Способ изготовления шатуна

 

Использование: в области машиностроения при изготовлении шатуна поршневой машины, преимущественно двигателя внутреннего сгорания. Сущность изобретения: способ изготовления шатуна включает изготовление стержня с поршневой и разъемной кривошипными головками, соединение частей последней шатунными болтами, выполнение в стержне перпендикулярно его оси над кривошипной головкой сквозного отверстия и установку в последнюю подшипника . Отверстие в теле стержня выполняют в плоскости качания шатуна. В теле крышки выполняют паз, параллельный отверстию в стержне. Отверстие и паз располагают симметрично относительно центра отверстия кривошипной головки шатуна. При этом отверстие в стержне и паз в крышке могут пересекаться с отверстием кривошипной головки или разделяться с ним через перемычки , 2 з.п. ф-лы, 4 ил, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1812354 А1 (19) (11) (s1)s F 16 С 7/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) а) .У, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21).4915244/27 (22) 02.01.91 (46) 30п04.03. Бюл. М 16 (71) Производственное объединение иВолгодизельм" (72) B.Ã,Áîíäàðåíêî и В.М.Гребнев (56) Авторское свидетельство СССР

f4 285208, кл. F 16 С 7/00, 1970. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШАТУНА (57) Использование; в области машиностроения при изготовлении шатуна поршневой машины, преимущественно двигателя внутреннего сгорания. Сущность изобретения: способ изготовления шатуна включает изготовление стержня с поршневой и разъемной

Изобретение относится к машиностроению и касается изготовления шатуна поршневой машины, преимущественно двигателя внутреннего сгорания.

Цель изобретения — повышение долговечности подшипникового узла и снижение металлоемкости шатуна.

На фиг. 1 представлена кривошипная головка шатуна, изготовленного по предлагаемому способу, разрезанная по плоскости качания, в которой отверстие в стержне и паз в крышке выполнены с образованием перемычек разделяющих их с отверстием кривошипной головки; на фиг. 2 — головка, вид сбоку; на фиг. 3 — кривошипная головка шатуна, изготовленного по предлагаемому способу, разрезанная по плоскости качания, в которой отверстие в стержне и паз в крышке выполнены пересекающимися с от1 кривошипными головками, соединение частей последней шагунными болтами, выполнение в стержне перпендикулярно его оси над кривошипной головкой сквозного отверстия и установку в последнюю подшипника. Отверстие в теле стержня выполняют в плоскости качания шатуна. В теле крышки выполняют паз, параллельный отверстию в стержне. Отверстие и паз располагают симметрично относительно центра отверстия кривошипной головки шатуна, При этом отверстие в стержне и паз в крышке могут пересекаться с отверстием кривошипной головки или разделяться с ним через перемычки. 2 з.п. ф-лы, 4 ил, 2 табл. верстием кривошипной головки; на фиг, 4— то же, вид сбоку., а

Шатун содержит стержень 1, крышку 2, Q) вкладыш 3, болты 5 крепления крышки 2 и а гайки 6, отверстие 4 и паз 7. Обозначены: h

"расстояние между ближними к центру кривошипной головки поверхностями отверстия 4 и паза 7; б — диаметр расточки " 4 кривошипной головки под вкладыши 3; в — @ " ширина отверстия 4 и паза 7; I — ширина кривошипной головки шатуна.

Изготовленный по предлагаемому спо- esca@ собу шатун работает следующим образом.

При восприятии усилий от действия максимальных газовых и инерционных сил, приложенных соответственно к стержню и крышке шатуна, гидродинамическое давление воздействует на тело, имеющее разную податливость по ширине подшипника — бо1812354 лее жесткое по краям и менее жесткое в центральной части. Это приводит к тому, что под действием гидродинамического давления рабочая поверхность вкладыша принимает вогнутую форму (стрела прогиба несколько микрометров). Края вогнутой поверхности вкладыша уменьшают истечение смазки из зоны гидродинамического контакта, а вогнутая форма способствует распределению давления смазки по большей поверхности и уменьшения пикового давления в центре вкладыша.

В результате принятия поверхности вкладыша вогнутой формы, увеличивается площадь эпюры давления в гидродинамическом клине при снижении ее пикового значения в центре вкладыша, что обеспечивает повышение несущей способности подшипника и увеличивает его долговечность.

