30Мар

Детали кривошипно шатунного механизма: Страница не найдена — Всё для ремонта авто

Содержание

Кривошипно-шатунный механизм, назначение и детали и узлы КШМ

Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-шатунный механизм воспринимает давление расширяющихся газов при такте сгорание — расширение и преобразовывает прямолинейное, возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Кривошипно-шатунный механизм состоит из:

• блока цилиндров с картером;

• головки цилиндров;

• поршней с кольцами;

• поршневых пальцев;

• шатунов;

• коленчатого вала;

• маховика;

• поддона картера.

Блок цилиндров отливают заодно с картером. И он является базисной деталью двигателя, к которой крепятся кривошипно-шатунный, газораспределительный механизмы и все навесные приборы и агрегаты двигателя (рис. 4).

Рис. 4. Головка и блок цилиндров двигателя

Изготовляют его из серого чугуна, реже из алюминиевого сплава силумина. В отливке блок-картера выполнены полости для смывания охлаждающей жидкостью стенок гильз цилиндров. Сами же гильзы могут быть вставными, изготовленными из жаростойкой стали или же отлитыми заодно с чугунным блок-картером. Блоки из алюминиевых сплавов изготовляются только со вставными гильзами. Внутренняя поверхность гильз служит направляющей для перемещения поршня, она тщательно шлифуется и называется зеркалом. Уплотнение гильз осуществляется с помощью колец из специальной резины или меди. Вверху уплотнение гильз достигается за счет прокладки головки цилиндров. Увеличение срока службы гильз цилиндров достигается в результате запрессовки в верхнюю их часть, как работающую в наиболее тяжелых условиях (высокая температура и агрессивная газовая среда), коротких тонкостенных вставок из кислотоупорного чугуна. Этим достигается снижение износа верхней части гильзы в четыре раза.

Снизу картер двигателя закрыт поддоном, выштампованным из листовой стали, уплотненным прокладкой из картона или пробковой крошки. Поддон используется в качестве резервуара для моторного масла и служит защитой картера от попадания грязи и пыли.

Головка цилиндров закрывает цилиндры сверху. На ней размещены детали газораспределительного механизма, камеры сгорания, выполнены отверстия под свечи или форсунки, запрессованы направляющие втулки и седла клапанов. Для охлаждения камер сгорания в головке вокруг них выполнена специальная полость.

Для создания герметичности плоскость разъема между головками и блоком цилиндров уплотнена стальными или сталеасбестовыми прокладками, а крепление осуществляется шпильками с гайками.

Головки отлиты из алюминиевого сплава (AЛ-4) или чугуна. Сверху они накрыты клапанной крышкой из штампованной стали или алюминиевого сплава, уплотненной пробковой или маслобензостойкой резиновой прокладкой.

Двигатели с однорядным расположением цилиндров имеют одну головку цилиндров, двигатели с V-образным расположением имеют отдельные головки на каждый ряд цилиндров, либо на группу из нескольких цилиндров, либо отдельную головку на каждый цилиндр.

Поршень воспринимает давление расширяющихся газов при рабочем такте и передает его через поршневой палец и шатун на коленчатый вал двигателя. Представляет собой перевернутый днищем вверх цилиндрический стакан, отлитый из высококремнистого алюминиевого сплава.

Поршень имеет днище, уплотняющую и направляющую (юбку) части (рис. 5). Днище и уплотняющая часть составляют головку поршня, в которой проточены канавки для поршневых колец. Днище поршня с головкой цилиндров формируют камеру сгорания и работают в крайне тяжелых температурных условиях из-за недостаточного охлаждения. Для некоторых моделей двигателей поршни изготовляют со вставкой из специального жаропрочного чугуна для верхнего компрессионного кольца и выполняют в днище поршня тороидальные камеры сгорания с выемками для предотвращения касания днища поршня с клапанами. Ниже головки выполнена юбка, направляющая движение поршня. В юбке поршня имеются бобышки с отверстиями под поршневой палец.

Конструкция поршня должна исключать его заклинивание при тепловом расширении работающего двигателя. С этой целью головку поршня выполняют меньшего диаметра, чем юбку, которую изготовляют овальной формы с большой осью, перпендикулярной оси поршневого кольца. В некоторых поршнях юбка имеет разрез, предотвращающий заклинивание поршня при работе прогретого двигателя. На юбку поршня может наноситься коллоидно-графитовое покрытие для предохранения от задиров зеркала цилиндра и улучшения приработки.

Поршневые кольца устанавливаются двух типов: компрессионные и маслосъемные. Компрессионные кольца служат для уплотнения поршня в гильзе цилиндра и предот вращения прорыва газов из камеры сгорания в картер двигателя. Маслосъемные кольца служат для снятия излишков масла с зеркала цилиндра и не допускают его попадания в камеру сгорания.

Поршневые кольца изготовляются из белого чугуна, а маслосъемные могут быть выполнены из стали. Для повышения износостойкости верхнее компрессионное кольцо подвергается пористому хромированию, а остальные для ускорения приработки покрыты слоем олова или молибдена.

Кольца имеют разрез (замок) для установки на поршень. Количество компрессионных колец, устанавливаемых на поршнях, может быть неодинаково для различных моделей двигателей, обычно два или три кольца. Маслосъемные кольца устанавливаются по одному на поршень. Они состоят из четырех элементов: из двух стальных разрезных колец, одного стального гофрированного осевого и одного радиального расширителей (рис. 5).

Поршневые кольца могут иметь различную геометрическую форму. Компрессионные кольца могут быть прямоугольного сечения, иметь коническую форму и выточку на верхней внутренней кромке кольца. Маслосъемные кольца также имеют различную форму: коническую, скребковую и пластинчатую с расширителями. Кроме того, маслосъемные кольца имеют сквозные прорези для прохода масла через канавку внутрь поршня. Канавка поршня для маслосъемного кольца имеет один или два ряда отверстий для отвода масла.

Рис. 5. Детали поршневой группы двигателя

Поршневой палец плавающего типа обеспечивает шарнирное соединение поршня с шатуном и удерживается от осевого смещения в бобышках поршня стопорными кольцами. Палец имеет форму пустотелого цилиндра, изготовлен из хромоникелевой стали. Поверхность его упрочнена цементацией и закалена токами высокой частоты.

Шатун служит для соединения поршня с коленчатым валом двигателя и для передачи при рабочем ходе давления расширяющихся газов от поршня к коленчатому валу. Во время вспомогательных тактов от коленчатого вала через шатун приводится в действие поршень.

Шатун (рис. 6) состоит из верхней неразъемной головки с запрессованной втулкой из оловянистой бронзы и разъемной нижней головки, в которую вставлены тонкостенные стальные вкладыши, залитые слоем антифрикционного сплава. Головки шатуна соединяются стержнем двутаврового сечения. Нижняя разъемная головка шатуна с помощью крышки закрепляется на шатунной шейке коленчатого вала. Шатун и его крышки изготовлены из легированной или углеродистой стали.

Крышка обрабатывается в сборе с шатуном. Номер на шатуне и метка на его крышке всегда должны быть обращены в одну сторону. При сборке V-образных двигателей необходимо помнить, что шатуны правого ряда цилиндров обращены номерами назад по ходу автомобиля, а левого ряда — вперед и совпадают с надписью на поршне

«Вперед».

Нижняя головка шатуна и крышка соединяются болтами и шпильками со специальными стопорными шайбами. Гайки имеют резьбу несколько отличную от резьбы шпилек и болтов, что обеспечивает самостопорение резьбового соединения. Вкладыши нижней головки шатуна выполнены из стальной или сталеалюминиевой ленты, покрытой антифрикционным слоем. В качестве покрытия используют свинцовые сплавы, свинцовистую бронзу или алюминиевый сплав АМО-1-20. От проворачивания в нижней головке шатуна вкладыши удерживаются выступами (усиками), которые фиксируются в канавках, выфрезерованных в шатуне и его крышке. Коленчатый вал воспринимает усилия, передаваемые шатунами от поршней, и преобразует их в крутящий момент, который через маховик передается агрегатам трансмиссии автомобиля.

Рис. 6. Шатун

Коленчатый вал (рис. 7) состоит из шатунных и коренных шеек, соединенных щеками с противовесами, фланца для крепления маховика. На переднем кольце коленчатого вала (носок) имеются шпоночные пазы для закрепления распределительной шестерни и шкива привода вентилятора, а также отверстие для установки храповика пусковой рукоятки. Шатунная шейка со щеками образует кривошип (или колено) вала. Расположение кривошипов обеспечивает равномерное чередование рабочих ходов поршня в различных цилиндрах.

Коленчатые валы штампуют из стали или отливают из высокопрочного магниевого чугуна. Шейки выполняются полыми для уменьшения центробежных сил и используются как грязеуловители для моторного масла. Шейки коленчатого вала шлифуют и полируют, поверхность закаливается токами высокой частоты. Щеки вала имеют сверления для подвода масла к трущимся поверхностям коренных и шатунных шеек коленчатого вала.

Коленчатые валы, у которых каждая шатунная шейка имеет с двух сторон коренные шейки, называются полноопорными.

Продольное перемещение коленчатого вала при его тепловом расширении ограничивается упорными сталебаббитовыми шайбами, которые устанавливаются по обе стороны первого коренного подшипника или четырьмя сталеалюминиевыми полукольцами, установленными в вытачке задней коренной опоры вала.

Рис. 7. Коленчатый вал\

Для предотвращения утечки масла на концах коленчатого вала устанавливаются маслоотражатели и сальники. Предусматриваются также маслосгонные спиральные канавки и маслоотражательный буртик.

Вкладыши коренных подшипников имеют такую же конструкцию, как и вкладыши шатунных подшипников. У двигателей с блоками, выполненными из алюминиевых сплавов, крышки коренных подшипников выполняют из чугуна для предотвращения заклинивания коленчатого вала при низких температурах.

Крышки коренных подшипников растачивают совместно с блоком цилиндров и при сборке двигателя их устанавливают только на свои места, не меняя положения.

Маховик служит для уменьшения неравномерности работы двигателя, вывода поршней из мертвых точек, облегчения пуска двигателя и способствует плавному троганию автомобиля с места.

Маховик представляет собой массивный диск, отлитый из чугуна, на обод которого напрессован стальной зубчатый венец, предназначенный для вращения коленчатого вала стартером при пуске двигателя. Для исключения нарушения установочной балансировки маховик крепится болтами к фланцу коленчатого вала на несимметрично расположенных

штифтах.

Поддон картера является резервуаром для моторного масла и предохраняет картер двигателя от попадания пыли и грязи.

Поддон штампуют из листовой стали или отливают из алюминиевых сплавов. Для герметизации плоскости разъема между картером и поддоном устанавливают пробковые

или маслобензостойкие прокладки. Поддон крепится болтами или шпильками.

Крепление двигателя к раме или несущему кузову должно быть надежным и амортизировать толчки, возникающие при работе двигателя и движении автомобиля. В качестве опор применяют специальные кронштейны (лапы), под которые устанавливают одну или две резиновые подушки или пружины. Двигатели могут быть закреплены на раме в трех или четырех точках. Часто для фиксации двигателя используются тяги или скобы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Для чего служит кривошипно-шатунный механизм?

2. Из каких основных деталей состоит кривошипно-шатунный механизм?

3. Назвать основные детали поршневой группы и описать их устройство.

4. Как устроены шатун и коленчатый вал ?

5. Каким образом осуществляется крепление двигателя на автомобиле?

