Нижняя головка — шатун — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Нижняя головка — шатун
Cтраница 1
Нижняя головка шатуна выполнена с косым разъемом для возможности установки и снятия шатуна через цилиндр двигателя. Крышку нижней головки крепят двумя болтами разной длины, которые фиксируют стопорными шайбами. Длинный болт является призонным, определяющим положение крышки относительно шатуна. [1]
Нижняя головка шатуна имеет косой разъем, в котором устанавливают биметаллические вкладыши с антифрикционным слоем из алюминиевого сплава. В крышке шатуна запрессованы штифты, обеспечивающие совпадение боковых плоскостей крышки и тела шатуна. [3]
Нижняя головка шатуна имеет косой разъем, в котором устанавливают биметаллические вкладыши с антифрикционным слоем из алюминиевого сплава. Затягивают шатунные болты через боковые окна блок-картера. В крышке шатуна запрессованы штифты, обеспечивающие совпадение боковых плоскостей крышки и тела шатуна. [4]
Нижняя головка шатуна разъемная, стальные вкладыши головки залиты свинцовистой бронзой. Крышка нижней головки крепится к шатуну двумя болтами. [5]
Нижняя головка шатуна разъемная, крышка нижней головки крепится к шатуну двумя болтами. [6]
Нижняя головка шатуна отъемная, выполнена в виде стальной штамповки из двух половин. Стальные вкладыши нижней головки залиты баббитом. Нижняя головка крепится к шатуну двумя болтами. [7]
Нижняя головка шатуна состоит из двух частей ( фиг. При больших размерах головки, для возможности выемки шатуна через цилиндр, стык между частями головки приходится делать косым ( фиг. [9]
Нижняя головка шатуна обычно имеет вкладыш, залитый антифрикционным металлом. Самую головку шатуна очень редко заливают антифрикционным металлом. Безусловно, правильнее применять конструкцию со вкладышем, так как при этом облегчается его замена и представляется возможность иметь вкладыш в запасе. [10]
Нижняя головка шатуна ( рис. 39) по условиям ее монтажа, как правило, делается разъемной и имеет размеры, позволяющие-вынимать поршень с шатуном через цилиндр. Разъем головки обычно располагают в плоскости оси шатунной шейки. В судовых и стационарных тихоходных двигателях нижнюю головку шатуна часто выполняют не только разъемной, но и отъемной ( рис. 39, б), состоящей из двух половин, которые соединяются между собой и с шатуном болтами. Между верхней половиной головки и шатуном ставится стальная прокладка. Изменяя толщину этой прокладки, можно изменять длину шатуна, а следовательно, регулировать степень сжатия. [12]
Нижняя головка шатуна вместе с коленчатым валом совершает вращательное движение, преобразуя таким образом прямолинейное перемещение поршня во вращательное движение коленчатого вала. [14]
Страницы: 1 2 3 4 5
Крышка — нижняя головка — шатун
Крышка — нижняя головка — шатун
Cтраница 1
Крышки нижних головок шатунов невзаимозаменяемы. Для повышения жесткости крышка нижней головки шатуна имеет с наружной стороны четыре ребра. [1]
Крышка нижней головки шатуна выполняется с ребрами и утолщениями различной формы, чем достигается достаточная прочность и жесткость, а следовательно, меньший износ подшипника и шейки коленчатого вала. Нижняя головка 6 шатуна некоторых пусковых двигателей тракторов изготовляется неразъемной; в нее запрессовывается иногда роликовый или игольчатый подшипник. В нижней головке шатуна иногда делают сверление, через которое периодически фонтанирует масло для смазки зеркала цилиндра, кулачков распределительного вала и толкателей. [3]
Крышки нижней головки шатуна крепят к шатуну болтами; Крышки 23 шатунов не взаимозаменяемы. [4]
Крышка нижней головки шатуна крепится двумя болтами из хромоникелевой стали. Болты предохраняются от самоотвинчивания специальными замковыми шайбами. Крышки нижней головки шатуна не взаимозаменяемы. В нижнюю головку шатуна вставляются два сменных вкладыша, образующих шатунный подшипник. Вкладыши шатунных подшипников выполняются из углеродистой стали, а их рабочая поверхность для уменьшения трения покрыта слоем свинцовистой бронзы и обработана с высокой точностью. Верхние и нижние вкладыши шатунных подшипников взаимозаменяемы. Для предотвращения проворачивания вкладышей в головке шатуна на их краях выдавлены усы, которые входят в выточки, сделанные в нижней головке шатуна. [6]
Как указывалось выше, крышка нижней головки шатуна должна рассчитываться на изгиб под действием инерционной нагрузки. Поршневая головка шатуна рассчитывается на растяжение, изгиб и удельное давление на опорную поверхность втулки. [7]
После этого следует отвернуть гайки, снять крышки нижних головок шатунов и вынуть из цилиндров поршни с шатунами. Поршни и другие снятые детали необходимо пометить для того, чтобы при сборке они были поставлены на свои места. [8]
Примером может служить крепление крышек коренных подшипников блока цилиндров, крышек нижних головок шатунов, головки блока цилиндров двигателя. [9]
По указанной причине, а также для уменьшения веса болты крепления крышки нижней головки шатуна часто выполняются в одной поковке с телом шатуна ( фиг. [10]
В бескрейцкопфных машинах со смазыванием разбрызгиванием проверяют глубину погружения в масло штырей, ввернутых в
Вынуть шплинты из болтов нижних головок шатунов и поочередно отвинтить гайки шатунных болтов, снять крышки нижних головок шатунов. [12]
Поэтому, находясь в напряженном состоянии, они подвергаются воздействию переменных сил инерции поступательно движущихся и вращающихся масс, а также изгибающих моментов, возникающих вследствие деформации
Страницы: 1 2 3
ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА ШАТУНА
ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА ШАТУНА
Шатун изготовлен из стали 40Н2МА (ГОСТ 4543—71), а крышка из стали 40Х (ГОСТ 4543—71). Нижняя головка имеет косой разъем под углом 55°±30′ к продольной оси. Шатун соединен с крышкой двумя болтами, ввернутыми в резьбовые отверстия тела шатуна. Фиксация шатуна и крышки осуществляется по шлицам и фиксирующему пояску на одном из шатунных болтов. Очень важно для работы шатунных болтов и вкладышей плотное сопряжение шлицов, поэтому грязь, заусеницы и забоины на шлицах не допускаются. Шатун с крышкой составляют комплект, одна из деталей которого не может быть заменена деталью другого комплекта. Перед сборкой шатуна резьбу болтов смазывают графитной смазкой. Затяжку начинают с длинного болта тарированным ключом крутящим моментом 20—22кгс-м.
