Коленчатый вал Советский патент 1992 года по МПК F16C3/14 

Изобретение относится к двигателест- роению, а именно к конструкциям коленчатого вала, и может найти применение при производстве и ремонте коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания.

Известен коленчатый вал, выбранный в качестве прототипа предлагаемого технического решения, где участок шейки коленчатого вала окружают две полувтулки,. образующие подшипник. Каждая полувтулка снабжена профилированным выступом, который входит в специальное профилированное гнездо, выполненное на краю шейки, примыкающей к галтели вала. Полувтулки имеют сквозные отверстия, открывающие выходы каналов Для смазки. К недостаткам данной конструкции коленчатого вала прежде всего следует отнести то, что полувтулки фиксируются на шейке вала за счет дополнительно выполненных профилированных гнезд, что отрицательно сказывается на прочностных характеристиках вала и, следовательно, на его долговечности. Кроме того, данная конструкция вала имеет ограниченную область применения, так как нормальная работоспособность вала обеспечивается при его вращении только в одном направлении (в сторону выступов втулки) вследствие того, что полувтулки имеют выступы только на

ч ел

4 О

одном конце, в то время как второй конец выполнен гладким, Обратное вращение вала может вызвать задир вкладышей шатуна из-за неустойчивой позиции свободных концов полувтулок, что в свою очередь приве- дет к выходу всего агрегата из строя.

Целью изобретения является увеличение ресурса, повышение надежности и упрощение конструкции коленчатого вала.

Поставленная цель достигается тем, что в коленчатом валу, содержащем коренные и шатунные шейки с каналами для подвода смазки, охватывающие шейки накладки в форме частей втулки с разъемом в осевой плоскости, накладки, выполненные из упру- того материала, на своих концах, стыкующихся друг с другом, имеют полукольцевые выступы, которые попарно устанавливаются в гнездах, выполненных на выходе каналов для подвода смазки шейки коленчатого вала, гнезда представляют собой расширенные отверстия, расположенные соосно выходящему отверстию канала, и по диаметру равны внешнему диаметру полукольцевых выступов, а по глубине равны высоте выступов на краях накладок, полукольцевые выступы при стыковке друг с другом образуют составной цилиндрический выступ с центральным отверстием, равным диаметру выходящего отверстия канала, для бе спре- пятственного прохода смазки к трущимся поверхностям накладок и шатунных вкла- .дышей. На внешних сторонах накладок, соосно отверстию, образованному состыкованными полукольцевыми выступами, вы- полнены овальные выемки, большая ось которых расположена перпендикулярно образующей шейки. Выемки способствуют равномерному распределению смазки на трущихся поверхностях. Количество накла- док, являющихся частями втулки, равно количеству выходных отверстий каналоп для подвода смазки на шейке коленчатого вала.

Таким образом, оба конца каждой накладки за счет своих полукольцевых высту- Нов и гнёзд в каналах для подвода смазки фиксируются на шейке коленчатого вала в определенном положении, обеспечивающем продольную, радиальную и поперечную устойчивость.

Отличие предлагаемой конструкции состоит в том, что накладки, выполненные из упругого материала, на своих концах, стыкующихся друг с другом, имеют полукольцевые выступы, которые попарно ус- танавл шаются в гнезда, выполненные на выходе каналов для подвода смазки, и образуют составной цилиндрический выступ с центральным отверстием, вокруг которого на наружных поверхностях накладок выполйены овальные выемки для равномерного распределения смазки на трущихся поверхностях накладок и шатунных вкладышей. Кроме того, для фиксации накладок на шейках коленчатого вала в радиальном, продольном и поперечном направлениях в конструктивных элементах вала не требуется использовать какие-либо дополнительные проточки или отверстия, кроме тех, что уже существуют, предусмотренные первоначальной конструкцией вала.

На фиг.1 изображена шейка коленчатого вала с установленными на ней накладками (разрез шейки в плане); на фиг,2 - шейка коленчатого вала с накладками, поперечный разрез; на фиг.З - накладки, общий вид.

Коленчатый вал содержит коренные и шатунные шейки 1, в которых предусмотрены каналы 2 для подвода смазки, щеки 3, сменные накладки 4 имеют вид частей втулки и выполнены из упругого материала (например, сталь 60Г). накладки 4 имеют полукольцевые выступы 5, которые попарно устанавливаются в гнезда, выполненные на выходе каналов 2. Полукольцевые выступы 5 при стыковке друг с другом и установке в гнезда образуют составной цилиндрический выступ с центральным отверстием 6 для беспрепятственного прохода смазки к трущимся поверхностям. На внешних сторонах накладок вокруг отверстия 6 находится овальные выемки 7. Выемки расположены таким образом, что большая ось овала расположена перпендикулярно образующей шейки.

