Нагрузки коленчатого вала и его подшипников

НАГРУЗКИ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА И ЕГО ПОДШИПНИКОВ [c.225]

Для коленчатого вала с его высокими скоростями скольжения и нагрузками применяются подшипники из свинцовистой бронзы или биметаллические подшипники из стальных вкладышей с тонким слоем заливки белым металлом (баббитом) с высоким содержанием олова. Подшипниковые цапфы для работы в паре с свинцовисто-бронзовыми подшипниками должны быть закалены. [c.296]

В нижней части блока цилиндров на пяти опорах установлен коленчатый вал 2. Благодаря сравнительно большим диаметрам коренных и шатунных шеек вала удельные нагрузки на подшипники невелики, поэтому коленчатый вал и вкладыши его подшипников имеют достаточно высокую долговечность. Передний и задний концы коленчатого вала уплотняются самоподжимными резиновыми сальниками. [c.6]

Коренные подшипники служат для установки в них коленчатого вала. Работа подшипников весьма напряженная они подвергаются многочисленным воздействиям, которые могут нарушить нх работоспособность. Металл для заливки подшипников (антифрикционный сплав) ие должен быть чрезмерно твердым, так как в этом случае он будет хрупким и разрушится под нагрузкой если металл будет слишком мягким, то он выдавится из подшипника. В обоих случаях подшипники выйдут нз строя. Антифрикционный сплав должен хорошо соединяться (схватываться) с вкладышем. Неисправность коренных подшипников может вызвать расстройство укладки вала и его поломку. [c.99]

В подшипниках скольжения некоторых быстроходных двигателей цилиндрическую форму отверстия вкладышей (втулок) заменили гиперболической. Головка главного шатуна двигателя и ось шатунной шейки показаны на рис. 42. Головка обладает большой жесткостью, и деформация стальной втулки, залитой свинцовистой бронзой, весьма мала. Деформация шейки приводит к концентрации нагрузки в переходах от фасок к цилиндрической части втулки. Шейка средней твердости приработалась бы к втулке в соответствии с формой прогиба, но упрочненная термической обработкой шейка усиленно (до выкрашивания) изнашивает свинцовистую бронзу втулки в местах с высокими нагрузками. Для повышения срока службы подшипника требуется придать его рабочей поверхности форму поверхности вращения с образующей, имеющей очертание линии изгиба коленчатого вала. Этим требованиям удовлетворяет поверхность гиперболоида вращения (рис. 42, б). В двигателе с большой частотой вращения в связи с формированием режимов работы появились случаи выхода из строя втулок вследствие выкрашивания свинцовистой бронзы. Применение коренных вкладышей с гиперболической формой отверстия позволило увеличить допуск на несоосность в 3 раза и обеспечило взаимозаменяемость вкладышей, так как для вкладышей с цилиндрическим отверстием вследствие меньшего допуска на несоосность и условий прочности необходимо производить окончательную расточку в картере. [c.183]

Вычисление реакций подшипников коленчатого вала даже при малом количестве кривошипов представляет трудоемкую работу. Причина состоит не только в статической неопределимости вала, но и в том, что нагрузка меняется во времени не только по величине, но и по направлению, и, кроме того, жесткость вала в различных его положениях является различной. Графический способ решения с помощью коэффициентов Максвелла известен по работе [195]. [c.159]

Коленчатый вал воспринимает не только нагрузки от давления газов и сил инерции, но и от центробежных сил и крутильных колебаний. Поэтому кроме прочности материала, точности изготовления и твердости коренных и шатунных шеек, отдельные элементы вала должны иметь правильные формы и размеры, обеспечивающие его уравновешенность, отсутствие колебаний и разгрузку подшипников от центробежных сил. [c.19]

