Коленчатый вал (часть 2) |
Динамика и конструирование |
Исследованиями НАТИ установлено, что при несоосности коренных опор блока, не выходящей за пределы, оговоренные техническими условиями, запас прочности вала уменьшается не более чем на 13%. При несоосности, превосходящей эти пределы, запас прочности резко уменьшается, достигая 30...50% при эксцентриситете 0,1...0,15 мм. Аналогичный эффект наблюдается и при неравномерном износе пары шейка вала — подшипник. При этом больнее влияние на прочность коленчатого вала оказывает несоосность коренных опор, чем коренных шеек. Так, исследования 11АТИ показали, что при неравномерности износа подшипников 0,05...0,06 мм возникает реальная опасность поломки коленчатого нала. Особенностью конструкции коленчатых валов современных двигателей является относительно большой диаметр коренных и шатунных шеек, что приводит к перекрытию шеек (см. табл. 7.1) и способствует повышению изгибной жесткости коленчатого вала. В шатунных шейках делают полости — уловители механических частиц (рис. 7.6). Эти полости уменьшают неуравновешенную массу кривошипа, что позволяет несколько снизить и массу противовесов. Щеки вала выполняют эллиптическими, прямоугольными или круглыми. Геометрические параметры щек современных автотракторных двигателей приведены в табл. 7.1. При выборе формы щеки особое внимание должно быть уделено тому, чтобы максимально рационально использовать металл за счет элементов щеки, не передающих усилий сопряженным шейкам. В этом случае удается уменьшить массу коленчатого вала автомобильного двигателя на 7...8% без снижения его прочности. Переходы (галтели) от щек к шейкам выполняются плавными с радиусами. В некоторых конструкциях галтели выполняют по двум или |рем радиусам или с поднутрением (рис. 7.7), что снижает концентрацию изгибных напряжений при сохранении опорной длины вкладыша. Одним из наиболее принципиальных вопросов при конструировании коленчатого вала является выбор схемы расположения кривошипов. От этого конструктивного параметра решающим образом зависят уравновешенность двигателя, равномерность его хода, параметры крутильных колебаний коленчатого вала. Как правило, приоритет при решении данного вопроса распределяется следующим образом:
Newer news items:
Older news items:
|