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

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.

кривошипно шатунного механизма

Коленчатые валы и маховики.

а) Верхняя головка








б) Нижняя 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.

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.

кривошипно шатунного механизма

Коленчатые валы и маховики.

Требования к шатунным болтам

В срок указанный в инструкции по эксплуатации дизеля, шатунные болты необходимо заменять независимо от внешнего состояния.

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.

Пренебрежение сроками смены шатунных болтов весьма опасно.

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).

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.

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.

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.

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.

кривошипно шатунного механизма Коленчатые

валы и маховики.

кривошипно шатунного механизма Коленчатые

валы и маховики.

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.

кривошипно шатунного механизма Коленчатые

валы и маховики.