Освітні послуги ХНТУСГ імені Петра Василенка сертифіковано на відповідність вимогам Міжнародного стандарту системи управління якістю ISO 9001:2008
Середа, 22.11.2017, 12:13
НАВЧАЛЬНО-НАУКОВИЙ ІНСТИТУТ
МЕХАНОТРОНІКИ І СИСТЕМ МЕНЕДЖМЕНТУ
Головна Реєстрація Вхід  
Вітаю Вас, Гість · RSS
Меню

ДІЯЛЬНІСТЬ


Наші друзі

ХНТУСГ

ХНТУСГ

ННІ ТС

ННІ ЕКТ

ННІ БМ

ННІ ПХВ

Партнери

УПЭК

ЛКМЗ

Епіцентр

 ЕЛЕКТРОННИЙ ПІДРУЧНИК - КШМ - Шатуни

Шатуни

Шатун з'єднує поршень з колінчастим валом (див.рис.4.1). Під час роботи двигуна шатун залежно від співвідношення сил з боку поршня і колінчастого вала передає зусилля від поршня колінчастому валу або, навпаки, від колінчастого вала поршню.

Шатун (рис.4.22) складається з таких елементів: поршневої головки 1, стрижня 3, кривошипної головки 4, кришки 6, шатунних болтів 10, вкладишів 5.

Під час роботи двигун зазнає змінного навантаження від дії тиску газів та сил інерції, що стискають і розтягують шатун, а також згинають його в поздовжньому й поперечному напрямках. Тому конструкція і матеріал шатуна повинні забезпечувати йому високу міцність, жорсткість за якнайменшої маси.

Як матеріал для виготовлення шатунів застосовують високоякісні вуглецеві і леговані хромонікелеві, хромомолібденові сталі. Шатуни виготовляють куванням у штампах з подальшою термічною й механічною обробкою.

Переріз стрижня шатуна має форму двотавру (див.рис.4.22,б) з розвиненими полицями і порівняно тонкою перемичкою. Двотавровий переріз, площина перемички якого збігається з площиною руху шатуна, забезпечує йому найбільшу жорсткість за найменшої маси. З виробничих міркувань, а також у зв'язку з тим, що максимум згинного моменту розміщений ближче до кривошипної головки, стрижень шатуна виконують з поступовим збільшенням його розміру до кривошипної головки. Площа перерізу збільшується за рахунок його висоти при незмінній ширині. Переходи від стрижня шатуна до поршневої і кривошипної головок виконані по великому радіусу (від 50 до 200 мм), що знижує напруги в перехідних зонах.

альтернативное название картинки

Рис. 4.22. Шатунна група:

а - деталі шатуна: б - перерізи стрижня шатунів і підведення масла до поршневого пальця; в - пряме рознімання нижньої головки; г - косе рознімання нижньої головки; 1 - верхня головка шатуна; 2 - втулка верхньої головки; 3 - стрижень шатуна; 4 - нижня головка шатуна; 5 - вкладиш шатунного підшипника; 6 - кришка нижньої головки шатуна;
7 - шплінт; 8 - корінна гайка; 9 - вусик вкладишу; 10 - закладний шатунний болт; 11 - отвір для масла; 12 - канал для підведення масла в тілі шатуна; 13 - вгвинчений болт

У деяких двигунах (дизелі типу СМД-60, ЯМЗ) масло для мащення поршневого пальця підводиться примусово від шатунної шийки по каналу 12. Для цього в середній частині перемички двотавру виконане потовщення. Слід зазначити, що наявність цього каналу, при загальному позитивному ефекті, є концентратором напруги і трохи послаблює переріз стрижня.

Поршневі головки шатунів мають нерознімну конструкцію. Більшість двигунів мають поршневу головку круглої форми, іноді – овальної форми з великою віссю овалу по осі шатуна. Поршнева головка деяких шатунів, особливо у високообертових двигунах, має бобишки, призначені для знімання металу під час підганяння шатуна за масою (рис.4.23). Кількість бобишок становить, як правило, не більше двох; рідко - три.

альтернативное название картинки

Рис. 4.23. Розміщення бобишок для знімання металу з поршневої головки

Ширина головки в основному стала і на 2...4 мм менша, ніж відстань між бобишками поршня. У деяких дизелях головка має конічну форму (у верхній частині вужча, ніж у нижній). Це дає змогу підвищити рівномірність навантаження бобишок поршня, а отже, забезпечити рівномірність їх деформації та спрацювання.

Зверху в поршневій головці виконаний отвір 11 (див.рис.4.22) - лійка для підведення масла до поршневого пальця. У деяких двигунах з примусовим подаванням масла для мащення поршневого пальця частина масла вибризкується крізь цей отвір на внутрішню поверхню днища поршня для його охолодження.

У разі плаваючого поршневого пальця в головку шатуна запресована з натягом втулка 2, виготовлена або з листової бронзи або з біметалевої труби (сталь-бронза, сталь-алюмінієвий сплав).

Кривошипну головку шатуна для з'єднання з колінчастим валом виконують рознімною. Тільки на пускових двигунах ПД-8, ПД-10У, ПД-350, у яких колінчастий вал рознімний, кривошипна головка нерознімна ті в ній встановлюють підшипник кочення.

