Шатун Советский патент 1981 года по МПК F16C7/00 

(54) ШАТУН

I

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при разработке кривошипно-шатунного механизма двигателей внутреннего сгорания.

Известен шатун рядных двигателей с V и W-образным развалом блока цилиндров, содержащий поршневую головку, стержень, крышку 1.

Недостатком известного шатуна является его неточная динамическая балансировка, снижающая надежность и долговечность двигателя. Boзникaюш le при качании шатуна инерционные силы вызывают повышенный уровень вибраций из-за дополнительных перекладок поршня, что приводит к его ускоренному износу.

Цель изобретения - повышение надежности и долговечности путем снижения износа поршня и уровня вибраций.

Эта цель достигается за счет того, что шатун снабжен противовесом, выполненным в виде установленного на крышке балансира с возможностью его перемешения для регулировки центра тяжести.

На фиг. 1 представлена конструкция шатуна с балансиром; на фиг. 2 - расчетная

схема сил и моментов; на фиг. 3 - диаграмма суммарной боковой силы Nj и ее составляющей N.

Шатун содержит поршневую головку 1, стержень 2, крышку 3, установленный с возможностью перемещения балансир 4. Криво5 щипная головка шатуна установлена на шатунной шейке коленчатого вала 5.

На шатун действуют центробежная сила Р, сила инерции 1, суммарная боковая сила NJ, составляющая которой Nj, воз. никает под действием момента П сил инерции из-за его качания.

Наличие составляющей N вызывает появление перекладок 1 и 8 (фиг. 3) в несбалансированном шатуне. Эти перекладки ускоряют износ поршневой группы, и выJ5 зывают дополнительные вибрации.

Л,ля устранения перекладок перемещают балансир 4 относительно центра тяжести шатуна, при этом оптимальным является следующее соотношение координат центра 20 тяжести относительно кривошипной и поршневой головок:

-Ь Ьк 1-п+КГСо5«С+Л Coi2), где Ь„- расстояния центра тяжести шатуна до осей поршневой и кривошипной головок; М-приведенная масса шатуна; R - радиус кривошипа; at-угол поворота щеки кривошиR-J-отношение радиуса кривошипа к длине шатуна. При этом усилие N оказывается равно нулю, что устраняет перекладки 7 и 8 (фиг. 3). Величины Jj, L, L несбалансированного шатуна определяют его прокал кой и взвешивают на весах для определения центра тяжести. Уменьшение путем балансировки числа перекладок от 8 до 6 снижает износ поршневой группы, примерно вдвое, что повышает надежность и долговечность двигателя. Формула изобретения Шатун рядных двигателей с V-образным и W-образным развалом блоков цилиндров, содержащий поршневую головку, стержень, крышку, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности долговечности путем снижения износа порщня и уровня вибраций, шатун снабжен противовесом, выполненным в виде установленного на крышке балансира с возможностью регулировки центра тяжести. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Орлин А. С. и др. Конструкция и расчет поршневых и комбинированных двигателей. М., «Машиностроение, 1972, с. 185, р. 91.