Рис 1. Шатун
На шатуне и крышке вблизи стыка наносятся метки спаренности шатуна с крышкой.
В нижней головке шатуна имеется отверстие диаметром 93+0’021 мм под вкладыши подшипников, в верхней головке —отверстие диаметром 56+0’03 мм под бронзовую втулку. Внутренняя поверхность втулки окончательно обработана до диаметра 50+0.040 мм после запрессовки в отверстие верхней головки шатуна, при этом колебание размера для одного шатуна должно быть не более 0,004 мм.
В процессе эксплуатации двигателя у шатунов могут возникать следующие неисправности: изгиб и скручивание, износ отверстий в нижней головке и бронзовой втулке.
Шатуны с указанными неисправностями восстанавливают. Шатуны, имеющие трещины любого размера и расположения, а также отклонение торцов верхней и нижней головок от положения в одной плоскости более чем на 1,0 мм, выбраковываются. Проверка на отсутствие трещин осуществляется на магнитном дефектоскопе в магнитном поле при силе тока 800 А.
Бронзовую втулку из верхней головки выпрессовывают при износе отверстия во втулке более 50,08 мм или при ослаблении посадки втулки.
Для ремонта устанавливают крышку на шатун и крепят болтами. Окончательную затяжку болтов крутящим моментом 20—22 кгс-м производят на приспособлении.
Шатун торцом нижней головки устанавливают на площадку пленки 1, головку болта крепления крышки шатуна вставляют в головку 2 приспособления и включают электродвигатель 3. В момент затяжки болта с усилием 20—22 кгс-м реактивные силы поднимают правый конец планки / с грузом 7 вверх; планка нажмет на концевой выключатель б, который выключит электродвигатель 3. Затяжку второго болта производят в том же порядке.
Погнутые шатуны с кривизной, не превышающей 1,0 мм на длине шатуна, допускается исправлять обработкой торцов верхней головки шатуна. Правка шатуна не допускается.
Торец верхней головки обрабатывают с двух сторон в размеры, показанные на рис. 1. Внутренний диаметр нижней головки шатуна проверяется после контрольной затяжки шатунных болтов моментом 20—22 кгс-м. Предельно допустимый диаметр — до 92, 98—93,05 мм, если среднее арифметическое диаметров в плоскости стыка и сечении, перпендикулярном стыку, не выходит за пределы 93,00—93,021 мм..
Рис 2. Приспособление для расточки отверстий в головке шатуна. 1 — прижим; 2, 14 — съемные пальцы; 3 — накидная гайка; 4 — планка; 5, 15 — установочные втулки; 6, 10 — съемные приставки; 7 — палец срезанный; 8, 18 — направляющие втулки; 9, 12 — конусные шайбы; 11 — при хват; 13 — болт; 16 — установочный палец; 17 — упор; 19 — корпус
Восстановление отверстия в нижней головке шатуна производят осталиванием. Предварительную расточку отверстия до диаметра 93,6 мм под осталивание и окончательную расточку до диаметра 92,96+0’035 мм производят на алмазно-расточном станке мр-дели 2705 в специальном приспособлении (рис. 2).
Для расточки отверстия в нижней головке шатуна на корпус 19 устанавливают съемную приставку 6 установочной втулки 5 в базовое отверстие диаметром 130+0’04 мм. На приставку 6 устанавливают шатун отверстием в верхней головке на палец 7, а торцом нижней головки на торец втулки 5 фиксируют отверстие нижней головки относительно оси шпинделя станка съемным пальцем 2. Устанавливают прижимную планку 4, крепят шатун в приспособлении накидной гайкой 3, вынимают съёмный палец 2 и растачивают отверстие. Расточку отверстия после осталивания производят за два прохода. Предварительно растачивают отверстие до диаметра 92,4 мм резцом с пластинкой из твердого сплава Т5КЮ (частота вращения расточной головки 372 об/мин, подача головки — 0,23 мм/об). Окончательно растачивают отверстие до диаметра 92,96+0>034 мм резцом с пластинкой из твердого сплава Т30К4 (частота вращения расточной головки — 520 об/мир, подача —0,1 мм/об). После расточки отверстие в нижней головке шатуна хонингуют в размер 93+0’021 мм.
Кроме процесса осталивания отверстия нижней головки шатуна, в последнее время разработан способ газопорошковой наплавки, заключающийся в том, что самофлюсующийся порошок ПГ-ХН80СР2 (РТУ УССР 1179—67) наносится на восстанавливаемую поверхность посредством ее подачи через пламя ацетилено-кислородной горелки специальной конструкции, использующей эффект эжекции (тип горелки ГАЛ-2-68).
Рис.3 Хонинговальная головка.
1- гидроцилиндр; 2 — опорная втулка: 3 — установочный палец; 4 — планка; 5 — колодка хонинго-вальной головки; 6 — алмазные бруски; 7 — поводок; в —- чека; 9 — стержень; 10 — толкатель; 11 — корпус головки: 12 — разжимной конус; 13 — планка: 14 — прижимная втулка; 15 — шатун; 16 — корпус
Химический состав порошка ПГ-ХН80СР2: углерод — 0,3—: 0,6%, кремний — 1,5—3,0%, железо — 4,5—5,0%, хром — 12— 15%, бор — 1,5—2,5%, никель — 80,2—73,9%.
