Способ местной поверхностной закалки коленчатых валов

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для упрочнения коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания , преимущественно высокофорсированных . Цель изобретения - повышение сопротивления усталости и препятствие развитию трещин. Способ реализуется следующим образом. Зака-. ленные участки щек 1 располагают под углом t(of 70 - 40) к линии 2, перпендикулярной оси щеки 3 и проходящей через середину перекрытия шеек А , причем закаленные участки делятся этой линией пополам и расположены взаимным углом, обращенным вершиной к противолежащей шейке, а их длину L определяют по формуле L R - k(R -Л) -sine/, где R - радиус кривошипа k 0,28-0,009, J - коэффициент, зависящий от величины перекрытия; о - угол наклона закаленных участков к линии, проходящей через середину перекрытия шеек . 2 табл., 1 ил. и (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5f) 4 С 21 D 9/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTFT

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКУП ИНМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4262048/31-02 (22) 15.06.87 (46) 23.01.89. Бюл. h"- 3 (71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР (72) В.A.Çèìáèöêèé и Л.А.Руденко (53) 62 1.82.4.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 960280, кл. С 21 П 9/30, 1981.

Авторское свидетельство СССР

М 1157094, кл. С 21 D 9/30, 1983. (54) СПОСОБ МЕСТНОЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ

ЗАКАЛКИ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для упрочнения коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания, преимущественно высокофорсированных. Цель изобретения — повы„„SU 1452852 А1 шение сопротивления усталости и препятствие развитию трещин. Способ реализуется следующим образом. Зака-. ленные участки щек 1 располагают под углом с (о(= 70 — 40 ) к линии 2, перпендикулярной оси щеки 3 и проходящей через середину перекрытия шеек Д, причем закаленные участки делятся этой линией пополам и расположены взаимным углом, обращенным вершиной к противолежащей шейке, а их длину 1. определяют по формуле

L = (К вЂ” k(R — Й)) sine!, где R— радиус кривошипа, k = 0,28-0,009, 3 — коэффициент, зависящий от величины перекрытия; с — угол наклона закаленных участков к линии, проходящей через середину перекрытия шеек. 2 табл., 1 ил.

1452852

R — k (R — a)

sin о

ЗО

R-К(К-a)

L = — —.

sin а

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для упрочнения коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания, преимущественно высокофорсированных.

Цель изобретения — повышение сопротивления усталости и препятствие развитию трещин.

Согласно способу местной поверх(. ностной закалки коленчатых валов, включающему закалку участков щек, отстоящих от коренной и шатунной шеек на расстоянии 0,5 ° ..1,0 радиуса галтели и расположенных по обе сто- 1 5 роны от линии, перпендикулярной оси щеки и проходящей через середину перекрытия шеек, закалке подвергают участки в виде прямолинейных полос у каждой галтели, расположенных симметрично относительно оси щеки под

1 взаимным углом, обращенным вершиной

1 к противолежащей шейке, причем каждый участок расположен под углом

70...40О к линии, проходящей через середину перекрытия шеек и делящейся этой линией пополам, а их длину определяют по формуле где R — радиус кривошипа, Л вЂ” перекрытие шеек;

k = 0,28-0,009 д- коэффициент, зависящий от величины перекрытия; — угол наклона закаленного участка к линии, перпендикулярной оси щеки и проходящей через середину перекрытия шеек.

На чертеже показана щека коленчатого вала с закаленными предлагаемым способом участками.

Закаленные участки в виде прямолинейных полос 1 расположены под углом Ы к линии 2, перпендикулйрной оси щеки 3 и проходящеи через середину перекрытия Д, делятся этой линией пополам, а их длина определяется по указанной формуле.

Пример. Проводят закалку щек коленчатых валов двигателей Д-240Т (форсированный вариант двигателя

Д-240 или высокофорсированный вари55 ант двигателя Д-50) . Закалку прово- . дят с помощью специального индуктора — спреера, рабочий виток которого позволяет варьировать угол наклона эакаливаемого участка к линии, перпендикулярной оси щеки и проходящей через середину перекрытия шеек с шагом 10О. Закалку проводят на генераторе мощностью 63 кВт и частотой тока 66 кГц.

Данные по прочности и жесткости обработанных коленчатых валов по известному и предлагаемому способам представлены в табл.1.

Коленчатые валы испытывают на стенде конструкции. База испытаний сос7 тавляет 10 циклов. Результаты оценивают по предельному изгибающему моменту, Оптимальное значение угла наклона эакаливаемых участков к линии, перпендикулярной оси щеки и проходящей через середину перекрытия шеек, выбирают также нри стендовых испытаниях партий коленчатых валов с закаленными щеками при различных значениях el, приведенных в табл.2.

Применение предлагаемого способа термической обработки коленчатых валов позволяет существенно повысить предельный изгибающий момент и предотвратить развитие усталостных трещин.

Формула изобретения

Способ местной поверхностной закалки коленчатых валов, включающий закалку участков щек в виде полос, отстоящих от коренной и шатунной шеек на расстоянии 0,5...1,0 радиуса галтели и расположенных по обе стороны от линии, проходящей через середину перекрытия шеек, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения сопротивления усталости и препятствия развитию трещин, закалке подвергают участки в виде прямолинейных полос у каждой галтели, расположенных симметрично относительно оси щеки под взаимным углом, обращенным вершиной к противолежащей шейке, причем каждый участок расположен под углом 70.:.40 к линии, проходящей через середину перекрытия шеек, и делится этой линией пополам, а их длина определяется L no формуле где R — радиус кривошипа;

1452852

ct = 40-70" — угол наклона зак:— ленного участка к линии, проходящей через середину перекрытия шеек.

d — перекрытие шеек, k = 0,28-0,009Л вЂ” коэффициент зависящий от величины перекрытия, Таблица 1

Предельный Длина с т аизгибающий билизиромомент, Нм ванной

Марка Мощность двига- двигатетеля ля, кВт

Снижение жесткости коленчатоСпособ закалки трещины, мм

ro вала, Ж

Известный

Д-240 56,6

50-60

2050

Предлагаемый

30-40

1-2

Д-240Т 73,5

2250

Таблица 2

Угол Предельный Длина стабилиз. Снижение Примечание изгибающий трещины, мм жесткости, момент z

2100

2 30

60

2250

2250

40

2250

2050

Трещина огибает закаленный

30 участок

Составитель Г.Стальский

Редактор Н.Гунько Техред А.Кравчук Корректор С.Шекмар

Заказ 7136/18 Тираж 530 Подписное б етениям и открытиям при ГКНТ СССР

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретен

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород ул. Проектная, ч

45-50

36-41

34-38

31-35

30-33

3-4,5

1,5-2,0

1,5-2,0

1,0-1, 5

1,0-1,5