Моделирование кривошипно-шатунного механизма ДВС с отключаемыми цилиндрами

%PDF-1.6 % 1 0 obj > endobj 4 0 obj /Title >> endobj 2 0 obj > endobj 3 0 obj > stream

  • Моделирование кривошипно-шатунного механизма ДВС с отключаемыми цилиндрами
  • Зеер В. А.; Мартынов А. А. endstream endobj 5 0 obj > endobj 6 0 obj > endobj 7 0 obj > endobj 8 0 obj > endobj 9 0 obj > endobj 10 0 obj > stream HlRo0?Mʖ)k֩CZ׎[email protected]

    СИЛОВОЙ АНАЛИЗ ПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА

    Полная библиографическая ссылка: Яманин А. И. СИЛОВОЙ АНАЛИЗ ПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА / Александр Иванович Яманин, Владимир Анатольевич Жуков, Сергей Олегович Барышников // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2018. — №1(47). — C. 191-200. DOI: 10.21821/2309-5180-2018-10-1-191-200


    СИЛОВОЙ АНАЛИЗ ПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА

    Аннотация

    Требуемый уровень надежности современных форсированных двигателей может быть обеспечен лишь при условии их качественного проектирования, в основе которого лежат прочностные расчеты наиболее нагруженных деталей, к которым относятся детали кривошипно-шатунного механизма. В статье показана важность кинематического и динамического анализа кривошипно-шатунного механизма в процессе проектирования двигателя внутреннего сгорания и его роль в обеспечении надежности двигателя, описаны способы решения задачи кинематического и динамического анализа кривошипно-шатунного механизма. Приведен сравнительный анализ статических и динамических моделей кривошипно-шатунных механизмов. Представлены расчетные схемы, последовательность проведения кинематического и динамического анализа механизма; рассмотрены системы уравнений, позволяющие определить усилия, действующие в кривошипно-шатунном механизме. На основании приведенных в статье векторных диаграмм нагрузок на шатунную шейку коленчатого вала обоснована целесообразность применения при аналитических расчетах динамики поршневых двигателей динамических моделей кривошипно-шатунных механизмов с симметричными и несимметричными шатунами. Представлены результаты аналитических расчетов динамики кривошипно-шатунного механизма четырехтактного дизеля с наддувом размерностью 13/14. Показано, что при современном развитии вычислительной техники и программного обеспечения трудоемкость таких расчетов практически не увеличивается, а результаты приближаются к получаемым при численном анализе динамики с применением трехмерных твердотельных моделей. Даны рекомендации по использованию «легких» программных продуктов. Представленные в статье результаты доказывают перспективность использования координатного метода для определения кинематических параметров третьей замещающей массы шатуна и возможность обеспечения требуемой точности расчетов, выполняемых на основании анализа стержневых систем.

    Ключевые слова

    кривошипно-шатунный механизм, статическая модель шатуна, динамическая модель шатуна, силовой анализ, численный расчет, векторные диаграммы нагрузок

    Читать полный текст статьи:  PDF

    Список литературы

    Чайнов Н. Д. Конструирование двигателей внутреннего сгорания / Н. Д. Чайнов, Н. А. Иващенко, А. Н. Краснокутский, Л. Л. Мягков. — М.: Машиностроение, 2008. — 496 с.
    Яманин А. И. Компьютерно-информационные технологии в двигателестроении / А. И. Яманин. — М.: Машиностроение, 2005. — 480 с.
    Безюков О. К. Состояние и перспективы судового двигателестроения в России / О. К. Безюков, В. А. Жуков // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. — 2017. — № 2. — С. 40-53. DOI: 10.24143/2073-1574-2017-2-40-53.
    Горобцов A. С. Расчетные задачи динамики систем твердых и упругих тел в программном комплексе ФРУНД / А. С. Горобцов, С. В. Солоденков // Машиностроение и инженерное образование. — 2008. — № 4. — С. 31-38.
    Истомин П. А. Динамика судовых двигателей внутреннего сгорания / П. А. Истомин. — Л.: Судостроение, 1966. — 280 с.
    Истомин П. А. Динамические модели кривошипно-шатунных механизмов и их деталей / П. А. Истомин, М. А. Минасян // Двигателестроение. — 1984. — № 9. — С. 20-24.
    Минасян М. А. Особенности динамики ДВС с несимметричными шатунами: дис. … канд. техн. наук / М. А. Минасян. — Л.: ЦНИДИ, 1988. — 262 с.
    Платонов К. Ю. Разработка программного обеспечения динамического анализа кривошипно-шатунного механизма поршневых двигателей внутреннего сгорания на переходных режимах / К. Ю. Платонов, П. С. Ширинкин, Р. Н. Хмелев // Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования. — 2016. — Т. 3. — № 3 (6). — С. 248-252.
    Li X. H. Dynamic Analysis of Crank-Connecting Rod-Piston Mechanism of S195 Diesel Engine Based on MATLAB / X. H. Li, X. M. Zhang, X. J. Guo // Applied Mechanics and Materials. — 2014. — Vol. 490-491. — Pp. 992-996. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.490-491.992.
    Вальехо Мальдонадо П. Р. Реализация процесса проектирования кривошипно-шатунного механизма ДВС в системе AUTODESK INVENTOR / П. Р. Вальехо Мальдонадо, Д. К. Гришин, В. А. Лодня // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. — 2008. — № 2. — С. 85-89.
    Яманин А. И. Динамические расчеты поршневых двигателей в среде AUTODESK INVENTOR PROFESSIONAL / А. И. Яманин. — Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2013. — 112 c.
    Жуков В. А. Анализ алгоритмов расчета кинематики кривошипно-шатунных механизмов с прицепными шатунами / В. А. Жуков, А. И. Яманин // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова. — 2016. — № 2 (36). — С. 109-118. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-2-109-118.
    Zhang X. M. Dynamic Simulation of Crank-Connecting Rod-Piston Mechanism of Internal Combustion Engine Based on Virtual Prototype Technology / X. M. Zhang, Y. Q. Wang, J. Fang // Applied Mechanics and Materials. — 2012. — Vol. 143-144. Pp. 433-436. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.143-144.433.
    Liu S. Kinematics and dynamics simulation of a diesel engine’s crank-connecting rod-piston mechanism based on virtual prototype technology [J] / S. Liu, H. Chen, X. Chen, S. Yao // Ship Engineering. — 2006. — Vol. 3. — Pp. 007.
    Яманин А. И. Динамический расчет поршневых двигателей в среде Working Model 2D / А. И. Яманин. — Ярославль: Издат. дом ЯГТУ, 2015. — 172 c.
    Хозенюк Н. А. К определению нагруженности коренных опор коленчатого вала / Н. А. Хозенюк, А. А. Мыльников, Д. О. Клюканов // Наука в ЮУрГУ: матер. 66-й науч. конф. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2014. — С. 355-360.

    Об авторах

    Яманин Александр Иванович — доктор технических наук, профессор

    [email protected] [email protected]

    ФГБОУ ВО «Ярославский государственный технический университет»

    Жуков Владимир Анатольевич — доктор технических наук, доцент

    [email protected] [email protected]

    ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»

    Барышников Сергей Олегович — доктор технических наук, профессор

    [email protected]

    ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»

    Кривошипно-шатунный механизм

    Силы, действующие на детали кривошипно-шатунного механизма.

    Сила Р1 (рис. 1), приложенная к поршневому пальцу, при такте сгорание—расширение слагается из двух сил: силы Р давления газов на поршень и силы инерции РИ1. Суммарную силу Pi можно разложить на силу S, направленную вдоль оси шатуна, и силу N, прижимающую поршень к стенкам цилиндра.

    Силу S перенесем в центр шатунной шейки, а к центру коленчатого вала приложим две равные силе S и параллельные ей силы S1 и S2. Тогда совместное действие сил S1 и S создаст (на плече R) крутящий момент, приводящий во вращение коленчатый вал, а сила S2 нагрузит коренные подшипники и через них будет передаваться на картер двигателя.

    Рис 1. Схема сил, действующих на детали кривошипно-шатунного механизма.

    Разложим силу S2 на две перпендикулярно направленные силы N1 и P2. Сила N1 численно равна силе N, но направлена в противоположную сторону; совместное действие сил N и N1 образует момент Nl, который стремится опрокинуть двигатель в сторону, обратную вращению коленчатого вала. Сила Р2, численно равная силе Р1 действует вниз, а сила P давления газов действует на головку цилиндра вверх, т. е. в противоположную сторону. Разность между силами P и Р1 представляет собой силу инерции поступательно движущихся масс PИ. Наибольшей величины эта сила достигнет в момент изменения направления движения поршня.

    Вращающиеся массы шатунной шейки, щек кривошипа и нижней части шатуна создают центробежную силу PЦ, направленную по радиусу кривошипа в сторону от центра вращения.

    Таким образом, в кривошипно-шатунном механизме одноцилиндрового двигателя, кроме крутящего момента, возникающего на коленчатом валу, действует ряд неуравновешенных моментов и сил:

    1. реактивный, или опрокидывающий, момент Nl, воспринимаемый опорами двигателя через картер;
    2. сила инерции поступательно движущихся масс РИ, направленная по оси цилиндра;
    3. центробежная сила вращающихся масс РЦ, направленная по кривошипу вала.

    Боковая сила N достигает наибольшей величины при расширении газов, когда поршень прижимается к левой (см.рис.1) стенке цилиндра, чем и объясняется ее обычно больший износ.

    Блок цилиндров.

    Для автомобильных двигателей применяют блоки, состоящие из 4, 6 и 8 цилиндров, реже — из 12 (БелАЗ-540). Расположение цилиндров может быть однорядным или двухрядным. При двухрядном V-образном расположении цилиндров двигатели получаются легче и короче, с лучшей формой камеры сгорания и более рациональным газораспределением; повышается также жесткость коленчатого вала. Угол между двумя рядами цилиндров (угол развала) 90 или 75° (ЯМЗ-240).

    На рис. 2 и 3 показаны детали 6-цилиндрового V-образного двигателя ЯМЗ с расположением цилиндров под углом 90°. Правый и левый шатуны (см. рис. 3) каждого цилиндра установлены рядом на одну шейку коленчатого вала, поэтому один ряд цилиндров соответственно сдвинут относительно другого вдоль оси вала.

    Рис 2. Блок и головки цилиндров двигателя ЯМЗ-236

    1 — крышка распределительных шестерен; 2 — сталеасбестовая прокладка; 3 — головка правого ряда цилиндров; 4 — площадка для установки топливного насоса высокого давления; 5 — головка левого ряда цилиндров; 6 — отверстие для форсунки; 7 — картер маховика; 8 — блок цилиндров; 9 — крышки коренных подшипников; 10 — гильза цилиндров; 11 — резиновое уплотнительное кольцо гильзы; 12 — вкладыши коренных подшипников

    Двигатели современных автомобилей выполняют короткоходными, т. е. у них S/D — отношение хода поршня к диаметру цилиндра — меньше единицы (0,87—0,95). Такая конструкция позволяет получить при высоких числах оборотов коленчатого вала двигателя умеренную скорость поршня, уменьшает отдачу теплоты в охлаждающую жидкость, разгружает подшипники от инерционных сил, улучшает износостойкость поршней и цилиндров, уменьшает механические потери в двигателе.

    Блок цилиндров отливают вместе с верхней частью картера двигателя из чугуна (ЗИЛ-131), легированного чугуна (ЯМЗ) или из алюминиевого сплава (ЗМЗ-66). Плоскость разъема картера двигателей обычно располагают ниже оси коленчатого вала, что повышает жесткость картера.

    Для лучшей приспособленности двигателя ЗИЛ-131 к работе при значительных продольных и поперечных наклонах автомобиля, а также к преодолению глубоких бродов его нижний картер по сравнению с ЗИЛ-130 изменен. Он имеет колодец, в который постоянно погружен неподвижный маслоприемник.

    Для повышения износостойкости стенок цилиндров и упрощения ремонта и сборки двигателя в блоки цилиндров запрессовывают вставные сменные гильзы из кислотостойкого чугуна. Уменьшение износа верхней части гильзы достигается установкой в нее короткой износостойкой вставки (у двигателей ЗМЗ длина вставки 50 мм).

    Рис 3. Кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы двигателя ЯМЗ-236

    1 — толкающая штанга; 2 и 13 — шайбы; 3 — ось коромысла; 4 и 5 — клапанные пружины; 6 — клапан; 7 — опорная шайба пружин; 8 — сухари; 2 — направляющая втулка; 10 — коромысло; 11 — контргайка; 12 — регулировочный винт; 14 и 23 — стопорные кольца; 15 — толкатель; 16 — распорная втулка; 17 — чугунные втулки; 18 — ось толкателей; 19 — распределительный вал; 20 — компрессионные кольца; 21 и 24 — маслосъемные кольца; 22 — поршневой палец; 25 — поршень; 26 — шатун; 27 — вкладыши; 28 — крышка шатуна; 29 — замочная шайба; 30 — шатунный болт; 31 — шестерня коленчатого вала: 32 — шестерня распределительного вала

    Головки цилиндров делают съемными и отливают из алюминиевого сплава, который, помимо уменьшения веса, улучшает отвод теплоты и позволяет повысить степень сжатия примерно на 0,2—0,3 единицы.

