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 качения

Смазывание подшипника производится разбрызгиванием масла из шатунного подшипника или обливанием маслом из специального насадка.
Для уменьшения влияния кромок иногда используют ролики с выпуклым профилем, скосами или же кольца с выпуклым профилем роликовой дорожки - бом-бинированные подшипники.
В качестве коренных опор двигателей чаще всего используют стандартные или специальные радиальные неразъемные роликоподшипники с короткими цилиндрическими роликами.
Применяют подшипники качения или неполные-без внутреннего кольца, или полные-с наружным и внутренним кольцами. В первом случае коленчатый вал цельный, а дорожки качения выполнены непосредственно на его щеках. Коленчатый вал относительно короткий с массивными коренными опорами, жесткий. Во втором случае для установки узла подшипника не требуется термообработки посадочной поверхности коленчатого вала. Однако из условий монтажа подшипника либо коленчатый вал должен быть выполнен разъемным, что уменьшает его жесткость, либо внутреннее кольцо подшипника необходимо фиксировать на шейке коленчатого вала при помощи дополнительных полуколец, что уменьшает жесткость опоры.
Кольца и ролики подшипника изготовляют из шарикоподшипниковых хромистых сталей, сепаратор-из латуни. Технические требования, предъявляемые к подшипнику в зависимости от его класса точности, должны удовлетворять ГОСТ 520-71*.
Условия работы подшипников качения в коренных опорах двигателей имеют ряд особенностей по сравнению с условиями работы подшипников скольжения.
1.            Между роликом и опорной поверхностью может образоваться гидродинамический слой масла толщиной 0,2-0,5 мкм. Давление в нем может достигать нескольких тысяч мегапаска-лей, причем оно изменяется в зависимости от частоты вращения вала, числа роликов и частоты изменения внешних сил. Это давление вызывает местные переменные деформации деталей, изменяет свойства смазочного материала и грузоподъемность подшипника.
2.            Действующая нагрузка на ролики распределяется по поверхности, составляющей угол 180° по окружности опоры блок-картера, а на ее распределение по роликам значительное влияние оказывают местные жесткости опорного узла.
3.            Под действием внешней нагрузки цилиндричность опоры нарушается, что может привести к заклиниванию роликов в некоторых зонах и их проскальзыванию в ненагруженной зоне. Эти явления приводят к повышенному неравномерному изнашиванию роликов и колец. Проскальзывание роликов также может происходить в случае пуска двигателя при низкой температуре.
4.            Вследствие линейного контакта между роликом и кольцом при форсировании двигателя могут возникнуть повышенные контактные напряжения и уменьшится ресурс двигателя.
5.            Деформация опоры, нарушение соосности между подшипником и опорой могут обусловить появление кромочных эффектов, резко снижающих срок службы подшипников.
Расчет подшипника качения сводится к определению его долговечности (в ч) при эквивалентной нагрузке

где п- частота вращения подшипника, об/мин; С-динамическая грузоподъемность подшипника, Н; Р- эквивалентная динамическая нагрузка, Н; р- показатель степени (для роликовых подшипников р = 10/3).
Динамическая грузоподъемность (в Н) роликового подшипника

где /с-коэффициент динамической грузоподъемности, зависящий от размеров деталей подшипника, точности их изготовления и материала; /-число рядов тел качения в подшипнике (для однорядных подшипников i = 1); /е и а-соответственно длина и угол контакта ролика; Z и DT- соответственно число и диаметр роликов.
Коэффициент /с для простых цилиндрических роликов выбирают по таблицам в зависимости от отношения DTcosoL/dm (где <fm-средний диаметр расположения роликов). Если DTcosv./dm находится в пределах 0,1-0,2, то и /с изменяется от 7,53 до 7,98.
Если ролики бомбинированные, коэффициент /с необходимо увеличить на 20%, а для бомбинированных роликов повышенной точности-на 30%.
Эквивалентная динамическая нагрузка где X и У-коэффициенты соответственно радиальной и осевой нагрузок, зависящие от типа подшипника (для радиального роликоподшипника X р 1, Y — 0); Fr-средняя радиальная нагрузка, которая определяется по векторной диаграмме сил, действующих на коренную опору двигателя; V-коэффициент вращения; кд-коэффициент безопасности, учитывающий влияние динамических условий работы подшипника; кг-температурный коэффициент, учитывающий влияние температурного режима работы на долговечность подшипника (при t = При умеренных толчках, колебаниях нагрузки и кратковременных перегрузках до 150% нормальной нагрузки коэффициент безопасности ка =
В качестве примера на рис. 192, а показана коренная опора дизеля ЯМЗ-240. Радиальный роликоподшипник (рис. 192, б) без внутреннего кольца установлен на круглой коренной опоре-щеке коленчатого вала. Ролики 2 фиксируются на коленчатом валу специальными буртиками. Наружное кольцо I в опорах блока зафиксировано упругими кольцами с прорезями. В подшипнике 24 ролика размером 23 х 34 мм. Ролики и наружное кольцо выполнены из стали ШХ15СГ, сепаратор-из латуни JIC59-1. Сепаратор 3 выполнен таким образом, что обеспечивает невыпадание роликов из сепаратора по наружному и внутреннему диаметрам и свободное их вращение, а также смещение роликов в подшипнике без наружного кольца до диаметра не менее 203,5 мм.

1 2 3 4 5

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

 



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