Материал коленчатого вала: Материалы для коленчатого вала

0,15 Мн/м2 (1,5 кГ/см2), для коленчатых валов используют высоколегированные стали 18ХНМА, 18ХНВА и 40ХНМА с повышенными пределами текучести и прочности.

Обычно коленчатые валы изготовляют ковкой. В последнее время стали применять литые коленчатые валы из высокопрочного чугуна, модифицированного магнием, перлитного ковкого чугуна, легированного никельмолибдено-вого чугуна. 

Наибольшее применение для литых коленчатых валов получил высокопрочный ВЧ 50-1,5 (НВ 187—255) и перлитовый чугун.

Литые коленчатые валы имеют следующие преимущества по сравнению с коваными: меньший расходметалла,сокращениечисла операцийпримеханическойобработке,возможность придания оптимальных форм в отношении распределения металла и повышения усталостной прочности.

Литые коленчатые валы из чугуна обладают лучшей способностью гашения крутильных колебаний.

Литые чугунные валы обладают меньшей прочностью (особенно на изгиб), чем штампованные стальные валы. Поэтому у чугунных валов увеличивают диаметры шатунных и коренных шеек, толщину щек и радиусы галтелей. Чугунные коленчатые валы изготовляют полноопорными. Шейки чугунных валов имеют высокую износостойкость, что позволяет применять подшипники из свинцовистой бронзы.

Масса обработанного литого коленчатого вала на 10—15% меньше массы кованого.

После ковки коленчатые валы отжигают или нормализуют для снятия внутренних напряжений и понижения твердости до НВ 163—269,чтобы облегчитьмеханическую обработку.После механической обработки коленчатые валы перед шлифованием подвергают вторичной термической обработке (закалка и отпуск), что значительно улучшает их механические свойства и повышает поверхностную твердость шеек. Обычно вторичная термическая обработка производится с нагревом т. в. ч. (токами высокой частоты).

Глубина закаленного слоя должна быть не менее 3—4 м.и, чтобы после перешлифования шеек коленчатого вала под ремонтные размеры толщина закаленного слоя была не менее 1 мм. Твердость шеек коленчатого вала из стали 50Г HRC52—62, а из стали 45Г2 — HRC48—50.

Содержание

Из какого металла сделан коленвал

Материалы для коленчатого вала

Для изготовления коленчатых валов применяются стали 45, 45А, 40Х, 20Г2 и 50Г. 0,15 Мн/м2 (1,5 кГ/см2), для коленчатых валов используют высоколегированные стали 18ХНМА, 18ХНВА и 40ХНМА с повышенными пределами текучести и прочности.

Обычно коленчатые валы изготовляют ковкой. В последнее время стали применять литые коленчатые валы из высокопрочного чугуна, модифицированного магнием, перлитного ковкого чугуна, легированного никельмолибдено-вого чугуна.

Наибольшее применение для литых коленчатых валов получил высокопрочный ВЧ 50-1,5 (НВ 187—255) и перлитовый чугун.

Литые коленчатые валы имеют следующие преимущества по сравнению с коваными: меньший расходметалла,сокращениечисла операцийпримеханическойобработке,возможность придания оптимальных форм в отношении распределения металла и повышения усталостной прочности.

Литые коленчатые валы из чугуна обладают лучшей способностью гашения крутильных колебаний.

Литые чугунные валы обладают меньшей прочностью (особенно на изгиб), чем штампованные стальные валы. Поэтому у чугунных валов увеличивают диаметры шатунных и коренных шеек, толщину щек и радиусы галтелей. Чугунные коленчатые валы изготовляют полноопорными. Шейки чугунных валов имеют высокую износостойкость, что позволяет применять подшипники из свинцовистой бронзы.

Масса обработанного литого коленчатого вала на 10—15% меньше массы кованого.

После ковки коленчатые валы отжигают или нормализуют для снятия внутренних напряжений и понижения твердости до НВ 163—269,чтобы облегчитьмеханическую обработку.После механической обработки коленчатые валы перед шлифованием подвергают вторичной термической обработке (закалка и отпуск), что значительно улучшает их механические свойства и повышает поверхностную твердость шеек. Обычно вторичная термическая обработка производится с нагревом т. в. ч. (токами высокой частоты).

Глубина закаленного слоя должна быть не менее 3—4 м.и, чтобы после перешлифования шеек коленчатого вала под ремонтные размеры толщина закаленного слоя была не менее 1 мм. Твердость шеек коленчатого вала из стали 50Г HRC52—62, а из стали 45Г2 — HRC48—50.

Коленчатый вал — деталь (или узел деталей в случае составного вала) сложной формы, имеющая шейки для крепления шатунов, от которых воспринимает усилия и преобразует их в крутящий момент. Составная часть кривошипно-шатунного механизма (КШМ).

Содержание

История [ править | править код ]

Впервые столь важную механическую деталь как коленчатый вал описал и сконструировал средневековый учёный Аль-Джазари в Османской империи в 13 веке. В 1206 году в трактате «Китаб фи марифат аль-хиял аль-хандасийя» (Книга знаний об остроумных механических устройствах) описан механизм вала.

Основные элементы коленчатого вала [ править | править код ]

  • Коренная шейка — опора вала, лежащая в коренном подшипнике, размещённом в картере двигателя.
  • Шатунная шейка — опора, при помощи которой вал связывается с шатунами (для смазки шатунных подшипников имеются масляные каналы).
  • Щёки — связывают коренные и шатунные шейки.
  • Передняя выходная часть вала (носок) — часть вала на которой крепится зубчатое колесо или шкив отбора мощности для привода газораспределительного механизма (ГРМ) и различных вспомогательных узлов, систем и агрегатов.
  • Задняя выходная часть вала (хвостовик) — часть вала соединяющаяся с маховиком или массивной шестернёй отбора основной части мощности.
  • Противовесы — обеспечивают разгрузку коренных подшипников от центробежных сил инерции первого порядка неуравновешенных масс кривошипа и нижней части шатуна.

Размеры коленчатых валов [ править | править код ]

Определяются как результат расчётов, причём часть размеров задаётся исходя из выбранной компоновки. Например, количество шатунных шеек определяется в зависимости от числа цилиндров. В многорядных двигателях (V, W, X-образных, звездообразных) одна шатунная шейка воспринимает нагрузки сразу нескольких шатунов (или одного центрального, соединённого с прицепными). Коленчатый вал воспринимает крутящий момент, имеющий переменное значение, а следовательно, работает на скручивание и должен иметь достаточный запас прочности (обычно 2,5) по усталостному напряжению на сдвиг.

Стальные валы (чаще всего) имеют невысокое внутреннее демпфирование крутильных колебаний, что в некоторых случаях угрожает валу разрушением из-за резонанса при прохождении опасной зоны по числу оборотов. Поэтому валы такие снабжают демпферами крутильных колебаний, расположенными на переднем носке вала.

Кроме усталостной прочности, коленвалы должны иметь определённую площадь шеек, задающую контактное давление подшипников скольжения или качения. Максимальное контактное давление и скорость скольжения для антифрикционных материалов может быть несколько повышено при высокой твёрдости шеек и высококачественной смазке. Превышение их выше допустимых ведёт к выплавке/растрескиванию антифрикционного слоя или питтингу роликов (подшипники качения).

Диаметр шатунных шеек (исходя из упомянутых соображений) может быть увеличен косым разъёмом шатуна (что увеличивает его трудоёмкость и стоимость), длину же можно увеличить либо за счёт коренных шеек (что увеличивает контактное давление), либо увеличением расстояния между цилиндрами (что ведёт к увеличению габаритов и массы двигателя). В последние десятилетия, в связи с появлением новых высопрочных антифрикционных сплавов и высококачественных масел, длину шеек валов (а вместе с ним — и межцилиндровое расстояние) конструкторы сокращают.

Материал и технология изготовления заготовок коленчатых валов [ править | править код ]

Материал и технология изготовления зачастую тесно увязаны между собой. В данном случае, стальные валы (с целью достижения наивысшей прочности и вязкости) получают ковкой, чугунные (материал ковке не поддаётся) — литьём.

Стальные коленчатые валы [ править | править код ]

Коленчатые валы изготовляют из углеродистых, хромомарганцевых, хромоникельмолибденовых, и других сталей, а также из специальных высокопрочных чугунов. Наибольшее применение находят стали марок 45, 45Х, 45Г2, 50Г, а для тяжело нагруженных коленчатых валов дизелей — 40ХНМА, 18ХНВА и др [1] . Преимуществом стальных валов является наивысшая прочность, возможность получения высокой твёрдости шеек азотированием, чугунные валы – дешевле.

Выбор стали определяется поверхностной твёрдостью шеек, которую нужно получить. Твёрдость около 60 HRC (необходимая для применения роликовых подшипников) может быть получена, как правило, только химико-термической обработкой (цементация, азотирование, цианирование). Для этих целей годятся, как правило, малоуглеродистые хромоникелевые или хромоникельмолибденовые стали (12ХН3А, 18ХНВА, 20ХНМА, причём для валов средних и крупных размеров требуется большее легирование дорогостоящим молибденом. Однако в последнее время для этого стали употреблять дешёвые стали регламентированной прокаливаемости, позволяющие получить высокую твёрдость при сохранении вязкости сердцевины. Меньшая твёрдость, достаточная для надёжной работы подшипников скольжения, может быть получена закалкой ТВЧ как среднеуглеродистых сталей, так и серого или высокпрочного чугуна (45..55 HRC).

Заготовки стальных коленчатых валов средних размеров в крупносерийном и массовом производстве изготовляют ковкой в закрытых штампах на молотах или прессах, при этом процесс получения заготовки проходит несколько операций. После предварительной и окончательной ковки коленчатого вала в штампах производят обрезку облоя на обрезном прессе и горячую правку в штампе под молотом.

В связи с высокими требованиями механической прочности вала большое значение имеет расположение волокон материала при получении заготовки во избежание их перерезания при последующей механической обработке. Для этого применяют штампы со специальными гибочными ручьями. После штамповки перед механической обработкой, заготовки валов подвергают термической обработке — нормализация — и затем очистке от окалины травлением или обработкой на дробеметной машине.

Крупноразмерные коленчатые валы, такие как судовые, а также коленвалы двигателей с туннельным картером являются разборными, и соединяются на болтах. Коленвалы могут устанавливаться не только на подшипниках скольжения, но и на роликовых (шатунные и коренные), шариковых (коренные в маломощных моторах). В этих случаях и к точности изготовления, и к твёрдости предъявляются более высокие требования. Такие валы поэтому всегда изготовляют стальными.

Чугунные коленчатые валы [ править | править код ]

Литые коленчатые валы изготовляют обычно из высокопрочного чугуна, модифицированного магнием. Полученные методом прецизионного литья (в оболочковых формах) валы по сравнению со «штампованными» имеют ряд преимуществ, в том числе высокий коэффициент использования металла и хорошее демпфирование крутильных колебаний, позволяющее часто отказаться от внешнего демпфера на переднем носке вала. В литых заготовках можно получить и ряд внутренних полостей при отливке [2] .

Припуск на обработку шеек чугунных валов составляет не более 2,5 мм на сторону при отклонениях по 5-7-му классам точности. Меньшее колебание припуска и меньшая начальная неуравновешенность благоприятно сказываются на эксплуатации инструмента и «оборудования», особенно в автоматизированном производстве.

Правку валов производят после нормализации в горячем состоянии в штампе на прессе после выемки заготовки из печи без дополнительного подогрева.

Масляные отверстия в коленвалах соединяют обычно соседние коренную и шатунную шейку, и выполняются сверлением. Отверстия в щёках при этом зачеканиваются либо закрываются пробками на резьбе.

Механическая обработка коленчатых валов [ править | править код ]

Сложность конструктивной формы коленчатого вала, его недостаточная жесткость, высокие требования к точности обрабатываемых поверхностей вызывают особые требования к выбору методов базирования, закрепления и обработки вала, а также последовательности, сочетания операций и выбору оборудования. Основными базами коленчатого вала являются опорные поверхности коренных шеек. Однако далеко не на всех операциях обработки можно использовать их в качестве технологических. Поэтому в некоторых случаях технологическими базами выбирают поверхности центровых отверстий. В связи со сравнительно небольшой жесткостью вала на ряде операций при обработке его в центрах в качестве дополнительных технологических баз используют наружные поверхности предварительно обработанных шеек.

При обработке шатунных шеек, которые в соответствии с требованиями технических условий должны иметь необходимую угловую координацию, опорной технологической базой являются специально фрезерованные площадки на щеках [3] . По окончании изготовления коленчатые валы обычно подвергают динамической балансировке в сборе с маховиком (автомобильные двигатели).

В большинстве случаев коленчатые валы предусматривают возможность их перешлифовки на ремонтный размер (обычно 4-6 размеров, ранее было до 8). В этом случае коленвалы шлифуют вращающимся наждачным кругом, причём вал проворачивается вокруг осей базирования. Конечно, эти оси для коренных и шатунных шеек не совпадают, что требует перестановки. При перешлифовке требуется соблюсти межцентровое состояние, и согласно инструкции, валы после шлифовки подлежат повторной динамической балансировке. Чаще всего это не выполняют, потому отремонтированные двигатели часто дают большую вибрацию. При шлифовании важно соблюсти форму галтелей, и ни в коем случае не прижечь их. Неправильная обработка галтелей часто приводит к разрушению коленчатого вала.

