Двигатели
внутреннего сгорания

 
         

 

Главная
Основы конструирования
Расчеты
Силы и моменты
Поршневая группа
Шатуны и штоки
Коленчатые валы
Подшипники
Система газораспределения
Корпусные детали
Анализ конструкции
Устройство и
принцип действия

КШМ
ГРМ
Система смазки
Система охлаждения
Система питания
Система зажигания
Пуск двигателей
Увеличение мощности
Разное

Подшипники нижней головки шатуна

Подшипники нижней головки шатуна автомобильных и тракторных двигателей изготовляют в виде тонкостенных вкладышей, являющихся подшипниками скольжения, для которых применяют спл'авы, обладающие высокими антифрикционными свойствами и необходимой механической стойкостью. Только в редких случаях применяют подшипники качения, причем наружными и внутренними рбоймами (кольцами) для их роликов служат сама головка шатуна и шейка вала. Головку в этих случаях делают неразъемной, а коленчатый вал—составным или разборным. Поскольку вместе с .изношенным роликовым подшипником приходится инргда заменять весь шатунно-кривошипный узел, то широкое применение подшипники. качения находят лишь в сравнительно дешевых двигателях мотоциклетного типа.
Из антифрикционных подшипниковых сллавов в современных двигателях чаще всего применяют баббиты на свинцовой основе, алюминиевые в ы с о к о о л о в я н и с т ы е сплавы и с в и и ц о в и с т у ю бронзу. Из сплавов на оловянной основе ранее широко применяли сплав баббит Б83, содержащий 83% олова. Это качественный, но дорогой подшипниковый сплав1. Более дешевым является сплав свинцово-оловянистый СОС-6-6, содержащий по 5—6% сурьмы и олова, остальное — свинец. Он обладает хорошими антифрикционными и механическими свойствами, стоек против коррозии, отлично прирабатывается и по сравнению с высокооловянистым баббитом способствует меньшему износу шеек коленчатого вала. Применяют его для бензиновых двигателей, а < также в качестве приработочного покрытия. В двигателях с повышенными нагрузками на шатунные подшипники применяют алюминиевый высокооловянистый сплав А0-20, содержащий 20% олова, 1 % меди, остальное —алюминий, а также алюминиевый сплав АО-6 с содержанием 6% олова, 1% меди, 1% никеля и 0,2% титана. Эти •сплавы используют для подшипников тракторных дизелей и V-об-разных бензиновых двигателей.
Для шатунных подшипников дизелей, работающих с особенно высокими нагрузками, применяют свинцовистую бронзу БрС-30, содержащую 30% свинца. Как подшипниковый материал, свинцовистая бронза обладает повышенными механическими свойствами, но сравнительно плохо прирабатывается и подвержена коррозии под действием кислотных соединений,' накапливающихся в масле. При использовании свинцовистой бронзы картерное масло должно содержать поэтому специальные присадки, предохраняющие подшипники от разрушения.       
Вкладыши нижней головки шатуна, или шатунные вкладыши, изготовляют сменными взаимозаменяемыми с номинальными и ремонтными размерами, т. е. рассчитанными на определенное уменьшение диаметра шеек вала при ремонте двигателя. Общий вид вкладышей показан на рис. 2.23. Два вкладыша 7, поставленные в головку, образуют ее подшипник. Вкладыши имеют стальную, реже бронзовую, основу с нанесенным на ней слоем антифрикционног© сплава. Различают вкладыши толстостенные и тонкостенные. Вкладыши несколько увеличивают габариты и массу нижней головки шатуна, особенно толстостенные, имеющие толщину стенок более 3—4 мм, поэтому последние применяются только для сравнительно тихоходных двигателей (однако 4-миллиметровые вкладыши также относят иногда к тонкостенным).
Шатуны автомобильных двигателей, как правило, оснащают тонкостенными вкладышами с толщиной около '2• мм, изготовленными из стальной ленты толщиной 1,5—1,7 мм, покрытой антифрикционным сплавом, слой которого составляет всего 0,2—0,4 мм. Такие двухслойные вкладыши называют биметаллическими. Шатунные вкладыши тракторных дизелей имеют толщину 2,5—3,0 мм.