    Дизельные двигатели ЯМЗ имеют чугунные головки цилиндров, по одной на каждый ряд цилиндров. В головку цилиндров запрессованы металлокерамические направляющие втулки клапанов и чугунные седла выпускных клапанов. Сталеасбестовая прокладка головки цилиндров (толщиной 1,4 мм) имеет окантовку из стального листа для отверстий цилиндров и медную окантовку отверстий для прохода воды. Между головкой цилиндров и крышкой коромысел устанавливают профилированную резиновую прокладку.

    Существенное влияние на протекание рабочего процесса, на детонацию и экономичность двигателя оказывает форма камеры сгорания. При нижних клапанах распространенной формой является Г-образная вихревая камера с расположением свечи зажигания над клапанами, при верхних клапанах — клиновидная с односторонним расположением клапанов или полусферическая с двусторонним расположением клапанов. Камера сгорания двигателей ЯМЗ выполнена в виде выемки в поршне (см. рис. 3).

    Шатунно-поршневая группа.

    Поршни двигателей отливают из алюминиевых сплавов, так как их теплопроводность в 3—4 раза выше, чем чугуна, что понижает температуру поршня, повышает наполнение и позволяет увеличить степень сжатия (без появления детонации) примерно на 0,5 единицы. Кроме того, поршни из алюминиевых сплавов легче чугунных.

    В связи с более сильным нагревом и большим расширением днища и головки поршня его диаметр в верхней части должен быть меньше, чем в нижней. При сборке двигателей поршни подбирают по цилиндрам так, чтобы зазор между юбкой поршня и цилиндром (гильзой) для разных двигателей составлял 0,012—0,08 мм.

    Поршни, изготовленные из алюминиевого сплава, обычно имеют прорези, которые предупреждают заедание поршня при нагреве и позволяют уменьшить зазор между стенкой цилиндра и юбкой поршня.

    При нагреве поршень расширяется сильнее в направлении оси поршневого пальца, где в бобышках сосредоточена наибольшая масса металла. Чтобы поршень при нагреве получил цилиндрическую форму, его диаметр в плоскости, перпендикулярной оси пальца, делают больше, чем в осевом направлении. Покрытие юбки поршня тонким слоем олова (0,004—0,006 мм) улучшает приработку поршней к цилиндрам и предохраняет их от задиров.

    Для уменьшения силы ударов поршня о стенки гильзы при переходе его через в. м. т. в процессе сгорания—расширения ось отверстия под поршневой палец смещают от оси поршня в наиболее нагруженную сторону (на рисунке 1 влево) на 1,5 мм (ЗМЗ-66).

    В головку поршня двигателя ЗИЛ-131 залито упрочняющее чугунное кольцо 4 (см. рис. 4, в), в котором прорезана канавка для верхнего компрессионного кольца 1.

    Для облегчения поршня и свободного хода противовесов коленчатого вала при нижних положениях поршней нерабочая часть юбки вырезается.

    Поршень двигателей ЯМЗ отлит из высококремнистого алюминиевого сплава. Головка поршня имеет форму овала. Разность диаметров головки и юбки поршня составляет 0,43 мм.

    Поршневые кольца отливают из серого чугуна или чугуна, легированного хромом и вольфрамом (ЯМЗ). Для повышения износостойкости поверхность верхнего компрессионного кольца подвергают пористому хромированию, остальные кольца для ускорения приработки покрывают слоем олова (0,003—0,006 мм).

    Зазоры между кольцами и канавками поршня по высоте не должны превышать 0,08 мм, зазор в стыке кольца — 0,2—0,5 мм; стык (замок) у колец чаще прямой.

    Для ускорения приработки колец на их наружной и внутренней поверхностях выполняют фаски или канавки (рис. 4), способствующие скручиванию кольца в такте сгорание—расширение. В результате скручивания кольцо прижимается к цилиндру только нижней кромкой, следовательно, быстрее прирабатывается. У двигателей ЯМЗ для тех же целей на наружной поверхности второго и третьего компрессионных колец выполнены канавки (рис. 4, б) глубиной 0,3 мм, поверхность которых покрыта слоем олова (0,05—0,10 мм).

    Маслосъемные кольца устанавливают ниже компрессионных; количество их одно-два. Маслосъемное кольцо двигателя ЗИЛ-131 (рис. 4, г) состоит из двух стальных кольцевых дисков 5, осевого 6 и радиального 7 расширителей. Вследствие быстрой прирабатываемости и эластичности стальные кольца хорошо прилегают к стенкам цилиндра.

    Рис 4. Поршневые кольца: а — 3M3-66; б — ЯМЗ; в и г — ЗИЛ-131

    1 — верхние компрессионные кольца; 2 — средние компрессионные кольца; 3 — маслосъемные кольца; 4 — упрочняющее чугунное кольцо; 5 — кольцевые диски маслосъемного кольца; 6 — осевой расширитель; 7 — радиальный расширитель

    Поршневой палец изготовляют полым из легированной цементованной или углеродистой стали, закаленной нагревом токами высокой частоты. Наиболее распространены плавающие пальцы, свободно поворачивающиеся в верхней головке шатуна и в бобышках поршня. От осевого смещения плавающий палец предохраняется пружинными кольцами, расположенными в выточках бобышек поршня.

    Шатуны изготовляют из легированной или углеродистой стали. В верхнюю головку шатуна запрессовывают втулку из специальной или оловянистой бронзы. Нижняя головка — разъемная, с тонкостенными стальными вкладышами, залитыми слоем баббита (толщиной 0,3—0,4 мм) или свинцовистого сплава СОС-6-6.

    Двигатели автомобилей ЗИЛ-131 имеют триметаллические вкладыши — на стальную ленту нанесен медноникелевый подслой, залитый сплавом СОС-6-6. Вкладыши шатунных подшипников V-образных двигателей Заволжского моторного завода выполнены из сталеалюминиевой ленты, антифрикционный слой которой состоит из 20% олова и 0,5% меди на алюминиевой основе. В двигателях ЯМЗ применены трехслойные вкладыши коренных и шатунных подшипников: стальное основание, рабочий слой из свинцовистой бронзы и тонкий слой специального свинцовооловянистого сплава, уменьшающий износ шеек и повышающий долговечность коленчатого вала.

    Шатун двигателей ЯМЗ имеет масляный канал, в который запрессована втулка, дозирующая поступление масла для смазки поршневого пальца. Плоскость разъема крышки нижней головки шатуна расположена под углом 55° к оси стержня шатуна. Такая конструкция позволяет монтировать шатун через цилиндр. Для надежной фиксации крышки на плоскости разъема сделаны треугольные шлицы.

    Коленчатый вал.

    Форма коленчатого вала зависит от тактности двигателя, числа, расположения (рядности) и порядка работы цилиндров. Формы валов, количество опор и наиболее распространенные порядки работы цилиндров четырехтактных двигателей указаны в таблице 1.

    Число цилиндровФормы коленчатых валовКоличество опорНаиболее распространенные порядки работы цилиндров
    4 2, 3, 4 и 5 1-3-4-2
    1-2-4-3
    6 3, 4 и 7 1-5-3-6-2-4
    1-4-2-6-3-5
    V6 4 1-4-2-5-3-6
    V8 5 1-5-4-2-6-3-7-8

    Таблица 1. Формы коленчатых валов и порядок работы цилиндров четырехтактных двигателей с рядным и V-образным расположением цилиндров.

    Коленчатые валы штампуют из стали или отливают из магниевого чугуна (ЗМЗ-66). Коренные шейки имеют больший диаметр, чем шатунные; для подвода смазки от коренных шеек к шатунным просверливают наклонные каналы. Коренные и шатунные шейки коленчатого вала выполняют полыми; полости шатунных шеек представляют собой грязеуловители, которые при ремонте можно очищать, отвертывая пробки. Эти пробки для предотвращения самоотвертывания раскернивают.

    Для уравновешивания центробежных сил и ослабления вибрации двигателя применяют противовесы, которые выполняют как одно целое с валом или крепят к щекам вала винтами (ЯМЗ). Двигатели ЯМЗ имеют, кроме того, выносные противовесы на носке коленчатого вала и на маховике. Коренные и шатунные шейки коленчатого вала закалены нагревом токами высокой частоты.

    В коренных подшипниках коленчатых валов применяют тонкостенные вкладыши той же конструкции, что и в шатунных. Вкладыши коренных подшипников двигателей Заволжского моторного завода изготовляют из триметаллической ленты: стальная лента, металлокерамический подслой (60% меди и 40% никеля) и антифрикционный сплав СОС-6-6.

    Рис 5. Передний конец коленчатого вала и привод распределительного вала (ЗМЗ-66): 1 — шкив коленчатого вала; 2 — датчик ограничителя оборотов; 3 — эксцентрик привода топливного насоса; 4 — балансир; 5 — упорный фланец; 6 — шестерня распределительного вала; 7 — штифт; 8 и 9 — стальные шайбы; 10 — упорная шайба; 11 — шестерня коленчатого вала.

    Осевые нагрузки коленчатого вала в большинстве двигателей воспринимаются упорной стальной шайбой 10 (рис. 5) и стальными, залитыми с одной стороны баббитом шайбами 8 и 3, расположенными по обе стороны переднего коренного подшипника. Передняя шайба 9 стороной, залитой баббитом, обращена к упорной шайбе 10. Задняя шайба 8 стороной, залитой баббитом, обращена к торцу щеки коленчатого вала. В двигателях ЗИЛ упорные шайбы имеют медноникелевый подслой, покрытый сплавом СОС-6-6. В двигателях ЯМЗ осевые нагрузки воспринимаются бронзовыми полукольцами, расположенными в заднем подшипнике.

    Осевой зазор коленчатого вала в двигателях ЗМЗ составляет 0,075—0,175 мм, в двигателях ЯМЗ — 0,121—0,265 мм.

    Коленчатый вал балансируют динамически в сборе с маховиком и сцеплением путем удаления излишнего металла со щек и противовесов вала или обода маховика или при помощи балансировочных грузиков, устанавливаемых на фланце ведомого диска сцепления.

    Крутильные колебания коленчатого вала. Если носок вала закрепить неподвижно, а к маховику приложить силу, коленчатый вал будет скручен на некоторый угол. Если прекратить действие скручивающей силы, то вал под влиянием сил упругости и сил инерции маховика будет раскручиваться и начнет колебаться с частотой, зависящей от его длины, поперечного сечения и материала. Такие колебания называют свободными, упругими колебаниями кручения, а их частоту — собственной частотой. При работе двигателя переменные силы S (см. рис. 1) в течение цикла создают второй вид колебаний вала — вынужденные колебания, частота которых зависит от числа оборотов вала, числа цилиндров и тактности двигателя.

    Рис 6. Гаситель крутильных колебаний коленчатого вала двигателя

    При некотором (критическом) числе оборотов частота свободных колебаний кручения и частота вынужденных колебаний вала совпадают или становятся кратными, наступает явление резонанса. При резонансе колебаний в материале вала возникают высокие внутренние напряжения, амплитуда колебаний вала при этом возрастает до пределов, при которых возможно его разрушение.

    Для ослабления крутильных колебаний применяют особые гасители — демпферы; принцип их действия основан на приложении к валу противодействующих сил, вызывающих затухание колебаний. Гасители устанавливают на ступице шкива привода вентилятора, т. е. там, где амплитуда колебаний достигает наибольшей величины и где гаситель лучше охлаждается.

    Гаситель (рис. 6) состоит из двух маховичков — большого 3 и малого 2, привулканизованных слоями резины к фланцам 1 и 4, укрепленным на шкиве 5. Крутильные колебания коленчатого вала вызывают колебательное движение маховичков 2 и 3 относительно переднего конца вала, поэтому в слоях резины возникает внутреннее (молекулярное) трение, уменьшающее амплитуду колебаний вала. Описанный гаситель крутильных колебаний устанавливают в двигателях ЯМЗ-М206А.

    1 Сила инерции переменна по величине и по направлению. Направление этой силы на рис. 1 соответствует началу такта сгорание—расширение.

    В.М. Кленников, Н.М. Ильин

    Статья из книги «Устройство грузового автомобиля». Читайте также другие статьи из

    Глава «Кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы двигателя»:
    Поделиться в FacebookДобавить в TwitterДобавить в Telegram

    Основные детали (КШМ) кривошипно шатунного механизма Коленчатые валы и маховики. Тема 2.5. Урок 11

    1. Тема 2.5. Основные детали (КШМ) кривошипно шатунного механизма Коленчатые валы и маховики.

