дизелях), конструкция маслосъемных и компрессионных поршневых колец, наличие и эффективность действия масляных фильтров, воздухоочистителя, масляного радиатора, вентиляции картера и др., а также диаметр цилиндра, удельный расход топлива и число оборотов коленчатого вала двигателя в минуту (рис. 6). Степень загрязнения масла в дизелях зависит от совершенства рабочего процесса, т. е. от количества образующихся продуктов неполного сгорания топлива, часть которых попадает в масло. Резко возрастает скорость загрязнения масла при неисправностях в топливоподающей системе (снижение давления впрыска, засорение сопловых отверстий в форсунках, подтекание форсунок и т. д.). [c.14]

Корпус двигателя с таким расположением цилиндров имеет достаточно высокую жесткость, тем не менее в данном двигателе принят ряд дополнительных конструктивных мер для ее повышения. Крышки коренных подщипников, кроме обычного крепления двумя шпильками, стягиваются с обеих сторон со стенками блок-картера поперечными винтами, что существенно уменьшает деформации и искажение формы опор коленчатого вала. Поперечные перегородки чугунного блок-картера, усиленные ребрами жесткости, проходят по всей высоте и связывают верхние и нижние плиты и стенки блока, образуя коробчатые отсеки. Дополнительную жесткость придает горизонтальная стенка, соединяющая верхние грани обоих рядов цилиндров. [c.232]

Средняя величина показателя политропы сжатия щ зависит от угловой скорости коленчатого вала двигателя, размеров цилиндра, интенсивности охлаждения, формы камеры сгорания и конструктивных особенностей двигателя. С увеличением угловой скорости коленчатого вала двигателя значение показателя увеличивается, а с повышением средней температуры процесса сжатия [c.26]

II модифицированных чугунов. Технология литья позволяет получать нужные конструктивные формы без дополнительных затрат на обработку (особенно в коленчатых валах, см. рис. 2). [c.216]

Влияние конструктивных форм деталей машин на их выносливость. Сопоставление результатов испытаний на прочность деталей машин и гладких образцов малого диаметра, вырезанных из этих же деталей, показывает, что для большинства деталей снижение прочности из-за влияния формы и абсолютных размеров оказывается значительным. Так, отношение пределов выносливости детали и образца составляет для коленчатых валов приблизительно 0,3—0,4 для железнодорожных осей — около 0,37 для болтов — около 0,13 и т. д. [c.24]

Соединения цилиндр (гильза цилиндра)—поршневое кольцо— поршень работают в своеобразных условиях. Износ деталей этих соединений зависит от ряда факторов, главнейшими из которых являются материал и размеры деталей величина зазора между цилиндром и поршнем, между поршневым кольцом и кольцевой канавкой поршня, между стыками поршневых колец ширина, толщина и радиальное давление колец конструктивные особенности цилиндров, головок цилиндров и системы охлаждения искажения формы трущихся частей, возникающие в процессе монтажа и теплового режима двигателя точность обработки и шероховатость трущихся поверхностей деталей вязкость, состав, чистота и стабильность смазки состав, температура вспышки горючей смеси и степень загрязнения горючего, особенно сернистыми соединениями чистота всасываемого в цилиндр воздуха режим работы двигателя (частота вращения коленчатого вала, нагрузка) температурный режим двигателя и др. [c.125]

Высокая надежность двигателей при пробеге автомобилей (500— 800 тыс. км с дизелями, 250—350 тыс. км с бензиновыми двигателями и 8000 ч работы тракторных дизелей) определяется величинами запасов прочности и максимальных напряжений, возникающих в блок-картере, головке цилиндров, прокладке газового стыка, коленчатом вале, шатуне, поршневом па.льце, поршне, кольцах и деталях механизма газораспределения. Большое значение имеет также структурная жесткость, зависящая от выбранной силовой схемы, конструктивных форм, рационального распределения металла по объему, размеров и расположения крепящих деталей, силовых связей. [c.366]