Термическая и химико-термическая обработка валов [ править | править код ]

Коленчатые валы для увеличения прочности и износостойкости шеек подвергают термической, а иногда и химико-термической обработке: закалка ТВЧ, азотирование, закалка поверхностного слоя (стали регламентируемой прокаливаемости 55ПП, 60ПП). Получаемая твёрдость зависит от количества углерода (закалка ТВЧ, обычно не более 50..55 HRC), либо вида ХТО (азотирование даёт твёрдость 60 HRC и выше) [1] . Глубина закалённого слоя шеек позволяет обычно использовать 4-6 промежуточных ремонтных размеров шеек вала, азотированные валы не шлифуют. Вероятность задира шейки с ростом твёрдости значительно снижается.

При ремонте коленчатых валов используются также методы напыления, в том числе — плазменного. При этом твёрдость поверхностного слоя может повышаться даже выше заводских значений (для закалки ТВЧ), а заводские диаметры шеек восстанавливают до нулевого размера.

Неисправности [ править | править код ]

При эксплуатации из-за разных причин могут наблюдаться такие неисправности:

  • износ вала по коренным или шатунным шейкам;
  • изгиб;
  • разрушение вала [4] ;
  • износ посадочных поверхностей под маховик, сальник (сальники), переднюю шестерню.

При износе шеек выше допустимого или незначительном изгибе, устранимом перешлифовкой, коленчатый вал обрабатывают под следующий ремонтный размер. Однако при больших задирах (например, при выплавлении вкладышей с проворотом) иногда перешлифовывают «через размер», т.е. сразу на 2 размера. Все коренные шейки, а также все шатунные шлифуют в один размер – например, коренные могут быть 2-го ремонтного размера, а шатунные 3-го, в любой комбинации размеров. Коленчатые валы с подшипниками качения и азотированные перешлифовке не подлежат.

Однако руководства по армейскому полевому ремонту (двигатели боевых машин) обычно предписывают индивидуальный ремонт, поэтому шатунные/коренные шейки могут иметь разный диаметр после шлифовки, и даже не иметь стандартного ремонтного размера(!). Вкладыши при этом растачиваются парами, используются заготовки с минимальным внутренним диаметром. Плюсом является наивысшая скорость починки и унификация запчастей (вкладыши).

Разрушение вала происходит от усталостных трещин [4] , возникающих иногда из-за прижога галтелей при шлифовке. Трещины развиваются в некачественном материале (волосовины, неметаллические включения, флокены, отпускная хрупкость) либо при превышении расчётных величин крутильных колебаний (ошибки при проектировании, самостоятельная форсировка по числу оборотов дизеля). Возможна поломка по причине превышения числа оборотов, отказе демпфера, заклинивания поршня [5] . Сломанный вал ремонту не подлежит. При износе посадочных поверхностей могут применяться электрохимическая обработка, плазменная или электродуговая наплавка поверхностей, а также другие решения.

собственно вопрос в названии темы)

Смотрите также

Метки: коленвал, материал

Комментарии 18

Из пластика ё-моё!

в любом случае это не просто кусок металла причудливой формы, проще говоря внутри коленвала метал более мягкий чем снаружи, для того чтобы он выдерживал нагрузки и биения при работе, он как бы не много изгибается. клапана также сделаны из окалиностойкой стали, а внутри залит жидкий натрий, для того чтобы выдерживать высокие температуры и резкие перепады.

Там не два материала. Весь коленвал из одногодного материала, из чугуна. Но поверхность подвергнута термической обработке.

Уже давно не закаливают поверхность вала. Это был удел совдепа. Сейчас наши бравые ЗМЗшники заявляют, что это приводит к необоснованному удорожанию детали.

Там не два материала. Весь коленвал из одногодного материала, из чугуна. Но поверхность подвергнута термической обработке.

я не говорил, что там два металла.

в любом случае это не просто кусок металла причудливой формы, проще говоря внутри коленвала метал более мягкий чем снаружи, для того чтобы он выдерживал нагрузки и биения при работе, он как бы не много изгибается. клапана также сделаны из окалиностойкой стали, а внутри залит жидкий натрий, для того чтобы выдерживать высокие температуры и резкие перепады.

какой какой там натрий? оО =)

Внутри клапана имеется полость, заполненная на 50…60% натрием. Полость закрыта заглушкой, приваренной к тарелке клапана. Во время работы двигателя натрий плавится и, переливаясь при встряхивании, интенсивно переносит тепло от головки к стержню, а от стержня тепло передается втулке клапана. Благодаря этому температура тарелки клапана снижается.

нет там ничего подобного. но должно быть. но нету:)

если память мне не изменят то есть два двигателя умз 417 и змз 402. так вот распредвалы у них одинаковые. У умз сделан из чугуна, а у змз из стали .

Есть еще УМЗ 421 и на всех заводской распредвал, как и коленвал из одного и того же материала сделан.

Из дерева, странный вопрос, из чего ещё коленвалы делают:-)

зачет это нужно знать ?именно марку ну чугун

Материалы коленчатых валов — Коленвал

Коленчатые валы могут быть изготовлены стальными кованными, стальными штампованными, чугунными литыми.

Применение углеродистой стали для изготовления коленчатых валов для двигателей малой и средней напряженности объясняется низкой стоимостью теромобработки и хорошими механическими свойствами этих сталей.

Для подавляющего большинства коленвалов стационарных, судовых и тепловозных дизелей чаще применяют стали 35, 40, 50, 35Г, 40Г, 45Г, 50Г и др. Валы быстроходных двигателей изготовляют из тех же сталей, а также из хромовых, хромоникелевых, хромомолибденовых (40Х, 40ХН, 35ХМ, 30ХН2МА, 18Х2Н4МА и др.). Для коленвалов автомобильных и тракторных двигателей применяют стали 45,50Г, 40Х, 45Г2, 38ХГН, 40ХН2МА.

Стали, легированные ванадием, хромом, молибденом, никелем имеют повышенную твердость, пластичность, износостойкость (30ХМА, 20ХН3А, 38Х2МЮА, 40Х2Н2МА, 25Х2Н4МА, 38Х2МЮА и др.) и служат для изготовления коленчатых валов  дизелей повышенной мощности.

В двигателях тракторной, автомобильной техники в последнее время нередко применяют литые коленчатые валы из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Эта технология, известная еще с советских времен, снова стала популярной.

Изготовление литых чугунных валов технологически проще и существенно дешевле. Причем экономия металла увеличивается по мере усложнения конструкции вала, износостойкойсть шеек вследствие большего наличия в чугуне графита возрастает, надежность работы вала благодаря большой циклической вязкости чугуна повышается. Однако при изготовлении чугунных коленвалов особую роль играет качественное литье на современном оборудовании с целью исключения литейных пороков. Также прочностные свойства литого коленчатого вала полностью зависят от свойств используемого материала. В случае использования высокопрочных марок чугуна ВЧ или специального модифицированного чугуна марок СЧ коленчатый вал имеет достаточные характеристики прочности и не нуждается в дальнейшей термообработке. Литой коленчатый вал имеет равномерную твердость по всему сечению и она не снижается после шлифовки.

     Как всегда, Вы можете получить подробную и персональную консультацию по телефону 
т. 050-40-08-705, 098-79-33-152
     Пожалуйста, если вам было интересно,  поделитесь ссылкой на сайт и статью, с теми кому это важно, не прячьте это от своих друзей…

 

Изготовление коленчатого вала двигателя

Совершенствование технологического процесса изготовления коленчатых валов — один из решающих факторов увеличения моторесурса двигателей. Для повышения их надежности и ка­чества изготовления проведен комплекс исследований и конструкторско-технологических мероприятий, которыми преследовалась цель уменьшить остаточные напряжения в волокнах материала, снизить влияние концентраторов напряжений, улучшить формо­образование заготовки, усовершенствовать термическую обра­ботку, применить различные методы упрочнения и повышения качества.

Материалы изготовления коленчатого вала 

Коленчатые валы двигателя шести- и восьмицилиндровых четырехтакт­ных двигателей изготовляются из марганцовистой стали 50Г, а двенадцати цилиндровых — из Хромованадиевой стали 60ХФА. Коренные и шатунные шейки, а также шейки под уплотнительные манжеты подвергаются поверхностной закалке с нагревом ТВЧ. Сложная форма кованых коленчатых валов влечет за собой необ­ходимость сравнительно большого съема металла при механиче­ской обработке. Металл снимается не только на шейках, но и на щеках. Сравнительно большие припуски имеют коленчатые валы У-образных двигателей, когда шейки расположены в не­скольких плоскостях. Кроме того, стремление использовать штамп как можно дольше также приводит к увеличению припу­сков. Согласно исходной технологии токарная обработка корен­ных шеек, переднего и заднего Концов коленчатого вала прово­дилась одновременно на многорезцовых станках мод. МК-840, а шатунных шеек на многорезцовых станках мод. МК-8212. При этом суммарная ширина режущих кромок одновременно рабо­тающих резцов на станке мод. МК-840 для шестицилиндровых валов составляла 440 мм, для восми-цилиндровых 490 мм, а на станке мод. МК-8212 — соответственно 240 и 320 мм.

Наличие значительных сил резания и ударных нагрузок при обработке щек в сочетании с перераспределением внутренних напряжений в материале вала после снятия поверхностного слоя штампованной заготовки приводило к короблению вала на пред­варительных операциях его изготовления. Нагрев шеек при закалке ТВЧ также вызывал дополнительное коробление вала. При этом суммарные деформации вала достигали 1,5—2 мм. I С целью их устранения технологическим процессом предусма­тривалась правка вала, которая производилась после обтачи­вания коренных и шатунных шеек и после термической обработки. Процесс правки заключался в неоднократном прогибе вала с устра­нением биения до допустимых величин.

Холодная правка коленчатого вала 

Холодная правка в про­цессе механической обработки приводила к возникновению боль­ших остаточных напряжений. Исследованиями на усталостных машинах коленчатых валов, подвергавшихся холодной правке, и валов, не подвергавшихся правке, показали значительную разницу в их прочностных характеристиках. Усталостная проч­ность коленчатых валов, подвергавшихся холодной правке, снижается на 30% и более. При этом характерно значительное рассеяние разрушающих напряжений . В процессе эксплуата­ции двигателя происходила релаксация остаточных напряжений, что приводило к короблению валов и отрицательно сказывалось на надежности как собственно вала, так и сопрягаемых с ним деталей и прежде всего подшипников (вкладышей) и блока ци­линдров.

Перецентровка коленвала

Чтобы исключить причины, вызывающие появление остаточ­ных напряжений, в технологию изготовления вала введены до­полнительные операции перецентровки: первая — после обтачи­вания коренных шеек, вторая — после термической обработки. Базой при перецентровках приняты первая и четвертая коренные шейки, что позволило усреднить биение и снизить припуски на последующую обработку. Во время второй перецентровки, произ­водимой на алмазно-расточном станке, кроме корректировки центров улучшается форма центровых фасок, уменьшается шеро­ховатость поверхности, что важно для последующей обработки детали на финишных операциях. Все это позволило ликвиди­ровать операции правки валов, уменьшить и стабилизировать межоперационные припуски и, в конечном итоге, благоприятно сказалось на надежности коленчатых валов в эксплуатации. Проблема снижения остаточных напряжений решена путем внед­рения более производительного и прогрессивного способа пред­варительной обработки коленчатых валов методом кругового фрезерования. При этом методе обработка производится много­резцовыми фрезерными головками, оснащенными твердосплав­ными неперетачиваемыми пластинками с механическим крепле­нием. Резание ведется на скорости 100—150 м/мин. Коленчатый вал производит за цикл медленный поворот в режиме подачи. Количество шеек, обрабатываемых за один поворот детали, соот­ветствует количеству фрезерных головок. Таким методом можно обрабатывать как коренные, так и шатунные шейки. По сравне­нию с точением фрезерование характеризуется сравнительно невысокой нагрузкой на коленчатый вал во время обработки. Достигается это соответствующим расположением режущих кро­мок пластинок фрезерной головки, благодаря чему весь профиль шейки делится на отдельные участки (секторы). При этом режу­щие кромки инструмента вступают в работу попеременно, что значительно снижает силы резания. Привод круговой подачи осуществляется с обоих концов вала, благодаря чему исключается   его деформация  и обеспечивается высокая геометрическая точность. Стружка дробится, что также положительно сказывается на параметрах процесса.