При снижении толщины смазочного слоя или его разрушении, что наблюдается при уменьшении вязкости масла и частоты вращения, а также увеличении нагрузки, трущиеся пары начинают работать в режимах полужидкостной, смешанной (рис. 1.4,6) или граничной смазки (рис. 1.4, в), т. е. с непосредственным контактом сопряженных деталей. В ДВС такие условия смазки наблюдаются для пары шейка — вкладыши подшипника коленчатого вала при пуске двигателя, для поршневых колец при положении поршня в верхней мертвой точке, где вязкость масла и скорость поршня минимальны, и для пары рычаг — кулачок распределительного вала при максимальных нагрузках и низких частотах вращения, например при движении автомобиля на подъеме на прямой передаче. [c.28]

На шейке кривошипа или коленчатого вала возникают усталостные разрушения в галтели, распространяющиеся в тело вала под углом 45° к его оси. В соответствии с этим контроль прямым искателем (рис. 22.6) получается менее эффективным, чем наклонным искателем. Если такой контроль затруднен наличием отверстия в шейке, то это отверстие можно иногда использовать в качестве отражателя. Иногда трещины под влиянием дополнительной крутильной нагрузки распространяются также и под углом к оси шейки. В таком случае их лучше обнаруживать с плоской поверхности щеки кривошипа (рис. 22.7), с которой луч можно направить под углом к поверхности шейки. Для избежания ненужной работы по сканированию очень полезен опыт изучения уже известных случаев разрушения. По сравнению с магнитно-порошковым контролем ультразвуковой контроль более эффективен, поскольку не обязательно нужно снимать шатунный подшипник, и поскольку, например, после настройки по эталонному образцу, можно приблизительно указать глубину трещины. [c.419]

Седьмой коренной подшипник является опорно-упорным, т. е. он ограничивает осевой разбег коленчатого вала (0,4 — 0,8 мм). Кроме того, этот подшипник воспринимает дополнительную нагрузку от якоря тягового генератора. Поэтому его вкладыши 15 шире остальных на 19,4 мм и имеют борты, торцы которых покрыты антифрикционным слоем. [c.49]

Шатун передает усилия от поршня к коленчатому валу, подвергаясь при этом действию переменной нагрузки от давления газов и сил инерции. Конструкция шатуна должна обладать максимальной жесткостью при минимальной массе и обеспечивать надежную работу подшипников его верхней и нижней головок. Длина I шатуна, т. е. расстояние между осями верхней и нижней головок шатуна, задается в функции радиуса кривошипа. Для современных тепловозных дизелей отношение ЯП колеблется в широких пределах (см. табл. 8). При уменьшении длины шатуна увеличивается нормальное давление поршня на стенку цилиндровой втулки, уменьшается высота дизеля. [c.158]

Если предположить, что вспышка произошла в первом цилиндре, то следующая вспышка должна произойти через 5Г26 поворота коленчатого вала — или в третьем цилиндре заднего ряда ИЛИ в десятом цилиндре переднего ряда. Для более равномерной нагрузки коленчатого вала и его подшипников необхо- [c.118]

Существенный недостаток соединения с натягом — зависимость его нагрузочной способности от ряда факторов, трудно поддающихся учету 1пирокого рассеивания значений коэффициента трения и натяга, влияния рабочих температур на прочность соедине-ния и т. д. К недостаткам соединения относятся также наличие высоких сборочных напряжений в деталях и уменьшение их сопротивления усталости вследствие концентрации давлений у краев отверстия. Влияние этих недостатков снижается по мере накопления результатов экспериментальных и теоретических исследований, позволяющих совершенствовать расчет, технологию и конструкцию соединения. Развитие технологической культуры и особенно точности производства деталей обеспечивает этому соединению все более широкое применение. С помощью натяга с валом соединяют зубчатые колеса, маховики, подшипники качения, роторы электродвигателей, диски турбин и т. п. Посадки с натягом используют при изготовлении составных коленчатых валов (рис. 7.9), червячных колес (рис. 7.10 и пр. На практике часто применяют соединение натягом совместно со шпоночным (рис. 7.10). При этом соединение с натягом может быть основным или вспомогательным. В первом случае большая доля нагрузки в>.х принимается посадкой, а шпонка только гарантирует прочность соединения. Во втором случае посадку используют для частичной разгрузки шпонки и центрирования деталей. Точный расчет комбинированного соединения еще не разработан. Сложность такого расчета заключается в определении доли нагрузки, которую передает каждое из соединений. Поэтому в инженерной практике используют приближенный расчет, в котором полагают, что вся нагрузка воспринимается только основным соединением — с натягом или шпоночным. Неточность такого расчета компенсируют выбором повышенных допускаемых напряжений для шпоночных соединений. [c.113]