ЛИЧНО ориентированы в пространстве. Формы рабочих поверхностей могут быть различными цилиндрическими у коленчатых валов и сложными (некруглыми) у кулачковых. Все вышеизложенное определило конструктивные особенности установки (рис. 3.14). [c.167]

Назначение П. легкого двигателя внутреннего сгорания, так же как и любого другого двигателя, имеющего кривошипно-шатунный механизм 1) воспринять давление вспышки в цилиндре двигателя при рабочем ходе и передать его через шатун кривошипу коленчатого вала 2) способствовать совершению вспомогательных ходов двигателя— всасыванию, сжатию и выхлопу 3) служить направляющим элементом (крейцкопфом) для верхнего конца шатуна при его возвратно-поступательном движении. Приведенные положения определяют общую конструктивную форму П. последняя может видоизменяться в зависимости от типа легкого двигателя, на к-ром устанавливается П. Соответственно этому различаются П. двигателей двухтактных и четырехтактных и кроме того П. двигателей, работающих по циклу Отто (двигатели легкого топлива) и по циклу Дизеля (двигатели тяжелого топлива). В основном П. двигателей, работающих по циклу Дизеля, отличаются от первых лишь большей солидностью, связанной с повышенными нагрузками, и более высоким тепловым режимом. В отдельных случаях, напр, при особом ведении процесса двигателя, П. мо гут иметь специфич. конструкцию. Наконец [c.203]

Коленчатые валы, гильзы цилиндров двигателей, поршневые кольца, детали сложной конфигурации (с внутренними полостями), обладающие лучшим сопротивлением механическим воздействиям (конструктивной прочностью), чем более простые по форме кованые детали. Успешно используются для крупногабаритных массивных деталей. Обладают хорошей износостойкостью и применяются для деталей, работающих в условиях абразивного износа и в условиях трения при высоких давлениях и затрудненной смазке. В последнее время вытесняет отливки из ковкого чугуна, где это экономически целесообразно [c.657]

В машиностроении очень редко встречаются случаи, когда расчет вибраций того или иного конструктивного элемента может быть выполнен вполне точно. Как правило, технические расчеты являются приближенными. Основные допущения делаются при выборе расчетной схемы конструкции. При этом игнорируются несущественные особенности системы и выделяются лишь главные ее параметры, определяющие характер явления. Системы с распределенными массами заменяются во многих случаях при расчете системами с сосредоточенными массами, детали сложной геометрической формы (пружины, коленчатые валы и т. п.) обычно сводятся к эквивалентному прямому брусу, нелинейные упругие элементы часто заменяются эквивалентными линейными и т. д. [c.386]

Конструктивная схема маятникового демпфера изображена на фиг. 268. Масса демпфера 1 в форме обоймы укрепляется с помощью двух роликов 2 либо на щеке коленчатого вала взамен противовеса, либо на специально насаженном на вал диске 3. Диаметр с1 роликов меньше, чем диаметр О сверлений в щеке и в демпфере. Благодаря этому масса демпфера может перемещаться относительно коленчатого вала, причем все ее точки движутся по дугам равных радиусов I = В — й. [c.444]

Мп, 0,16—0,30% Сг, 5<0,01% Р<0,06% и 0,01—0,03% Mg. Чугун со столь узкими пределами по элементам и низким содержанием серы и фосфора выплавляется не в вагранке, а в электрической печи. Это обстоятельство, а также применение термической обработки (нормализация с последующим высоким отпуском, сообщающая основе чугуна структуру зернистого перлита) приводит к получению еще более высоких свойств, чем это указано в табл. 19, а именно ов =62—65 кГ1мм -, о=8—12% и ЯВ=192—240. Хотя этот чугун по механическим свойствам и уступает стали, но конструктивная прочность коленчатого вала из такого чугуна может быть выше, что в целом поведет к снижению веса машины. Дело в том, что из чугуна, обладающего лучшими, чем у стали, литейными свойствами, можно литьем (т. е. дешевым способом) изготовлять изделия сложной конфигурации (с внутренними полостями и т. п.), обладающие лучшим сопротивлением разнообразным механическим воздействиям, чем более простые по форме кованые детали. Другими словами, в ряде случаев деталь сложной конфигурации из менее прочного материала (чугуна) конструктивно оказывается более прочной, чем простая по конфигурации деталь из более прочного материала (стали). [c.153]