Обработка шатунных шеек

Обработка шатунных шеек, раз­личается методом врезания фрезерной головки. По первой схеме врезание производится в проем между щеками на величину  до достижения заданного диаметра шейки А по­следующее снятие припуска ведется при круговой подаче. По второй схеме  врезание происходит непосредственно в шейку, а остальная ее часть и проем между щеками обрабаты­ваются при круговой подаче. В этом случае за счет уменьшения длины врезания повышается производительность обработки. По первой схеме обрабатываются валы двенадцати цилиндровых дви­гателей одновременно двумя фрезами от самостоятельных при­водов последовательной обработки в сочетании 1—6-й, 2—5-й и 3—4-й шейки. Контуры шейки и щек формируются на раздель­ных станках. Шейки и щеки валов шести- и восьмицилиндровых двигателей обрабатываются по второй схеме на одном станке. Станок имеет самостоятельные позиции с независимыми приво­дами для обработки двух валов одновременно.

Коренные шейки фрезеруются одновременно, при этом выдерживаются размеры.  Шатунные шейки фрезеруют после­довательно (1, 2, 3 и 4-я) с выдержкой диаметра шейки  и толщины буртиков щек  с обоих сторон, радиусов галтелей, радиуса кривошипа . Оси кривошипов 2, 3 и 4-й шейки относительно 1-й выдерживаются с точностью ±15′. Линейные размеры до торцов щек выдерживаются с точностью 0,2 мм. Ширину шеек и радиусы галтелей по заданным размерам определяет приме­няемый инструмент. На круглофрезерные станки вал поступает с обработанными хвостовиками для базирования  в  постелях зажимных патронов и с проточкой диаметром  и ши­риной  на средней шейке для установки люнета. При фрезе­ровании коренных шеек средняя опора находится в жестком люнете, а 2 и 4-я шейки устанавливаются в следящий гидравли­ческий люнет. Благодаря этому деталь имеет надежное крепле­ние и не подвергается деформации при обработке. Снятие при­пуска ведется двумя комплектами, состоящими из двух и трех фрез, расположенных с противоположных сторон детали. Такая схема размещения инструмента позволяет снизить величину сил, скручивающих вал при обработке. При фрезеровании шатунных шеек 2, 3 и 4-я коренные шейки находятся в гидролюнетах, а 1 п 5-я помещены в базовых вкладышах зажимных патронов. В про­цессе фрезерования шатунной шейки фреза совершает синхронное С кривошипом вала возвратно-поступательное перемещение в го­ризонтальной плоскости. Как видно из приведенных схем, усилия резания  воспринимаются   хвостовиками   вала,   закрепленными I патронах жестких шпинделей. Двойной привод вала, жесткие и точные люнеты, установленные на шейках, обеспечивают мини­мальное скручивание и прогиб вала. Деформации вала по новой технологии 0,1—0,2 мм (против 1,5—2 мм по старой). Это позво­лило отказаться от первой перецентровки и получить после закалки ТВЧ и отпуска коленчатые валы с биением по коренным шейкам в пределах 0,3—0,4 мм.

Благодаря высокой точности, достигаемой на станках для кругового фрезерования, припуски на шлифование обработанных коренных и шатунных шеек сводятся к минимуму. При данном методе на обработанной поверхности образуется огибающая кривая в виде многоугольника с большим количеством граней. Такой профиль является результатом специфических условий обработки данным инструментом. При рассмотрении поверхности обработки кажется на первый взгляд, что последующее оконча­тельное шлифование можно осуществить только с повышенным износом шлифовального круга. Однако на практике имеет место обратная картина, когда грани вызывают саморегулирующий износ и очистку зерен шлифовального круга. Эта особенность процесса позволяет в ряде случаев отказаться от операции пред­варительного шлифования. Фрезерные головки оснащены твердо­сплавными поворотными пластинками, которые устанавливаются в точно выполненные пазы и закрепляются при помощи каленых клиньев.

В зависимости от профиля пластинки имеют до восьми режу­щих кромок. При повороте или замене пластинок сохраняется точность кругового вращения и ширина инструмента в пределах допуска пластинок, который составляет по ГОСТ 19086—73. Материал пластинок для обработки валов из стали 50Г-СШ и 60ХФА — твердый сплав Т14К8; формы пласти­нок 07141—270660 по ГОСТ 19061—73, 09141—180600 по ГОСТ 19058—73 и др. Смена и проверка пластинок фрезерной головки осуществляется вне станка, поэтому при замене фрезы не требуется наладки станка, что обеспечивает сокращение вре­мени на простой оборудования, связанный с техническим обслу­живанием, и обеспечивает стабильное качество. В настоящее время метод кругового фрезерования шеек коленчатых валов наиболее прогрессивен, так как обеспечивает высокую произво­дительность и точность получения геометрических параметров детали, а также снижение внутренних напряжений в волокнах металла. Конструкции станков для данного вида обработки со­вершенствуются. В частности, кругло фрезерные станки с внеш­ним расположением инструмента заменяются станками, где обра­ботка ведется фрезой с внутренним расположением зуба. Новый принцип обработки позволяет, с одной стороны, создать более жесткий рабочий орган фрезерной головки, что обеспечивает спокойную работу при повышении режимов более чем в 2 раза, с другой стороны, станок стал меньше по габаритам. Примером та­ких станков могут служить мод. RFК-250, RFК400 фирмы «Геллер».

Материалы коленчатых валов — Энциклопедия по машиностроению XXL

Материалы коленчатых валов должны обладать хорошими механическими и пластическими свойствами, высокой износоустойчивостью и высокой циклической вязкостью.  [c.376]

Коленчатый вал — наиболее сложная в конструктивном отношении и наиболее напряженная деталь двигателя, воспринимающая периодические нагрузки от сил давления газов, сил инерции и их моментов. Действие этих сил и моментов приводит к возникновению в материале коленчатого вала значительных напряжений скручивания, изгиба и растяжения-сжатия. Кроме того, периодически изменяющиеся моменты вызывают крутильные колебания вала, которые создают дополнительные напряжения кручения.  [c.245]


Материалы коленчатых валов  [c.482]

Сварку применяют не только как способ соединения деталей, но и как технологический способ изготовления самих деталей. Сварные детали во многих случаях с успехом заменяют литые и кованые (рис. 3.2, где а — зубчатое колесо б — кронштейн в — корпус). Для изготовления сварных деталей не требуется моделей, форм или штампов. Это значительно снижает их стоимость при единичном и мелкосерийном производстве. Сварка таких изделий, как зубчатые колеса или коленчатые валы, позволяет изготовлять их более ответственные части (венец, шейка) из высокопрочных сталей, а менее ответственные (диск и ступица колеса, щека коленчатого вала) из дешевых материалов. По сравнению с литыми деталями сварные допускают меньшую толщину стенок, что позволяет снизить массу деталей и сократить расход материала. Большое распространение получили штампосварные конструкции (см. рис. 3.2, в), заменяющие фасонное литье, клепаные и другие изделия. Применение сварных и штампосварных конструкций позволяет во многих случаях снизить расход материала или массу конструкции на 30…50%, уменьшить стоимость изделий в полтора — два раза.  [c.56]

Кинематические пары во многом определяют работоспособность и надежность машины, поскольку через них передаются усилия от одного звена к другому в кинематических парах, вследствие относительного движения, возникает трение, элементы пары находятся в напряженном состоянии и в процессе изнашивания. Так, например, при работе механизма ДВС, изображенного на рис. 2.1, а, изнашиваются гильза цилиндра и поршневые кольца, коренная А и шатунная В шейки коленчатого вала / и т. д. Поэтому правильный выбор вида кинематической пары, ее геометрической формы, размеров, конструкционных и смазочных материалов имеет большое значение при проектировании машин.  [c.19]

О том, как рассчитываются детали при циклических напряжениях, речь впереди. Сейчас же можно сказать следующее. При циклических напряжениях разрушение начинается с образования местной трещины в окрестности наиболее напряженной точки. Со временем эта трещина развивается и приводит к полному разрушению конструкции. Поэтому инженер, будучи озабочен прочностью коленчатого вала, должен среди множества его угловых положений, среди множества сечений отыскать наиболее напряженную точку, в которой может предположительно образоваться усталостная трещина, а затем назначить соответствующий коэффициент запаса. Во всех задачах, которые мы до сих пор в курсе сопротивления материалов рассматривали и еще будем рассматривать, мы считаем коэффициент запаса заданным. Но выбор коэффициента запаса входит также в  [c.93]


Действительно, этому подходу не всегда надо следовать. Что касается коленчатого вала, здесь все ясно. Разрушение носит. местный характер и необходимо искать наиболее опасную точку. Такой же подход сохраняется и для конструкций, изготовленных из хрупких материалов. Например, колба кинескопа, будучи изготовленной из хрупкого стекла, может разрушиться именно вследствие того, что всего в одной точке возникнет недопустимо большое напряжение.  [c.94]

И еще один вопрос. Если предельная прочность для основных конструкционных материалов количественно составляет примерно десятую часть модуля упругости, то это значит, что в эксплуатационных условиях все конструкционные материалы будут иметь деформации, приближающиеся к 10 %. Как видим, повышая максимально прочность, мы весьма заметно теряем в жесткости. Сможет ли, например, легкий и весьма прочный коленчатый вал двигателя нормально работать, если возникающие в нем деформации измеряются несколькими процентами.  [c.374]

В некоторых случаях к проектируемым частям конструкций предъявляются еще и другие специальные требования например, при проектировании деталей самолета и авиационного двигателя таким специальным требованием является минимальный вес. Разные требования, конечно, предъявляются к временным сооружениям, строящимся, скажем, на время монтажа какой-либо конструкции, и к сооружениям, строящимся на многие годы. Некоторые из требований, предъявляемых к конст- рукции, находятся во взаимном противоречии, например прочность, легкость и экономичность. Так, увеличивая толщину стенки цилиндра поршневого авиационного двигателя, повышают прочность, надежность цилиндра, но зато вес его получается большим или коленчатый вал того же двигателя из-за требований легкости высверливается, вал делается легче, но обработка, а значит, и полная стоимость его удорожаются. Противоречивость этих требований является одним из побудителей развития науки о сопротивлении материалов.  [c.12]

Чугунами называют широкий круг сплавов на основе железа, содержание углерода в которых превышает. 1,7 %. В настоящее время улучшение качества чугунов позволяет все чаще использовать их для изготовления ответственных деталей, в частности, коленчатых валов автомобилей и тяжелых дизельных двигателей. Существенным преимуШеством чугуна является свойство слегка расширяться при затвердевании Это делает чугун идеальным материалом для изготовления литых деталей. Чугунные изделия отличаются повышенной стойкостью против коррозионного растрескивания, однако под действием циклических напряжений в агрессивной среде чугун разрушается от коррозионной усталости. Наименее стоек к коррозий под напряжением высокопрочный чугун,  [c.40]

Большим достижением советских литейщиков в последующие годы явилась разработка технологии и промышленное внедрение высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, получаемого путем модифицирования его церием. Такой чугун по физико-механическим свойствам в ряде случаев успешно заменяет сталь и ковкий чугун и является весьма ценным материалом для изготовления массивных литых деталей прокатных валков, крупных коленчатых валов, станин для мощных прессов и проч.  [c.97]

Прессы-автоматы кузнечно-штамповочные—Детали — Материалы 8 — 627 Смазка 8 — 627 —горизонтальные — Коленчатые валы—Размеры 8 — 626 — Делители для шлихтовки 8 — 448 Линейные параметры 8 — 625 Станины — Вес 8 — 627 Прессы винтовые — Конструктивные разновидности 8 — 641, 644  [c.212]

КОЛЕНЧАТЫЕ ВАЛЫ Конструкция и материалы  [c.50]

Детали, работаюш,ие при высоких динамических и статических нагрузках или в тяжелых условиях износа. К материалу предъявляются требования высокой прочности и износостойкости при максимальной вязкости Коленчатые валы, вилки карданных валов, втулки, муфты, диски, звенья и звездочки приводных цепей, вкладыши редукторов, буксы, тормозные колодки, храповики и др. Перлитный ковкий чугун  [c.134]

Исходя из этого к материалу, идущему на изготовление коленчатых валов, предъявляются высокие требования в части обеспечения общей статической прочности, высоких усталостной и циклической прочности и хорошей износостойкости.  [c.165]


При втором ремонте коленчатого вала вновь возобновляется его активная годность на 10% за счет приложения труда, материалов и энергии и на 25% за счет перерождения части пассивной годности вала как ремонтопригодной заготовки. Но пассивная часть годности вала при этом соответственно снижается.  [c.152]

При третьем ремонте вала также прилагается труд, материалы и энергия в объеме 10% годности нового вала, но так как перерождаемая при этом годность заготовки вала недостаточна по абсолютному значению, то и общая активная годность коленчатого вала, возобновляемая при третьем ремонте, оказывается меньше активной годности, возобновлявшейся при втором или первом ремонтах.  [c.152]

Во время ремонта пассивная часть стоимости ремонтопригодной детали снижается, перерождаясь за счет приложения труда, материалов и энергии в активную часть стоимости обработки ремонтопригодной детали. Стоимость отремонтированного первый раз коленчатого вала будет равна примерно 75% стоимости нового вала.  [c.342]