Чувствительность коленчатого вала к нагрузкам зависит от его формы. Так, например, многоопорные коленчатые валы очень чувствитачьны к износу шатунных и коренных шеек и их подшипников, потому что неодинаковое изменение зазоров в подшипниках приводит к изменению распределения нагрузок. [c.223]

Коленчатый вал относится к числу наиболее сложных, напряженных и дорогостоящих деталей двигателя. Масса вала составляет около 10% массы двигателя, а стоимость его изготовлени,я иногда достигает 25—30% стоимости изготовления двигателя. Вал воспринимает периодические нагрузки от давления газов и сил инерции возвратно-поступательно движущихся и вращающихся частей, поэтому он подвергается значительным изгибающим и скручивающим усилиям. Эти силы вызывают трение и износ коренных и шатунных шеек вала и подшипников, усталостные трещины в местах переходов шеек в щеки и выходов масляных каналов. [c.50]

Двухопорный коленчатый вал четы-рехцилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя СТЗ-ХТЗ, работающий без противовесов, изображен на фиг. 31. Этот вал откован из стали и монтируется в картере двигателя на шарикоподшипниках. Центробежные силы неуравновешенных масс шеек и крайних щек этого вала взаимно уравновешиваются в системе четырех его колен, но вызывают изгиб вала и дополнительную нагрузку его коренных подшипников, препятствующих этому изгибу. [c.154]

Расчет многоопорных конструкций двухкривошипных валов ведут по разрезной схеме, рассматривая каждую из двух частей вала как одноколенчатый двухопорный вал. Из-за больших осевых усилий, возникающих на червяке червячной передачи, особое внимание следует уделить выбору его подшипников. Их выбирают по эквивалентной нагрузке. Наиболее рационально применять радиально-упорные подшипники, так как упорные подшипники имеют слишком большие размеры по оси вала. Многие ножницы для листового металла имеют механический привод прижимной балки, а прижимную балку сплошную, жесткую. Жесткая прижимная балка не может обеспечить равномерного распределения усилия прижима по длине балки. В таком приводе наблюдаются частые поломки пружин. Поэтому при модернизации указанного узла рекомендуется использовать отдельно подпружиненные прижимы или применять отдельные гидравлические прижимы. В гидравлическом приводе прижимов наиболее уязвимым местом является втулка ролика поршня насоса. Ролик получает перемещение от кулачка И, расположенного на коленчатом валу (см. рис. 12.2). Допускаемые удельные усилия на контактных поверхностях роликов [ 1 с 150 МПа. [c.172]

Обоснование режимов приработки новых и отремонтированных двигателей в настоящее время производится только путем проведения большого числа длительных опытов. Первая значительная работа в этой области была проведена Н. П. Воиновым II его сотруднпкамп [24]. В настоящее время ряд исследователей продолжает работать в этом направлении, решая хотя п частные, но весьма важные вопросы по улучшению приработки отдельных марок и типов двигателей. Однако, как это отмечено в гл. 1, до сих пор выбор режимов приработки двигателей на. машиностроительных и ремонтных заводах производится путем анализа смазочного масла на содержание железа. В связи с этим износ подшипников коленчатого вала или воспринимаемые ими инерционные и газовые нагрузки в зависимости от изменения скоростного и нагрузочного режимов двигателя обычно не рассматриваются. Последнее не может считаться правильным, поскольку число оборотов и нагрузка должны изменяться по времени приработки двигателя с учетом постепенного повышения давления не только на детали цилиндро-поршневой группы, но и кривошипно-щатунного механизма. Кроме того, выбор режимов приработки двигателей опытным путем связан с большими затратами времени и средств. [c.171]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...