    Опрос:
    Шатуны,
    конструкция,изготовление,
    материал,смазка.
    Шатуны изготавливают из углеродистой стали марок
    35, 40, 45 из легированных сталей марок 40ХН,
    18Х2Н4ВА штамповкой либо ковкой.
    Шатун состоит из верхней (поршневой головки,
    стержня и нижней (кривошипной головки)). Верхняя
    головка выполнена заодно со стержнем, а нижняя
    может быть разъёмной либо отъёмной. Кривошипную
    головку крепят шатунными болтами.
    При ковке поперченное сечение шатуна круглое,
    при штамповке двутавровое.
    Площадь сечения стержня шатуна вверху меньше
    чем внизу.
    Внутри стержни сверлят канал для масла, в
    двутавровых для этих целей используют трубку.

    2. Тема 2.5. Основные детали (КШМ) кривошипно шатунного механизма Коленчатые валы и маховики.

    а) Верхняя головка
    Внутрь поршневой головки запрессовывают втулку
    образующую головной подшипник шатуна. (ВГШ)
    втулка. Материал втулок оловянисто-фосфористая
    бронза Бр ОФ 6,5 – 0,15 и Бр ОФ 10 – 1 или из стали с
    заплавкой внутри свинцовистой бронзой. У большинства
    двигателей втулки стопорят винтами.
    б) Нижняя головка.
    Она несёт в себе кривошипный подшипник шатуна. В
    случае, если головка выполнена отъёмной, кривошипный
    подшипник образуется непосредственной заплавкой
    антифрикционным сплавом её верхней и нижней
    половинок. При отъёмной головке можно регулировать
    степень сжатия в цилиндре изменением толщины
    прокладки 7 под пяткой шатуна.

    3. Тема 2.5. Основные детали (КШМ) кривошипно шатунного механизма Коленчатые валы и маховики.

    Требования к шатунным болтам
    Шатунные болты должны быть чисто обработаны, не иметь резких переходов от
    одного сечения к другому, рисок, царапин, забоев. Резьба делается мелкой и чистой,
    без заусенцев и задиров.
    Шатунные болты затягивают с определённой силой, указываемой в инструкции,
    динамометрическим ключом. Длинна болта контролируется микрометрической скобой:
    появление остаточного удлинения является браковочным признаком болта. Гайки
    болтов должны надёжно шплинтоваться , причём применение шплинта
    несоответствующего размера не допускается.
    В срок указанный в инструкции по эксплуатации дизеля, шатунные болты
    необходимо заменять независимо от внешнего состояния.
    Пренебрежение сроками смены шатунных болтов
    весьма опасно.

    4. Тема 2.5. Основные детали (КШМ) кривошипно шатунного механизма Коленчатые валы и маховики.

    Коленчатые валы
    изготавливаются ковкой или
    штамповкой из углеродистой
    стали 45 и 50 Г, 35, 40, 40Х и
    18ХНВА.
    Чтобы повысить износостойкость
    шеек вала, шейки подвергают
    поверхностной закалке ТВЧ, с той
    же целью их азотируют.
    Стоимость коленвала иногда
    доходит о 25-30% общей
    стоимости двигателя.
    Конструкция коленвала.
    Кривошипы (мотыли колена) вала
    состоят из рамовых 4 и 6 шеек,
    щёк 2 и 5 и шатунной
    (кривошипной шейки).

    5. Тема 2.5. Основные детали (КШМ) кривошипно шатунного механизма Коленчатые валы и маховики.

    Коленчатый вал используется для
    канализации масла из рамового
    подшипника в кривошипный. В
    простейшем случае, для этого сверлят
    канал
    Однако масло выходит из канала лишь в
    одной точке шатунной шейки, в связи с чем
    в кривошипном подшипнике, требуется
    нежелательная кольцевая канавка. Чтобы
    исключить необходимость её, делают
    вывод масла к двум точкам шейки двумя
    каналами направленными наклонно по
    отношению к оси кривошипа с тем, чтобы
    не затрагивать наиболее нагруженные
    волокна материала шейки.
    С той же целью в рамовом подшипнике
    предусмотрены два входных канала.

    6. Тема 2.5. Основные детали (КШМ) кривошипно шатунного механизма Коленчатые валы и маховики.

    К коленчатому валу крепится
    маховик и какой либо из валов
    валопровода. Для этой цели
    кормовой конец вала имеет
    фланец. Чтобы не было утечки
    масла из картера вдоль вала
    наружу, вал снабжается
    маслоотражателем, с которого под
    действием центробежной силы
    сбрасывается масло. Валы
    нереверсивных двигателей часто
    имеют ещё участок с
    маслосгонной резьбой
    заставляющей масло двигающееся
    по ней, возвращаться в картер.

    7. Тема 2.5. Основные детали (КШМ) кривошипно шатунного механизма Коленчатые валы и маховики.

    У реверсивных двигателей
    применять маслосгонную резьбу
    невозможно, поэтому применяют
    установку маслосбрасывающего
    диска, маслосбрасывающего
    гребня, уплотнительного кольца в
    фланце.
    Носовые концы коленчатых валов
    используют для привода
    вспомогательных агрегатов
    (насосов, компрессора) иногда для
    привода распределительного вала.

    8. Тема 2.5. Основные детали (КШМ) кривошипно шатунного механизма Коленчатые валы и маховики.

    У многоцилиндрового двигателя порядок работы цилиндров может быть
    разным. При выборе порядка работы стремятся облегчить работу рамовых
    подшипников.
    Для этого нужно, чтобы не следовали один за другим рабочие хода в
    цилиндрах, стоящие рядом: когда в цилиндре, скажем, справа от подшипника
    будет вспышка, то в цилиндре слева от него будет ещё значительное давление
    второй половины такта расширения. Если в цилиндре слева будет, например,
    такт выпуска или впуска, то рамовый подшипник будет загружен меньше. Это
    может быть тогда, когда цилиндры не будут работать подряд, а например, в
    очень распространённой последовательности 1-5-3-6-2-4.
    Выбирая порядок работы
    цилиндров, стремятся также
    обеспечить наиболее
    полной уравновешенности
    шатунного механизма.

    9. Тема 2.5. Основные детали (КШМ) кривошипно шатунного механизма Коленчатые валы и маховики.

    10. Тема 2.5. Основные детали (КШМ) кривошипно шатунного механизма Коленчатые валы и маховики.

    11. Тема 2.5. Основные детали (КШМ) кривошипно шатунного механизма Коленчатые валы и маховики.

    Маховики.
    Для получения большего момента инерции при
    одинаковой массе основная масса металла
    сосредоточена в ободе маховика.
    Маховик крепится к фланцу коленчатого вала
    шпильками. На обод маховика наносится
    градуиировка, позволяющая определить углы
    поворота вала при регулировочных работах.
    Кроме того, в нём предусматриваются
    отверстия или зубцы для проворачивания вала
    вручную. Согласно ГОСТ 10150-75 главные
    судовые двигатели снабжаются механическим
    или ручным валоповоротным устройством,
    причём должна быть исключена возможность
    пуска двигателя при включенном
    валоповоротном устройстве.

    12. Тема 2.5. Основные детали (КШМ) кривошипно шатунного механизма Коленчатые валы и маховики.

    Детали кривошипно-шатунного механизма

    Главная → Силовая установка → Детали кривошипно-шатунного механизма

    Детали кривошипно-шатунного механизма

    В продольном направлении юбка обрабатывается на конус. Разность между осями нижнего (большого) и верхнего оснований конуса составляет 0,012— 0,038 мм. Отверстие под поршневой палец расположено не по оси симметрии, а смещено на 1,5 мм влево по ходу машины.

    Это уменьшает возможность появления стука поршня при переходе его через в. м. т. (верхнюю мертвую точку). Поршни подбирают к гильзам индивидуально. Для облегчения подбора их разбивают на пять групп (А, Б, В, Г, Д) по размерам (диаметрам).

    Условное обозначение групп на поршне выбивается на днище, а гильза маркируется на наружной шлифованной поверхности. Поршни на боковой поверхности, у отверстия под поршневой палец, имеют надпись ПЕРЕД. Эта надпись должна быть обращена к передней части двигателя (в сторону распределительных шестерен).

    Каждый поршень имеет два компрессионных и одно маслосъемное кольца. Компрессионные поршневые кольца 1 изготовлены из серого чугуна. Наружная цилиндрическая поверхность верхнего компрессионного кольца, работающего в наиболее тяжелых условиях, покрыта слоем пористого хрома. Хромирование значительно повышает износостойкость не только поршневых колец, но и зеркала цилиндра.

    Наружные цилиндрические поверхности нижнего компрессионного кольца для улучшения приработки покрыты слоем олова. В качестве маслосъемного кольца устанавливается комплект деталей, состоящий из двух стальных, хромированных по наружной поверхности, дисков 2, осевого расширителя 3, обеспечивающего правильное расположение колец в канавке по высоте, и радиального расширителя 4, создающего необходимое давление дисков на стенку цилиндра.

    Радиальный расширитель имеет прорези для стекания снимаемого с цилиндра масла, которое отводится через отверстия в поршне в картер двигателя. На внутренней цилиндрической поверхности компрессионные кольца имеют выточку. Кольца должны быть установлены на поршень обязательно выточкой вверх. Поршневые пальцы 21 плавающего типа, стальные.

    От осевых перемещений пальцы удерживаются в поршне стопорными кольцами из круглой пружинной проволоки. Пальцы с поршнями собираются с соблюдением точной посадки. Для этого пальцы и соответствующие отверстия в поршнях и шатунах сортируют по диаметру на четыре группы с соответствующей маркировкой по цветам: белый, зеленый, желтый и красный. Маркировку ставят в отверстии пальца, на стержне шатуна под малой головкой и с внутренней стороны бобышки поршня.

    20.08.2010, 4243 просмотра.

    Кривошипно-шатунный механизм двигателя трактора


    Рис. 1. Кривошипно-шатунный механизм:
    1 — коренной подшипник; 2 — шатунный подшипник; 3 — шатун; 4 — поршневой палец; 5 — поршневые кольца; 6 — поршень; 7 — цилиндр; 8 — маховик; 9 — противовес; 10 — коленчатый вал.

    Кривошипно-шатунный механизм состоит из следующих основных частей: цилиндра 7 (рис.1), поршня 6 с кольцами 5, шатуна 3 с подшипником 2, поршневого пальца 4, коленчатого вала 10 с противовесами 9, вращающегося в подшипниках 1, и маховика 8.

    Детали кривошипно-шатунного механизма воспринимают большое давление (до 6…8 МПа) газов, возникающих при сгорании топлива в цилиндрах, а некоторые из них, кроме того, работают в условиях высоких температур (350° и выше) и при большой частоте вращения коленчатого вала (свыше 2000 мин-1). Чтобы детали могли удовлетворительно работать длительное время (не менее 8…9 тыс. часов) в таких тяжелых условиях, обеспечивая работоспособность двигателя, их изготавливают с большой точностью из высококачественных прочных металлов и их сплавов, а детали из черных металлов (сталь, чугун), кроме того, подвергают термической обработке (цементации, закалке).

    Отдельные детали кривошипно-шатунного механизма имеют следующее устройство.


    Рис. 2. Детали двигателя:
    1, 11 — блок-картеры; 2, 4 — головки цилиндров; 3, 8 — прокладки; 5 — цилиндр; 6 — картер; 7 — гильза; 9 — поршень; 10 — поддон; 12 — вкладыши; 13 — крышка шатуна; 14 — стопорное кольцо; 15 — поршневой палец; 16 — шатун; 17 — втулка; 18 — шплинт; 19 — болт; 20 — коренной подшипник.

    Цилиндр 5 (рис. 2) — основная часть двигателя, внутри которой сгорает топливо. Цилиндр изготавливают в виде отдельной отливки, укрепляемой на чугунной коробке — картере 6, или в виде сменной гильзы 7, вставляемой в блок цилиндров 1. Материалом для изготовления цилиндров и гильз служит чугун. Внутреннюю поверхность цилиндров и гильз, называемую зеркалом цилиндра, делают строго цилиндрической формы и подвергают шлифовке и полировке. Число цилиндров или гильз у одного двигателя может быть различно: один, два, три, четыре, шесть и больше. Блок цилиндров может быть изготовлен так, что цилиндры будут расположены в один или в два ряда под углом в 90°. Блок цилиндров и картер снизу закрыты поддоном 10 и уплотнены прокладками 8. Цилиндры сверху закрыты головкой 2 или 4 (в зависимости от конструкции двигателя), уплотняемой металло-асбестовой прокладкой.

