Шатун Советский патент 1988 года по МПК F16C7/00 

(Л

4

СО 4

С71

4

, Изобретение, относится к машиностроению, а n.vieiiHo к конструкнням шатунов дви- 1 ате,1ей внутреннего сгорания.

и,ель - ювьиие ние долювечности нутем ран,.опального распределения нанряжений.

Ма чертеже ноказаГ: шатун, общий вид;

Натуи состоит из тела I Н1атуна и крьин- ки 2. Крышка 2 вынолнена с опорными сопряженными с телом кры1пки 2 плошадками под поверхности кренежны.х эле.ментов 3 и выступом Ф для подгонки массы. Выступ 4 расположен симметрично оси шатуна и снабжен пазо.м 5. Ось цилиндрической поверхности дна паза 5 параллельна оси отверстия кривон ипной головки, сопряжена с боковыми повер.кностя.ми паза и образовапа частью цилиндра диаметром 0,12 - 0,14 диаметра крпзонпппюй головки, а коэффициент, учитываюпшй концентрацию напряжений в зоне наза 5, находится в пределах 1,6-1,7. Толпижа Ьл крьинки 2 в зоне паза 5 определена зависимостью

где толщина крышки в зоне галтели; коэффициент концентрации напряжений в зоне галтели; й- коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений в зоне паза; п - отношение макси.мальных нагрузок, действующих на крышку в направлениях оси шатуна и галтели. Устройство работает следующим образом.

В галтелях опорных площадок под крепежные элементы 3 при экенлуатациопных зазорах между валом и подшипником опасными являются напряжения растяжения, когда вектор силы давления на подшипник нроходит вблизи галтели, которые определяются, в основном, изгибом этого участка крьпнки относительно площадки контакта вала с подшипником. При прочих равных условиях напряжения растяжения растут с увеличением зазора в сопряжении вал-пощин- ник. Паз 5, выполненный па выступе 4 для подгопки массы шатуна, приводит к уменьшению жееткостн крышки 2. При этом .мак0

5

0

5

0

5

0

симальные нанряжения в галтелях снижаются. Оптимальная толщина крышки h в зоне паза 5 определяется из условия равенства напряжений от изгиба в этой зоне и зоне галтели при работе шатуна на режиме максимальных оборотов. Диаметр дна паза определяется из условия, чтобы значение коэффициента концентрации изгибных на- ггряжений в зоне паза было не выше этого коэффициента в зоне галтели. Последующее удаление материала выступа при подгонке массы шатуна не влияет на величину напряжений в галтелях крышки.

Формула изобретения

1.Шатун двигателя внутреннего сгорания с разъемной кривошинной головкой, крьи которой выполнена с опорными сопряженными с телом крышки площадками под поверхности крепежных элементов и выступом для подгонки массы, расположенным на упомянутой крышке сим.метрично оси шатуна и снабженным пазом, ось цилиндрической поверхности дна которого парал,1ель- на оси отверстия разъе.мной головки, отличающийся те.м, что, с целью повышения долговечности путем рационального распределения напряжений, толщина крышки hn. в зоне паза определена зависимостью

где hp -толщина крышки в зоне 1 а, 1тели; Х(5р-коэффициент концентрации нанряжений в зоне галтели; а - коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений в зоне паза; П- отношение максимальных нагрузок, действующих на в направлениях оси шатуна и галтели.

2.Шатун по п. 1, отличающийся тем, что поверхность дна сопряжена с боковыми поверхностями паза и образована частью цилиндра диаметром 0,12-0,14 диаметра отверстия кривошипной головки, а коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений в зоне наза, находится в пределах 1,6-1,7.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям шатунов двигателей внутреннего сгорания. Цель - по- вьинение долговечности путем рационального распределения напряжений. В шатуне с разъемной кривошипной заготовкой, содержащем тело 1 шатуна и крышку (К) 2, К 2 выполнена с опорными сопряженными с телом К 2 площадками под повер.чности крепежных элементов 3 и выступом 4 для нод- гонки массы. Выступ 4 снабжен пазом (П) 5. Ось нилиндрической поверхности дна Г1 5 параллельна оси отверстия головки. Толп1и- на h.v, К 2 в зоне И 5 онределена зависимостью h. hj-l/na/K p. где hp - толщина крышки в зоне галтели; К - коэффициент концентрации напряжений в зоне галтели; а - коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений в зоне паза и составляющий 1,6-1,7; п - отношение максимальных нагрузок, действующих на К 2 в нанравленпях оси шатуна и 1 алте,1и. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. о