Кривошипная группа 1 Коленчатый вал Назначение Коленчатый вал

Кривошипная группа 1. Коленчатый вал. Назначение. Коленчатый вал. Условия работы. Коленчатый вал. Требования. Коленчатый вал. Технология изготовления. Коленчатый вал. Типы коленчатых валов. Коленчатый вал. Преимущества различных видов валов. Коленчатый вал. Материалы. Коленчатый вал. Упрочнение. Коленчатый вал. Фиксация.

Кривошипная группа 2. Элементы коленчатого вала. 3. Крутильные колебания. Угловые амплитуды крутильных колебаний 4. Гасители крутильных колебаний. Назначения. Гасители крутильных колебаний. Виды. Гасители крутильных колебаний. 5. Щёки. Назначение. Щёки. Виды. 6. Противовесы. Назначение. Противовесы.

Кривошипная группа 7. Шатунные шейки. Назначения. Шатунные шейки. Требования. Шатунные шейки. 8. Подшипники коленчатого вала. Радиальные. Назначение. Подшипники коленчатого вала. Упорные. Назначение. Подшипники коленчатого вала. Требования. 9. Фиксация коленчатого вала от осевых перемещений. 10. Коренные подшипники с П – образным профилем.

Кривошипная группа 11. Смазка подшипников коленчатого вала. 12. Маховик. Назначения. Маховик.

Кривошипная группа.

Коленчатый вал Назначение 1. Преобразует качательное движение шатунов двигателя во вращательное движение. 2. Воспринимает крутящий моменты, создаваемые его коленами. 3. Передает суммарный момент через сцепление трансмиссии.

Коленчатый вал Условия работы 1. Воспринимает периодические нагрузки от сил давления газов, сил инерции и их моментов. 2. Возникновение в материале коленчатого вала значительных напряжений скручивания, изгиба и растяжения — сжатия. 3. Крутильные колебания вала, которые создают дополнительные напряжения кручения.

Коленчатый вал Требования 1. Высокая прочность и вязкость. 2. Сопротивляемость износу и усталостным напряжениям. 3. Сопротивляемость действию ударных нагрузок 4. Твердость.

Коленчатый вал Технология изготовления 1. Горячая штамповка (Хорошая работа на изгиб и скручивание, волокнистая структура. ) 2. Литьё по выплавляемым моделям (Шатунные и коренные шейки можно выполнить полыми без механической обработки этих полостей, меньше припуски под механическую обработку, хорошее поглощение вибраций. )

Коленчатый вал Типы коленчатых валов 1. Полноопорные (между двумя смежными коренными опорами размещается только одна шатунная шейка) 2. Неполноопорные (имеют две и более шатунных шеек между двумя смежными коренными опорами).

Коленчатый вал Материалы 1. Стали (хорошая работа на изгиб и скручивание) марки: 18 ХНВА, 45 Г и тд. 2. Высококачественный чугун (Меньшая стоимость, возможность снижения припусков на механическую обработку, лучшее поглощение вибраций. )

Коленчатый вал Упрочнение 1. Поверхностное упрочнение путем их обкатки профилированными роликами. 2. Дорнование, сверление для подвода к ним масла, выглаживающее следы их механической обработки, которые могут стать концентратами напряжений. 3. Закалка шеек и гантелей (R к щеке от шейки) ТВЧ до HRC 50 -55 на глубину 1. 5 -2 мм. 4. Поверхности шеек чугунных валов в целях повышения их твердости и износостойкости обрабатываются токами высокой частоты, а стальные подвергаются азотированию на глубину 0, 5 - 0, 8 мм.

Элементы коленчатый вал 1. Кривошип 2. Коренные шейки 3. Шатунные шейки 4. Щеки 5. Хвостовик 6. Носок 7. Противовесы 8. Демпфер крутильных колебаний вала.