Шасси устройств теплообменных аппаратов F 28 G 15/02 для подъемных кранов В 66 С 9/10-9/12 поплавковые аэростатов или дирижаблей В 64 В 1/68 транспортных средств В 62 D 21/(00-20)) Шатуны (как детали машин) [F 16 коленчатым валом С 9/00-9/06 с поршнями J 1/14)) изготовление В 21 D 53/84 в локомотивах В 61 С 17/10 из пластических материалов В 29 L 31 06] Шахтные печи F 27 В 1/00-1/28 Швейные иглы, изготовление В 21 G 1/00 Швеллеры, изготовление прокаткой В 21 В 1/08-1/14 Шеверы В 23 F 19/06 Шевронные зубчатые передачи F 16 Н 1/16 3/06 Шероховатость [измерение с использованием G 01 В ((комбинированных 21/30 механических 5/28 оптических 11/30 электрических и магнитных 7/34) средств текучей среды 13/22) получение шероховатости поверхности В 05 D 5/02] Шестеренчатые [F 16 двигатели в гидравлических передачах вращения Н 39/36 (см. также роторные двигатели) насосы (см. также роторные насосы) в гидравлических муфтах D 31/04) расходомеры GO F 3/10] Шиберы заслонки воздушные в системах вентиляции и кондиционирования F 24 F 13/(10-16) в топках F 23 L 3/00, 11/00-13/10) Шилья (для перфорирования В 26 F 1/32-1/36 для шитья, изготовление В 21 G 1/02) Шины (транспортных средств) В 60 [балансирные устройства для них В 11/08 бескамерные С 5/12-5/18 боковины покрышек С 13/00 колеса транспортных средств с эластичными шинами В 17/02 монтаж, демонтаж и ремонт С 25/(00-20) надувные оболочки С накачивание S 5/04 насосы для накачивания, установленные на транспортных средствах С 23/(10-14) отличающиеся (материалом С 1/00 формой поперечного сечения С 3/00) пневматические С 5/00-5/18 ремонт С 21/(00-14). 25/(00-20)]  [c.212]

Простейший механический тормоз представляет собой чугунный шкив, жестко связанный с коленчатым валом двигателя и охваченный с двух сторон колодками, поверхность которых покрыта фрикционным материалом. Сила нажатия колодок на шкив определяется затяжкой пружин, расположенных под гайками болтов, стягивающих колодки на шкиве.  [c.65]

В зависимости от общей компоновки мотоцикла и условий работы меняется конструкция сцепления и место его установки. Так, на мотоциклах, оснащенных четырехтактным двигателем с продольно расположенным коленчатым валом, одно- НЛП двухдисковое сухое сцепление размещается обычно непосредственно в маховике двигателя. На мотоциклах с двухтактным двигателем наибольшее распространение получило многодисковое сцепление, работающее в масле. Его располагают обычно на первичном валу коробки передач. Однако независимо от расположения функции сцепления остаются теми же — при всех условиях обеспечить надежную передачу крутящего момента от двигателя к коробке передач. А это возможно лишь при правильном выборе площади и числа поверхностей трения (т. е. ведущих и ведомых дисков), а также материалов для их изготовления. Поэтому сухое сцепление мотоциклов с четырех-  [c.85]

Валы и оси, как правило, стальные, реже из высокопрочного чугуна, например, коленчатый вал двигателей ГАЗ. Цапфы должны иметь высокую твердость и шлифованную или полированную поверхность, чтобы выдержать несколько замен более дешевых, чем вал, вкладышей. Материалы вкладышей можно разделить на три группы металлические материалы, металлокерамические и неметаллические.  [c.463]

Коленчатые валы изготавливают из углеродистых и легированных сталей марок 45, 45Х, 45Г2, 40ХНМА, I8XHBA и других, а также из специальных высокопрочных чугунов. В соответствии с условиями работы к материалу коленчатых валов предъявляются высокие требования по качеству поверхностного слоя металла шеек с точки зрения их износостойкости и усталостной прочности. Заготовки стальных коленчатых валов малых и средних размеров в условиях крупносерийного и массового производства получают штамповкой на прессах и молотах. Процесс штамповки осуществляется за несколько переходов, а после обрезки заусенца проводят горячую правку. Заготовки для крупных стальных валов получают ковкой на молотах и прессах. Такие заготовки отличаются сравнительно большими припусками и напусками, но порой это единственный способ получения заготовки нужного качества. Чугунные и стальные заготовки коленчатых валов средних размеров отливают в оболочковые формы или по выплавляемым моделям. Для заготовок массой 100. .150 кг применяют литье в песчаные формы.  [c.241]

Одним из простейших и эффективных мероприятий по повышению надежности является уменьшение напряженности деталей (повышение запасов прочности). Однако это требование надежности вступает в противоречие с требованиями уменьшения габаритов, массы и стоимости изделий. Для примирения этих противоречивых требований рационально использовать высокопрочные материалы и упрочняющую технологию легированные стали, термическую и хпмико-термическуго обработку, наплавку твердых и антифрикционных сплавов на гюверх-ность деталей, поверхностное упрочнение путем дробеструйной обработки или обработки роликами и т. п. Так, например, путем термической обработки можно увеличить нагрузочную способность зубчатых передач в 2.. . 4 раза. Хромирование шеек коленчатого вала автомобильных двигателей увеличивает срок службы по износу в 3.. . 5 и более раз. Дробеструйный наклеп зубчатых колес, рессор, пружин и прочее повышает срок службы по усталости материала в  [c.13]


Изучение вопросов усталости в сопротивлении материалов имеет чрезвычайно большое значенне. Такие ответственные детали, как оси железнодорожных вагонов, коленчатые валы, шатуны моторов, гребные винты, клапанные пружины, воздушные винты, поршневые пальцы н многие другие детали, выходят из строя главным образом вследствие разрушений усталостного характера.  [c.588]

Принцип минимального удельного расхода материалов. Стоимость материалов и полуфабрикатов в машиностроении составляет от 40 до 80 % общей себестоимости продукции. Поэтому снижение удельного расхода материала на единицу продукции имеет большое народнохозяйственное значение. Например, при снижении расхода проката на 1 % по стране экономится 600 тыс. т металла в год, что позволяет изготовить 200 тыс. тракторов или 450 тыс. легковых автомобилей Москвич . При стандартизации заготовок и изделий экономию металла можно получить в результате использования рациональных конструктизных схем и компоновок машин, совершенствования методов расчета деталей на прочность и обоснованного снижения запаса прочности, применения экономичных профилей, периодического проката, сварных конструкций, пластмасс, литых заготовок, особенно лнтья по выплавляемым моделям. Так, внедрение на Коломенском тепловозостроительном заводе им. Куйбышева Л1ГГЫХ коленчатых валов из высокопрочного чугуна (длиной свыше 4 м, массой 1450 кг) дало 2 т экономии металла на один вал.  [c.45]

Влияние на точность обработки внутренних напряжений, возникающих в материале детали при резании, может бУть снижено применением стабилизирующего отпуска или искусственного старения. Усложняя технологию и увеличивая цикл обработки, эти операции могут быть рекомендованы только для особо ответственных и точных Деталей, обладающих к тому же невысокой жесткостью (например, коленчатых валов, дисков трения и т. п.). Проводятся указанные операции обычно после черновой обработки.  [c.7]

Практика обработки лентами самых различных материалов от сталей ХВГ, ШХ15 до чугуна СЧ 21-40 и алюминиевого сплава АК6 показала их большую эф( ктивность. На ряде заводов ими полируют шейки коленчатых валов (сталь 45, HR 58—62), в том числе после суперфиниширования, с охлаждением керосином. Лента после обработки каждого вала перемещается на 2 мм, причем валу дается осциллирующее движение с частотой 400 кол/с при амплитуде 3 мм. В течение 35 с снимается слой 2—5 мкм и достигается шероховатость поверхности, соответствующая 9—10-му классу. Стойкость лент при 100%-ной концентрации алмаза достигает 50—60 тыс. валов, затраты окупаются уже при обработке 9 тыс, валов [116]. Повышение силы прижима ленты с 3 до 10 кгс увеличивает силы резания в 2 раза, соответственно в 1,5—2 раза растет съем металла. Характерно, что получаемая шероховатость не зависит от марки стали и ее твердости.  [c.81]

Стальные коленчатые валы получают методом ковки или штамповки в многоручьевых штампах с последующей обрезкой, скручиванием и правкой на специальных прессах. Материалом для них служат стали 45, 40Х, 30Г2, 50Г, а для дизельных двигателей — высоколегированные стали 18Х2Н4МА, 40ХН2МА,  [c.73]

В первый же год возникновения стахановского движения передовые стахановцы машиностроительных заводов показали высокие образцы социалистической производительности труда, заставили пересмотреть традиционные представления о технических возможностях производственного оборудования и обновить соответствующие справочники н нормативные материалы, учебные пособия и техническую литературу. Инициатор стахановского движения в машиностроении кузнец Горьковского автозавода т. Бусыгин на штамповке коленчатых валов в два раза превысил норму выработки, применявшуюся на заводах Форда. Слесарь Киевского станкозавода им. Горького т. Швиненко заменил шабровку протяжкой и добился увеличения производительности при обработке корпуса патрона в 51 раз. Однако задача организации стахановского движения заключается не только в создании отдельных рекордов высокой производительности, а в широком распространении передового опыта и в освоении стахановских методов труда возможно большим количеством рабочих. По такому пути и шло развитие стахановского движения в машиностроении.  [c.375]

Применение чугуна с шаровидным графитом для изготовления деталей, работающих в условиях переменных нагрузок. Основными требованиями, предъявляемыми к материалу деталей, работающих в условиях переменных нагрузок, являются эысокие циклическая вязкость и усталостная прочность. По показателям цикличе ской вязкости чугун с шаровидным графитом значительно превосходит углеродистую сталь, а по показателям усталостной прочности не уступает стали. Кроме того, чугун с шаровидным графитом лучше, чем сталь, воспринимает поверхностное упрочнение, вследствие чего усталостная прочность его значительно возрастает. Сочетание высоких показателей по циклической вязкости и усталостной прочности с хорошей износостойкостью и высоким модулем упругости делают чугун с шаровидным графитом хорошим материалом для изготовления коленчатых валов, валов генераторов, кулачковых валов и многих других деталей, подвергающихся циклическим напряжениям и износу.  [c.165]

Обработка тех же материалов, что для Э. Ответственные операций шлифования, где необходима высокая кромко-стойкость кругов. Шлифование шеек коленчатых валов, шлифование и заточка многолезвийного режущего цн-струмента. Шлифование труднообрабатываемых сталей  [c.587]

Максимально возможные величины динамических нагрузок в трансмиссии автомобиля могут иметь место при повышенных величинах коэффициента сцепления колес с дорогой и при значительно более высоких числах обооотов коленчатого вала двигателя. В этих случаях возможны поломки деталей трансмиссии. Характеристика динамического нагружения трансмиссии позволяет выявлять влияние на величины динамических нагрузок в трансмиссии различных конструктивных изменений, а именно влияние уменьшения жесткости трансмиссии путем введения резиновых упругих муфт различной конструкции, уменьшения момента инерции маховика двигателя, изменение величины свободного хода педали муфты сцепления, применение фрикционных материалов с более высоким коэффициентом трения при сохранении прежнего момента трения муфты сцепления, изменение передаточного числа главной передачи, применение на автомобиле шин другого размера и модели и т. д. (фиг. 2). Как уже указывалось выше, разработанная методика испытания автомобилей для получения характеристикидинамического нагружения трансмиссии предусматривает испытание автомобиля в несколько искусственных условиях — на режиме трогания путем резкого включения муфты сцепления.  [c.250]

Во время ремонта пассивная годность ремонтопригодной детали снижается или перерождается совсем. Пассивная годность коленчатого вала, если допускается его трехкратное шлифование, во время первого ремонта снижается, например, с 65 до 40%. Но во время ремонта возобновляется активная годность коленчатого вала в объеме 357о годности нового вала из них 10% возобновляется за счет приложения труда, материалов и энергии к этому валу и 25% —за счет снижения пассивной годности заготовки вала как ремонтопригодной детали, которая при ремонте перерождается в активную годность = 0,25 кв + 0,10 кв = = 0,35 в).  [c.151]


