СОСТАВНОЙ КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ Российский патент 1994 года по МПК F16C3/12 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к коленчатым составным валам.

Известен составной коленчатый вал, содержащий цапфы, щеки и шатунные шейки, которые соединены между собой при помощи пальцевого прессового и резьбового соединения [1].

Недостатками аналога являются малая надежность работы соединения при передаче крутящего момента, а также сравнительно большая стоимость изготовления из-за высоких требований по точности и сложности его сборки.

Известен составной коленчатый вал, содержащий цапфы, соединенные со щеками, и связанную с последними эксцентриковую шатунную шейку, установленную и закрепленную в щеках [2].

Недостатками прототипа являются малая надежность фиксации шейки от проворота, а также необходимость достаточно точного выполнения цапф и центрирования опор вала для обеспечения удовлетворительной работы подшипниковых узлов.

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение изготовления и сборки вала.

Это достигается тем, что по меньшей мере одна щека и сопряженные с ней шейка и цапфа выполнены в виде шарнирно связанных между собой звеньев втулочной цепи.

Поставленная цель достигается тем, что щека шарнирной связи может быть выполнена в виде прямоугольной рамки внутренними параллельными плоскостями, а на концевых участках шейки и цапфы шарнирной связи выполнены лыски, расположенные внутри рамки и контактирующие с ее параллельными плоскостями, причем шейка и цапфа связаны с рамкой посредством резьбовых стяжных соединений.

Цель достигается тем, что резьбовое стяжное соединение может быть выполнено в виде болтов с гайками, расположенных в сквозных отверстиях рамки, шейки и цапфы.

Цель достигается тем, что одна из щек может быть выполнена за одно целое с шейкой и цапфой.

На фиг. 1 показан составной коленчатый вал; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Вал содержит цапфы 1 и 2, щеки 3 и 4, соединенные соответственно с цапфами, и шатунную шейку 5, связанную со щеками. При этом шейка 5, щека 4 и цапфа 2 связаны между собой шарнирно и выполнены в виде звеньев втулочной цепи.

Щека 4 шарнирной связи может быть выполнена в виде рамки с внутренними параллельными плоскостями 6, а на концевых участках шейки 5 и цапфы 2 выполнены лыски 7, расположенные внутри рамки и контактирующие с ее параллельными плоскостями, при этом шейка 5 и цапфа 2 связаны с рамкой посредством резьбовых стяжных соединений.

Резьбовое стяжное соединение может быть выполнено в виде болтов 8 с гайками, установленных в сквозных отверстиях 9 рамки, отверстии 10 шейки и отверстии 11 цапфы 2.

Щека 1 может быть выполнена за одно целое с шейкой 5 и цапфой 1.

При использовании составного коленчатого вала, например, в двигателе внутреннего сгорания возвратно-поступательное движение рабочих органов, связанных кинематически с шатунной шейкой 5, преобразуется во вращение вала, передающего крутящий момент через цапфу 1 или 2 на потребитель. Выполнение связи одной из щек с шейкой 5 и цапфой 2 шарнирной, в виде звеньев втулочной цепи, позволяет снизить требования к точности изготовления как деталей самого вала, так и корпусных опор, в которых расположены цапфы 1 и 2. Так, окончательная затяжка болтов 8 может производиться после установки собранного вала в опоры корпуса, а при работе двигателя детали вала имеют возможность самоустанавливаться под действием газовых сил и сил инерции даже при значительном усилии затяжки болтов 8 резьбового стяжного соединения.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет упростить изготовление и сборку вала при высокой надежности соединения и передаче крутящего момента.

Использование: машиностроение, составные коленвалы. Сущность изобретения: составной коленвал содержит цапфы 1 и 2, щеки 3 и 4 и шатунную шейку 5. По меньшей мере одна щека 4 и сопряженные с ней шейка 5 и цапфа 2 выполнены в виде шарнирно связанных звеньев втулочной цепи. Щека 4 выполнена в виде прямоугольной рамки, концевые участки шейки 5 и цапфы 2 выполнены с лысками, контактирующими внутренними параллельными поверхностями рамки. Шейка 5 и цапфа 2 связаны с рамкой стяжными болтами. Щека 3 связана за одно целое с цапфой 1. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. СОСТАВНОЙ КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ, содержащий по меньшей мере две цапфы, соединенные со щеками, и связанную с последними шатунную шейку, отличающийся тем, что по меньшей мере одна щека и сопряженные с ней шейка и цапфа выполнены в виде шарнирно связанных между собой звеньев втулочной цепи. 2. Вал по п.1, отличающийся тем, что щека шарнирной связи выполнена с виде прямоугольной рамки с внутренними параллельными плоскостями, а на концевых участках шейки и цапфы шарнирной связи выполнены лыски, расположенные внутри рамки и контактирующие с ее параллельными плоскостями, причем шейка и цапфа связаны с рамкой посредством резьбовых стяжных соединений. 3. Вал по пп.1 и 2, отличающийся тем, что резьбовые стяжные соединения выполнены в виде болтов с гайками, расположенных в сквозных отверстиях рамки, шейки и цапфы. 4. Вал по пп.1 - 3, отличающийся тем, что одна из щек выполнена за одно целое с шейкой и цапфой.