Порошок выпускается Торезским заводом твердых сплавов Министерства цветной металлургии.
Перед нанесением- порошковой композиции шатун должен быть собран с нижней крышкой; болты крепления крышки шатуна затянуть моментом 20—22 кгс-м.
При наплавке поверхности отверстия в самом шатуне стержень, его нужно охлаждать путем погружения в воду по головку. При наплавке отверстия в крышке шатуна охлаждение не требуется. Толщина наплавленного слоя — 0,1 мм. Твердость наплавленной поверхности — HRC 35—40. Трудоемкость наплавки — 7—10 мин на один шатун.
После наплавки отверстие нижней головки шатуна хонингуют до получения номинального размера 93+0>021 мм. Хонингование отверстия в нижней головке шатуна после расточки или наплавки. производят на вертикально-хонинговальном станке модели ЗМ82-в приспособлении, показанном на рис. 3. Хонинговальную головку крепят в патроне, который устанавливают в шпиндель станка. Привод механизма разжима брусков встроен в шпиндельную бабку станка. Поступательное движение от привода передается толкателю 10 и через поводок 7 разжимному конусу 12. Последний, воздействуя на планки 13, разжимает колодки 5 с алмазными брусками 6. Хонингуют отверстие предварительно до диаметра 92,99+°>021 мм алмазными брусками марки 2768-0103-Г-АСР 100/8Q-50M-73 (ГОСТ 16606—71) при удельном давлении брусков 4—6 кгс/см2 и окончательно до диаметра 93+0>021 мм алмазными брусками марки 2768-0103-1-АСМ 28/20-50М-73 (ГОСТ 16606—71) при удельном давлении брусков 3—5 кгс/см2. Хонинговальная головка должна делать 88 двойных ходов в минуту при 88 об/мин шпинделя станка. Шероховатость поверхности после окончательной обработки не ниже /?а = 0,63 мкм.
При ослаблении посадки или провороте бронзовой втулки отверстие в верхней головке после выпрессовки втулки растачивают под ремонтный размер 56,25 мм. Расточку отверстия под ремонтную втулку и во втулке под поршневой палец производят на алмазно-расточном станке модели 2705 в приспособлении, показанном на рис. 70.
С корпуса 19 приспособления снимают съемную приставку, 6, а на ее место устанавливают съемную приставку 10 и крепят болтами. На приставку устанавливают шатун, базируя отверстием в нижней головке на установочный палец 16 и упор /7, фиксируют отверстие верхней головки относительно оси шпинделя станка съемным пальцем 14, крепят шатун в приспособлении болтом 13 и вынимают съемный палец 14. Растачивают отверстие до диаметра 56,25+0’03 мм под ремонтную втулку резцом с пластинкой из твердого сплава Т30К4 при 860 об/мин расточной головки и подаче 0,1 мм/об. Шероховатость поверхности после обработки Ra = = 1,25 мкм.
В расточенное отверстие запрессовывают ремонтную втулку (рис. 4), изготовленную из бронзы БрОЦС 5-5-5 (ГОСТ 61.3—65).
Рис. 4. Ремонтная втулка верхнее головки шатуна
Наружный диаметр Д втулки для расточенного на ремонтный размер отверстия в шатуне должен быть 56,25
Бронзовую втулку запрессовывают с натягом 0,05—0,12 мм заподлицо с торцом шатуна, совместив масляные отверстия во втулке и шатуне. Перед запрессовкой втулку охладить до температуры минус 50°С в специальном контейнере с сухим льдом.
Рис. 5. Приспособление для контроля шатуна 2, 6 — индикатор; 3 — основание; 4 — корпус; 5 — стойка; 7 — упор; 9 — базовый палец; 10 — установочный палец; U — скоба
Расточку отверстия в бронзовой втулке до диаметра 50 4+0°;оз10 мм производят при частоте вращения расточной головки 1600 об/мин и подаче 0,06 мм/об.
Шероховатость поверхности после расточки /?а = 0,63-7-0,32 мкм. Перед мойкой масляный канал в шатуне прочищают шомполом. Промывают шатун в моечной машине и обдувают сжатым воздухом.
Изгиб, скручивание шатуна, расстояние между осями отверстий верхней и нижней головок проверяют на контрольном приспособлении (ряс. 73).
Настройку индикаторов, установленных ‘ на приспособлении, производят по эталону.
В верхнюю головку шатуна вставляют установочный палец 10, надевают шатун отверстием нижней головки на базовый палец 9 и кладут выступающими поверхностями установочного пальца 10 на упор 7.
Непараллельность осей отверстий верхней и нижней головок не должна превышать 0,04 мм на длине 100 мм.
Оси отверстий должны лежать в одной плоскости, отклонение не более 0,03 мм на длине 100 мм.
Расстояние между осями должно быть 280±0,03 мм.
Контроль отверстий (диаметр 50^0^° mm и диаметр 93+0’021 мм) производят индикаторным нутромером. Шероховатость поверхностей в отверстиях головок — а = 0,63 мкм торцов а=1,25 мкм. Проверяют совпадение отверстий во втулке и шатуне.
Конструкция шатунов
Верхняя головка шатуна выполняется неразъемной и в зависимости от типа крепления поршневого пальца может быть цельной или разрезной. При закреплении пальца в шатуне верхнюю головку делают с косым разрезом. В некоторых конструкциях применяют круглые тонкостенные головки. В двухтактных мотоциклетных двигателях и в некоторых двигателях для малолитражных автомобилей устанавливают игольчатые подшипники. В этом случае конструкция головки получается более тяжелой и сложной, но при этом значительно увеличивается продолжительность работы без ремонта.