Сланцы, обработка В 28 D 1/32 Следящие устройства гидравлические и пневматические F 15 В звуколокационные G 01 S 15/66) Слеживаемость материалов при гранулировании, предотвращение В 01 J 2/30 Слесарные инструменты выпускные отверстия в разбрызгивателях В 05 В 1/36 Слитки (манипулирование ими при ковке В 21 J 13/10 отливка В 22 D 7/00-7/12, 9/00 печи для нагрева С 21 D 9/70 формы для отливки В 22 D 7/06) Слоистые [изделия В 32 В изготовление 31/(00-30) отличающиеся (использованными веществами 11/00-29/08 структурой 1/00-7/00) покрытия 33/00 ремонт. 35jOQ со слоями керамики, камня, огнеупорных материалов и т. п. 18/00) материалы радиоактивного излучения G 21 F 1/12 изготовление (из каучука В 29 D спеканием металлических порошков В 22 F 7/00-7/08) использование для упаковки В 65 D 65/40 пластические В 29 (L 9 00 изготовление D9/00))] Слюда (обработка В 28 D 1/32 слоистые изделия со слоями слюды В 32 В 19/00) Смазывание [F 16 вкладышей подшипников скольжения С 33/10 при высокой температуре N 17/02 гибких валов и тросов С 1/24 гидродинамических передач F1 41/30 графитовыми составами, водой или другими особыми материалами N 15/(00-04) дозаторы для смазочных систем N 27/(00-02) задвижек или шиберных затворов К 3/36 коленчатых валов С 3/14 кранов и клапанов К 5/22 муфт сцепления D 13/74 при низкой температуре N 17/04 окунанием или погружением N 7/28 передач Н 57/(04-05) поршней J 1/08 пружин F 1/24 разбрызгиванием N 7/26 фитильная N 7/12 централизованные системы N 7/38 — цепей Н 57/05 подшипников (качения С 33/66 скольжения С 33/10)) буке ж.-д. транспортных средств В 61 F 17/(00-36)]  [c.177]

Автомобилестроение. В Англии организовано производство титановых шатунов для гоночных автомобилей объемом цилиндров 350 и 500 см . При этом достигнуто уменьшение массы шатуна на 30%, что привело к снижению инерционных нагрузок-кривошипно-шатунного механизма, увеличению мощности двигателя на 12 л. с. и экономии горюче-смазочных материалов. Кроме того, в roHojiHbix автомобилях титановые сплавы применяют для изготовления коленчатых валов, клапанов, передних и задних осей, втулок, гаек, торсионйых рычагов, деталей подвески и выхлопной системы и др. Опыт использования титановых сплавов за рубежом показывает, что наиболее целесообразно применение их для деталей высоконагруженных двигателей, несущей конструкции и ходовой части автомобиля. По данным работы [38], применение сплавов титана для таких деталей автомобильных и дизельных двигателей, как шатуны, клапаны и глушители, позволит существенно увеличить мощность двигателя, повысить надежность и долговечность ряда деталей возвратнопоступательных систем (табл. 62).  [c.235]

Синтетический чугун с шаровидным графитом широ ко применяется для производства деталей гидравличес ких и прессовых машин, арматуры для номинальных давлений до 40 дан/сч и рабочей температуры 400— 500° С, деталей мощных моторов, в том числе втулок ци линдров и коленчатых валов [88] В настоящее время, например, к свойствам чугуна, из которого изготовля ются детали мощных дизелей, предъявляются повышенные требования он должен обладать минимальной прочностью при растяжении 30 дан/мм и удлинением более 2% при сохранении других положительных свойств (способность поглощать вибрации, низкая чувствительность к надрезам, высокая теплопроводность, хорошие антифрикционные свойства и обрабатываемость) Повышать прочность чугуна, используемого для дизельных деталей, путем понижения степени эвтектичности неце лесообразно, так как резко снижается однородность чугуна в различных сечениях Уменьшать величину соотно шения углерода и кремния также нежелательно вслед ствие уменьшения теплопроводности и ухудшения анти фрикционных свойств чугуна Исследование свойств различных чугунов позволило установить, что наилучшим материалом для изготовления цилиндров и коленчатых валов мощных дизелей является синтетический чугун с шаровидным графитом без избыточного содержания магния  [c.152]

Наиболее высокую стойкость против образования трещин при наплавке чугунных коленчатых валов обеспечивают хромоникелевые, марганцовистые наплавочные материалы на основе железа, состав которых наиболее близок к составу проволоки Св-08Х20Н9Г7Т. Наплавка ее в среде диоксида углерода полностью исключает инородные включения, появление трещин и пор в широкой области режимов наплавки.  [c.296]


Коленчатые валы и маховики

Материал коленчатого вала. Для судовых дизелей коленчатые валы делают цельными ковкой или штамповкой. Согласно ГОСТ 10158—62 коленчатые валы должны изготовляться из углеродистых сталей марок 35, 40, 45 и 50Г, из легированных сталей и из легируемых цементируемых и азотируемых сталей. Легированные стали должны быть категории прочности КП-40, КП-50»или КП-60, т. е. иметь предел текучести 40—60 кгс/см2. Чаще всего применяют стали марок 35, 40, 45, 40Х и 18ХНВА.

Чтобы повысить износостойкость шеек вала, особенно при подшипниках из свинцовистой бронзы, шейки часто подвергают поверхностной закалке ТВЧ. С той же целью их иногда азотируют.

Рис. 1. Кривошипы

Стоимость коленчатого вала иногда доходит до 25—30% общей стоимости двигателя. Одним из способов ее снижения является применение чугунных валов. ГОСТ 10167—73 предписывает применение для коленчатых валов чугуна с шаровидным графитом, модернизированного сферодизирующими добавками. Временное сопротивление разрыву чугуна должно быть не менее 50 кгс/см2. Для повышения эксплуатационных свойств чугунные коленчатые валы следует подвергать механическому наклепу, термической, химико-термической обработке или сочетанию этих обработок.

При изготовлении коленчатого вала обращается особое внимание на точность и чистоту обработки. Валы быстроходных двигателей подвергают балансировке.

Конструкции кривошипов. Кривошипы (мотыли, колена) вала состоят из рамовых шеек, щек и шатунной (кривошипной) шейки. В некоторых небольших двигателях автотракторного типа между двумя коренными шейками вала имеются по две шатунные шайки и даже более.

Шатунные шейки бывают того же диаметра, что и рамовые, но встречаются и меньшего диаметра: в этом случае становится возможным увеличить диаметр шатунных болтов. Места перехода шеек к щекам (галтели) выполняют плавными; минимальный радиус галтелей допускается 0,05 диаметра вала, но не менее 0,5 мм.

Коленчатый вал используется для канализации масла из рамового подшипника в кривошипный. В простейшем случае для этого сверлят канал. Однако масло выходит из канала лишь в одной точке шатунной шейки, в связи с чем в кривошипном подшипнике требуется нежелательная кольцевая канавка. Чтобы исключить необходимость ее, делают вывод масла к двум точкам шейки каналами, причем каналы направлены наклонно по отношению к оси кривошипа с тем, чтобы не затрагивать наиболее нагруженные волокна материала шейки. С той же целью в рамовом подшипнике предусмотрены два входных канала.

Каналы должны быть просверлены очень чисто, их кромки, выходящие на рабочую поверхность, нужно закруглять радиусом не менее 0,25 диаметра канала и тщательно зашлифовывать.

Щеки кривошипов бывают разной формы: прямоугольные, овальные, круглые. Для облегчения вала металл, не участвующий в прочности щеки, снимают, особенно с наиболее удаленных от оси вала мест: это способствует уменьшению неуравновешенных центробежных сил.

Шатунные и рамовые шейки часто делают полыми. Если шейки полые, то внутренние полости их герметизируются заглушками на прокладках, стягиваемыми болтами. Полости рамовой и шатунной шеек сообщаются каналами. Масло из подшипника поступает внутрь рамовой шейки, по каналу переходит в шатунную и через трубку выходит на поверхность шейки.

Расположение выходных каналов для масла под каким-то углом а к кривошипу благоприятно не только в смысле его прочности. При этом осуществляется еще и естественная сепарация масла: загрязнения, имеющиеся в нем, отбрасываются центробежной силой в наиболее удаленный от оси вала участок полости, где нет выходного канала. Еще лучше отделяются загрязнения при установке в радиальных каналах сепа-рационных трубок. В подшипники через них будет поступать более чистое масло из центральной части шейки, а загрязнения будут откладываться у стенок полости.

В некоторых двигателях масло подводится не к коренным подшипникам, а к торцу пустотелого коленчатого вала. В данном случае установка сепарационных трубок целесообразна и у коренных шеек, так как через них проходит масло на смазку коренных подшипников.

Применение сепарационных трубок, как и боковых каналов при полых шейках, приводит, однако, к тому, что задерживается поступление масла в подшипник в начальный момент пуска.

Кормовые концы коленчатых валов. К коленчатому валу крепится маховик и какой-либо из валов валопровода. Для этой цели кормовой конец вала имеет фланец. Чтобы не было утечки масла из картера вдоль вала наружу, вал снабжается маслоотражателем, с которого под действием центробежной силы сбрасывается масло. Валы нереверсивных двигателей часто имеют еще участок с маслосгонной резьбой, заставляющей масло, двигающееся по ней, возвращаться в картер.

В реверсивных двигателях применить маслосгонную резьбу невозможно, поэтому уплотнение вала достигается другими средствами. Так, к фланцу вала двигателя НФД48 теми же болтами, которыми крепится маховик, прикрепляется маслосбрасывающий диск из двух половин. Кроме того, вал имеет маслосбрасывающий гребень, а фланец — уплотни-тельное кольцо в кожухе привода распределительного вала. Бурт служит для центровки маховика.

Рис. 2. Кормовые концы коленчатых валов

Рис. 3. Носовые концы коленчатых валов

У кормового конца коленчатого вала обычно располагается привод распределительного вала. Для него на коленчатый вал насаживают ведущую шестерню. В рассматриваемом случае цельная ведущая шестерня 8 насажена на гребень вала, служащий для упорного (воспринимающего упор гребного винта) подшипника. Шестерня насажена на шпонку и привернута к полукольцам, опирающимся на бурт гребня.

Однако чаще всего ведущую шестерню выполняют из двух половин. Половины сажают на шейку вала, имеющую шпонку. Между собой их скрепляют хомутами, состоящими из двух половин, стянутых шпильками. Иногда половины шестерен стягивают шпильками без хомутов.

Носовые концы валов. Носовые концы коленчатых валов используют для привода вспомогательных агрегатов (насосов, компрессора) и иногда — для привода распределительного вала.

Наиболее просто устроен конец вала, противоположный маховику, у вспомогательных двигателей. Вал имеет шестерню привода распределительного вала и шестерню привода вспомогательных агрегатов. Обе шестерни насажены на шпонках и закреплены концевой гайкой, навернутой на нарезанный хвостовик вала.

У тихоходных главных двигателей с носового торца располагаются обычно поршневые насосы и компрессор. Для их привода к торцу коленчатого вала крепят дополнительный кривошип. К его шейке по каналу вала подводится масло от рамового подшипника. Рядом с кривошипом посажена шестерня привода других механизмов. В данном случае шестерня зажата между фланцем коленчатого вала и фланцем дополнительного-кривошипа, причем она одновременно центрирует вал и кривошип (двигатели НФД48). У современных дизелей поршневые насосы не устанавливают, в связи с чем дополнительные кривошипы отсутствуют, но шестерня привода агрегатов остается. На носовой конец коленчатого вала у многих двигателей насажен демпфер крутильных колебаний.

Наиболее сложно устроен носовой конец вала при торцовом подводе в него масла, например у двигателя ЗД6. Масло подводится внутрь полого хвостовика, вставленного в расточку коренной шейки коленчатого вала. По каналам оно проходит в кольцевую выточку хвостовика и по каналам поступает внутрь первой шатунной шейки. Далее масло проходит по валу уже известным путем, а для смазки первой коренной шейки оно направляется по сепарационной трубке в кольцевую канавку и затем— через отверстие. Шестерня служит для привода вспомогательных агрегатов и одновременно является ведущей шестерней привода распределительного вала. Так называемый вал дополнительного отбора мощности 9 позволяет приводить в движение какие-либо вспомогательные механизмы машинного отделения. Подобные валы] имеет ряд главных двигателей, устанавливаемых на небольших теплоходах.

Рис. 4. Маховики:
а — двигателя НФД48; б — двигателя 64 12/14

У многоцилиндрового двигателя последовательность (порядок) работы цилиндров может быть различной. При ее выборе стремятся по возможности облегчить работу рамовых подшипников. Для этого нужно, чтобы не следовали один за другим рабочие ходы в цилиндрах, стоящих рядом: когда в цилиндре, скажем, справа от подшипника будет вспышка, то в цилиндре слева от него будет еще значительное давление второй половины такта расширения. Если в цилиндре слева будет, например, такт выпуска или впуска, то рамовый подшипник будет нагружен меньше. Это может быть тогда, когда цилиндры не будут работать подряд, а, например, в очень распространенной последовательности 1—5—3—6—2—4.

Выбирая порядок работы цилиндров, стремятся также достичь наиболее полной уравновешенности сил инерции деталей кривошипно-шатунного механизма.

Иногда при выборе порядка работы цилиндров учитывают также вопросы повышения эффективности наддува и улучшения технологии изготовления вала.

Поскольку условия работы подшипников и уравновешенность сил инерции при прямом и обратном порядках одинаковы, один и тот же коленчатый вал применяется для двигателей разного вращения. Поэтому двигатель левого вращения при ходе вперед имеет такой порядок работы цилиндров, какой у двигателя правого вращения бывает при ходе назад, и наоборот.

Маховики. Для получения возможно большего момента инерции при одинаковой массе основная масса металла сосредоточивается в ободе маховика. С помощью диска он соединен со ступицей, посаженной на центрирующие выступы фланцев коленчатого и приставного валов. К фланцу коленчатого вала маховик сначала крепится монтажными винтами, основное же крепление маховика и приставного вала к коленчатому осуществляется шпильками.