    Поршень 9, устанавливаемый внутри цилиндра, сжимает свежий заряд воздуха и воспринимает давление расширяющихся газов во время горения топлива и передает это давление через палец и шатун на коленчатый вал, заставляя его вращаться. Поршень отливается из алюминиевого сплава. На боковых стенках поршня делают два прилива — бобышки с отверстиями, в которые вставляется поршневой палец 15, соединяющий поршень с шатуном 16. В днище поршня сделана специальная камера, способствующая лучшему перемешиванию топлива с воздухом. Поршень во время работы сильно нагревается (до 350 °С) и при этом расширяется. Во избежание заклинивания поршня в цилиндре его делают несколько меньшего диаметра, чем цилиндр, создавая тем самым между ними зазор 0,25…0,40 мм.

    Поршневые кольца. Поскольку между поршнем и цилиндром имеется зазор, то через него могут проходить из камеры сжатия в картер газы. Из картера в камеру сжатия попадает и там сгорает смазочное масло, при этом увеличивается его расход. Для устранения подобных явлений на поршень в специальные канавки надевают пружинные чугунные кольца. Диаметр колец делают немного больше диаметра цилиндра, в котором они будут работать. Чтобы такое кольцо можно было вставить в цилиндр, в нем сделан вырез (или, как его еще называют, замок), позволяющий сжать кольцо перед постановкой в цилиндр. Такое кольцо, будучи вставлено в цилиндр, стремится занять первоначальное положение и поэтому плотно прилегает к стенкам цилиндра, закрывая при этом своим телом зазор между поршнем и цилиндром.

    Во время работы двигателя кольца, кроме уплотнения, обеспечивают распределение смазки по цилиндру, предотвращают попадание масла в камеру сгорания, уменьшая тем самым расход его, а также отводят теплоту от сильно нагретого поршня к стенкам цилиндра.

    По назначению кольца бывают двух типов: компрессионные — уплотняющие (их обычно ставят по три-четыре) и маслосъемные (одно-два).

    Компрессионные кольца воспринимают силы давления газов, причем наибольшую нагрузку до 75% давления несет первое кольцо. Чтобы предохранить поршень от повышенного износа, у некоторых двигателей в первую канавку поршня устанавливают стальную вставку, а для уменьшения износа кольца его цилиндрическую поверхность покрывают пористым хромом. Остальные кольца, воспринимающие меньшую нагрузку — 20 и 5% сил давления, хромом не покрывают.

    Маслосъемные кольца чаще всего делают коробчатого сечения с прорезями. Благодаря этому усилие прижатия кольца к стенке цилиндра передается через два узких пояска, что увеличивает удельное давление кольца. Кроме того, узкие пояски кольца лучше снимают излишнее масло со стенок цилиндра или гильзы при движении поршня вниз.

    На дне канавки маслосъемного кольца сделаны отверстия в поршне, через которые отводится масло, собранное со стенок цилиндра.

    У некоторых двигателей, для того чтобы увеличить упругость маслосъемных колец, в зазор между кольцом и канавкой устанавливают стальной расширитель.

    Шатун 16 соединяет поршень с коленчатым валом. Его штампуют из стали. Он состоит из верхней и нижней головок и стержня. Верхняя, неразъемная, головка служит для соединения с поршнем, в нее вставляется поршневой палец. Для уменьшения трения между пальцем и шатуном в верхнюю головку запрессовывают бронзовую втулку 17. Нижняя, разъемная, головка имеет крышку 13 и охватывает шейку коленчатого вала. Чтобы уменьшить трение шатуна о шейку вала, в нижнюю головку и крышку устанавливают вкладыши 12 — стальные пластины, у которых поверхность, прилегающая к шейке вала, покрыта тонким слоем свинцовистой бронзы или специальным алюминиевым сплавом.

    Нижнюю головку шатуна и ее крышку соединяют шатунными болтами 19, гайки которых после затяжки шплинтуют. Поршневой палец 15, соединяющий шатун с поршнем, изготовляют из стали, а наружную поверхность подвергают термической (цементации и закалке) и механической (шлифовке) обработке.

    Палец во время работы двигателя может перемещаться в верхней головке шатуна и бобышках поршня в небольших пределах, поэтому его называют плавающим.

    Для того чтобы палец во время работы не вышел из поршня и не поцарапал зеркало цилиндра, ограничивают перемещение пальца в осевом направлении, устанавливая в бобышках (приливах) поршня стопорные пружинные кольца 14, которые, не препятствуя пальцу поворачиваться в бобышках и головке шатуна, не позволяют ему перемещаться за пределы поршня.

    Коленчатый вал воспринимает через шатуны силы расширяющихся газов, действующих на поршни, и превращает эти силы во вращательное движение, которое затем передается трансмиссии трактора. От коленчатого вала также приводятся в движение и другие устройства и механизмы двигателя (газораспределительный, топливный и масляный насосы и др.). Коленчатый вал штампуют из стали или отливают из специального чугуна. Коленчатый вал состоит из следующих частей: коренных или опорных шеек, на которых он вращается в коренных подшипниках 20, шатунных шеек, которые охватывают нижние головки шатунов, щек, соединяющих шейки между собой, и фланца, предназначенного для крепления маховика.

    Чтобы продлить срок службы коленчатого вала, поверхности шеек подвергают термической обработке — закалке.
    Маховик представляет собой массивный диск, отлитый из чугуна, он укрепляется на фланце заднего конца коленчатого вала.

    Маховик во время работы двигателя накапливает кинетическую энергию, уменьшает неравномерность частоты вращения коленчатого вала, выводит поршни из мертвых точек и облегчает работу двигатели при разгоне машинно-тракторного агрегата и преодолении кратковременных перегрузок.

    На маховике укрепляется зубчатый венец, через который специальными устройствами вращают коленчатый вал при пуске двигателя. [Семенов В.М., Власенко В.Н. Трактор. 1989 г.]

    Статьи о КШМ двигателей тракторов: Кривошипно-шатунный механизм (КШМ); Кривошипно-шатунный механизм двигателя СМД-60; Особенности эксплуатации КШМ; ТО КШМ и ГРМ двигателя трактора; Уход за кривошипно-шатунным механизмом

    Кривошипно-ползунковый механизм

    Кривошипно-ползунковый механизм

    НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ УКАЗАТЕЛЬНОЙ СТРАНИЦЫ

    КОЛЕНЧАТЫЙ И СЛАЙДЕРНЫЙ МЕХАНИЗМ

    В. Райан 2002 — 2020

    ФАЙЛ PDF — НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ ПЕЧАТИ РАБОЧЕГО ЛИСТА

    Этот механизм состоит из трех важных частей:

    Кривошип, который является вращающийся диск, ползунок который скользит внутри трубки и шатуна который соединяет части вместе.

    При движении ползуна вправо шатун толкает колесо по кругу на первые 180 градусов вращения колеса. Когда ползунок начинает двигаться обратно в трубку, шатун тянет колесо вращается, чтобы завершить вращение.

    Альтернативная компоновка кривошипа и ползуна

    Найдите еще два примера кривошипа и ползуна механизмы, нарисуйте схемы и используйте примечания, чтобы объяснить, как они работают.

    НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ ИНДЕКСА МЕХАНИЗМОВ СТРАНИЦА

    Механизмы: кривошипы с поршнями — BirdBrain Technologies

    На этом уроке вы расширите кривошипно-шатунный механизм, чтобы создать кривошипно-поршневой механизм.Посмотрите это видео, чтобы увидеть, как это будет выглядеть.

    Этот механизм состоит из четырех частей:

    • Кривошип прикреплен к двигателю, который его вращает.
    • Шток прикреплен к кривошипу и поршню на шарнирах , которые могут свободно вращаться.
    • Направляющая зафиксирована на месте; его цель — заставить поршень двигаться по прямой. Поршень может свободно двигаться вверх и вниз по прямой, но не может вращаться.

    При вращении кривошипа поршень движется вверх и вниз в линейном возвратно-поступательном движении. Кривошипно-поршневая система преобразует вращательное движение в поступательное. Линейное движение может быть вертикальным или горизонтальным (или в другом направлении), в зависимости от ориентации направляющей.

    Необходимые материалы
    Бумажный шаблон (см. Материалы для учителей)

    При печати шаблона обязательно распечатайте его в реальном размере (без масштабирования) на бумаге размером 8,5 x 11 дюймов.Вы будете использовать шаблон, чтобы вырезать картон, как показано в приведенных ниже инструкциях. Обязательно используйте картон толщиной менее дюйма.

    Другие материалы
    • кривошипно-шатунный механизм (из урока кривошипа)
    • 1 Фрикционный колышек оси Technic
    • 1 Балка Technic 13M
    • очиститель труб
    • линейка или рулетка
    • секундомер
    Сборка кривошипно-поршневого механизма
    1. Для этого урока вам понадобится кривошипно-шатунный механизм.Если вы еще не закончили урок по проверке кривошипа, сделайте это в первую очередь.
    2. Затем используйте это видео, чтобы собрать кривошипно-поршневой механизм.

    3. Присоедините двигатель к порту двигателя 1 на доске Hummingbird. Напишите простую программу для включения мотора. Наблюдайте за движением механизма.
    Построение графика положения поршня

    Подумайте о запуске таймера при включении мотора. По прошествии секунд кривошип вращается, а поршень перемещается вверх и вниз.Мы могли бы построить график со временем по оси абсцисс и положением поршня по оси ординат. Этот график будет выглядеть примерно так, как изображенная ниже кривая.

    На рисунке выше показан только один оборот кривошипа. По мере того как кривошип вращается снова и снова, эта кривая будет повторяться. Этот тип периодического движения называется волной.

    1. Самая высокая точка волны называется пиком , а самая низкая точка называется впадиной . Обозначьте один пик и одну впадину на графике выше.
    2. Расстояние между пиком и впадиной называется высотой волны . Обозначьте высоту волны на графике выше.
    3. Как определить высоту волны поршня? Измерьте это значение, а затем сравните свой метод и ответ со своими одноклассниками.
    4. Волну часто описывают по амплитуде, а не по высоте. Амплитуда составляет половину высоты волны. Найдите амплитуду поршневой волны.
    Изменение длины кривошипа

    Теперь вы исследуете, как можно изменить волну поршня, изменив длину кривошипа.Вы можете изменить длину рукоятки, используя другие отверстия по ее длине.

    1. Переместите соединительный штифт на конце кривошипа в соседнее отверстие.

    2. Измерьте амплитуду поршневой волны.
    3. Снова измените длину рукоятки. На этот раз поместите соединительный штифт между двумя соединительными штифтами, которые соединяют кривошип с адаптером двигателя.
    4. Измерьте амплитуду поршневой волны.
    5. Как амплитуда поршневой волны связана с длиной кривошипа?
    6. Может ли шток быть короче кривошипа? Почему или почему нет?
    Период поршневой волны

    Период времени между одним пиком и следующим называется периодом волны.

    1. Установите скорость двигателя на 20.
    2. Используйте секундомер, чтобы измерить, сколько времени требуется кривошипу, чтобы повернуться 10 раз.
    3. Какой период волны?
    4. Заполните таблицу ниже.
    5. Как период волны связан со скоростью двигателя? Угадайте период скорости 50 и подтвердите свой ответ.
    6. Проверьте свой ответ на предыдущий вопрос. Насколько близко было ваше предсказание?
    Использование кривошипов и поршней для создания роботов

    Кривошипно-поршневые механизмы используются в роботах для линейного движения в определенном направлении.Например, в этом видео показан проект, в котором поршень используется для перемещения персонажа вверх и вниз. Можете ли вы определить детали механизма на видео? Эта роботизированная черепаха также использует кривошип и поршень. Что может быть внутри панциря черепахи?

    Теперь испытайте это на своем собственном роботе! Как далеко вы хотите переместить поршень? Какой длины должны быть кривошип и шатун, чтобы это произошло? Помните, что поршень не должен двигаться только вертикально или горизонтально. Он может двигаться по прямой в любом направлении!

    Получение дополнительной информации
    • Кривошипно-ползунковый механизм: на этом веб-сайте показано движение кривошипно-поршневого механизма и описаны его части.
    • Дизельный двигатель
    • : в этом видео показано, как в дизельном двигателе автомобиля или грузовика используется кривошипно-поршневой механизм. В этом случае взрыв топлива вызывает поступательное движение поршня, и механизм преобразует это движение для вращения колес транспортного средства.