Монтаж накладок 4 на шейку коленчатого вала 1 производится путем простого на- движения каждой из них на шейку 1 вплоть до того, пока полукольцевые выступы 5 не войдут в гнезда и тем самым не обеспечат плотное сопряжение поверхности шейки 1 с внутренней поверхностью накладки 4,

В процессе работы накладки 4 неподвижно фиксируются в продольном, радиальном и поперечном направлениях на шейках 1 коленчатого вали за счет эффективного действия полукольцевых выступов 5 в гнездах, плотного сопряжения внутренней поверхности накладки 4 с поверхностью шейки 1, а также за счет упругих свойств материала, из которого сделаны накладки, не позволяющих полукольцевым выступам 5 самопроизвольно выйти из гнезда. При необходимости демонтаж накладок 4 производится следующим образом. Используя спицеобразный инструмент, который через отверстие 6 подводят под полукольцевой выступ 5 накладки 4, и прилагая усилия, направленные от шейки, выводят полукольцевой выступ 5 из гнезда, тем самым освобождая накладку 4 от зацепления с шейкой 1 коленчатого вала.

Исходя из выше изложенного, можно сделать вывод, что предлагаемая конструкция коленчатого вала более ремонтопригодна, чем все уже известные конструкции коленчатых валов, имеющих на шейках каналы для подвода смазки к трущимся поверхностям, так как для замены комплекта накладок у предлагаемой конструкции вала потребность в использовании дополнительного оборудования, материалов и инструмента полность отсутствует.

Данный коленчатый вал целесообразно использовать на всех двигателях внутреннего сгорания, имеющих коленчатые валы с коренными и шатунными шейками, снабженными каналами для подвода смазки к трущимся поверхностям.

Формула изобретения

1, Коленчатый вал, содержащий коренные и шатунные шейки с каналами для подвода смазки и охватывающие шейки накладки в виде частей втулки с разъемом в осевой плоскости с фиксирующими элементами, размещенными в гнездах, выполненных на шейках, о и ч а ю щ и л с я тем, что, с целью увеличения ресурса, повышения надежности и упрощения конструкции,

гнезда выполнены в виде отверстия,соосно- го выходящему отверстию канала, фиксиру- ,ющие элементы выполнены в виде полукольцевого выступа, наружный диаметр которого равен диаметру гнезда, а

внутренний - диаметру выходящего отверстия канала, при этом Накладки выполнены из упругого материала, выступы размещень; на контактирующих в плоскости разъема поверхностях частей втулки, а количество частей втулки равно количеству выходных отверстий каналов на соответствующей шейке.

2.Вал по п.1, отличающийся тем, что наружная поверхность части втулки

снабжена выемками, соосными внутреннему отверстию выступа.

3.Вал по п.2, отличающийся тем, что выемки выполнены в виде полуовала, большая ось которого расположена перпендикулярно образующей шейки.

Использование: в дпигатслестроении, а именно в конструкциях коленчатого вала, и может найти применение при производстве и ремонте коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания содержит коренные и шатунные шейки с каналами для подвода смазки и охватывающие шейки накладки в форме частей втулки с разъемом в осевой плоскости. Накладки изготовляются из упругого материала. Каждая накладка на контактирующих в плоскости разъема поверхностях имеет полукольцевые выступ, которые попарно устанавливаются в гнездах, выполненных на выходе каналов подвода смазки шейки коленчатого вала. Гнезда выполнены в виде отверстия, соосного выходящему отверстию канала, и по диаметру равны внешнему диаметру полукольцевых выступо з, а по глубине - высоте выступов. При стыковке полукольцевые выступы образуют канал по диаметру, равный выходящему отверстию канала смазки шейки вала, вокруг которого на наружной поверхности каждой из частей втулки соосно внутреннему отверстию выступа выполнены полуовальные выемки, большая ось которых расположена перпендикулярно образующей шейки. Количество накладок, являющихся частями втулки, равно количеству выходных отверстий каналов подвода смазки на шейке коленчатого вала, 2 з.п. ф-лы, 3 ил. е СО С

фае. i

А-А