При применении плавающего пальца в верхнюю головку шатуна запрессовывают бронзовую (из листовой бронзы) или биметаллическую втулку, которую после запрессовки протягивают или подвергают алмазному растачиванию. Смазка пальца в верхней головке шатуна осуществляется маслом, засасываемым как через зазоры с торца, так и через отверстия 1 или прорези 2 в верхней части головки. Широкое распространение получила смазка поршневого пальца маслом под давлением, поступающим по каналу 3 в стержне шатуна от коленчатого вала.
Во избежание защемления верхней головки из-за удлинения коленчатого вала в осевом направлении при нагреве между головкой и бобышками поршня предусматривается зазор около 1,5 мм на сторону.
При неправильном распределении массы между верхней и нижней головками часть металла снимают с прилива 4, расположенного на верхней головке. У некоторых шатунов центр отверстия головки смещают на величину е относительно наружной поверхности головки, что уменьшает деформацию головки при восприятии сил газов.
В некоторых дизелях в верхней части головки шатуна ставят распылитель, предназначенный для орошения маслом внутренних ребер днища поршня. В этом случае на внутренней поверхности втулки шатуна делают маслораспределяющие канавки.
Стержень шатуна симметричен относительно продольной оси нижней головки. Смещение стержня шатуна относительно нижней головки позволяет при двухпролетном коленчатом вале сократить расстояние между осями цилиндров и тем самым уменьшить длину и массу двигателя. Несимметричные шатуны коротким плечом нижней стороны головки устанавливаются в сторону ближайшего коренного подшипника. В таких конструкциях шатунные шейки неравномерно изнашиваются по длине. Наибольший износ наблюдается под коротким плечом нижней головки несимметричного шатуна.
Стержень шатуна может иметь круглое , кресто-образное, Н-образное и двутавровое сечения. Первые три типа сечений в автомобильных двигателях применяются весьма редко. Обычно шатуны изготовляют двутаврового сечения. Такие шатуны при относительно малой массе имеют большую жесткость.
В случае подвода масла от шатунной шейки коленчатого вала к верхней головке шатуна в его стержне делают канал , диаметркоторогозависитот длины шатуна и колеблетсяв пределах 4—8 мм.
В быстроходных двигателях стержню шатуна придают обтекаемую форму . Стержень шатуна имеет плавные переходы к головкам, что уменьшает концентрацию напряжений.
Нижнюю головку шатуна обычно выполняют разъемной. Только при применении роликовых или игольчатых подшипников нижние головки делают неразъемными. Однако они не получили большого распространения из-за увеличения массы и габаритных размеров, а также необходимости применения разъемных коленчатых валов.
Нижняя головка шатуна должна обладать высокой жесткостью, что связано с надежной работой тонкостенных вкладышей, иметь наименьшие габаритные размеры, определяющие контуры картера, а также минимальную массу. Во избежание больших концентраций напряжений очертания кривошипной головки должны быть плавными с большими радиусами переходов.
В разъемных нижних головках крышка притягивается болтами или шпильками, сила затяжки которых должна обеспечивать плотный стык при работе двигателя на любом скоростном режиме.
При проектировании шатуна необходимо стремиться к повышению жесткости бобышек нижней головки, уменьшению кольцевых опорных площадей под головку и гайку шатунного болта, чтобы предотвратить возможность возникновения дополнительных изгибных напряжений в теле шатунного болта.
У большинства автомобильных двигателей шатуны имеют но два болта, которые должны быть равномерно затянуты.
Крышки нижних головок шатунов упрочняются ребрами и приливами различных форм.
Для смазки зеркала цилиндра, распределительного вала и толкателей шатуны некоторых двигателей имеют отверстие А диаметром 1—1,5 мм, через которое в момент совпадения его с отверстием в коленчатом валу подается масло. При проектировании нижней головки шатуна необходимо принять все меры, чтобы избежать концентрации напряжений.
У двигателей с блок-картерами нижняя головка шатуна должна проходить через цилиндр при демонтаже кривошипно-шатун-ного механизма.
ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА ШАТУНА
ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА ШАТУНА
Шатун изготовлен из стали 40Н2МА (ГОСТ 4543—71), а крышка из стали 40Х (ГОСТ 4543—71). Нижняя головка имеет косой разъем под углом 55°±30′ к продольной оси. Шатун соединен с крышкой двумя болтами, ввернутыми в резьбовые отверстия тела шатуна. Фиксация шатуна и крышки осуществляется по шлицам и фиксирующему пояску на одном из шатунных болтов. Очень важно для работы шатунных болтов и вкладышей плотное сопряжение шлицов, поэтому грязь, заусеницы и забоины на шлицах не допускаются. Шатун с крышкой составляют комплект, одна из деталей которого не может быть заменена деталью другого комплекта. Перед сборкой шатуна резьбу болтов смазывают графитной смазкой. Затяжку начинают с длинного болта тарированным ключом крутящим моментом 20—22кгс-м.
Рис 1. Шатун
На шатуне и крышке вблизи стыка наносятся метки спаренности шатуна с крышкой.
В нижней головке шатуна имеется отверстие диаметром 93+0’021 мм под вкладыши подшипников, в верхней головке —отверстие диаметром 56+0’03 мм под бронзовую втулку. Внутренняя поверхность втулки окончательно обработана до диаметра 50+0.040 мм после запрессовки в отверстие верхней головки шатуна, при этом колебание размера для одного шатуна должно быть не более 0,004 мм.
В процессе эксплуатации двигателя у шатунов могут возникать следующие неисправности: изгиб и скручивание, износ отверстий в нижней головке и бронзовой втулке.
Шатуны с указанными неисправностями восстанавливают. Шатуны, имеющие трещины любого размера и расположения, а также отклонение торцов верхней и нижней головок от положения в одной плоскости более чем на 1,0 мм, выбраковываются. Проверка на отсутствие трещин осуществляется на магнитном дефектоскопе в магнитном поле при силе тока 800 А.