У небольших двигателей со стартерным пуском маховики несут на себе зубчатый венец для сцепления с шестерней стартера на время пуска. Венец зафиксирован на маховике штифтами. Встречается на-прессовка венца и без дополнительной фиксации. Маховик крепится, к торцу коленчатого вала винтами. В соединении имеются контрольные штифты.

Вал дизеля, маховик которого изображен на рис. 4, б, соединяется с валом генератора через упругую муфту, состоящую из закрепленной на маховике полумуфты, полумуфты вала генератора и резиновых шашек. Последние помещены между выступами полумуфт, в связи с чем вращающий момент передается от вала дизеля валу генератора через эти упругие элементы. Шашки закрыты с торца кольцом.

На обод маховика наносится градуировка, позволяющая определять углы поворота вала при регулировочных работах. Кроме того, в нем предусматриваются отверстия или зубцы для проворачивания вала, в данном случае вручную. Согласно ГОСТ 10150—75 главные судовые двигатели снабжаются механическим или ручным валоповоротным устройством, причем должна быть исключена возможность пуска двигателя при включенном валоповоротном устройстве.

❱ 🥇 Виды дефектов коленчатого вала

Содержание статьи

Самым ответственным элементом в конструкции двигателя является коленчатый вал, работа которого осуществляется под воздействием динамических и ударных деформаций, вибраций, а также колебаний и высоких температур. Если шатуны или блоки имеют дефекты в геометрии, то ресурс роботы коленчатого вала будет значительно уменьшен. Но если сборка двигателя осуществлялась грамотно, а сам коленвал изготовлен качественно, то ресурс его работы будет большим. Коленчатый вал необходимо проверить перед тем, как он будет установлен в двигатель. Причем независимо от того, новый он или ремонтный.

Износ шеек коленчатого вала

Данный недостаток возникает в результате нарушенной правильной розстановки деталей блока. В данном случае следует осмотреть места под подшипники. Шейка коленвала изнашивается в результате того, что вал «болтается», и тогда он подвергается воздействию увеличенных нагрузок.

Еще одна причина слишком быстрого износа шеек – это материал невысокого качества самого коленвала. Желательно приобретать запчасти для машин у известных и проверенных поставщиков и производителей, чтобы не попасть на подделку или детали низкого качества. Особенно большим ресурсом обладают коленчатые валы из высокопрочного чугуна. Если же производитель при изготовлении вала использовал сталь либо мягкий серый чугун, то ресурс работы вала будет небольшим.

Задиры на шейке распределительного вала

Возникнуть такая проблема может:

  • из-за использования смазки низкого качества;
  • в результате засорения фильтра для масла;
  • если масло не менялось вовремя;
  • если система характеризуется недостаточным давлением;
  • при перегреве, так как высокая температура уменьшает вязкость масла и его смазывающие свойства ухудшаются.

Исправить дефект можно методом шлифовки вала при помощи вкладышей. Но для того чтобы предотвратить подобную проблему в будущем, нужно сделать проверку системы смазки и при необходимости устранить все обнаруженные недостатки.

Устранение царапин на шейке коленвала

Нельзя путать царапины с усталостными трещинами. Отличить их достаточно просто: если взять лупу и осмотреть царапину, то можно увидеть светлое дно, а в трещинах дно будет иметь темный цвет. Также царапину можно удалить простой полировкой, в то время как трещины таким методом не удаляются. Еще одним важным отличием царапины от трещины является ее форма: она является прямой, а трещина зачастую характеризуется ломаной линией.

Если царапины неглубокие, то можно осуществить полировку шеек коленвала, но при глубине царапины свыше 5 мкм придется шлифовать поверхность на следующий ремонтный размер. Перед дальнейшей эксплуатацией двигателя необходимо заменить масло и масляный фильтр. Не помешает произвести проверку шатунов на эллипсность.

Прогиб коленвала

Зачастую такой дефект характерен для валов тяжелой строительной и сельскохозяйственной техники (например, комбайнов). Также прогнуться может вал, который был сделан из материала низкого качества, то есть из мягкого чугуна. Если анализ показал деформацию вала более 0,1 миллиметр, то необходимо выполнить его выпрямление.

Трещины в шейке коленчатого вала

Данный дефект считается одним из серьезнейших, ведь трещины могут стать причиной возникновения излома, это, повлияет и на детали, сопряженные с коленвалом. Коленчатый вал с трещинами (вне зависимости от их размеров и места расположения) необходимо заменить, ремонтировать его нельзя!

Интересное видео об дефектовке коленчатых валов. Рекомендуем посмотреть!

Больше интересных статтей

Поделиться с друзьями:

Как выбрать материалы для кованых коленчатых валов? Коленчатые валы

широко используются в автомобильных двигателях, которые воспринимают возвратно-поступательное движение поршней, перемещающихся вверх и вниз в цилиндре, и преобразуют его во вращательное движение, которое можно использовать для вращения колес. Но при использовании нам все равно нужно знать, какие материалы коленчатого вала являются лучшими и как выбрать правильный для вашего приложения.

В прошлом люди думали, что чугун используется в качестве материала коленчатого вала для большинства двигателей из-за его высокой стоимости.Иногда некоторые ребята могут сказать, что чугунный коленчатый вал не годится для применения в двигателе, но при правильной подготовке эти коленчатые валы выдержат много злоупотреблений. Для умеренного уличного использования или восстановления запасов все, что мы делаем в магазине, это Magniflux и переточка. Если гонщик хочет использовать его для гонок на кронштейнах или для ограниченного использования на овальных дорожках, мы удалим все дефекты литья на бросках удилища, чтобы устранить концентраторы напряжения (место, где начинаются трещины). Мы также просверлим отверстия для масла, чтобы обеспечить лучшую смазку шатунного подшипника.Одна из самых важных вещей, которые мы делаем с двигателем с чугунным коленчатым валом, не делается с коленчатым валом. Очень важно, чтобы мы использовали шатуны и поршни как можно легче, чтобы они не отрывали шатунную шейку от кривошипа, когда он пытался их остановить и тянуть обратно в цилиндр в верхней мертвой точке. При правильной подготовке и легкой комбинации штока и поршня чугунный коленчатый вал без проблем выдерживает мощность более 500 л.с.

Далее, на лестнице коленчатого вала находится коленчатый вал из кованой стали (литой против кованого коленчатого вала).Если он был изготовлен для вашего двигателя, наиболее часто используемой сталью является 1038. Это почти обычная старая чистая сталь с добавлением некоторого количества углерода для термообработки. Коленчатый вал из кованой стали обычно является хорошим выбором из-за его низкой стоимости и высокой прочности, особенно при покупке бывшего в употреблении. Эти кованые коленчатые валы будут работать в более сложных условиях, чем литые коленчатые валы, но все же требуют некоторой подготовки перед использованием в двигателях. Опять же, первое, что мы делаем, это флюсование, чтобы убедиться, что мы не тратим время и деньги на треснувший коленчатый вал.Кроме того, мы удаляем концентраторы напряжения из стержней и просверливаем отверстия для масла. Другой вариант, особенно привлекательный для гонщиков по кругу, — это просверлить ходы тяги параллельно оси кривошипа с отверстием ¾ или 7/8. Это делает шейку стержня полой и намного легче, с минимальной потерей прочности, и это можно сделать менее чем за 100 долларов.

Наконец, кованый коленчатый вал прошел дробеструйную обработку перед повторной шлифовкой. Это также снимает напряжение со стали и делает коленчатый вал более стабильным.Подготовленный таким образом кованый коленчатый вал выдержит любые условия гонок, кроме самых сложных. Гонщик может выбрать, какая степень подготовки коленчатого вала лучше всего подходит для его применения и бюджета.

На вершине рейтинга находятся коленчатые валы из кованой и стальной заготовки вторичного рынка. Есть разные производители и разные ценовые категории. Так как же гонщик определяет, в какую сторону ехать? Сначала я расскажу о наиболее распространенных доступных материалах. Есть 4130 и 4340 — эти числа постоянно появляются в рекламе коленчатых валов, но знаем ли мы, что они означают? Я постараюсь дать краткое объяснение.Последние два числа говорят нам, сколько сотых процента углерода содержится в материале. Углерод увеличивает упрочняющую способность стали. 4130 будет содержать 30 % углерода, 4340 – 40 % и так далее. И 4130, и 4340 начинаются с № 4, это говорит нам о том, что сталь легирована молибденом или молибденом. Это добавляет прочности стали. Больше молибдена означает более жесткий коленчатый вал. 4130 содержит 20% молибдена, а 4340 – 25%. Помимо большего количества углерода и большего количества молибдена, 4340 также легирован никелем, это отмечено второй цифрой в сплаве.Никель «3» обеспечивает глубокую и равномерную твердость коленчатого вала.

Очевидно, что 4340 — лучший выбор, но по сравнению с ним он будет стоить дороже. Если вы достигли уровня производительности, требующего вторичного коленчатого вала, я не вижу смысла покупать коленчатый вал посредственного качества. Сэкономьте свои деньги и купите высококачественные материалы от производителя штамповки, вы будете счастливы в долгосрочной перспективе благодаря технической поддержке и более низкой стоимости. Еще одна вещь, которую вы должны учитывать при покупке кованого коленчатого вала, – это его вес.Чем легче коленчатый вал, тем дороже он будет стоить. Большинство компаний начинают с одной и той же поковки для своих стандартных и облегченных коленчатых валов, поэтому, если у вас ограниченный бюджет и вы можете пожертвовать весом, вам подойдет стандартный коленчатый вал (поскольку прочность и долговечность будут одинаковыми).

Что ж, надеюсь, это поможет вам более разумно тратить доллары на коленвал. До следующего раза держите правую ногу внизу. Наше руководство по проектированию кованого коленчатого вала также может помочь вам в понимании этой темы.Если у вас остались какие-либо вопросы о материале кованых коленчатых валов, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Кованые коленчатые валы | Изготовленный на заказ кованый коленчатый вал Expertise



Great Lakes Forge является производителем нестандартных одно-, двух- и многооборотных кованых коленчатых валов, а также эксцентриковых валов с лучшими в отрасли сроками выполнения заказов.Мы являемся производителем кованых коленчатых валов на заказ более 60 лет и имеем опыт работы с крупными поставщиками в области производства механических прессов, ремонта прессов, нефтегазовой промышленности, насосов и компрессоров.

Наш многолетний опыт ковки на заказ позволяет нам продолжать производство кованых коленчатых валов на заказ, отвечающих самым строгим требованиям, а наш обширный склад стали позволяет нам изготавливать коленчатые валы из кованой стали на заказ в кратчайшие сроки в отрасли.

К нам часто обращаются инженеры по всей стране со сжатыми сроками изготовления кованых коленчатых валов на заказ, которые их обычные производители не могут выполнить, но мы можем. Если вам нужен нестандартный кованый коленчатый вал, и вы не можете ждать, пока ваш обычный изготовитель поковки заполнит список заказов, свяжитесь с нами прямо сейчас, чтобы запросить расценки и выполнить ремонт.

Преимущества кованого коленчатого вала

Кованые коленчатые валы, часто называемые коваными кривошипами, обеспечивают прочность и надежность, которые намного превосходят любой литой или точеный стержень, что делает кованые коленчатые валы стандартом для любого использования, требующего прочности, постоянства или качества.Наши изготовленные на заказ кованые коленчатые валы имеют преимущества по сравнению с необработанными прутковыми заготовками:

  • Непрерывный поток зерна
  • Улучшенная микроструктура
  • Мелкая зернистость
  • Уменьшена вероятность образования пустот
  • Большая сила
  • Повышенная усталостная прочность

Изготовленные на заказ кованые коленчатые валы для двигателей

Как производитель кованых коленчатых валов на заказ, мы используем методы свободной ковки, которые позволяют нам производить поковки весом до 4000 фунтов и длиной 144 дюйма.

Кованые коленчатые валы, изготовленные по индивидуальному заказу, обычно используются в качестве специализированных деталей в тяжелой промышленности, например, в двигателях, где коленчатые валы подвергаются экстремальным нагрузкам или давлению. Прочность, долговечность и качество кованого коленчатого вала при использовании в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) имеют решающее значение — это показатель общей производительности и срока службы двигателя. Производители в ряде отраслей все чаще предпочитают кованые коленчатые валы литым из-за их многочисленных преимуществ в производительности и прочности.

Кованые коленчатые валы могут использоваться в различных двигателях:

  • Кованые коленчатые валы для моторных цепных пил
  • Кованые коленчатые валы для автомобилей
  • Кованые коленчатые валы для судовых дизельных двигателей

Кованые коленчатые валы на заказ

Great Lakes Forge производит кованые коленчатые валы на заказ в черновом состоянии, чтобы сэкономить ваше время и деньги. При необходимости мы также можем поставить кованые коленчатые валы, обработанные по вашим чертежам.На нашем предприятии по термообработке мы можем снять напряжение, нормализовать, упрочнить или закалить ваш изготовленный на заказ кованый коленчатый вал в соответствии с вашими конкретными требованиями. Узнайте, что наши клиенты уже знают; что Great Lakes Forge является быстрым, опытным и надежным производителем кованых коленчатых валов на заказ.