Крутильные колебания Создаваемые цилиндрами (в соответствии с последовательностью их работы) моменты вызывают скручивание вала, а его собственная упругость – обратное раскручивание, так называемые крутильные колебания. Перед маховиком – на хвостовике коленчатого вала, так называемом узле колебаний – угловая амплитуда φ скручивания вала равна нулю, а наибольшая φmax имеет место на его носке. Поэтому на носке вала устанавливается гаситель крутильных колебаний. При увеличении количества цилиндров двигателя жесткость его вала снижается и соответственно возрастает величина φmax.

Крутильные колебания Угловые амплитуды крутильных колебаний: а) четырехцилиндрового двигателя; б) шестицилиндрового двигателя 1, 2 – колеса привода распределительного вала; 3 – распределительный вал; 4 – маховик.

Гасители крутильных колебаний Назначение Служит для уменьшения амплитуды, упругих угловых колебаний возникающих при работе двигателя. Уменьшение амплитуды осуществляется с помощью свободной инерционной массы, связанной с коленчатым валом демпфирующим элементом.

Гасители крутильных колебаний Виды 1. Гасители жидкостного трения (в качестве демпфирующего элемента используют высоковязкую жидкость силикон). 2. Гасители молекулярного трения. (используют – резиновый слой).

Гасители крутильных колебаний: а) жидкостного трения; б) молекулярного трения

Щеки Назначение Щёки вала соединяют коренную и шатунную шейки вала.

Щеки Виды 1. Призматические щёки. ( наиболее простые, но по условиям прочности они получаются сравнительно толстыми, что переутяжеляет вал и увеличивает его габариты. ) 2. Круглые щёки. (удобны для механической обработки и обладают достаточной прочностью при относительно малой толщине. Могут использоваться в качестве коренной опоры. ) 3. Овальные щёки. (по прочности мало чем уступают круглым щекам, но при такой их форме удается лучше использовать металл и обеспечивать плавные переходы между отдельными элементами конструкции вала, поэтому их широко применяют в автомобильных и тракторных двигателях. )

Противовесы Назначение Служат для полной или частичной разгрузки коренных опор от местных центробежных сил.

Противовесы Типы 1. Целые. 2. Привертными.

Противовесы

Шатунные шейки Назначение полости внутри шейки 1. Уменьшение центробежной нагрузки на коренную шейку и подшипник. 2. Для очистки масла, смазывающего ее поверхность, от частиц продуктов износа трущихся деталей, нагара и др.

Шатунные шейки Требования 1. Износостойкость 2. Минимальная масса

Шатунные шейки 1 – Шатунная шейка. 2 – Полость (Делается не всегда), заполненная маслом под давлением. 3 – Грязевые отложения. 4 – Сверление для вывода масла на трущиеся поверхности шейки и шатунного подшипника. 5 – Щека. 6 – Ось вращения вала.

Подшипники коленчатого в а л а. Радиальные. Назначение Воспринимать давления газов, силы инерции и динамические нагрузки

Подшипники коленчатого в а л а. Типы 1. Качения (роликовые, шариковые. ) 2. Скольжения ( двуметаллические, триметаллические. )

Подшипники коленчатого в а л а. 1. Радиальные. а)Подшипники качения (наружными и внутренними обоймами для их роликов может служить проточка в картере и щека вала. Картер в этих случаях делают неразъемным «туннельного» типа, а коленчатый вал – составным или разборным).

Подшипники коленчатого в а л а. б)Подшипник скольжения (к преимуществам подшипников скольжения относятся 1. Простота конструкции. 2. Незначительная чувствительность к ударным нагрузкам. 3. Малое по сравнению с подшипниками качения, гидродинамическое сопротивление при высоких скоростях вращения коленчатого вала).

Подшипники коленчатого в а л а. Упорные. Назначение 1. Воспринимать силы, действующие вдоль оси коленчатого вала(косозубое зацепление шестерен привода механизма газораспределения и топливного насоса высокого давления, сцепление, тепловое расширение) 2. Предотвращают осевое перемещение вала.

