Коленчатый вал (часть 3)
Динамика и конструирование

 

При проектировании двигателя очень важным является вопрос о выборе количества, размеров и о размещении противовесов, которое должно при минимальной металлоемкости обеспечивать внешнюю и минимизировать внутреннюю неуравновешенность двигателя.

Конструктивно противовесы выполняют либо как единое целое с валом, либо устанавливают на продолжении щек в виде автоном­ных элементов. Некоторые их конструкции показаны на рис. 7.8.

Осевая фиксация коленчатого вала относительно картера обес­печивается упорными кольцами (рис. 7.9, б), бортами вкладышей (рис. 7.9, а) или упорным подшипником (рис. 7.9, в).

Упорные кольца изготовляют из бронзы, стали или металлоке­рамики. Стальные кольца и опорные болты вкладышей заливают антифрикционным сплавом. От проворачивания кольца удержива­ются штифтами. Осевые зазоры устанавливают в пределах 0,05...0,15 мм.

Масло к коренным подшипникам подводится от главной мас­ляной магистрали в малонагруженную зону их наружной поверх­ности.

К шатунным подшипникам масло подводится по просверлен­ным отверстиям в щеках и по радиальным отверстиям в шатунной шейке (см. рис. 7.5).

Коленчатый вал представляет собой многоопорную статически неопределимую конструкцию, имеющую сложную форму и загру­женную пространственной системой переменных сил.

В настоящее время при расчетах на прочность наиболее широкое распространение получила так называемая разрезная схема, в соот­ветствии с которой из коленчатого вала по серединам коренных шеек вырезается кривошип, который рассматривается как двухопорная балка.

Исследованиями Р. С. Кииасошвили установлено, что при рас­чете вала на прочность с точки зрения практической полезности полученных результатов не имеет существенного значения, вести ли расчет вала по разрезной или по неразрезной схеме. Так, запас прочности коренных шеек получается практически одинаковым, а шатунных шеек при расчете вала как разрезного на 5... 10% меньше и только для щек результаты расчетов существенно разнят­ся. Например, для крайних щек запасы прочности при расчете вала как разрезного получаются на 30...40% меньше, чем при расчете его по неразрезной схеме; еще больше эта разница для промежуточных щек.

Однако напрашивающийся вывод о необходимости ведения рас­чета по неразрезной схеме имел бы смысл только в том случае, если была бы возможность достоверно учесть в расчете такие трудно прогнозируемые факторы, как несоосность опор и коренных шеек, неравномерность износа их в процессе эксплуатации и динамические деформации опор картера и шеек.

С учетом вышеизложенного ограничимся рассмотрением мето­дики расчета вала по разрезной схеме. При этом запасы прочности коренных и шатунных шеек будем определять в сечениях маслоподводящих каналов, а для щек — в местах сопряжений их с шейками, т. е. в галтелях.

 

РЕКЛАМА

заказать ассенизаторскую машину в томске ассенизатор заказать в томске

Новое на сайте