RU2027084C1

RU2027084C1 - Crankshaft

Info

Publication number: RU2027084C1
Authority: RU
Inventors: В.О. Агузаров
Original assignee: Северо-Кавказский горно-металлургический институт
Priority date: 1991-12-23
Filing date: 1991-12-23
Publication date: 1995-01-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: crankshaft is provided with curved passages for supplying and discharging oil. The passages connect crank journals with crankpin. The passages are straightline and perpendicular to the crankpin generatrices and plane of the crank at their outlets. As the result oil is uniformly distributed over the length of the crankpin. EFFECT: enhanced resistance to wear. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в многоцилиндровых двигателях внутреннего сгорания с литыми коленчатыми валами. The invention relates to mechanical engineering and can be used in multi-cylinder internal combustion engines with cast crankshafts.

Известен коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания, содержащий прямолинейные каналы подвода масла в подшипник. Known crankshaft of an internal combustion engine containing rectilinear channels for supplying oil to the bearing.

Недостатком данного коленчатого вала является то, что выход канала подвода масла под углом к шатунному подшипнику способствует неравномерному распределению смазки, находящихся в ней абразивных частиц и ведет к неравномерному повышенному износу шатунной шейки с одной стороны. The disadvantage of this crankshaft is that the output of the oil supply channel at an angle to the connecting rod bearing promotes an uneven distribution of the lubricant contained in it abrasive particles and leads to uneven increased wear of the connecting rod journal on one side.

Известен коленчатый вал с прямолинейными каналами отвода масла, перпендикулярными образующей шатунной шейки. Однако эти каналы выходят в область высоких нагрузок от давления газов, где зазор между шейкой и вкладышем составляет 7-10 мкм. Абразивные частицы в масле размером свыше 50-600 мкм, а они составляют более 80%, не имея возможности проскочить в зазоре, внедряются в подшипник и ведут к повышенному абразивному износу шатунной шейки. Прямолинейный канал в данном случае не обеспечивает увеличения износостойкости. Known crankshaft with rectilinear oil drainage channels perpendicular to the forming connecting rod neck. However, these channels go into the area of high loads from gas pressure, where the gap between the neck and the liner is 7-10 microns. Abrasive particles in oil larger than 50-600 microns in size, and they make up more than 80%, unable to slip through the gap, penetrate the bearing and lead to increased abrasive wear of the connecting rod journal. The straight channel in this case does not provide an increase in wear resistance.

Известен коленчатый вал, содержащий на шатунной шейке два шатуна и каналы отвода масла в подшипник, выполненные перпендикулярно плоскости кривошипа. Однако сообщение каналов подвода и отвода масла возможно только через полость, а наличие полости ведет к накоплению абразивных частиц, которые при выходе из канала ведут к аварийному абразивному износу - задиру шатунной шейки. Износостойкость вала уменьшается. Наличие полостей резко ухудшает ремонтопригодность вала. Known crankshaft containing on the connecting rod journal two connecting rods and oil drainage channels into the bearing, made perpendicular to the plane of the crank. However, the communication of the oil supply and exhaust channels is possible only through the cavity, and the presence of the cavity leads to the accumulation of abrasive particles, which, when leaving the channel, lead to emergency abrasive wear - the scuff of the connecting rod neck. The wear resistance of the shaft is reduced. The presence of cavities sharply affects the maintainability of the shaft.

Наиболее близким по совокупности признаков к изобретению является коленчатый вал, содержащий криволинейные каналы подвода и отвода масла. The closest set of features to the invention is a crankshaft containing curved channels for supplying and discharging oil.

Недостатком этого вала является то, что канал отвода масла в подшипник выходит к поверхности шейки под углом, что ухудшает условия смазки и ведет к неравномерному, повышенному с одной стороны, износу шатунной шейки. Криволинейные каналы не улучшают условий смазки и не увеличивают износостойкости шеек, они только улучшают технологичность конструкции. Неравномерность распределения смазки этого коленчатого вала ведет к увеличению износа шатунной шейки с одной стороны и при ремонте вал перешлифовывается не на очередной ремонтный размер, а через ремонтный размер, что сокращает ресурс коленчатого вала. The disadvantage of this shaft is that the oil drainage channel to the bearing extends to the neck surface at an angle, which worsens the lubrication conditions and leads to uneven, on the one hand, wear of the connecting rod journal. Curved channels do not improve the lubrication conditions and do not increase the wear resistance of the necks, they only improve the manufacturability of the design. The uneven distribution of lubrication of this crankshaft leads to an increase in the wear of the connecting rod journal on one side and during repair, the shaft is resized not to the next repair size, but through the repair size, which reduces the resource of the crankshaft.

Кроме того, выход каналов подвода и отвода масла неперпендикулярно образующим шеек затрудняет равномерное снятие фасок, а это ведет к задиру вкладыша (5-10%). In addition, the outlet of the oil supply and exhaust channels non-perpendicular to the forming necks makes it difficult to evenly chamfer, and this leads to seizure of the liner (5-10%).

Изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в создании коленчатого вала с улучшенными условиями смазки и увеличенной износостойкости шатунных шеек. The invention is aimed at solving the problem of creating a crankshaft with improved lubrication conditions and increased wear resistance of the connecting rod journals.

Решение этой задачи обеспечивает равномерное распределение смазки и абразивных частиц, имеющихся в смазке, по длине шатунной шейки. The solution to this problem provides a uniform distribution of lubricant and abrasive particles present in the lubricant along the length of the connecting rod journal.

Для достижении этого технического результата коленчатый вал содержит коренные и шатунные шейки, в которых выполнены криволинейные каналы отвода и подвода масла к подшипникам. Эти каналы на выходе из шатунной и коренной шеек выполнены прямолинейными и перпендикулярными образующим шеек и плоскости кривошипа. To achieve this technical result, the crankshaft contains the main and connecting rod journals, in which the curved channels for the removal and supply of oil to the bearings are made. These channels at the outlet of the connecting rod and root necks are made rectilinear and perpendicular to the generatrices of the necks and the plane of the crank.

Выполнение каналов отвода и отвода масла криволинейными, а на выходе из шатунных и коренных шеек прямолинейными и перпендикулярными образующим шеек и плоскости кривошипа обеспечивает увеличение износостойкости шатунных шеек и подшипника и улучшает условия смазки. Это достигается за счет того, что криволинейные каналы подвода масла облегчают подвод масла от коренной шейки к шатунной, каналы отвода масла в подшипник, являющиеся продолжением канала подвода и выполненные прямолинейными и перпендикулярными образующей шатунной шейки и плоскости кривошипа, обеспечивают равномерность распределения смазки по длине шатунной шейки, а вместе с тем и равномерность распределения абразивных частиц, имеющихся в смазке по длине шейки. Выполнение продолжение канала подвода масла прямолинейным и перпендикулярно образующей коренной шейки у входа обеспечивает равномерное снятие фаски, что исключает задиры вкладышей. Длина прямолинейных участков каналов подвода и отвода масла больше или равна припуску на шлифовку. The execution of the channels for the drainage and discharge of oil is curved, and at the exit from the connecting rod and root journals, rectilinear and perpendicular to the forming necks and the plane of the crank provides increased wear resistance of the connecting rod journals and bearing and improves lubrication conditions. This is achieved due to the fact that the curved oil supply channels facilitate the oil supply from the main neck to the connecting rod, the oil drainage channels to the bearing, which are a continuation of the supply channel and made straight and perpendicular to the crank pin and crank plane, ensure uniform distribution of lubricant along the length of the connecting rod neck and at the same time the uniform distribution of abrasive particles present in the lubricant along the neck length. Performing a continuation of the oil supply channel in a rectilinear and perpendicular generatrix of the root neck at the inlet ensures uniform chamfering, which eliminates the seizure of the liners. The length of the straight sections of the channels for supplying and removing oil is greater than or equal to the allowance for grinding.

На фиг. 1 показан предлагаемый коленчатый вал; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a proposed crankshaft; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1.

Коленчатый вал содержит коренные шейки 1, соединенные с шатунной шейкой 2 криволинейными каналами 3 подвода и отвода масла, которые на выходе из коренной 1 и шатунной 2 шеек имеют участки 4, выполненные прямолинейными и перпендикулярными образующим этих шеек и плоскости кривошипа. По каналам 3 и их участкам 4 масло от коренной шейки 1 поступает в шатунную шейку 2. The crankshaft contains root necks 1 connected to the connecting rod neck 2 by curved channels 3 for supplying and discharging oil, which at the outlet of the main 1 and connecting rod 2 necks have sections 4 made rectilinear and perpendicular to these necks and the crank plane. Through channels 3 and their sections 4, oil from the root neck 1 enters the crank pin 2.

Проведенные сравнительные испытания предлагаемой конструкции и прототипа показали, что износ на 1000 км пробега известной конструкции составляет 1,25 мкм, а предлагаемой - 0,9 мкм. Износостойкость предлагаемой конструкции почти в 1,5 раза выше, чем у прототипа. Увеличивается ресурс коленчатого вала и двигателя в целом. Улучшается ремонтопригодность, так как удобнее пробивать отверстие сверлом после наплавки и удобнее снимать фаски. Comparative tests of the proposed design and prototype showed that the wear per 1000 km of the known construction is 1.25 μm, and the proposed - 0.9 μm. The wear resistance of the proposed design is almost 1.5 times higher than that of the prototype. The resource of the crankshaft and the engine as a whole is increasing. Maintainability is improved, as it is more convenient to punch a hole with a drill after surfacing and it is more convenient to chamfer.

Claims

CRANKSHAFT, mainly for multi-cylinder internal combustion engines, containing main and connecting rod necks with curved channels for lubrication, characterized in that the channels for extracting and supplying oil at the outlet of the necks are made rectilinear and perpendicular to the necks and the crank plane.