Тонкостенный вкладыш подшипникового узла кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1993 года по МПК F16C33/04 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в опорах валов, в частности двигателей внутреннего сгорания .

Целью изобретения является повышение долговечности и эксплуатации надежности путем равномерного распределения нагрузки на подшипник.

На фиг. 1 изображен тонкостенный вкладыш подшипникового узла; на фиг. 2 - сечение А-А: на фиг.1 на фиг. 3 - распределение давления на предлагаемый вкладыш подшипника; на фиг. 4 - распределение давления (эпюра давлений) на вкладыш подшипника, принятого за прототип, при перемещениях коленчатого вала в зазорах и деформациях его.

Тонкостенный вкладыш подшипникового узла (см. фиг. 1) состоит из стального корпуса 1,антифрикционного слоя 2,прира- боточного покрытия 3, торцевых поверхностей 4. После установки коленчатого вала 5 (см. фиг. 3) между слоем 3 и валом 5 находится масляный слой толщиной ho, который обеспечивает жидкостное трение при вращении коленчатого вала 5. Поперечное сечение стального корпуса 1 выполнено монотонно уменьшающимся от оси симметрии 0-0 (см. фиг. 2) к торцевым поверхностям 4. Толщина стального корпуса 1 у торцевых поверхностей 4 отличается от толщины слоя по оси симметрии 0-0 на величину Ј (0-2- 0,3) Д , где А - диаметральный зазор в подшипниковом узле в сборе.

Тонкостенный вкладыш подшипникового узла функционирует следующим образом. При работе двигателя внутреннего сгорания коленчатый вал 5 (см. фиг. 3) перемещается в зазорах и деформируется под действием нагрузок, а так как толщина стального корпуса 1 переменная, то это обеспечивает постоянную толщину h0 масляного слоя (см. фиг. 3) между коленчатым валом 5 и приработочным слоем 3, что уменьшает местную перегрузку на подшипник и улучшает условия прирабатываемо- ст и.

В предлагаемом вкладыше подшипника скольжения происходит смещение максимальной нагрузки от торца подшипника в

(Л

С

00

о о

ю

ю

сторону оси симметрии 0-0 при постоянной толщине масляного слоя п. При этом происходит перераспределение нагрузки по поверхности вкладыша подшипника, а значение qmax: смещается от торца вкладыша.

Максимальное давление у вкладыша подшипника, принятого за прототип (см.фиг. 4), смещено к торцевой поверхности 4 вкладыша подшипника. Поскольку толщина масляного слоя h0 переменная, то это ухудшает условия прирабатываемости вкладышей подшипников, а кроме того, макси- .мальное значение qmax удельного давления в этом случае увеличивается, так как нагрузка распределяется на меньшую площадь вкладыша подшипника.

Выполнение тонкостенного вкладыша подшипникового узла таким образом, что поперечное сечение металлического корпуса вкладыша выполнено монотонно уменьшающимся от оси симметрии к торцевым поверхностям, при этом разница толщины металлического корпуса у торца и по оси симметрии определяется из зависимости Д(0,2-0,3)Д , где А - диаметральный зазор в подшипниковом узле в сборе, обеспечивает угол наклона металлического корпуса соответствующим наклону коленчатого вала при перемещении в зазорах и деформациям под действием нагрузки. Это создает благоприятные условия для прира0

5

0

5

0

батываемости вкладыша подшипникового узла..

Таким образом, предлагаемый тонкостенный вкладыш подшипникового узла позволяет улучшить приспосабливаемость коленчатого вала в опорах, что снижает максимальное давление на вкладыш и следова- тельно повышается долговечность и эксплуатационная надежность последнего. Кроме того, за счет улучшения условий прирабатываемости, так как толщина масляного слоя постоянная, значительно снижается износ вкладышей подшипников. Формула изобретения Тонкостенный вкладыш подшипникового узла кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания, содержащий металлический корпус с антифрикционным слоем и приработочным покрытием на его внутренней поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности и эксплуатационной надежности путем равномерного распределения нагрузки на подшипник, поперечное сечение металлического корпуса вкладыша выполнено монотонно уменьшающимся от оси симметрии к торцевым поверхностям, при этом разница толщины металлического корпуса у торца и по оси симметрии составляет (0,2-0,3) А , где А-диаметральный зазор в подшипниковом узле в сборе.

Сущность изобретения: поперечное сечение металлического корпуса вкладыша с антифрикционным слоем и приработочным покрытием на внутренней поверхности выполнено монотонно уменьшающимся от оси симметрии к торцевым поверхностям, при этом разница толщины металлического корпуса у торца, и по оси симметрии составляет (0,2-0,3) Д гдеА -диаметральный зазор в подшипниковом узле в сборе. 4 ил.

риа1

А-А повернуто

фиг.2