Нз графптизированпой стали изготавлицают juith коленчатые валы. Наличие графита повышает склонность стали к затуханию колебаний, а ее недостаточная прочность может быть компенсирована конструктивно — более выгодной формой отливок, чем поковки. [c.505]

Трех станков представляло известные трудности при переходе от производства одного размера станков к другому размеру. Рамы отличались не только конструктивными формами, размерами и весом, но, что было в данном случае еще важнее, размерами обрабатываемых поверхностей (расстояния между центрами нодщипников среднего, коленчатого и лопастного валов), поэтому каждый тип рамы требовал специальных приспособлений и инструмента. [c.24]

Звенья получают раз [ичное конструктивное оформление в зависимости от назначения и технологических условий. Так, например, звено, вращающееся вокруг постоянной оси, может иметь форму вала, лежащего в подшипниках если вал опирается на подшипники концами, то здесь устраиваются шипы, если же он выходит за подшипник, то в месте соприкосновения с подшипникохЛ делается шейка. Для подвижного соединения вала с другим звеном на конце его может быть посажен к р и в о ш и п, т. е. деталь в форме-рукоятки (фиг. 1) с шипом, называемым в таком случае пальце м кривошипа если же такое соединение до.пжно быть сделано между подшипниками, то делают коленчатый вал или сажают на шпонке эксцентрично круглый диск, называемый эксцентриком. Ради сокращения речи в теории механизмов примято называть кривошипом всякое звено, делающее при вращении полный оборот, независимо от его конструкции. Звено, имеющее прямолинейно поступательное движение в неподвижной опоре, выполняется в форме ползуна, ходящего в н а п р а в л я ю щ и х, круглого стержня, проходящего сквозь втулку поршня или плунжера в цилиндре и т. п. Неподвижное звено, или станина, имеет обыкновенно несколько деталей, поддерживающих подвижные звенья —подшипники, направляющие и др. Промежуточные-звенья, соединяющие подвижные звенья, называются шатунами. [c.15]

Ковочные напряжения возникают в заготовках, получаемых свободной ковкой и горячей штамповкой. Их основная причина — неравномерное охлаждение заготовок, особенно сильно сказывающееся при нерациональной конструктивной форме последних. Ковочные напряжения имеют большое влияние на деформацию неустойчивых, маложестких заготовок (длинные валики, коленчатые валы и пр.). [c.300]

К таким агрегатам относятся поршневые двигатели внутреннего сгорания, паровые машины, компрессоры, холодильные машины, поршневые воздуходувки, соломотряски, прессы и другие машины-орудия. Конструктивные формы и размеры коленчатых валов зависят от размеров и числа цилиндров, а также от величины давления на поршень. [c.148]

К числу конструктивных относятся мероприятия по приданию элементам коленчатого вала наиболее рациональных форм, позволяющих уменьшить эффективные коэффициенты концентрации напряжений Ка н Кх, влияющие на величину запасов прочности Пп и Пх, получить более равномерное распределение напряжений по объему вала и уменьшить его вес. Наиболее эффективными мероприятиями этого рода являются перекрытие шеек вала (см. рпс. 371, 374), увеличение радиуса галтели, увеличение толщины и ширины щек (что повышает их жесткость), сдвиг внутренней и облегчающей полости шатунной шейки в сторону от оси коленчатого вала (рис. 386), придание этой лолости бочкообразной формы (см. рис. 370), а также расположение масляного канала в шатунной шейке не в плоскости кривошипа, а в местах наименьших касательных напряжений (рис. 387, а). При окончательном выборе направления масляного канала следует учитывать также полярную диаграмму давлений на шатунную шейку, по которой находят наименее нагруженную часть шейки. [c.188]