    CRANK MECHANISM детали | Автозапчасти Scuderia

    Имя:*

    Компания:

    Эл. адрес:*

    Телефон:*

    Страна:* Пожалуйста, выберите …——————— ВеликобританияСША ——————— АфганистанАландские островаАлбанияАлжирАмериканский SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaireBosnia HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийский океан TerritoryBritish Virgin IslandsBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCape Верде IslandsCambodiaCameroonCanadaCayman IslandsCentral африканских RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongoCook IslandsCosta RicaCote d’IvoireCroatiaCubaCuracaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland острова Фарерские IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южный TerritoriesGabonGambia, TheGeorgiaGermanyGhanaGibraltarGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuernseyGuineaGuinea-BissauG uyanaHaitiHeard и McDonald IslandsHondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIranIraqIrelandIsle из ManIsraelItalyJamaicaJapanJerseyJordanKazakhstanKenyaKiribatiKorea, Республика ofKuwaitKyrgyzstanLaosLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacaoMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPalestinian TerritoryPanamaPapua Новый GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairn IslandPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussiaRwandaSaint BarthelemySaint HelenaSaint Киттс и NevisSaint LuciaSaint Martin (Dutch) Сен-Мартен (французский) Сен-Пьер и MiquelonSaint Винсент и GrenadinesSamoaSan MarinoSao Томе и PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolo пн IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Джорджия и Южные Сандвичевы IslandsSouth SudanSpainSri LankaSudanSurinameSvalbard и Ян Майен IslandsSwazilandSwedenSwitzerlandSyriaTaiwanTajikistanTanzaniaThailandTimor-Лешти (бывший Восточный Тимор) TogoTokelauTongaTrinidad и TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks и Кайкос IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Арабские EmiratesUnited KingdomUnited StatesUnited Штаты Virgin IslandsUruguayUzbekistanVanuatuVaticanVenezuelaVietnamWallis и Футуна IslandsWestern SaharaYemenZambiaZimbabwe

    Тип профиля: * Я… (пожалуйста, выберите) ———————— Частное лицоБизнес в автомобильной торговле / промышленность

    Продукт:

    Модель автомобиля:

    Почтовый индекс:

    Детали анализируемого коленчатого вала

    Контекст 1

    … В документе показан анализ напряжений коленчатого вала одноцилиндрового двигателя, разработанный командой SZEngine (группа разработчиков двигателей Stundent из Университета Сечени Иштван) для гоночная серия Formula Student (FS) и дает рекомендации по снижению веса коленчатого вала.Гоночные трассы FS включают множество поворотов, слаломов и коротких прямых участков. Эти особенности также необходимо учитывать при проектировании и разработке двигателя для гоночного автомобиля. Основная цель конструкции двигателя — создание двигателя с возможно меньшим весом и максимально возможной производительностью. Чтобы уменьшить вес коленчатого вала, на коленчатом валу была проведена серия статических FEM-анализов. На основе результатов анализа можно было уменьшить вес коленчатого вала, сделать распределение напряжений более однородным, а также исправить возникающие неисправности в конструкции.Для анализа необходимо точно знать максимальные нагрузки, действующие на коленчатый вал, поэтому в качестве первого шага в статье рассматривается эта проблема. Во второй части показаны результаты анализа стресса и снижения веса. Исследуемый коленчатый вал (рис. 1.) представляет собой конструкцию, состоящую из трех частей, состоящую из шатунной шейки и двух других частей, в которую входят перемычка, противовес и полуоси. Три части собираются методом посадки с натягом. Материал коленчатого вала — легированная сталь 42CrMo4, а для балансировки коленчатого вала используются стержни из твердого вольфрама, которые также соединяются посадкой с натягом в отверстиях противовеса.Свойства материала коленчатого вала приведены в таблице 1. Первой задачей является определение нагрузок, действующих на коленчатый вал [1], [12], для определения каждого вида нагрузки в зависимости от угла поворота коленчатого вала и частоты вращения двигателя. По функции нагрузки должны быть определены критические максимальные нагрузки, при которых должен проводиться анализ МКЭ. Нагрузки, действующие на коленчатый вал, в основном можно разделить на две группы: нагрузки, зависящие от угла поворота коленчатого вала и скорости двигателя, а также постоянные нагрузки, не зависящие от числа оборотов.Нагрузки, зависящие от угла поворота коленчатого вала и частоты вращения двигателя, возникают в результате трех эффектов: 1) Поверхностная нагрузка, действующая на шейку кривошипа. Эти нагрузки возникают из-за давления газа внутри цилиндра двигателя и из-за сил инерции, возникающих из-за ускорения шатуна и поршня. 2) Силы тела, возникающие в результате вращения коленчатого вала. 3) Крутящий момент маховика, действующий на коленчатый вал, который возникает из-за моментов инерции маховика и неравномерности скорости (углового ускорения) коленчатого вала.Постоянные нагрузки возникают из-за двух эффектов: 1) Нагрузки от посадки с натягом (соединения внахлест). 2) Нагрузки от теплового воздействия в двигателе. Поверхностная нагрузка, действующая на шейку кривошипа, может быть в основном определена двумя способами: либо с помощью коммерческого программного обеспечения, имеющего дело с динамическим анализом (например, ADAMS или Creo Mechanism), либо аналитически с использованием принципа импульса и принципа углового момента [ 2]. Мы определили эти нагрузки аналитически, но модуль Creo Mechanism [10], [11] также использовался для проверки аналитически рассчитанной нагрузки.Характеристики давления газа были определены командой SZEngine, и он был доступен в рабочем диапазоне двигателя (4000-12000 об / мин) с шагом угловой скорости 500 об / мин. При аналитических расчетах угловая скорость коленчатого вала была принята постоянной, что значительно упрощает расчеты, в то время как интенсивность отказов остается небольшой, ниже 1% согласно [5]. В ходе расчетов определялись сначала кинематическая, а затем динамическая характеристика шатуна.После этого сила, действующая на шейку кривошипа, будет определяться уже из закона действия и противодействия Ньютона. Кинематические характеристики шатуна определялись на основании [3] за исключением (8) и (11). На рис. 2. вектор r 2 представляет шатун, а 1 — кривошип. На основе рис. 2. следующее векторное уравнение может быть …

    Динамический анализ кривошипно-ползунного механизма с треснувшей штангой

    Динамическое уравнение кривошипно-ползункового механизма установлено с использованием уравнения Лагранжа и Второй закон Ньютона.Кривошипно-ползунный механизм со стержнем с открытой трещиной исследуется, а затем устанавливается эквивалентная модель механики безмассовой торсионной пружиной для моделирования влияния трещины в стержне, а механизм стержня с трещиной делится на две подсистемы. Установлено динамическое уравнение кривошипно-шатунного механизма с трещинной штангой. Сравнивая результаты динамического анализа с трещиной в стержне и без нее, результаты показывают, что наличие трещины приводит к значительному изменению характеристик движения ползуна.Рассчитанный максимальный показатель Ляпунова положителен, что свидетельствует о хаотичности движения ползуна в кривошипно-шатунном механизме с треснувшим штоком.

    1. Введение

    Точное соотношение между входом и выходом важно для кривошипно-ползункового механизма [1]. Например, в некоторых приложениях вращение кривошипа считается входом, а смещение ползунка — выходом. Поскольку механизм изготовлен не идеально, и всегда выходят трещины, которые, как известно, являются источником снижения надежности и точности системы [2, 3].Кроме того, сложно рассчитать влияние напрямую по нормальной формуле, если в стержне есть трещина. Такая трещина в стержне может привести к нелинейному поведению механизма, что должно влиять на динамику механизма, когда стержень приводится в действие в соответствии с вращением кривошипа. Итак, это поведение следует изучить. Jin Zeng, HuiMa, Wensheng Zhang и RangchunWen смешивают элементы, комбинируя балочные элементы и твердотельные элементы, для создания модели конечных элементов (КЭ) для консольных балок с трещинами и используют коэффициент повреждения площади для оценки уровней трещин [4].Уго Андресус и Паоло Казини использовали двухмерный четырехугольник для моделирования балки, затем были получены собственные частоты (и соответствующие формы колебаний) треснувшей консольной балки [5], и они также использовали двумерные конечные элементы для рассмотрения консольной балки с асимметричную краевую трещину в качестве задачи планирования, а затем сделайте вывод о поведении «дышащей» трещины, которая моделируется как контактная задача без трения [6, 7]. Михай Дюпак и Дэвид Бил моделируют трещину в ограждении безмассовой крутильной пружиной, а кривошипно-скользящий механизм моделируется одним уравнением движения [8].Андреа Карпинтери, Андреа Спаньоли и Сабрина Вантадори создают общее линейное правило упрочнения для волокон и линейно-упругий закон для матрицы, чтобы принять модель упруго-пластического перекрытия трещин [9]. О. Джаннини, П. Касини и Ф. Вестрони используют конечный элемент, который имеет билинейную матрицу элементов с разрывом, проходящим через начало координат, для моделирования зоны трещин в балке [10]. Пьер Франческо Каччола и Джузеппе Мусколино моделируют балку с трещинами с помощью конечных элементов, в которых модель замыкающей трещины используется для описания поврежденного элемента [11].Уго Андреаус, Паоло Барагатти, Паоло Казини и Даниэла Яковьелло представляют вейвлет-анализ для обнаружения и количественной оценки трещин в балках, основанный на статическом методе, после чего эффективность пространственного вейвлет-преобразования доказана после сравнения с экспериментальным исследованием [12]. Меньшикова, Александр В. Меньшиков и Игорь А. Гуз используют метод граничного интегрального уравнения для решения задачи механики разрушения, и они накладывают ограничения на нормальную и касательную составляющие контактной силы и векторы разрыва смещения для учета контактного взаимодействия. берегов трещины [13].

    В данной работе создана новая идея разделить кривошипно-шатунный механизм на две подсистемы по месту трещины, при этом трещина моделируется безмассовой крутильной пружиной. Треснувший стержень моделируется как два последовательных равных стержня, соединенных безмассовой торсионной пружиной. В этом методе намного проще смоделировать систему с множественными взломами и проще программировать на языке C. Сравнивая с результатами анализа кривошипно-шатунного механизма с трещиной и без трещины, сделан вывод о необходимости изучения влияния трещины при анализе динамических характеристик механической системы и вибрационной характеристики.

    2. Анализ движения кривошипно-ползунного механизма

    Для изучения разницы в динамическом движении кривошипно-ползункового механизма с трещиной в штоке и без нее, будет создано уравнение и проведено моделирование на основе расчета.

    2.1. Уравнение движения кривошипно-ползунного механизма без трещины в стержне

    Кривошипно-скользящий механизм без трещины в штоке смоделирован на рисунке 1 для изучения эффекта динамического движения. Считается, что циклический изгибающий момент M приводит в движение механизм, а стержни OA и AB считаются жесткими.Движение механизма можно записать в виде уравнения Лагранжа и второго закона Ньютона [14–17].


    Для этого механизма с одной степенью свободы обозначенное значение φ устанавливается как переменная в системе, а M — внешний момент. Угол поворота кривошипа φ — это угол между стержнем OA и горизонтальным направлением. Длина стержня OA составляет l 1 , тогда длина стержня AB составляет l 2 .Масса стержня OA составляет м 1 , а масса стержня AB м 2 . Инерционная масса стержня ОА равна. Инерционная масса стержня AB равна .Центральная скорость стержня AB равна, а его центральная угловая скорость равна. представляет скорость ползуна B. Полная кинетическая энергия равна, где T 1 — кинетическая энергия стержня OA, T 2 — кинетическая энергия стержня AB, а T 3 — кинетическая энергия ползуна B.Кинетическую энергию кривошипно-ползунного механизма можно рассчитать следующим образом: Обобщенная сила может быть записана как Дифференциальное уравнение движения Лагранжа для кривошипно-ползункового механизма без трещин можно записать следующим образом [18–21]: Решение для функции дается следующим образом :

    2.2. Уравнение движения кривошипно-ползунного механизма с трещиной в стержне

    Кривошипно-ползунковый механизм с трещиной в штоке смоделирован на рисунке 2 для изучения эффекта динамического движения. Считается, что стержень AB состоит из двух стержней AC и CB.Точка трещины C находится в середине стержня AB. Считается, что циклический изгибающий момент M приводит в движение механизм.


    2.2.1. Система 1 и Система 2 Динамические уравнения

    Кривошипно-скользящий механизм рассматривается как система 1 и система 2, которые разделены трещиной. Эквивалентная механическая модель трещины может быть установлена ​​безмассовой крутильной пружиной [22, 23].