Great Lakes Forge Ваш надежный производитель кованых коленчатых валов

Запросите предложение на свой кованый коленчатый вал сегодня или свяжитесь с нами, чтобы узнать больше.

КОЛЕНВАЛОВ | Морской почтовый ящик

Результатом изгиба являются растягивающие, сжимающие и сдвигающие напряжения в материале шейки кривошипа.

Скручивание приводит к напряжениям сдвига.

Коленчатые валы подвержены сложной форме нагрузки, которая меняется со временем. Кроме того, усложняют процесс термоусадочные посадки, смазочные отверстия и радиусы скругления. Чистый анализ напряжения и правила, регулирующие размеры коленчатого вала, основаны на сочетании теории и опыта.

Основные нагрузки:

  • Газовые нагрузки на шейку шатуна, вызывающие знакопеременный тангенциальный изгиб шейки шейки
  • Колебания крутильные , вызывающие знакопеременное кручение коленчатого вала, шейки который в любом случае нагружается газовыми нагрузками через стенку
  • Осевые колебания в сочетании с попеременным удлинением и укорачиванием вала в сочетании с местным изгибом.Кроме того, коленчатые валы могут быть подвержены смещению из-за износа подшипников или плохой блокировки. Это приводит к переменному изгибу коленчатого вала

Упомянутые схемы переменного напряжения вызывают усталость, поэтому материал коленчатого вала должен иметь встроенное сопротивление, которое имеет такое же значение, как и его U.T.S. (Предел прочности на растяжение). Обычно в качестве материала используется мягкая сталь, но в некоторых случаях может иметь место легирование стали небольшим процентным содержанием никеля, хрома, ванадия.

Коленчатые валы обычно выходят из строя из-за распространения трещин из точек концентрации напряжений.

Вибрация

Например, все компоненты вибрируют. грузик на пружине; вращающиеся компоненты, такие как коленчатые валы, могут вибрировать при кручении. Системы могут быть разными, но принципы одни и те же. Рабочая частота, вызванная рабочей скоростью, называется принудительной частотой. Все системы имеют собственные частоты, на которых амплитуда вибрации чрезмерна (рассмотрим разбалансированные колеса автомобиля).Резонанс возникает, когда частота воздействия и собственная частота совпадают, и в результате возникает чрезмерная вибрация. Если необходимо поддерживать амплитуду вибрации ниже определенного значения, чтобы ограничить напряжение и предотвратить усталость, то следует избегать скоростей, совпадающих с порядками собственной частоты. Эти скорости известны как запрещенные скорости (или критические диапазоны скоростей).

Если запрещенная скорость совпадает с рабочей частотой вращения двигателя, скажем, на полпути вперед, необходимо установить детюнер или гаситель колебаний.Они снижают пик вибрации и перемещают его немного выше в диапазоне. Запрещенная скорость либо снимается, либо отодвигается от области, в которой работает двигатель. Виброгаситель состоит из дополнительной вращающейся массы, приводимой в движение коленчатым валом и соединенной с ним пружиной или гидравлической жидкостью. Энергия вибрации расходуется на искривление пружины или сдвиг жидкости.

Для двигателей с постоянным числом оборотов, использующих гребной винт CPP, иногда необходимы виброгасители, поскольку собственные частоты системы двигателя и вала изменяются с нагрузкой из-за шага гребного винта.В некоторых случаях может быть даже поле с перемычкой.

Способы формовки коленчатого вала

Идеальной компоновкой является массивная кованая конструкция из-за непрерывности потока зерен материала, что обеспечивает плавную передачу напряжения.

К сожалению, такие коленчатые валы ограничены двигателями меньшего размера, поскольку существуют ограничения на размер кузнечного оборудования и размер стального слитка, который может быть произведен.

Сборные коленчатые валы с горячей посадкой или сварные секции позволяют производить очень большие узлы, но они, как правило, тяжелее и менее жесткие, чем аналогичные цельнокованые изделия.

Метод потока зерен позволяет изготавливать цельнокованые коленчатые валы с минимальными затратами энергии и минимальной потребностью в постобработке. Нагретая часть слитка удерживается тремя зажимами, которые могут перемещаться гидравлически. Проиллюстрированы 3 этапа формирования кривошипа. Когда сформирован один бросок, нагревается следующий участок прутка, вал снова удерживается в зажимах и формируется следующий бросок.

Сварной коленчатый вал

Недавно разработанная форма конструкции коленчатого вала представляет собой сварку.Литые шатунные шейки и полуцапфы соединяются на полушефах сваркой. Эти сварные швы сняты с напряжения, а штифты отшлифованы, чтобы обеспечить правильную отделку. Этот тип конструкции предпочтителен для больших двигателей с прямым приводом и обеспечивает прочность, близкую к прочности цельнокованого коленчатого вала. Можно подключить любое количество блоков

Полузастроенный

Дюбеля не устанавливаются, так как они могут создавать нагрузку.

Обычной формой конструкции коленчатых валов двигателей с прямым приводом является полусоставной тип.Это позволяет использовать термоусадку между журналами и перемычками. Тщательный расчет необходим для обеспечения достаточной прочности термоусадочной посадки, но не вызывающей чрезмерных усадочных напряжений.

Усадочная посадка должна обеспечивать достаточную прочность для передачи необходимого крутящего момента. Фактический припуск составляет около 1/500-1/600 диаметра. Слишком большой припуск создает высокое напряжение, которое может привести к текучести при добавлении рабочего напряжения. Слишком маленький припуск может привести к проскальзыванию.

Для обеспечения передачи большого крутящего момента без высоких напряжений площадь контакта при горячей посадке должна быть увеличена. Это обычно достигается увеличением диаметра, а не увеличением длины, увеличение длины приведет к чрезмерно длинному двигателю. Кроме того, это позволяет использовать радиус закругления, так как шейка штифта не должна иметь такой же большой диаметр. Скругление обеспечивает плавный переход и прокатывается, поскольку это создает сжимающее напряжение, которое обеспечивает надежную защиту от усталости.Угловая часть имеет подрез, что позволяет расположить шейку напротив подшипника, уменьшая длину двигателя и потери масла с концов подшипника.

Проскальзывание термоусадочной посадки

В местах термоусадочной посадки может произойти проскальзывание, что можно проверить по контрольной метке на конце шейки и штифта.

Для проскальзывания примерно до 5° может быть обеспечена переустановка задействованного цилиндра при условии, что смазочные отверстия, проходящие через термоусадочную посадку, не были засорены.

Если проскальзывание >5o, вероятно, будут проблемы с нагрузкой коленчатого вала из-за углов зажигания и относительного положения кривошипов; это может привести к чрезмерным вибрациям и стрессу. Идеальным решением является замена вышедших из строя деталей; можно сделать временный ремонт. Он заключается в охлаждении штифта жидким азотом и нагревании полотна до достижения разницы температур около 180ºC. Затем полотно можно поднять обратно в исходное положение. Проскальзывание приведет к повреждению контактных поверхностей, которые изначально должны были быть гладкими, чтобы обеспечить максимальную площадь контактной поверхности, из-за микрозадиров.Двигатель следует эксплуатировать ниже максимальной мощности до тех пор, пока не будет достигнут постоянный ремонт.

Запуск двигателя с водой в цилиндре чаще всего вызывает пробуксовку, но к такому происшествию может привести любая перегрузка.

Последующая обработка

Современные двигатели, рассчитанные на большую мощность, будут иметь хорошо сбалансированный коленчатый вал с минимальным количеством материала. Последующая обработка позволяет выполнять сужение и снятие фасок с ребер, а также зенкерование штифтов, удаляя тем самым весь ненужный металл.Современный хорошо сбалансированный двигатель с использованием сталей повышенной прочности может исключить использование балансировочных грузов.

Проверка соосности коленвала

Если коренной подшипник изношен, то шейка, поддерживаемая подшипником, займет более низкое положение, если соседние подшипники не изношены до такой же степени, то вал примет деформированное положение, в результате чего шейки кривошипа будут подвергаться колебательное изгибающее действие и, следовательно, усталость.

Необходимо регулярно проверять соосность коленчатых валов, это достигается применением специальных калибров.

На щеках кривошипа часто имеется легкая центральная метка, чтобы гарантировать, что датчик будет установлен в одном и том же положении при каждом снятии показаний. Дифферент судна, груженый или разгруженный, зажатый или провисший — все это важные факторы, которые могут повлиять на точность снятых показаний. В идеале показания следует снимать, когда судно находится в сухом доке.

Среднескоростные V-образные коленчатые валы

Для V-образных двигателей необходимо присоединить по два шатуна к каждому нижнему концу.Как указано, доступны три основных варианта.

Метод «бок о бок» является самым простым, когда каждый нижний конец располагается рядом с соседними концами шатунной шейки. Это требует смещения цилиндров поперек двигателя, что немного увеличивает длину двигателя.

Расположение вилки и ножа позволяет цилиндрам располагаться на одной линии поперек двигателя, но расположение нижнего конца более сложное. Вилка может иметь два нижних торцевых кожуха с расположенным между ними лезвием.В качестве альтернативы может быть использовано показанное расположение, однако в этом случае корпус вилки проходит по всей длине шатунной шейки, а корпус лопасти проходит по специально отшлифованной внешней поверхности корпуса вилки.

В шарнирно-сочлененной компоновке цилиндры расположены вдоль двигателя и используется один нижний конец. Один шатун соединен жестко, но за счет движения поршня другой шатун соединен с помощью поршневого пальца. И поршни, и шатуны можно снять, не нарушая нижние подшипники.

Современные тенденции в материалах

Долгое время большинство коленчатых валов изготавливались из материала, известного как CK40.

Этот материал обладал хорошей способностью противостоять повреждениям, вызванным выходом из строя подшипников, таким как локальное затвердевание и растрескивание. Был возможен занижение путем шлифовки.

Современной тенденцией является переход на легированную хромомолибденом сталь с высоким пределом прочности при растяжении. Они могут быть без поверхностного упрочнения (имеют тенденцию изгибаться и имеют локальное упрочнение при реакции на перегретый подшипник) или упрочненные (имеют тенденцию терять твердость при перегреве и из-за изменений в молекулярной структуре трескаются).

В обоих этих случаях шлифовка, как правило, не подходит для ремонта.

Для кривошипов из современных материалов, подверженных нормальному износу, допускается шлифовка.

Расчетное исследование материала-кандидата для оптимизации веса коленчатого вала

При модернизации технологии значительное внимание уделялось снижению веса ряда компонентов двигателя. Это изменение в основном обусловлено внедрением композитов и керамики.Коленчатый вал является важной частью двигателя внутреннего сгорания, который преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение через шатун. Эта статья посвящена оптимизации веса коленчатого вала путем его анализа при различных напряжениях и динамических нагрузках с использованием различных материалов, а именно. AISI 4340, Al B4C, AISI 4330M, 42-CrMo-4, AISI 6061-T6 и алюминиевый сплав. Расчетное исследование различных материалов-кандидатов для коленчатого вала проводится с использованием рядного 4-цилиндрового дизельного двигателя.Стандартная 3D-модель коленчатого вала создается с помощью программного обеспечения DS Solid Works 2013, а расчетный анализ выполняется с помощью Ansys Workbench. Исследование сосредоточено на уменьшении веса коленчатого вала при сохранении незначительного изменения индуцированных напряжений и деформаций, что повышает эффективность и выходной крутящий момент двигателя. Анализ каждого материала-кандидата выполняется одновременно для условий максимального давления и максимального крутящего момента, а результаты сравниваются и оцениваются, чтобы найти подходящий материал с меньшей плотностью и хорошим соотношением прочности и веса.

  • URL-адрес записи:
  • Наличие:
  • Дополнительные примечания:
    • Резюме перепечатано с разрешения SAE International.
  • Авторов:
    • Четри, Амит
    • Камбой, Маянк
    • Хатри, Нараян
    • БАНСАЛ, Аншул
    • Джайн, Сартхак
  • Конференция:
  • Дата публикации: 2021-4-6

Язык

Информация о СМИ

Тематические/указательные термины

Информация о подаче

  • Регистрационный номер: 01786203
  • Тип записи: Публикация
  • Агентство-источник: SAE International
  • Номера отчетов/документов: 2021-01-0264
  • Файлы: ТРИС, SAE
  • Дата создания: 19 апр 2021 15:13

6.7 Практический пример № 7 Коленчатый вал высокопроизводительного двигателя V-6

Название компонента: Коленчатый вал для высокопроизводительного двигателя
V-6
Процесс ковки: Пресс-форма для горячего прессования
Длина, мм (дюймы): 510 (20)
Масса, кг (фунт): 26 (58)
Сплав: Микролегированная сталь, модифицированная ванадием
Прочность на растяжение, МПа (psi): 825 (120 000)
Предел текучести, МПа (psi): 495 (72 000)
Усталостная прочность МПа (psi): 380 (55 000) (оценка)
Дополнительные операции: Чистовая обработка, дробеструйная обработка шеек
Термическая обработка: Нет
Альтернативный процесс: Ковкий чугун с аустенитным отпуском

Коленчатый вал на 3.8-литровый двигатель с наддувом, показанный на рис. 6-7, использует свойства микролегированной стали с преимущественным потоком зерен, полученным в процессе штамповки штамповкой. Первоначальная конструкция предусматривала использование аустенитного ковкого чугуна; однако материал не был способен достичь инженерных целей по постоянству свойств и обрабатываемости.