Бронзовую втулку из верхней головки выпрессовывают при износе отверстия во втулке более 50,08 мм или при ослаблении посадки втулки.
Для ремонта устанавливают крышку на шатун и крепят болтами. Окончательную затяжку болтов крутящим моментом 20—22 кгс-м производят на приспособлении.
Шатун торцом нижней головки устанавливают на площадку пленки 1, головку болта крепления крышки шатуна вставляют в головку 2 приспособления и включают электродвигатель 3. В момент затяжки болта с усилием 20—22 кгс-м реактивные силы поднимают правый конец планки / с грузом 7 вверх; планка нажмет на концевой выключатель б, который выключит электродвигатель 3. Затяжку второго болта производят в том же порядке.
Погнутые шатуны с кривизной, не превышающей 1,0 мм на длине шатуна, допускается исправлять обработкой торцов верхней головки шатуна. Правка шатуна не допускается.
Торец верхней головки обрабатывают с двух сторон в размеры, показанные на рис. 1. Внутренний диаметр нижней головки шатуна проверяется после контрольной затяжки шатунных болтов моментом 20—22 кгс-м. Предельно допустимый диаметр — до 92, 98—93,05 мм, если среднее арифметическое диаметров в плоскости стыка и сечении, перпендикулярном стыку, не выходит за пределы 93,00—93,021 мм..
Рис 2. Приспособление для расточки отверстий в головке шатуна. 1 — прижим; 2, 14 — съемные пальцы; 3 — накидная гайка; 4 — планка; 5, 15 — установочные втулки; 6, 10 — съемные приставки; 7 — палец срезанный; 8, 18 — направляющие втулки; 9, 12 — конусные шайбы; 11 — при хват; 13 — болт; 16 — установочный палец; 17 — упор; 19 — корпус
Восстановление отверстия в нижней головке шатуна производят осталиванием. Предварительную расточку отверстия до диаметра 93,6 мм под осталивание и окончательную расточку до диаметра 92,96+0’035 мм производят на алмазно-расточном станке мр-дели 2705 в специальном приспособлении (рис. 2).
Для расточки отверстия в нижней головке шатуна на корпус 19 устанавливают съемную приставку 6 установочной втулки 5 в базовое отверстие диаметром 130+0’04 мм. На приставку 6 устанавливают шатун отверстием в верхней головке на палец 7, а торцом нижней головки на торец втулки 5 фиксируют отверстие нижней головки относительно оси шпинделя станка съемным пальцем 2. Устанавливают прижимную планку 4, крепят шатун в приспособлении накидной гайкой 3, вынимают съёмный палец 2 и растачивают отверстие. Расточку отверстия после осталивания производят за два прохода. Предварительно растачивают отверстие до диаметра 92,4 мм резцом с пластинкой из твердого сплава Т5КЮ (частота вращения расточной головки 372 об/мин, подача головки — 0,23 мм/об). Окончательно растачивают отверстие до диаметра 92,96+0>034 мм резцом с пластинкой из твердого сплава Т30К4 (частота вращения расточной головки — 520 об/мир, подача —0,1 мм/об). После расточки отверстие в нижней головке шатуна хонингуют в размер 93+0’021 мм.
Кроме процесса осталивания отверстия нижней головки шатуна, в последнее время разработан способ газопорошковой наплавки, заключающийся в том, что самофлюсующийся порошок ПГ-ХН80СР2 (РТУ УССР 1179—67) наносится на восстанавливаемую поверхность посредством ее подачи через пламя ацетилено-кислородной горелки специальной конструкции, использующей эффект эжекции (тип горелки ГАЛ-2-68).
Рис.3 Хонинговальная головка.
1- гидроцилиндр; 2 — опорная втулка: 3 — установочный палец; 4 — планка; 5 — колодка хонинго-вальной головки; 6 — алмазные бруски; 7 — поводок; в —- чека; 9 — стержень; 10 — толкатель; 11 — корпус головки: 12 — разжимной конус; 13 — планка: 14 — прижимная втулка; 15 — шатун; 16 — корпус
Химический состав порошка ПГ-ХН80СР2: углерод — 0,3—: 0,6%, кремний — 1,5—3,0%, железо — 4,5—5,0%, хром — 12— 15%, бор — 1,5—2,5%, никель — 80,2—73,9%.
Порошок выпускается Торезским заводом твердых сплавов Министерства цветной металлургии.
Перед нанесением- порошковой композиции шатун должен быть собран с нижней крышкой; болты крепления крышки шатуна затянуть моментом 20—22 кгс-м.
При наплавке поверхности отверстия в самом шатуне стержень, его нужно охлаждать путем погружения в воду по головку. При наплавке отверстия в крышке шатуна охлаждение не требуется. Толщина наплавленного слоя — 0,1 мм. Твердость наплавленной поверхности — HRC 35—40. Трудоемкость наплавки — 7—10 мин на один шатун.
После наплавки отверстие нижней головки шатуна хонингуют до получения номинального размера 93+0>021 мм. Хонингование отверстия в нижней головке шатуна после расточки или наплавки. производят на вертикально-хонинговальном станке модели ЗМ82-в приспособлении, показанном на рис. 3. Хонинговальную головку крепят в патроне, который устанавливают в шпиндель станка. Привод механизма разжима брусков встроен в шпиндельную бабку станка. Поступательное движение от привода передается толкателю 10 и через поводок 7 разжимному конусу 12. Последний, воздействуя на планки 13, разжимает колодки 5 с алмазными брусками 6. Хонингуют отверстие предварительно до диаметра 92,99+°>021 мм алмазными брусками марки 2768-0103-Г-АСР 100/8Q-50M-73 (ГОСТ 16606—71) при удельном давлении брусков 4—6 кгс/см2 и окончательно до диаметра 93+0>021 мм алмазными брусками марки 2768-0103-1-АСМ 28/20-50М-73 (ГОСТ 16606—71) при удельном давлении брусков 3—5 кгс/см2. Хонинговальная головка должна делать 88 двойных ходов в минуту при 88 об/мин шпинделя станка. Шероховатость поверхности после окончательной обработки не ниже /?а = 0,63 мкм.