    Для системы 1 есть две степени свободы; два назначенных значения и устанавливаются как переменные в системе.Угол поворота кривошипа — это угол между стержнем OA и горизонтальным направлением. — угол между стержнем AC и горизонтальным направлением. Центральная скорость стержня AC равна, а его центральная угловая скорость равна. Масса стержня АО составляет 1 м, масса стержня АВ 2 м. Поскольку стержень AO и стержень AB рассматриваются как равномерное распределение материала, масса стержня AC составляет 2 м. Полная кинетическая энергия для системы 1 равна, где T 1 — кинетическая энергия стержня OA, T 2 — кинетическая энергия стержня AC.Кинетическую энергию системы 1 можно рассчитать по следующей формуле: Обобщенную силу можно записать как Дифференциальное уравнение движения Лагранжа можно записать следующим образом [24]: Решение функции дается следующим образом: Для системы 2 то же, что и В системе 1 обобщенная сила может быть записана как Дифференциальное уравнение Лагранжа можно записать следующим образом: Решение функции задается следующим образом: масса стержня CB равна, а m 3 — масса ползуна B. энергия стержня CB.- угол между стержнем CB и горизонтальным направлением. S — расстояние для ползуна B. Центральная скорость стержня CB равна, а его центральная угловая скорость равна. F — внешнее усилие на ползуне B.

    2.2.2. Расчет стержня с трещиной

    Стержень AB считается гибким, поэтому для моделирования трещины безмассовой крутильной пружиной [25–31], которая показана на рисунке 3. Рисунок 3 (a) показывает размер трещины в стержне, и Рисунок 3 (b) относится к торсионной пружине.


    (a) Размер трещины в стержне
    (b) Торсионная пружина
    (a) Размер трещины в стержне
    (b) Торсионная пружина

    Уравнение кривой прогиба: обобщенная сила, EI — жесткость на изгиб.

    Решение (12): где y (x) — прогиб, а угол изгиба поперечного сечения равен θ (x), изгибающий момент равен M (x), и можно рассчитать силу сдвига следующим образом [32] : Гибкий стержень считается согласованным по прогибу, изгибающему моменту и усилию сдвига, поэтому относительный угол крутильной пружины можно записать как где — относительный угол между верхним стержнем и положением трещины, а — относительный угол между нижним стержнем. и положение трещины.Изгибающий момент крутильной пружины — это где C — гибкость поворотной пружины, на которую могут влиять глубина трещины d и высота поперечного сечения h [30, 33, 34]. Тогда уравнение движения кривошипно-шатунного механизма с трещину в штоке можно рассчитать следующим образом:

    3. Сравнение движения кривошипно-ползункового механизма с трещиной в штоке и без нее

    Моделирование кривошипно-ползункового механизма с трещиной в штоке и без нее выполняется на основе расчет верхнего уравнения.Механизм приводится в действие циклическим изгибающим моментом с обычной угловой скоростью 300 об / мин (оборот в минуту), что означает, что кривошип приводится в движение один цикл каждые 0,2 секунды. Параметры трещины, использованные в расчетах, следующие: глубина трещины d = 6 мм и высота поперечного сечения h = 30 мм. Сводка свойств экспериментальной модели кривошипа приведена в таблице 1.


    Кузов Масса (кг) Длина (м) Момент инерции (кг • м2)

    Кривошип 0.3 0,03 0,000072
    Стержень 0,036 0,12 0,0000624
    Ползун 1,25 0,00068


    9015 — кривошипно-шатунный механизм с трещиной в шатуне, отклик ползунка на действие нанесен в зависимости от угла поворота коленчатого вала, и полученные результаты сравниваются с ранее полученными действиями ползуна на кривошипно-ползунковый механизм без трещины в шатуне.Кривошипно-скользящий механизм без трещины в штоке можно обозначить сокращенно как SC1, а кривошипно-шатунный механизм с трещиной в штоке можно обозначить как SC2.

    Как показано на рисунке 4, есть сравнение перемещения ползуна между SC1 и SC2.


    (1) Существует циклическое колебание смещения ползуна на SC1, и период смещения 360 градусов можно легко найти по кривой. Четких циклических колебаний перемещения ползуна на SC2 нет. Основная причина в том, что SC1 — это линейная система, а SC2 — нелинейная система.Нелинейная система очень сложна и не имеет регулярного периода.

    (2) Максимальное смещение ползуна на SC1 ниже, чем максимальное смещение ползуна на SC2. Для SC2 ползунок будет двигаться дальше, когда ползунок достигнет точки, которая является максимальным смещением для SC1, из-за разной инерции, на которую влияет трещина. Кроме того, максимум для смещения ползуна на SC2 не является определенным числом для каждого колебания из-за того, что трещина приводит к сложной нелинейной системе колебаний.

    (3) Тенденция к колебаниям смещения ползуна одинакова для SC1 и SC2. Это потому, что трещина просто изменяет инерцию SC2, а затем меняет смещение. Но тенденция движения системы должна быть такой же.

    (4) Пробная ползунка на SC1 точно симметрична. Пробный слайдер на SC2 не симметричен; например, в начале колебания есть одна синусоидальная волна в положительном направлении и две синусоидальные волны (одна большая синусоида, одна меньшая синусоида) в отрицательном направлении.Причина в том, что две синусоидальные волны возникли во время вытягивания кривошипа, изменения стержня трещины, чтобы толкать стержень, а затем изменилась глубина трещины d.

    Как показано на рисунке 5, есть сравнение скорости ползунка между SC1 и SC2.


    (1) Существует циклическое колебание скорости ползуна на SC1, период 360 градусов, который можно легко определить. Нет четких циклических колебаний скорости ползунка на SC2. Основная причина та же самая с анализом смещения.

    (2) Максимальная скорость на SC1 намного ниже, чем у ползунка SC2.Основная причина та же самая с анализом смещения.

    Как показано на рисунке 6, есть сравнение ускорения ползунка между SC1 и SC2.


    (1) Существует циклическое колебание ускорения ползуна на SC1, период 360 градусов, который можно легко определить. Четких циклических колебаний ускорения ползуна на SC2 нет. Основная причина та же самая с анализом смещения.

    (2) Максимальное ускорение ползуна на SC1 намного ниже, чем значение на SC2, которое совпадает с кривой смещения-скорости.

    Из рисунков 4, 5 и 6 видно, что смещение, скорость и ускорение ползуна являются непериодическими сигналами.

    4. Нелинейный динамический анализ

    Нелинейная динамика часто характеризуется хаотическим поведением системы. На рисунках 7 и 8 показано, что фазовые траектории перемещения-скорости и скорости-ускорения для ползуна в условиях угловой скорости кривошипа 300 об / мин.



    Из рисунков 7 и 8 видно, что кривая фазового пространства явно колеблется, и между разными периодами будет отклонение.Траектория движения неповторения поверхности кольца на фазовой диаграмме показывает, что система находится в квазипериодическом состоянии.

    Показатель Ляпунова λ — хороший метод оценки чувствительности системы на основе начальных условий, и его можно использовать для различения хаотических и нехаотических. Отрицательный и нулевой показатель Ляпунова означает сходимость к предсказуемому движению, и только один положительный показатель приведет к хаотической системе. Для оценки показателя Ляпунова временных рядов предлагается несколько подходов, например, метод Вольфа, Канца или Розенштейна [35–39].

    Показатель Ляпунова показан на рисунке 9 для системы кривошипно-шатунный механизм с трещиной в штоке. Смещение, скорость и ускорение ползунка значения показателя Ляпунова равны 0,0095, 0,0147 и 0,0301 соответственно, что означает, что это хаотическая система. Это точно объясняет, почему на SC2 нет регулярного периода для перемещения, скорости и ускорения ползуна.


    5. Выводы

    Анализируется движение кривошипно-шатунного механизма с трещиной в штоке путем разделения системы на две системы, соединенные трещиной.Трещина механизма моделируется безмассовой крутильной пружиной. После сравнения смещения, скорости и ускорения ползуна между SC1 и SC2, мы можем сделать вывод, что эффект удара с трещиной не следует игнорировать при анализе динамических характеристик. Вся кривая периодична для движения ползунка на SC1, а для SC2 — хаотична.

    Доступность данных

    Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, включены в статью.

    Конфликт интересов

    Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

    Благодарности

    Эта работа поддержана Китайским фондом естественных наук (51575331).

    Патент США на кривошипно-шатунный механизм с L-образным шатуном Патент (Патент № 9,194,468, выдан 24 ноября 2015 г.)

    ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ

    Нет.

    ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

    Область этого изобретения относится к проблеме мертвых точек в кривошипно-ползунковом механизме, когда он используется для преобразования линейного движения во вращательное, и к способам их предотвращения.

    ИСХОДНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

    Кривошипно-скользящий механизм — это древний и проверенный метод преобразования вращательного движения в линейное, при котором кривошипно можно вращать многократно и непрерывно, поскольку нет мертвых точек. Однако результирующее линейное движение является возвратно-поступательным, как в поршневом насосе с возвратно-поступательным движением.

    Когда тот же механизм используется в обратном направлении для преобразования линейного движения во вращательное, он, однако, прерывается мертвыми точками, которые ограничивают вращение до 180 градусов. ИНЖИР. 1 показаны названия основных частей кривошипно-ползункового механизма, как показано в Британской энциклопедии.ИНЖИР. 2 и фиг. 3 показан кривошипно-ползунковый механизм с обычным прямым шатуном, показывающий мертвые точки в положении «3 часа» и «9 часов».

    Исторически проблема мертвых зон была адекватно решена в промышленных приложениях, включая, например, использование вспомогательных или вторичных стержней в паровозе, или использование импульса, создаваемого эффектом маховика, или использование нескольких кривошипно-ползунковые механизмы, в которых каждый стержень работает на отдельной фазе вращения.Однако использование этих методов неизбежно делает устройство в целом больше и сложнее и, следовательно, не подходит для миниатюрного использования.

    Для миниатюрного использования кривошипно-ползунковый механизм должен иметь более простой метод исключения мертвых точек, который в настоящее время отсутствует. Любой кривошипно-ползунковый механизм для преобразования линейного движения во вращательное, без мертвых точек, может найти применение в ручных инструментах, гаджетах или роботах или в любой ситуации, когда размер и пространство ограничены. Единственным ограничивающим фактором в этом случае будет диаметр вращающегося элемента, но не длина ползуна или толкателя.

    КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

    Настоящее изобретение представляет собой устройство и способ исключения мертвых точек в линейно-кривошипно-ползунковом механизме, используемом для преобразования линейного движения во вращательное, с использованием L-образной соединительной тяги с двумя отклоняющими стойками с короткой боковой рычаг L-образного шатуна, перемещающийся между двумя стойками, при этом передний край короткого бокового рычага сталкивается с приближающейся стойкой, на долю миллиметра незадолго до того, как он достигнет своего максимального расстояния перемещения, в результате в кривошипно-шатунном штифте на другом конце шатуна, отклоняясь от мертвой точки, без использования какого-либо другого вторичного механизма, и с отклонением, происходящим непосредственно перед прекращением линейного движения и происходящим без остановки , как составная часть линейного движения.Когда L-образный шатун с двумя стойками объединяется с помощью пружины сжатия, линейное движение, вызванное толчком стержня, приведет к плавному и полному вращению вращающегося элемента. Это краткое изложение не предназначено для идентификации ключевых изобретательских концепций заявленного предмета изобретения и не предназначено для определения объема предмета изобретения.

    КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

    Имеется 7 листов чертежей и 13 фигур. Фигуры представляют собой примерные конструкции и не предназначены для ограничения объема изобретения.

    РИС. 1 представляет собой схему кривошипно-ползункового механизма, показывающую различные части, как показано в Британской энциклопедии. Это предоставлено только с целью объяснения.

    Цифровые примечания относятся к техническим названиям различных деталей:

    • 1 обозначает коленчатый вал, 2 — кривошип, 3 — шатун, 4 — шатун, который является прямым, 5 — штифт, 6 — ползун, 7 — шток поршня или плунжер, 8 — платформа скольжения, а 9 — круг вращения шатунной шейки 3 .

    РИС. 2 представляет собой схему, показывающую настоящее устройство с прямым соединительным стержнем в горизонтальном положении с положением верхней мертвой точки в положении «9 часов».

    РИС. 3 представляет собой схему, показывающую настоящее устройство с прямым соединительным стержнем с положением нижней мертвой точки в положении «3 часа». Обратите внимание, что если бы все устройство было размещено в вертикальном положении, мертвые точки были бы в 12 и 6 часах.

