Шатун

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использоаано в двигателестроении Цель изобреренмя - расширение технологических возможностей и повышение надежности для условий высокофорсированных дизелей за счет дифференцированного упрочнения. Шатун, содержащий стержень, поршневую и кривошипную головки, дифференцированно упрочнен, Остаточные сжимающие напряжения в поверхностном слое по высоте шатуна от верхней поршневой головки составляют в зоне, протяженностью (0-0,3)dn, Оср -(0,20 0,25) Оо в зоне, протях енностью (0,3-0,6)dn, -(0,05-0.07) OQ2 , в зоне, протяженностью {0,15-0,7)1, -(0,03-0,01)ой,2; в зоне, протяженностью 0,7l-dK, Оср -(0,20-0, в зоне, протяженностью 0,6drrO 151, о|Ч - --(О 25- 0,30} (JQ2 где dn - диаметр nopuj- невой головки dt. дийметр кривошипной головки I длина стержня Шатуна, Оср - остаточные сжимающие нэпряу-ен п 00.2 - предел текучести материала шзг/ на. Таким образом, в шатуне снижается неравномерность распределения результирующих напряжений по отдельным сеченичм, соответственно повышаются равнопрочность и усталостная прочность шатуна в целом 4 ил И

СОаз;.ОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ям F 16 С 7/00

ГОСУДЛРСТВЕННЫй(КОМИТЕТ

nG ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4626402/27 (22) 16.11.88 (46) 15.06.91. Бюл, М 22 (71) Лроизводсгеенное Обьединение "ВолГодизел ьмаш (72) С.fl.Êoñûð8â, Ф,Г,Ким и А.Р.Клюшин (53) 621.825.6 (088.8) (56) ОСТ 24.040.53-80, Дизели и газовые двигатели. Шатуны. Общие технические условия, и. 1.8 с. 4. (54) ШАТУН (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателестроении. Цель изобререния — расширение технологических возможностей и повышение надежности для условий высокофорсированных дизелей за счет дифференцированного упрочнения. Шатун, содержащий стержень, поршневую и кривошипную головки, дифференцированно упрочнен. Остаточные сжимающие напряжения в поверхностном

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателестроении.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей и повышение надежностидля условий высокофорсированных дизелей путем дифференцированного упрочнения шатуна, На фиг,1 изображена схема типового распределения рабочих динамических напряжений на поверхности шатуна от действия сил инерции; на фиг.2 — то же, от действия сил давления газов; на фиг.3— распределение характерных эон (поз.1) по поверхности шатуна (распределение рабо(19) QQ (Ili 1656 65 А 1 сл08 по высоте шатуна От Верхней точки поршневой голоьки составляют взоне,,пр:— тяженностью (0-0,3)d((, гор = -(0,20- 0,25 (.е... в зоне, пРОТЯх енностью 0,3 — 0,6)di(, о, р =

= — (0,05-0,07) оер; в зоне, протяженностью (О, 15 — 0,7)l, оср = -(0,03-0,01) GJJ,2; в зоне, про тяженностыо 0,7l-д», аф = -(0,20-0,25)ос 2, в зоне, протяженностью 0,60,-0 15l, ор == — (О 25-0,30, ое, где d„— диаметр поршНЕВОЙ ГОЛОВКИ; d» -- дяаМетр КОИВОШИПнОЙ головки; l — длина ст8ржня шатуна;

Ос р OCTBTO×ÍÜ38 СЖИМВ(Ощи8 напря:(8(4ИВ; гто,2 — предел текучести материала шат на. Таким образом, в шатуне снижаетса неравномерность распределения резугн тирующих напряжений по отдельным сечениям, соответственно повышаются равнопрочность и усталостная прочность шатуна В целом. 4 ил. чих динамических напряжений пс поверхности шатуна имеет 5 характерных зон, В пределах которых распределение динамических рабочих напряжений имеет одинаковый характер, зпюры средних рабочи" динамических напряжений цикла (поз.2), распределение упрочняющих остаточных сжимающих напряжений оф в шатуне до (поэ.3) и после (поз.5) их взаимодействия с рабочими динамическими напряжениями в различных сечениях шатуна (поз.4 и 6); на фиг.4 — дифференцированно упрочненный шатун высокофорси рован ного дизеля

124Н 21/21 после гидродробесструйного упрочнения.

Шатун высокофорсированного дизеля содержит стержень 1, поршневую 2 и кривошипную 3 головки с вкладышем 4 (фиг,1), Поверхность шатуна упрочнена, при этом остаточные сжимающие напряжения по высоте шатуна от верхней точки поршневой головки составляют (фиг,3, поз.1 и 2): — в зоне, протяженностью (0-0,3)dn, o

, соответственно с4 = -(0,05-0,07) гто z; — в зоне, протяженностью (0,15-0,7)I.

Оср =- — (0,005-0,01) гав,2; — в зоне, протяженностью от 0,7! до d, Оср= — (О, 10 — 0,20) О0,2; — в зоне, протяженностью от 0,6d> до

0,15I, (f p = — (0,25 — 0,3) поz, где I — длина стержня шатуна;

dK — диаметр кривошипной головки в вертикальной плоскости.

Превышение верхнего предела (Pep на всех участках шатуна приводит к нарушению условия адекватности нарпяжений разгрузки оср напряжениям нагрузки Oраб не обеспечивает выравнивание напряженности смежных объемов металла и. следовательно. их равнопрочность, При уменьшении нижнего предела д р значительно . -адает эффективность упрочняющего алия ния параметра сжимающих напряжений как самостоятельного фактора, а также нарушается условие обеспечения адекватности распределения о0р распределению 0 р

Технологически требования по регламентирован. ю остаточных напряжений обеспечиваются программируемой идродробесструйной обработкой. Контроль правильности распределения остаточных напряжений можег осуществляться нераэрушающими методами на основе метода магнигоупругости.

Сравнительный анализ зпюр на фиг.3

5 (поз.4 и 6) показывает, что в шатуне в 3,54 раза снижается неравномерность распределения результирующих напряжений

Л(4" по отдельным сечениям и соответственно повышается равнопрочность и усталостная прочность шатуна в целом, Формула изобретения

Шатун серийно о дизеля. содержащий стержень, поршневую и кривошипную голсвки со сжимающими Остаточными напряжениями В поверхностном слое, О т л и ч а ю шийся тем, что, о целью расширения технологических возможностей и повышения надежности. преимущественно для условий высокофорсированных дизелей за сче г дифференцированного упрочнения шатуна, ос аточные напряжения по высоте шатуна от верхней точки поршневой головки соответственно составляют: в зоне. протяженностью (0 — 0,3)d>

— в зоне, протяженностью (0,3 — 0,6)дп

30 Тср = (О О> 0 07) Ж2 — в зоне, протяженностью (0,15-0,7)l.

Фр = -(0,005 — 0,01) гтоz, — в зоне, протяженностью 0.7I-бк, ocp =

=--(0,20-0,25) oo,z, — в зоне, протяженностью 0,6d<-0,15I, дср= — (0,25 — 0,30) гто,2, где d — диаметр поршневой головки;

d — диаметр кривошипной головки;

40 1 — длина стержня шатуна; гор — остаточные сжимающие напряжения; оо,2 — предел текучести материала шатуна.

3656205

;р Ш ЙГ е

3L p+

j)7( Я ез О ф+ Q

% ф

Ь

М л

1г

@ М.

"e Ш Г(1Г1"П3ПГ

1656205

-Я5

Составитель В. Терехов

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор А. Осауленко

Редактор С. Лисина

Заказ 2039 Тираж 425 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул,Гагарина, 101