На рис. XI. 17 показан фундамент компрессорной установки, имеющей такую неудачную конструктивную форму. На нем был расположен вертикальный четырехцилиндровый компрессор (мощностью 4500 м /н), жестко соединенный с синхронным двигателем. Рабочее число оборотов N = 300 об1мин. Компрессор передает на фундамент знакопеременный инерционный момент в вертикальной продольной плоскости. Через 4000 ч эксплуатации произошла поломка коленчатого вала, после того как блок фундамента под компрессором повернулся так сильно, что пра- [c.394]

Вопросы для самопроверки. 1. Для чего применяют оси и валы 2. Чем отличается ось от вала 3. По каким признакам классифицируют валы 4. Как соединяются валы (оси) с насаживаемыми на них деталями 5. Из каких материалов изготовляют оси и валы 6. Что называется цапфой, шипом, шейкой, пятой 7. Укажите основные конструктивные формы пят. 8. Какие деформации испытывает ось и какие — вал 9. В чем различие в расчете вращающейся и неподвижной осей 10. Изобразите схему нагружения вала одноступенчатого косозубого цилиндрического редуктора и покажите характер эпюр изгибающих и крутяпшх моментов. 11. Будут ли одинаковы массы вращающейся и неподвижной осей, если они спроектированы из одного материала для одинаковой нагрузки и имеют одну длину 12. Почему для изготовления валов общего назначения не рекомендуется применять легированные стали 13. Для какой цели применяют кривошипные и коленчатые валы 14. Как выбирают допускаемые напряжения для валов и вращающихся осей 15. Во сколько раз надо увеличить диаметр вала, чтобы его прочность (жесткость) возрос. а [c.199]

Конструктивные формы. В конструкциях при рабочем объеме до 350 см цилиндры обычно расположены вертикально горизонтальное расположение одного цилиндра рабочим объемом до 500 встречается, например, в моделях Moto Guzzi. За исключением двигателей BMW коленчатые валы одноцилиндровых двигателей располагаются перпендикулярно оси мотоцикла (см. фиг. 6 и 12). Цилиндр с рабочим объемом 500 см встречается лишь на немногих устаревших моделях. Подобно тому, как двухтактные двигатели выполняются одноцилиндровыми при рабочем объеме до 250 см , четырехтактные двигатели стремятся делать одноцилиндровыми при рабочем объеме до 350 см , двухцилиндровыми при рабочем объеме 350—750 см и четырехцилиндровыми при обычном объеме свыше 750 слгК [c.675]

На фиг. 8-27 показал авиационный карбюраторный двигатель. Двигатель имеет 7 цилнндров, расположенных вокруг коленчатого вала звездообразно. Охлаждение цилиндров— воздушное. Для бшгее интенсивной отдачи тепла цилиндр снабжен ребрами. Одно из основных требований, предъявляемых к авиаци-онны. м двигателям,—минимальный вес. В связи с этим и конструктивные формы и материа- [c.474]

IV. По конструктивпым признакам классификация двигателей еще более затруднительна. Для общей характеристики конструктивных форм обычно условно указывают расположение осей цилиндров относительно оси коленчатого вала, разделяя двигатели на рядные, когда оси цилиндров лежат в плоскости, проходящей через ось вала, звездообразные, когда плоскость, в которой лежат оси, перпвндик -лярна осп вала, или называя форму двигателя по букве латинского алфавита, сходственной с расположением осей цилиндров, например, V-образный, Х-образный и т. п. [c.475]

Ковочные напряжения возникают в заготовках, получаемых ковкой и горячей штамповкой, из-за их неравномерного охлаждения, особенно сильно сказывающегося при нерациональной конструктивной форме последних. Ковочные напряжения влияют на деформацию маложестких заготовок (длинные валики, коленчатые валы и пр.). Для снятия остаточных напряжений в поковках и штампованных заготовках применяют отжиг. [c.98]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...