Подшипники коленчатого в а л а. Требования 1. Износостойкость. 2. Антифрикционные, антизадирные и антикоррозионные свойства. 3. Теплопроводность и способность поглощать находящиеся в смазочном масле абразивные частицы. 4. Жескость (предотвращает циклическое искривление оси коленчатого вала под действием перечисленных ранее нагрузок. )

Фиксация коленчатого вала от осевых перемещений Эти перемещения вызываются: 1. Усилием сжимающихся пружин муфты сцепления при её выключении. 2. Осевой составляющей силы в косозубом зацеплении шестерен привода кулачкового вала, масляного насоса, топливного насоса высокого давления и т. д. 3. Удлинением вала вследствие его нагрева. 4. Собственной силой инерции вала при торможении или разгоне шасси.

Коренные подшипники с П - образным профилем В случае фиксации вала по передней коренной шейке (носку вала) можно вместо полуколец применять упорное кольцо. Вместо упорных полуколец применяют также вкладыши подшипника, выполненные за одно целое с упорными буртиками.

Подшипники коленчатого вала Преимущества Фиксации вала по передней шейке вала: носок вала не перещается в осевом направлении. В случае применения на носке вала косозубой шестерни для привода МГР не будут нарушаться фазы газораспределения, момент начала впрыскивания топлива насосом высокого давления, угол опережения зажигания и т. д. В случае применения пластинчато – роликовой цепи эта цепь не будет перекашиваться.

Подшипники коленчатого вала Недостатки При выключении сцепления вал нагружается осевым усилием старых пружин, при удлинении вала (вследствие его нагрева) в сторону маховика изменяется зазор между ним и дисками сцепления. Если вал фиксируется упорными подшипниками по средней коренной шейке, то перечисленные преимущества и недостатки соответственно уменьшаются, т. к. осевые перемещения частей вала, лежащие слева и справа от фиксирующих подшипников, уменьшаются в 2 раза.

Подшипники коленчатого вала Типы 1. Двуметаллические 2. Триметаллические Трехслойные так называемые триметаллические тонкостенные вкладыши, у которых на стальную ленту толщиной около 4 мм, полученную холодной штамповкой, нанесен слой алюминиевого сплава, а у форсированных дизелей – слой свинцовистой бронзы, толщиной 0. 3 – 0. 7 мм. Третьим слоем является сплав свинца с оловом толщиной 0. 03 – 0. 04 мм.

Подшипники коленчатого вала: а) шатунные вкладыши; б) коренные вкладыши: 1 – усики; 2 – сверление; 3 – полукольцевая канавка; в) упорные подшипники: 1, 2, 4, 6 – полукольца; 3 – перегородка картера; 5 – щека коленчатого вала; 7 – крышка коренного подшипника; 8 – радиальные канавки; 9 – сверления для штифтов от проворачивания.

Смазка подшипников коленчатого вала осуществляется под давлением из системы смазки двигателя. Смазочное масло поступает из главной масляной магистрали через сверление в перегородке картера в сверление и полукольцевую канавку на трущейся поверхности верхнего менее нагруженного вкладыша коренного подшипника. Далее через поперечное сквозное сверление в коренной шейке вала и наклонное сверление масло поступает непрерывно или непосредственно на трущуюся поверхность шатунной шейки или через полость и сверление.

Смазка подшипников коленчатого вала

Маховик Назначение 1. Выравнивание угловой частоты вращения коленчатого вала 2 Пуск двигателя 3. Плавное трогание автомобиля или трактора с места 4. Служит накопителем кинетической энергии 5. Передача момента на трансмиссию

Маховик Рис. Маховик 1 – штифт датчика оборотов коленчатого вала; 2 – резьбовые отверстия для крепления кожуха сцепления; 3 – рабочая поверхность сцепления; 4 – сверления для центробежного отвода масла; 5 – обод маховика; 6 – контрольный штифт для ориентации кожуха сцепления; 7 – зубчатый венец; 8 – отверстия для крепления маховика к коленчатому валу

Маховик