    РИС. 4 представляет собой схему, показывающую настоящее устройство с L-образным шатуном с коротким боковым плечом шатуна, только касающимся стойки с левой стороны, непосредственно перед отклонением.

    РИС. 5 представляет собой схему, показывающую настоящее устройство с L-образным шатуном с коротким боковым плечом шатуна, просто касающимся стойки с правой стороны, непосредственно перед отклонением.

    РИС. 6 — диаграмма, показывающая отклонение шатунной шейки от 9 часов до 10 часов после приложения максимальной силы к плунжеру, в данном случае автоматически пружиной сжатия.

    РИС. 7 представляет собой диаграмму, показывающую отклонение шатунной шейки от 3 футов до 4 часов после того, как на плунжер было приложено максимальное давление большим пальцем или пальцем.

    РИС. 8 — вид в перспективе скользящей платформы, показывающий направляющую скольжения, положения двух отклоняющих стоек и углубленную область для размещения вращающегося диска.

    РИС. 9 — вид сверху выдвижной платформы, показывающий положение двух стоек.

    РИС. 10 — вид сбоку выдвижной платформы, показывающий положение двух стоек.

    РИС. 11 — вид конца платформы, где плунжер входит в туннель, показывающий направляющую скольжения непосредственно над туннелем и сообщающуюся с ним, а также вид ближайшей опоры.

    РИС. 12 представляет собой трехмерный вид в перспективе всего собранного устройства.

    РИС. 13 представляет собой перспективный трехмерный вид устройства с пространственным разделением деталей с числовыми примечаниями к деталям и функциям.

    ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

    Целью настоящего изобретения является устранение мертвых точек в кривошипно-ползунном механизме, когда он используется для преобразования линейного движения во вращательное.

    Ссылаясь на чертежи, основным корпусом настоящего устройства является выдвижная платформа 8 , показанная на фиг.1. Различные виды выдвижной платформы показаны на фиг. 8, 9 , 10 и 11 , и физически он размером с мизинец. Тонкий срез его верхней поверхности 101 имеет углубление, так что после установки вращающегося диска 2 верхняя поверхность диска 2 будет на одном уровне с верхней поверхностью платформы 121 . Внешняя форма основного корпуса, несущего платформу, является прямоугольной, но это сделано в целях демонстрации и может иметь любую другую форму, например, полуцилиндрическую.

    Вращающийся диск 2 имеет центральное отверстие 109 для установки винта с буртиком 1 , вставляемого в резьбовое отверстие 104 на углубленной части платформы. Головка винта с буртиком 1 войдет в зенковку 112 на диске 2 . Вращающийся диск 2 также имеет периферийное отверстие 108 для установки меньшего винта с буртиком 3 для установки отверстия 107 на прямом конце L-образного шатуна 4 , далее именуемого как L-образный стержень.Вращающийся диск, как показано на рисунке, предназначен для демонстрации и может быть заменен цилиндрической зубчатой ​​передачей или любым круглым предметом.

    L-образный стержень тонкий, плоский и узкий, с отверстиями на каждом конце, 106 и 107 . Его плоская нижняя поверхность скользит по верхней поверхности 111 платформы 8 . На скользящем конце L-образного стержня находится короткий боковой рычаг 105 , который расположен между отклоняющими стойками 10 и 11 .Боковой рычаг L-образной штанги, как показано, имеет прямые края, но эти края могут иметь любую форму.

    Маленький винт с буртиком 5 проходит через отверстие 106 на L-образной штанге 4 , чтобы присоединиться к резьбовому отверстию 110 на конце плунжера 6 . Винт 5, действует как шпилька на ФИГ. 1, и скользит по дорожке 103 . Плунжер 7 действует как толкатель для L-образного стержня 4 и скользит внутрь и наружу из туннеля 102 .

    Пружина сжатия 12 установлена ​​на валу плунжера 7 и удерживается на месте кнопкой 9 , которая установлена ​​на внешнем конце плунжера 7 . Толкающее действие обеспечивается снаружи большим пальцем или пальцем, а возвратное или тянущее действие обеспечивается пружиной сжатия.

    Применяя концепции на фиг. 1 — фиг. 13, винт с буртиком 1 действует как коленчатый вал; корпус вращающегося диска 2, действует как кривошип; винт с буртиком 3 действует как шатун; прямая часть шатуна 4 действует на шатун; винт с буртиком 5 действует как шпилька; внутренний наконечник плунжера 6, действует как ползун; корпус плунжера 7, действует как толкатель; корпус основной части действует как выдвижная платформа 8 .

    Описанное здесь устройство имеет две особенности, которые считаются отличительными. Во-первых, шатун вместо того, чтобы быть обычно прямым, имеет L-образную форму, как показано на фиг. 4 и фиг. 5. К скользящему концу шатуна добавлен короткий боковой рычаг 105 . Во-вторых, две отклоняющие стойки 10 и 11 стратегически размещены на пути движения бокового рычага, причем по одной на каждом конце, непосредственно перед тем, как каждый передний край бокового рычага достигает конца своего хода.

    В этой конфигурации, как на фиг. 4 и 5, боковой рычаг перемещается между двумя стойками. Ширина боковины, размер и расположение стоек взаимосвязаны, имеют решающее значение и должны быть точно определены. В любом направлении движения передняя кромка бокового рычага 105, расположена так, чтобы контактировать с соответствующей стойкой на доли миллиметра, чуть меньше ее полного хода, заставляя конец шатунной шейки шатуна мгновенно отклоняться. с мертвой точки, как показано на фиг.6 и фиг. 7.

    Определение точного размера и точного расположения столбов требует терпения и усилий. Нет простой формулы из-за множества факторов. Самый простой практический метод — сначала собрать все детали, кроме столбов, и оставить их напоследок. Затем, поместив шатунный конец шатуна в верхнюю мертвую точку, отметьте положение передней кромки бокового рычага 105 на платформе 1 . Повторите то же самое для положения нижней мертвой точки, но обратите внимание, что противоположный край бокового рычага теперь становится передним краем.Затем, используя разметку в качестве ориентира и зная внешний диаметр опор, которые будут использоваться, определите центральные положения установки опор на платформу, как описано выше, чтобы результирующее вмешательство любой опоры было минимальным и ровно настолько, чтобы вызвать отклонение, но не слишком сильно, чтобы предотвратить полный диапазон движения толчка или тяги. Стойки, конечно, должны иметь круглую внешнюю поверхность, и их нельзя устанавливать вне досягаемости бокового рычага.

    Как работает это устройство, объясняется ниже.В целях иллюстрации предположим, что кривошипно-ползунковое устройство находится в горизонтальном положении, как показано на чертежах, и обращено к считывателю с ползунком на левой стороне считывателя и вращающимся диском на правой стороне считывающего устройства, как на фиг. . 4 и 5. Верхняя мертвая точка будет в положении «9 часов» на диске, а нижняя мертвая точка будет в положении «3 часа». В настоящем устройстве с L-образной штангой в конце хода толкателя шатунная шейка будет вынуждена оставаться в положении «4 часа» вместо обычных 3 часов, как на фиг.7. В конце хода тяги или обратного хода шатунная шейка будет вынуждена остановиться в положении «10 часов» вместо обычного положения «9 часов», как на фиг. 6.

    Непосредственно перед самым концом любого направления движения при толчке или натяжении боковая штанга сталкивается со стойкой. В этот момент дальнейшее продолжение тяги или толчка до максимума приведет к тому, что боковой рычаг будет вращаться вокруг стойки, что приведет к отклонению конца шатунной шейки шатуна из положений мертвой точки на 9 часов и 3 часа. час.Следовательно, в конце хода толкателя шатунная шейка будет находиться в положении «4 часа», как на фиг. 7, а в конце рабочего хода шатунная шейка будет находиться в положении «10 часов», как на фиг. 6. В любом положении он автоматически готов к следующему ходу или следующему обратному ходу.

    В этом устройстве нажатие выполняется вручную большим пальцем или пальцем на кнопке 6 , а вытягивание или возврат выполняется пружиной сжатия 5 , но это можно изменить.

    Отклонение всегда в одном направлении.В этом случае это по часовой стрелке, а вращение всегда по часовой стрелке в одном и том же направлении. Изменение направления отклонения или вращения на обратное невозможно в данной конструкции, но возможно, если расположение бокового рычага и стоек перевернуто на противоположную сторону шатуна. Однако можно иметь боковые рычаги и стойки с обеих сторон шатуна, но с одной стороной, работающей одновременно, чтобы иметь возможность изменять направление вращения диска по желанию.

    Простота L-образного соединительного стержня позволяет сделать любое устройство, использующее его, маленьким и одноразовым, или разместить внутри трубки, придавая внешнюю форму указанной платформы полуцилиндрическую, или разместить на конце удлиненной канюли. или включены в более крупную часть любого описания для любых целей, таких как робот или ручной инструмент, избегая использования сложных методов или использования электричества, кабелей или батарей для преобразования линейного движения во вращательное движение.

    Выбор правильного кривошипа | Стандартные детали JW Winco

    Выбор правильного кривошипа | Стандартные детали JW Winco

    Для правильного просмотра страницы и использования всех функций, пожалуйста, включите JavaScript в вашем браузере.

    По определению кривошип — это устройство для передачи вращательного движения, состоящее из ручки или рычага, прикрепленного под прямым углом к ​​валу.Достаточно просто, но есть несколько переменных.

    Сбалансированные кривошипы:

    Этот тип кривошипа имеет центральную точку крепления, которая обеспечивает плавную работу в горизонтальном или вертикальном направлениях. Его конструкция допускает точную регулировку, а в приложениях с вибрацией он остается неподвижным. Примером может служить стальная трехшариковая рукоятка серии GN 10.

    Шатуны

    Стандартные кривошипы установлены на одном конце, что дает им возможность управлять одной рукой, что хорошо подходит для приложений с высоким крутящим моментом и быстрой работы.Они хорошо подходят для зажима и могут сниматься. Здесь показаны алюминиевые кривошипы серии GN 471 с вращающейся ручкой. Другие варианты материалов для кривошипов: цинковое литье под давлением, сталь, нержавеющая сталь, чугун и различные пластмассы (нейлон, фенол, технополимер).

    Шатуны с откидной ручкой

    Иногда из соображений безопасности или конструкции требуется, чтобы ручка была выдвижной. Примером могут служить наши алюминиевые кривошипы GN 471.3 с выдвижной ручкой. Ручка надежно фиксируется в сложенном или рабочем положении.Мы также предлагаем фасоны, в которых ручка аккуратно входит в углубление.

    Шатуны рукоятки со смещением

    Конструкция вашей машины может требовать смещения рукоятки, чтобы она не мешала при повороте. Здесь показана одна из наших рукояток для кривошипа со смещением по стандарту DIN 468. Этот чугунный кривошип предлагается с фиксированной или вращающейся рукояткой, а также с круглым или квадратным отверстием.

    Шатуны с трещоткой

    Комбинация кривошипа и храповика создает высокий крутящий момент. Этот механизм также хорошо работает в ограниченном или ограниченном пространстве.В качестве примера я показываю наши стальные рукоятки кривошипа с храповым механизмом серии LR 318.

    Четыре рычага

    Вариантом кривошипа является четырехплечий рычаг, который на самом деле представляет собой четыре кривошипа, объединенные в один. Это, очевидно, увеличивает его зажимную способность. Это также обеспечивает хороший контроль как одной, так и двумя руками. Здесь вы можете увидеть нашу серию GN 213 Четырехрычажные револьверные рычаги

    Кривошип с вращающейся рукояткой

    Мы закрываем с помощью уникального кривошипа, запатентованного J.W. Winco, наши нейлоновые пластиковые выдвижные ручные кривошипы WRHC с вращающейся ручкой.Этот кривошип был разработан для использования в любых приложениях, требующих полного складывания рукоятки кривошипа в сторону

    Чтобы увидеть всю нашу линейку шатунов, посетите Раздел 6 нашего онлайн-каталога. Мы предлагаем следующие специальные модификации кривошипов:

    • простые или резьбовые отверстия
    • квадратные протяжные отверстия
    • шпоночные пазы
    • поперечные отверстия
    • отверстия для установочных винтов
    • резьбовые шпильки
    • цвета

    альтернативные ручки Для помощи в выборе кривошипа по вашему запросу обращайтесь к нашим техническим специалистам по продажам (800-877-8351).