В настоящее время получили распространение трехслойные так называемые триметаллические тонкостенные вкладыши, у которых на стальную ленту сначала наносят подслой, например медно-нике-левый, а потом уже антифрикционный сплав. Трехслойные вкладыши для шатунных подшипников дизелей состоят из стальной основы, слоя свинцовистой бронзы, толщина которого обычно составляет 0,3—0,7 мм, покрытого сверху тонким слоем (примерно 0,03 мм) свинцово'-оловянистого сплава, что улучшает прирабатываемость вкладышей, предохраняет их от зкоррозии, от схватывания в период приработки и повышает' усталостную прочность основного антифрикционного слоя. Свинцово-оловя'нистые покрытия рекомендуют также при использовании сплава АО-6, -толщина слоя которого на стальной ленте обычно составляет 0,4 мм. Трехслойные вкладыши допускают большие удельные давления на подшипники, чем биметаллические.
Гнезда под вкладыши и сами вкладьгши обрабатывают с точностью, обеспечивающей полную взаимозаменяемость для данного двигателя, что значительно упрощает ремонт. При этом вкладыши отштамповывают под номинальный размер гнезда, но, добиваясь надлежащего прилегания вкладышей к постелям и лучшего контакта со стенками головки шатуна, их дополнительно обжимают в специальном.штампе так, чтобы в свободном состоянии
они имели строго заданную форму с определенным увеличением диаметра в зоне разъема, т. е. на стыке. Вследствие такого распрямления вкладышей при последующей установке на место их приходится вдавливать в гнездо, что облегчает, кстати, монтаж узла. Кроме заданного распрямления обеспечивают и обязательное • (в пределах 0,1 мм) выступание стыковой кромки вкладышей над плоскостью разъема гнезда с той целью, чтобы при затягивании шатунных болтов обеспечивался гарантированный натяг, предотвра- * щающий проворачивание вкладышей. Эта же задача частично возлагается и на фиксирующий ус, который отгибают у одной из кромок вкладыша. Фиксирующий ус входит в специальную пазовую канавку, выфрезеровываемую в стенке головки у разъема (см. рис. 2.23) и служит установочным при монтаже. Толстостенные вкладыши фиксируют штифтами. Шатунные подшипниковые вкладыши быстроходных двигателей смазывают маслом, поступающим через сверление в кривошипе. Для поддержания давления в смазочном слое и увеличения его несущей способности рабочую поверхность шатунных вкладышей рекомендуют выполнять без маслораспреде-лительных дуговых или продольных сквозных канавок, но с обязательными выемками (холодильниками) на стыках верхнего и нижнего вкладышей подшипника. Диаметральный зазор между вкладышами и шатунной шейкой вала в бензиновых двигателях составляет 0,025—0,08 мм, в тракторных дизелях до 0,09—0,14 мм.
Одинарные шатуны, конструкции которых подробно рассмотрены выше, получили большое распространение не только в однорядных, но и в двухрядных автомобильных и тракторных двигателях. В последнем случае на каждую кривошипную шейку вала рядом друг с другом устанавливают по два одинарных шатуна. Вследствие этого один ряд цилиндров смещается относительно другого вдоль оси вала на величину, равную ширине нижней головки шатуна. Чтобы уменьшить такое смещение цилиндров, нижнюю головку изготовляют с возможно меньшей шириной, а инопда шатуны изготовляют с асимметричным стержнем.
Использование обычных одинарных шатунов в двухрядных двигателях приводит к увеличению длины шатунной шейки вала и общей длины двигателя, но в целом такая конструкция является самой простой и экономически целесообразной. Шатуны имеют одинаковую* конструкцию, создаются и одинаковые условия работы для всех цилиндров двигателя.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 



  Разработано специально для liciss.ru, все права защищены.
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.