Поршень Советский патент 1988 года по МПК F16J1/08 F16J1/22 

/J /i

(Л

Изобретение относится к поршневым машинам. Цель изобретения - повышение износостойкости поршня путем обеспечения непрерывной смазки поверхностей трения. Корпус поршня 1 сочленен своей сферической полостью 2 с верхней головкой шатуна посредством шарового шарнира. На наружной поверхности шарнира во взаимно перпендикулярных плоскостях выполнены лыс- ки 4, образуюшие с полостью 2 резервные смазочные объемы, сообщающиеся между собой при помощи радиальных каналов 5. При качании шатуна и проворачивании поршня смазка из резервных объемов засасывается в зону трения, обеспечивая стабильное гидродинамическое трение. 2 ил.

4 О ГО

4 00

фиг. 2

Изобретение относится к машиностроению, в частности к поршневым машинам.

Цель изобретения - повышение износостойкости и надежности соединения поршня с шатуном посредством шарового шарнира за счет непрерывного смазывания поверхностей трения.

На фиг. 1 представлено соединение, профильный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. I.

В корпусе поршня 1 выполнена сферическая полость 2 (фиг. 1). Верхняя головка шатуна 3 выполнена также по сфере того же номинального диаметра и вставлена в полость 2 поршня. Верхняя головка шатуна ; имеет четыре плоские лыски 4, расположен- ные попарно в диаметрально противоположных плоскостях. По центру шаровой голов- ; ки шатуна 3 просверлены два сквозных цилиндрических отверстия 5, сообшающихся с поверхностями лысок 4 (фиг. 2).

Подвижность данного соединения обеспечивается соответствующей стандартной посадкой для шаровых шарниров.

Таким образом, соединение предлагаемого поршня с шатуном представляет собой кинематическую пару с тремя степенями свободы: врашение вокруг трех осей, в том числе относительно продольной оси сопряжения поршень - цилиндр.

Имея такую степень подвижности, поршень при возвратно-поступательном движении вдоль образуюшей цилиндра свободно проворачивается или вращается относи- ;тельно продольной оси цилиндра, тем самым поршень получает возможность избирать себе такое положение в полости цилиндра, ; которое соответствует минимальному сопротивлению в его возвратно-поступательном движении под нагрузкой.

Соединение осуществляется подвижным закреплением шатуна непосредственно в поршне без вспомогательных деталей.

В охватывающей детали (поршне) выполняют цилиндрическую полость с полусферическим дном. Изготавливают сферическую головку охватываемой детали (шатуна). Сферическую головку шатуна вставляют в полость поршня, цилиндрическая часть которой специальным инструментом обминается по головке шатуна, формируя замкнутое сферическое соединение. Получают достаточно надежное скрепление двух деталей по сфере.

При соединении поршня с шатуном пор- , шень в процессе работы самоустанавливается в полости цилиндра, обеспечивая лучшую герметизацию камеры сгорания и уменьшение потерь на трение за счет более точного сопротивления поверхностей трения и снижения удельных давлений.

0 Как видно На фиг. 1 и 2, жидкое масло свободно попадает в полости, образованные лысками 4, и осевые цилиндрические отверстия 5, создавая тем самым постоянно дей- ствуюший резерв смазки вблизи зоны кон5 такта, определенной углом качания. При качании шатуна на угол (k и проворачивании (вращении) поршня относительно своей оси смазки из резервов засасывается в зону трения, обеспечивая стабильное гидродинамическое трение, снижение потерь на трение

0 и повышение износостойкости пары трения поршень - шатун.

Кроме того, в указанные смазочные полости, а также в глухое центральное отверстие 6 могут закладываться при сборке плас5 тичнЕ)1е и .металлоплакирующие смазки. Это особенно важно в периоды пуска двигателя, когда поверхности трения сухие, а жидкое масло из-за отсутствия относительного движения поверхностей трения с необходимой скоростью еще не может попасть в зону тре0 ния. В этот момент функции с.мазочного материала выполняют заложенные при сборке .пластичные или металлоплакирующие смазки.

35

Формула изобретения

Поршень, содержащий корпус со сферической полостью, сочлененный с верхней головкой щатуна посредством шарового шарнира, отличающийся тем, что, с целью повы40 шения надежности и износостойкости путем обеспечения непрерывной смазки поверхностей трения, на наружной поверхности шарового шарнира во взаимно перпендикулярных плоскостях выполнены лыски, образующие со сферической полостью порщня сма 5 зочные объемы, сообщающиеся между собой при помощи радиальных каналов.

дзиг.1