Знімна частина головки називається кришкою 6. Розточку поверхні під підшипник ковзання (вкладиші) здійснюють у зборі шатуна з кришкою. Тому ці деталі не взаємозамінні і мають позначки - однакові номери, нанесені на торцевій площадці головки і кришки (див.рис.4.16).

Площина розніму в шатунів більшості двигунів проходить через вісь отвору кривошипної головки. У деяких моделях дизелів фірми "МAN" площина розніму зміщена від осі отвору в бік поршневої головки на 2 мм. Таке зміщення збільшує жорсткість кришки і поліпшує умови монтажу шатуна з поршнем через циліндр двигуна.

Як правило, площина розніму кривошипної головки перпендикулярна до осі стрижня шатуна (прямий рознім) (рис. 4.23, б). У двигунів із збільшеним діаметром шатунної шийки колінчастого вала рознім головки виконана під кутом до осі стрижня (рис. 4.22, г). Наприклад в дизелях типу СМД-60 рознім виконаний під кутом 55о. Це забезпечує можливість монтажу і демонтажу шатуна через відносно невеликий за діаметром циліндр (див. рис. 4.21,в).

Поверхню стику між шатуном і кришкою виконують плоскою, як показано на рис. 4.22, або ступінчастою (рис. 4.24). Серед ступінчастих стиків розрізняють шліцьові, замкові та однозубі.

альтернативное название картинки

4.24. Форми ступінчастих стикових поверхонь шатунів з косим рознімом:

а – шліцьова; б - однозуба; в – замкова шпонкового типу

Плоскі розніми, як правило, застосовують на шатунах з прямим рознімом, а ступінчасті - з косим рознімом (дизелі типу ЯМЗ).

На зовнішній поверхні кришки шатунів багатьох двигунів є бобишка, призначена, як і бобишка на поршневій головці, для знімання металу під час підганяння шатуна за масою.

Для забезпечення зрівноваженості двигуна відхилення маси окремих шатунів у межах комплекту їх для одного двигуна не повинно перевищувати 8...10 г. Для зручності комплектації шатуни під час виготовленні сортують на  групи за масою. Так, шатуни дизелів типу СМД-14 мають шість груп (1-6), дизелів типу СМД-31 – вісім (1-8), а дизелів типу СМД-60 - дві (А, Б). Місце таврування маси шатуна показане на рис.4.16. На двигун слід встановлювати шатуни тільки однієї групи.

Шатунний підшипник виконаний у вигляді двох півкілець-вкладишів 9 (див.рис. 4.25), розміщених у розточках кривошипної головки шатуна. Будова вкладишів розглядатиметься далі.

Форма стикової поверхні чинить певний вплив на величину зминальності мікронерівностей на цих поверхнях і, як наслідок, - на деформацію отвору в кривошипній головці. Монтажна деформація кривошипних головок з плоским рознімом у 2...3 рази нижча, ніж головок зі ступінчастим рознімом. Тому плоскі стикові поверхні знаходять досить широке застосування і на шатунах з косим рознімом (дизелі типу СМД-60).

Фіксацію кришки з плоским рознімом відносно кривошипної головки здійснюють такими способами: з допомогою призонного пояска шатунного болта, як показано на рис.4.22 (дизелі типу СМД-14); з допомогою штифтів у шатуні й кришці (дизелі типу СМД-31, СМД-60); з допомогою проміжної втулки, розміщеної між отвором у шатуні й кришці та напрямним пояском шатунного болта (двигуни ГАЗ, ЗІЛ).

Кришки кріплять до шатуна або закладними болтами 10 з гайками, або вгвинченими в тіло шатуна болтами 13 (див.рис.4.22). Перший спосіб кріплення використовують у шатунах з прямим рознімом, другий - у шатунах з косим рознімом.

Головки болтів мають різноманітну форму. Вона зумовлена конструкцією кривошипної головки, однак принципового значення не має. З метою збільшення опорної поверхні головок болтів іноді на болтах виконують підголовники, які мають більший розмір, ніж головка.

Гайки закладних болтів стопоряться шплінтами 7, а вгвинчені болти - стопорними шайбами. У разі використання болтів і гайок з нарізками, в яких кут тертя нарізки значно більший, ніж кут підйому нарізки (нарізки, що самогальмуються), стопорні шайби і шплінти не потрібні.

Шатунні болти і гайки виготовляють з вуглецевих легованих сталей і піддають термічній обробці. Під час складання кришки з шатуном болти і гайки затягають з певним зусиллям з допомогою динамометричного ключа.

ННІ МСМ © Сайт управляється системою uCoz 2017
Приєднуйтесь!
   

Пошук


Міжнародні зв'язки 
  • Партнери
  • Навчання
  • Стажування


Наукові видання 

.
кластер "Агротехніка"


.
Case Education


.
День механіка


Адреса
Україна, м. Харків,
пр. Московський, 45,
тел.: (057) 732-86-40,

Статистика

Онлайн всього: 1
Гостей: 1
Користувачів: 0