При ослаблении посадки или провороте бронзовой втулки отверстие в верхней головке после выпрессовки втулки растачивают под ремонтный размер 56,25 мм. Расточку отверстия под ремонтную втулку и во втулке под поршневой палец производят на алмазно-расточном станке модели 2705 в приспособлении, показанном на рис. 70.
С корпуса 19 приспособления снимают съемную приставку, 6, а на ее место устанавливают съемную приставку 10 и крепят болтами. На приставку устанавливают шатун, базируя отверстием в нижней головке на установочный палец 16 и упор /7, фиксируют отверстие верхней головки относительно оси шпинделя станка съемным пальцем 14, крепят шатун в приспособлении болтом 13 и вынимают съемный палец 14. Растачивают отверстие до диаметра 56,25+0’03 мм под ремонтную втулку резцом с пластинкой из твердого сплава Т30К4 при 860 об/мин расточной головки и подаче 0,1 мм/об. Шероховатость поверхности после обработки Ra = = 1,25 мкм.
В расточенное отверстие запрессовывают ремонтную втулку (рис. 4), изготовленную из бронзы БрОЦС 5-5-5 (ГОСТ 61.3—65).
Рис. 4. Ремонтная втулка верхнее головки шатуна
Наружный диаметр Д втулки для расточенного на ремонтный размер отверстия в шатуне должен быть 56,25
Бронзовую втулку запрессовывают с натягом 0,05—0,12 мм заподлицо с торцом шатуна, совместив масляные отверстия во втулке и шатуне. Перед запрессовкой втулку охладить до температуры минус 50°С в специальном контейнере с сухим льдом.
Рис. 5. Приспособление для контроля шатуна 2, 6 — индикатор; 3 — основание; 4 — корпус; 5 — стойка; 7 — упор; 9 — базовый палец; 10 — установочный палец; U — скоба
Расточку отверстия в бронзовой втулке до диаметра 50 4+0°;оз10 мм производят при частоте вращения расточной головки 1600 об/мин и подаче 0,06 мм/об.
Шероховатость поверхности после расточки /?а = 0,63-7-0,32 мкм. Перед мойкой масляный канал в шатуне прочищают шомполом. Промывают шатун в моечной машине и обдувают сжатым воздухом.
Изгиб, скручивание шатуна, расстояние между осями отверстий верхней и нижней головок проверяют на контрольном приспособлении (ряс. 73).
Настройку индикаторов, установленных ‘ на приспособлении, производят по эталону.
В верхнюю головку шатуна вставляют установочный палец 10, надевают шатун отверстием нижней головки на базовый палец 9 и кладут выступающими поверхностями установочного пальца 10 на упор 7.
Непараллельность осей отверстий верхней и нижней головок не должна превышать 0,04 мм на длине 100 мм.
Оси отверстий должны лежать в одной плоскости, отклонение не более 0,03 мм на длине 100 мм.
Расстояние между осями должно быть 280±0,03 мм.
Контроль отверстий (диаметр 50^0^° mm и диаметр 93+0’021 мм) производят индикаторным нутромером. Шероховатость поверхностей в отверстиях головок — а = 0,63 мкм торцов а=1,25 мкм. Проверяют совпадение отверстий во втулке и шатуне.
Нижняя головка — шатун — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3
Нижняя головка — шатун
Cтраница 3
Нижняя головка шатуна и втулка имеют вырез, позволяющий пальцу 20 опираться на промежуточную опору. [31]
Нижняя головка шатуна у всех двигателей разъемная, плоскость разъема перпендикулярна к оси шатуна. Крышка прикреплена к шатуну двумя болтами. Гайки шатунных болтов корончатые, стопорятся шплинтами. В нижнюю головку шатуна у всех двигателей, за исключением двигателя МЗМА-400, установлены тонкостенные стальные взаимозаменяемые вкладыши с антифрикционной заливкой. У двигателей МЗМА-400 заливка сделана по шатуну без вкладышей. [32]
Нижняя головка шатуна имеет разъем по оси отверстия и ее отъемную часть называют крышкой. Плоскость разъема нижней головки относительно оси шатуна обычно располагается перпендикулярно. В случае когда шатун не может быть вынут через цилиндр двигателя, что приводит к затруднению монтажа и ремонта ( двигатели Д-40, Д-48, ЯМЗ-238НБ), плоскость разъема нижней головки располагают под углом к оси шатуна. В конструкции таких шатунов крышка фиксируется относительно головки шатуна мелкими треугольными елочными шлицами, нарезанными на их стыковых поверхностях. [33]
Нижняя головка шатуна также имеет стальной вкладыш, залитый баббитом. По мере подработки или уплотнения баббита вынимают регулирующие прокладки. Нормальный зазор между вкладышем и валом поддерживается от 0 08 мм до 0 2 мм для больших валов. [34]
Нижняя головка шатуна разъемная, в ней устанавливаются вкладыши 5 шатунного подшипника. Шатун обрабатывается вместе с крышкой 4, и поэтому она невзаимозаменяема с крышками других шатунов. [35]
Нижняя головка шатуна разъемная, без вкладышей. [36]
Нижняя головка шатуна у большинства двигателей выполняется разъемной, с плоскостью разъема перпендикулярной продольной оси шатуна. [37]
Нижняя головка шатуна в отличие от верхней не подвержена сильному тепловому воздействию, однако имеет полное ( круговое) скольжение по шейке коленчатого вала. [38]
Нижняя головка шатуна имеет разъем под углом 45 для удобства снятия шатуна через цилиндр. Подшипники нижней головки шатуна по устройству аналогичны коренным подшипникам коленчатого вала. Вкладыши подшипников удерживаются от проворачивания усиками, входящими в углубления в стыках половин головки цилиндров. Верхний вкладыш имеет отверстие для выбрызгивания масла на стенки цилиндров. В верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая втулка с прорезью для подвода смазки. Шатун соединяется с поршнем через поршневой палец 2 плавающего типа. [40]
