Поршневая группа (часть 12) |
Динамика и конструирование |
Ключевая проблема конструирования поршневого пальца — обеспечение высокой усталостной прочности, жесткости и износостойкости при минимальных конструктивной массе и затратах на производство. В автотракторных двигателях достаточно широко используются пальцы простейшей трубчатой формы (рис. 5.13, а). Однако в ряде конструкций для минимизации массы при сохранении высокой прочности палец изготовляют в сечении в виде балки, равной прочности на изгиб (рис. 5.13, б — г). По способу сочленения с верхней головкой шатуна различают поршневые пальцы плавающие и защемленные. Защемленные пальцы фиксируются в шатуне, что позволяет увеличить длину опорной поверхности в бобышках поршня и (или) уменьшить диаметр пальца за счет сокращения длины опорного участка в головке шатуна. Отсутствие зазора между пальцем и шатуном позволяет уменьшить отклонение шатуна в направлении оси коленчатого вала. Однако при применении защемленных пальцев их износ по наружной поверхности неравномерен в силу того, что в процессе работы палец не вращается. Как было показано ранее, профилирование наружной поверхности пальца производят с учетом возможности уменьшения удельных давлений, оказываемых им на бобышки поршня. Сочетание высоких усталостной прочности пальца и износостойкости его наружной поверхности обеспечивается выбором соответствующего материала для его изготовления, а также использованием термохимических (закалка ТВЧ, цементация), технологических (шлифовка, полирование) методов упрочнения его конструкции. Пальцы ДсИЗ изготовляют из среднеуглеродистых сталей 45 и 40ХА. Их наружная поверхность закаливается ТВЧ на глубину 1,0...1,5 мм для получения твердости HRC52...60. Для пальцев дизелей и форсированных ДсИЗ используют легированные стали 15Х, 15ХА, 18Х2Н4МА и 12ХЗА, которые цементируют на глубину 1,0—1,7 мм. Их поверхностная твердость достигает HRC56...65. Дополнительная цементация пальца и полировка его внутренней поверхности позволяют повысить усталостную прочность на 15...20%. Поршневые пальцы, изготовляемые из азотируемых сталей, после соответствующей термообработки имеют на 35...45% большую усталостную прочность. Newer news items:
Older news items:
|