Указанные соотношения геометрических размеров конструкции обосновываются следующими соображениями.

Ширина отверстия и паза проходящих перпендикулярно оси стержня шатуна определяется соотношением; / Е 1Р

ql где Š— модуль упругости материала шатуна;

h — толщина корпуса по линии пересечения отверстия или паза с расточкой отвер.стия кривошипной головки под вкладыш, q — гидродинамическое давление в масляном клине;

I — длина подшипника;

А — коэффициент, определяемый соотношением 0,2 «А «0,3.

Обоснование выбора коэффициента А приведено в табл, 1.

При пересечении отверстия или паза с наружной поверхностью вкладыша их ширина определяется соотношением;

4 E 1ээ

Ь=-В, см где Ь ф — эффективная толщина вкладыша эф = S + - (W - S), Еб

Е где S — толщина стальной основы вкладыша;

Nl — толщина вкладыша;

Ебр — модуль упругости энтифрикционного СЛОЯ;

Š— модуль упругости стальной основы.

Обоснование выбора коэффициента В приведено в табл. 2.

Примен ние предлагаемого способа иэ

: «!T(5 ен1ля !jATV 1 Об 1 11е 111iа т и 1ЛJ 11ие конструкции равномерно распределяющей нагрузки по поверхности шатунного подшипника, повышает его долговечность и снижает металлоемкость конструкции, Формула изобретения

1, Способ изготовления шатуна, включающий изготовление стержня с поршневой и разъемной кривошипной головками, соединение частей последней шатунными болта10 ми, выполнение в стержне перпендикулярно его Оси над кривошипной головкой сквозного отверстия и установку в последнюю подшипника, отл ич а ю щи йс ятем, что, с целью повышения долговечности при использовании в качестве подшипниковой опоры кривошипной головки, преимущественно двигателя внутреннего сгорания, вкладышей подшипника скольжения и снижения металлоемкости, отверстие в теле стержня выполняют в плоскости качания шатуна, в теле крышки выполняют паз, параллельный упомянутому отверстию в стержне, при отверстие и пэз располагают симметрично относительно центра отвер25 стия кривошипной головки, 2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что отверстие в стержне и паз в крышке выполняют с образованием перемычек, разделяющих их с отверстием кривошипной го30 ловки, при этом ширину паза и отверстия в стержне определяют из соотношения

Ь=11

q I

35 где Š— модуль упругости материала шатуна;

h — толщина корпуса по линии пересечения отверстия и паза с расточкой отверстия кривошипной головки под вкладыш;

q — гидродинамическое давление в мас.ляном клине;

1 — длина подшипника;

А — коэффициент, определяемый соотношением

45 02 А «0,3.

3, Способ по и. 1, отличающийся тем, что отверстие в стержне и паз в крышке выполняют пересекающимися с отверстием кривошипной головки, при этом ширину паза и отверстия определяют из соотношения, Е=13

Ф

0) q где hsô — эффективная толщина вкладыша;

55 Кв- коэффициент, зависящий от соотношения размеров паза в проекции нэ вкладыш;

B — коэффициент, опрел .ля .мь и соотношением

О. 1:-: В .: 1 1. l.

1812354

Таблица 1

Величина

0,15

0,2

0,25 е

0,3

0,35

ыша

Таблица 2

Па амет ы

Ха акте истика

Величина

0,05

0,15

0,2

Наименование параметра

Коэффициент А в формуле для определения ширины отверстия или паза

Коэффициент В в формуле для определения ширины отверстия или паза

Качественная ха акте истика

Положительный эффект не достигается из-за отсутствия деформации корпуса

Положительный эффект достигается

Положительный эффект достигается

Положительный эффект достигается

Положительный эффект не достигается из-за возможности усталостного выкрашивания антифрикционного покрытия вклаПоложительный эффект не достигается из-за недостаточной деформации вкладыша

:Положителньй эффект достигается

То же

Положительнь:-й эффект не достигается из-за возможности усталостного выкрашивания анти ик ионного слоя вкла ыша

1812354

Составитель В.Гребнев

Редактор Л.Народная Техред M.Моргентал . Корректор М.Куль

Заказ 1566 Тираж 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, )01