Нижнюю головку шатуна 4 ( рис. 115) обрабатывают в сборе с крышкой 6, что исключает взаимозаменяемость крышек шатунов. Крышка крепится к шатуну коротким 3 и длинным 1 болтами из хромоникелевой стали. Стержень шатуна имеет канал, по которому масло поступает от нижней головки к втулке верхней головки и поршневому пальцу. В нижнюю головку устанавливают сменные вкладыши 5 шатунного подшипника. [42]
Нижнюю головку шатуна и крышку растачивают вместе для получения отверстия правильной цилиндрической формы. [43]
Крышка нижней головки шатуна крепится двумя болтами из хромоникелевой стали. Болты предохраняются от самоотвинчивания специальными замковыми шайбами. Крышки нижней головки шатуна не взаимозаменяемы. В нижнюю головку шатуна вставляются два сменных вкладыша, образующих шатунный подшипник. Вкладыши шатунных подшипников выполняются из углеродистой стали, а их рабочая поверхность для уменьшения трения покрыта слоем свинцовистой бронзы и обработана с высокой точностью. Верхние и нижние вкладыши шатунных подшипников взаимозаменяемы. Для предотвращения проворачивания вкладышей в головке шатуна на их краях выдавлены усы, которые входят в выточки, сделанные в нижней головке шатуна. [45]
Страницы: 1 2 3 4 5
Устройство КШМ
|
КШМ ВАЗ 2110, 2111, 2112
|
Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) преобразует прямолинейное возвратно-поступательные движения поршней, воспринимающих давление газов, во вращательное движение коленчатого вала.
Устройство КШМ можно разделить на две группы: подвижные и неподвижные.
Подвижные детали:
поршень, поршневые кольца, поршневые пальцы и шатуны, коленчатый вал, маховик.
Блок-картер, головка блока цилиндров, гильзы цилиндров. Имеются также фиксирующие и крепежные детали.
Поршневая группа
Поршневая группа включает в себя поршень, поршневые кольца, поршневой палец с фиксирующими деталями. Поршень воспринимает усилие расширяющихся газов при рабочем ходе и передает ею через шатун па кривошип коленчатого вала; осуществляет подготовительные такты; уплотняет над поршневую полость цилиндра как от прорыва газов в картер, так и от излишнего проникновения в нее смазочного материала.
Коренные подшипники
Для коренных подшипников применяются подшипники скольжения, выполненные в виде вкладышей, основой которых является стальная лента толщиной 1,9—2,8 мм для карбюраторных двигателей и 3—6 мм для дизелей. В качестве антифрикционного материала вкладышей используют высокооловянистый алюминиевый сплав для карбюраторных двигателей и трехслойные с рабочим слоем из свинцовой бронзы.
Маховик
Маховик служит для уменьшения неравномерности вращения коленчатого вала, накопления энергии во время рабочего хода поршня, необходимой для вращения вала в течение подготовительных тактов, и вывода деталей КШМ из ВМТ (верхней мертвой точки) и НВТ (нижней мертвой точки).
В многоцилиндровых двигателях маховик является, в основном, накопителем кинетической энергии, необходимой для пуска двигателя и обеспечения плавного трогания автомобиля с места.
Маховики отливают из чугуна в виде лиска с массивным ободом и проводят его динамическую балансировку в сборе с коленчатым валом. На ободе маховика имеется посадочный поясок для напрессовки зубчатого венца для электрического пуска стартером. На цилиндрической поверхности маховика находятся метки или маркировочные штифты и надписи, определяющие момент прохождения ВМТ поршнем первого цилиндра. На торцевую рабочую поверхность опирается фрикционный диск сцепления. Для крепления его кожуха имеются резьбовые отверстия. Маховик центрируют по наружной поверхности фланца с помощью выточки, а положения его относительно коленчатого вала фиксируют установочным штифтом или несимметричным расположением отверстий крепления маховика.
Поршни
Форма и конструкция поршня, включая днище поршня и отверстие под поршневой палец, в значительной степени определяются формой камеры сгорания.
|
Устройство шатуна
|
Устройство КШМ автомобиля.
1 — стопорное кольцо, 2 — поршневой палец, 3 — маслосьемные кольца, 4 — компрессионные кольца, 5 — камера сгорания, 6 — днище поршня, 7 — головка поршня: 8 — юбка поршня; 9 — поршень: 10 — форсунка; 11- шатун; 12 — вкладыш; 13 — шайба , 14 — длинный болт; 15 — короткий болт; 16 — крышка шатуна, 17 — втулка шатуна; 18 — номер на шатуне; 19 — метка на крышке шатуна; 20 — шатунный болт.
Поршень состоит из головки поршня и направляющей части — юбки поршня. С внутренней стороны имеются приливы — бобышки с гладкими отверстиями под поршневой палец. Для фиксации пальца в отверстиях проточены канавки под стопорные кольца. В зоне выхода отверстий на внешних стенках юбки выполняются местные углубления, где стенки юбки не соприкасаются со стенками цилиндров. Таким образом получаются так называемые холодильники. Для снижения температуры нагрева направляющей поршня в карбюраторных двигателях головку поршня отделяют две поперечные симметричные прорези, которые препятствуют отводу теплоты от днища.