Комбинация микролегированной стали и штампованной штамповки обеспечивает увеличение предела текучести на 31% и повышение прочности на растяжение на 41% по сравнению с чугуном с шаровидным графитом, который указан для обычных коленчатых валов.Что еще более важно для применения, усталостная прочность увеличилась примерно на 57%, а жесткость — на целых 36%. Жесткость, которая имеет решающее значение при более высоких оборотах двигателя, пропорциональна модулю упругости, который составляет 207 ГПа (30 000 фунтов на квадратный дюйм) для стали по сравнению с минимумом 152 ГПа (22 000 фунтов на квадратный дюйм) для чугуна с шаровидным графитом. Выбор микролегированной стали позволил получить прочностные свойства кованых без операций закалки и отпуска, которые обычно требуются для кривошипов из углеродистой стали.

Усталостная прочность была дополнительно повышена за счет дробеструйной обработки галтелей на коренных и шатунных шейках. Дробеструйная обработка вызывает сжимающие напряжения на поверхности и вблизи нее, которые вычитаются из растягивающих напряжений, возникающих в этих областях. Обычно процесс глубокой прокатки выполняется только на главных шейках.

При таком сочетании материалов и процессов конструкторы рассчитывали на очень долгий срок службы, возможно, без сбоев в эксплуатации.

Рисунок 6-7 Показанный коленчатый вал представляет собой литой вариант, который был заменен кованым.

Вернуться к оглавлению

множество ( ‘#markup’ => ‘
Имя компонента: Коленчатый вал для высокопроизводительного двигателя
V-6
Процесс ковки: Пресс-форма для горячего прессования
Длина, мм (дюймы): 510 (20)
Масса, кг (фунт): 26 (58)
Сплав: Микролегированная сталь, модифицированная ванадием
Прочность на растяжение, МПа (psi): 825 (120 000)
Предел текучести, МПа (psi): 495 (72 000)
Усталостная прочность МПа (psi): 380 (55 000) (оценка)
Дополнительные операции: Чистовая обработка, дробеструйная обработка шеек
Термическая обработка: Нет
Альтернативный процесс: Ковкий чугун с аустенитным отпуском

Коленчатый вал на 3.8-литровый двигатель с наддувом, показанный на рис. 6-7, использует свойства микролегированной стали с преимущественным потоком зерен, полученным в процессе штамповки штамповкой. Первоначальная конструкция предусматривала использование аустенитного ковкого чугуна; однако материал не был способен достичь инженерных целей по постоянству свойств и обрабатываемости.

Комбинация микролегированной стали и штампованной штамповки обеспечивает увеличение предела текучести на 31% и повышение прочности на растяжение на 41% по сравнению с чугуном с шаровидным графитом, который указан для обычных коленчатых валов.Что еще более важно для применения, усталостная прочность увеличилась примерно на 57%, а жесткость — на целых 36%. Жесткость, которая имеет решающее значение при более высоких оборотах двигателя, пропорциональна модулю упругости, который составляет 207 ГПа (30 000 фунтов на квадратный дюйм) для стали по сравнению с минимумом 152 ГПа (22 000 фунтов на квадратный дюйм) для чугуна с шаровидным графитом. Выбор микролегированной стали позволил получить прочностные свойства кованых без операций закалки и отпуска, которые обычно требуются для кривошипов из углеродистой стали.

Усталостная прочность была дополнительно повышена за счет дробеструйной обработки галтелей на коренных и шатунных шейках. Дробеструйная обработка вызывает сжимающие напряжения на поверхности и вблизи нее, которые вычитаются из растягивающих напряжений, возникающих в этих областях. Обычно процесс глубокой прокатки выполняется только на главных шейках.

При таком сочетании материалов и процессов конструкторы рассчитывали на очень долгий срок службы, возможно, без сбоев в эксплуатации.

Рисунок 6-7 Показанный коленчатый вал представляет собой литой вариант, который был заменен кованым.

Вернуться к оглавлению

‘, ‘#printed’ => правда, ‘#type’ => ‘разметка’, ‘#pre_render’ => множество ( 0 => ‘drupal_pre_render_markup’, 1 => ‘ctools_dependent_pre_render’, ), ‘#children’ => ‘
Имя компонента: Коленчатый вал для высокопроизводительного двигателя
V-6
Процесс ковки: Пресс-форма для горячего прессования
Длина, мм (дюймы): 510 (20)
Масса, кг (фунт): 26 (58)
Сплав: Микролегированная сталь, модифицированная ванадием
Прочность на растяжение, МПа (psi): 825 (120 000)
Предел текучести, МПа (psi): 495 (72 000)
Усталостная прочность МПа (psi): 380 (55 000) (оценка)
Дополнительные операции: Чистовая обработка, дробеструйная обработка шеек
Термическая обработка: Нет
Альтернативный процесс: Ковкий чугун с аустенитным отпуском

Коленчатый вал на 3.8-литровый двигатель с наддувом, показанный на рис. 6-7, использует свойства микролегированной стали с преимущественным потоком зерен, полученным в процессе штамповки штамповкой. Первоначальная конструкция предусматривала использование аустенитного ковкого чугуна; однако материал не был способен достичь инженерных целей по постоянству свойств и обрабатываемости.

Комбинация микролегированной стали и штампованной штамповки обеспечивает увеличение предела текучести на 31% и повышение прочности на растяжение на 41% по сравнению с чугуном с шаровидным графитом, который указан для обычных коленчатых валов.Что еще более важно для применения, усталостная прочность увеличилась примерно на 57%, а жесткость — на целых 36%. Жесткость, которая имеет решающее значение при более высоких оборотах двигателя, пропорциональна модулю упругости, который составляет 207 ГПа (30 000 фунтов на квадратный дюйм) для стали по сравнению с минимумом 152 ГПа (22 000 фунтов на квадратный дюйм) для чугуна с шаровидным графитом. Выбор микролегированной стали позволил получить прочностные свойства кованых без операций закалки и отпуска, которые обычно требуются для кривошипов из углеродистой стали.

Усталостная прочность была дополнительно повышена за счет дробеструйной обработки галтелей на коренных и шатунных шейках. Дробеструйная обработка вызывает сжимающие напряжения на поверхности и вблизи нее, которые вычитаются из растягивающих напряжений, возникающих в этих областях. Обычно процесс глубокой прокатки выполняется только на главных шейках.

При таком сочетании материалов и процессов конструкторы рассчитывали на очень долгий срок службы, возможно, без сбоев в эксплуатации.

Рисунок 6-7 Показанный коленчатый вал представляет собой литой вариант, который был заменен кованым.

Вернуться к оглавлению

‘, )

Стали для коленчатых валов — High Power Media

Как упоминалось в предыдущей статье RET Monitor о коленчатых валах, мы считаем, что азотированные стали являются наиболее часто, если не исключительно, используемыми материалами. В этом месяце мы более подробно рассмотрим азотирование сталей для изготовления коленчатых валов, немного остановимся на важности «чистоты» этих типов стали и кратко коснемся преимуществ азотирования.

Пруток, используемый для изготовления коленчатого вала Формулы-1, не обязательно сильно отличается от того, что используется в других формулах; действительно, некоторые производители в ALMS / LMES используют один и тот же базовый состав стали. Как уже упоминалось в прошлом месяце, существует несколько различных марок на выбор для данной композиции, в зависимости от «чистоты» материала. Под чистотой люди часто подразумевают процентное содержание серы и фосфора в материале. Сера обычно добавляется к основным конструкционным сталям для улучшения обрабатываемости.Однако это может привести к проблемам, так как в сочетании с металлическими элементами образуются большие включения сульфидов в слитке. Затем в процессе прокатки они могут образовывать длинные осевые дефекты (также называемые «стрингерами») в материале, и это одна из причин, по которой производители двигателей избегают основных марок стали «EN» в Великобритании. Если вы посмотрите на состав сталей, обычно можно увидеть процентное содержание серы и фосфора, указанное для технических марок, а часто и объединенную цифру для этих двух значений.

Если мы посмотрим на процентное содержание этих двух важных элементов в составе стали, обычно используемой для гоночных коленчатых валов в машиностроении и аэрокосмической отрасли, мы увидим разницу в количестве этих важных элементов.


Таблица 1: Состав машиностроительных и авиакосмических марок коленчатой ​​стали. Максимальное содержание серы и фосфора выделено жирным шрифтом.

Как видно, основные составы сталей очень похожи, и 3S132 также соответствует составу для EN40C.

Производители стали приводят эти цифры из-за их хорошо известного влияния на динамические механические свойства материала. Они очень мало влияют на другие свойства стали, такие как, например, прокаливаемость или коррозионная стойкость.

Это стремление к чистоте стали не только означает, что мы, вероятно, увидим меньше грубых осевых включений (также называемых «стрингерами»), но и получим очень полезное увеличение усталостной прочности. Один европейский производитель стали представляет данные по азотированной стали, которые показывают более чем 30-процентное улучшение по сравнению со сталью, полученной при двойном переплаве, за 107 циклов.Эта замечательная цифра означает, что инженер-конструктор, вооруженный такими данными, может проектировать с гораздо более высокими допустимыми напряжениями или что он имеет более высокий коэффициент безопасности против усталостного разрушения.

Основное влияние на усталостную долговечность оказывает сама обработка азотированием. Эта поверхностная закалка не только создает очень твердую износостойкую поверхность, но и создает высокий уровень сжимающего напряжения на коленчатом валу. Это сжимающее напряжение значительно увеличивает усталостную прочность компонента и особенно эффективно, когда речь идет о концентрации напряжений.Для конструктора коленчатого вала основными местами концентрации напряжений являются масляные отверстия и радиусы галтелей. Ссылки на преимущества азотирования в отношении усталости можно найти в учебниках по усталости металлов, опубликованных за несколько десятилетий. Мы подробнее рассмотрим доступные процессы азотирования в следующей статье и различные решения, которые люди используют для своих гоночных коленчатых валов.

Автор сценария Уэйн Уорд.

Кованые коленчатые валы и коленчатые валы из заготовок, коленчатый вал из кованой стали, коленчатый вал из кованой стали, коленчатый вал 4340 — Компоненты двигателя

Сталь 4340 является наиболее распространенным материалом для коленчатого вала в автомобильной промышленности послепродажного обслуживания.То же самое со стальными шатунами 4340, сегодня для производства высокопроизводительных коленчатых валов используются два производственных процесса: кованый и заготовочный, поэтому коленчатый вал 4340 может быть изготовлен из коленчатого вала из стальной заготовки 4340 и кованого коленчатого вала из стальной заготовки 4340, мы также называем их полностью заготовкой 4340. отделка коленчатого вала машины и 4340 кованых полуфинишных коленчатых валов машины. Вот несколько советов, которые помогут вам понять, в чем разница между коленчатым валом из заготовочной стали и коленчатым валом из кованой стали.

1. Процесс производства

Самая большая разница между коленчатым валом из стальной заготовки 4340 и кованым коленчатым валом из стали 4340 заключается в том, производили ли они основу на штампах или нет.

Кованый коленчатый вал — это производственный процесс, в котором участвуют штампы, затем он поступает на станок, как показано на рисунках ниже:


Заготовка коленчатого вала начинается с большого цилиндрического слитка стали, а затем переходит к окончательной обработке, как показано на рисунках ниже:


Оба процесса позволяют производить очень прочный готовый коленчатый вал при использовании качественных производственных процессов и материалов.Но поскольку разработка штампов будет стоить слишком дорого, и это больше подходит для крупносерийного производства, поэтому заготовки в основном используются там, где нет большого объема и не хочется вкладывать средства в кованый штамп.

2.Баланс


Кованый коленчатый вал путем сверления балансировочного отверстия для поддержания баланса, поэтому его поверхность менее гладкая, чем коленчатый вал из заготовки.

 

Технологический процесс коленчатого вала заготовки очень особенный, идеальная конструкция пластины вентилятора и строгий технический стандарт помогают коленчатому валу заготовки хорошо балансировать в процессе высокоскоростного вращения, что более важно, и его поверхность очень гладкая и выглядит красиво.



Примечание. Все коленчатые валы Hurricane проходят испытания на балансировку на заводе, и окончательный остаточный дисбаланс составляет ≦6 г.см

3. Стоимость производства


Кованый коленчатый вал, изготовленный из штампов, учитывая высокую стоимость штампов, а штампы будут изнашиваться и в конечном итоге заменяться, первоначальная стоимость производства кованого коленчатого вала намного выше, но если он может обеспечить производство в больших объемах, стоит инвестировать.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.