Нагрев, а следовательно, и тепловое расширение поршня по высоте неравномерны. Поэтому поршни выполняют в виде конуса овального сечения. Головка поршня имеет диаметр меньше, чем направляющая. В быстроходных двигателях, особенно при применении коротких шатунов, скорость изменения боковой силы довольно значительна. Это приводит к удару поршня о цилиндр. Чтобы избежать стуков, при перекладке поршневые пальцы смещают на 1,4—1,6 мм в сторону действия максимальной боковой силы, что приводит к более плавной перекладке и снижению уровня шума.
Головка поршня состоит из днища и образующих ее стенок, в которых именно канавки под поршневые кольца. В нижней канавке находятся дренажные отверстия для отвода масла диаметром 2,5—3 мм. Днище головки является одной из стенок камеры сгорания и воспринимает давление газов, омывается открытым пламенем и горячими газами. Для увеличения прочности днища и повышения обшей жесткости головки се стенки выполняются с массивными ребрами. Днища поршней изготовляют плоскими, выпуклыми, вогнутыми и фигурными. Форма выбирается с учетом типа двигателя, камеры сгорания, процесса смесеобразования и технологии изготовления поршней.
Поршневые кольца
Поршневые кольца — элементы уплотнения поршневой группы, обеспечивающие герметичность рабочей полости цилиндра и отвод теплоты от головки поршня.
По назначению кольца подразделяются на:
Компрессионные кольца — препятствующие прорыву газов в картер и отводу теплоты в стенки цилиндра.
Маслосъемные кольца — обеспечивающие равномерное распределение масла по поверхности цилиндра и препятствующие проникновению масла в камеру сгорания.
Изготовляются кольца из специальною легированною чугуна или стали. Разрез кольца, называемый замком, может быть прямым, косым или ступенчатым. По форме и конструкции поршневые кольца дизелей делятся на трапециевидные, с конической поверхностью, и подрезом, маслосъемные, пружинящие с расширителем; поршневые кольца карбюраторных двигателей — на бочкообразные, с конической поверхностью со скосом, с подрезом; маслосьемные — с дренажными отверстиями и узкой перемычкой, составные предсталяют собой два стальных лиска (осевой и радиальный расширители).
Составное маслосъемное поршневое кольцо (а) и его установка в головке поршня двигателя: 1 — дискообразное кольцо; 2 — осевой расширитель; 3 — радиальный расширитель; 4— замок кольца; 5 — компрессионные кольца; 6 — поршень; 7 — отверстие в канавке маслосъемного кольца.
|
Для повышения износостойкости первого компрессионного кольца, работающего и условиях высоких температур и граничного трения, его поверхность покрывают пористым хромом. Устанавливая на поршень поршневые кольца, необходимо следить за тем, чтобы замки соседних колец были смещены один относительно другого на некоторый угол (90 —180 градусов). Поршневой палец обеспечивает шарнирное соединение шатуна с поршнем. Поршневые пальцы изготовляют из малоуглеродистых сталей. Рабочую поверхность тщательно обрабатывают и шлифуют. Для уменьшения массы палец выполняют пустотелым. |
Установка поршневого пальца
|
|
Шатун шарнирно соединяет поршень с кривошипом коленчатого вала. Он воспринимает от поршня и передает коленчатому валу усилие давления газов при рабочем ходе, обеспечивает перемещение поршней при совершении вспомогательных тактов. Шатун работает в условиях значительных нагрузок действующих по его продольной оси. Шатун состоит из верхней головки, в которой имеется гладкое отверстие под подшипник поршневого пальца; стержня двутаврового сечения и нижней головки с разъемным отверстием для крепления с шатунной шейкой коленчатого вата. Крышка нижней головки крепится с помощью шатунных болтов. Шатун изготавливают методом гарячей штамповки из высокочественной стали. Для более подробного изучения создан раздел «Устройство шатуна«. |
Устройство шатуна
|
Для смазывания подшипника поршневого пальца (бронзовая втулка) в верхней головке шатуна имеются отверстие или прорези. В двигателях марки «ЯМЗ» подшипник смазывается под давлением, для чего в стержне шатуна имеется масляный канал. Плоскость разъема нижней головки шатуна может располагаться под различными углами к продольной оси шатуна. Наибольшее распространение получили шатуны с разъемом перпендикулярным к оси стержня, В двигателях марки «ЯМЗ» имеющим больший диаметр, чем диаметр цилиндра, pазмер нижней головки шатуна, выполнен косой разъем нижней головки, так как при прямом разъеме монтаж шатуна через цилиндр при сборке двигателя становится невозможным. Для подвода масла к стенкам цилиндра на нижней головке шатуна имеется отверстие. С целью уменьшения трения и изнашивания в нижние головки шатунов устанавливают подшипники скольжения, состоящие из двух взаимозаменяемых вкладышей (верхнего и нижнею).
Вкладыши изготовляются из стальной профилированной ленты толщиной 1,3—1,6 мм для карбюраторных двигателей и 2—3,6 мм для дизелей. На ленту наносят антифрикционный сплав толщиной 0,25—-0,4 мм — высокооловянистый алюминиевый сплав (для карбюраторных двигателей). На дизелях марки «КамАЗ» применяют трехслойные вкладыши, залитые свинцовистой бронзой. Шатунные вкладыши устанавливаются в нижнюю головку шатуна с натягом 0,03—0,04 мм. От осевого смешения и провертывания вкладыши удерживаются в своих гнездах усиками, входящими в пазы, которые при сборке шатуна и крышки должны располагаться на одной стороне шатуна.
Устройство двигателя автомобиля не сложно для обучения, главное изучать материал последовательно и систематизированно.
СОДЕРЖАНИЕ:
1. Устройство КШМ двигателя
1.1 Подвижные детали КШМ
1.2 Неподвижные детали КШМ
2. Неисправности КШМ двигателя
2.1 Звуки неисправностей двигателя (стуки двигателя)
2.2 Признаки и причины неисправностей двигателя автомобиля
3. Капитальный ремонт двигателя автомобиля