Коленчатый вал
Патент 621907
Авторы
Классы МПК
Коленчатый вал
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН И
К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ (ii) 621907
Союа Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к BiBT. свид-ву— (22) Заявлено 01.02.77 (21) 2447943/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M.Êë F 16 С 3/04
Государственный комитет
Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.08.78. Бюллетень № 32 (53) УДК 621.824.621..66 (088.8) (45) Дата опубликования описания 21.07.78 (72) Авторы из о op етен и.я
Е. И. Семенов, . Ф. Нистратов и В. К. Мальцев (71) Заявитель Всесоюзный заочный машиностроительный институт (54) КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ
Изобретение относится к области машиност роения, в частности,к кузнечно-,прессовому оборудованию.
Известен .коленчатый вал, содержащий эксцентрики,,соединенные с коренными б шей ками, и размешенные,в лродольном от верстии вала стяжной,болт с ценприрующими .втулками, установленными,под участками перехода тела, коренной шейки в эксценприк (1). 10
Недостатком .известной, конструкции является ее недостаточна я нагрузочная способность вследствие появления лрогибов
;вала при пресса ваянии.
Целью изобретения является повышение 15 нагрузочной способности вала путем предварительного сжатия его в продольном направлении.
Цель достигается терм, что B коленчатом вале, содержащем эксцентрик с коренными 20 шейками и сквозным отверстием, а также размещенный внутри последнего стяжной болт, п родольное сквозное oTBQplcTHе для размещения болта выполнено эксцентрично относительно оси коренных шеек со смеще- 25 нием в область действия появляющихся при црессс|вании растягивающих напряже.ний;,кроме того, стяжной болт iB сечениях, расположенных под конструктивными конценпраторами налряжений — местах iIIepe- зО хода, коренной шейки |в эксцентрик, выполнен ступенчатьвм.
На фиг. 1 представлен коленчатый вал в сборе; на фиг. 2 — вид по стрелке Л на фи;г. 1; на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 1.
Кол енч а ты й,в а л включает эксцентр ик 1 с,коренными, шейками 2 и продольным с|квозным отвер стием 3, которое,расположено эксцентрично опносительно продольной оси коренных,шеек. В отверстие 8
BCTBIBJIBH стяжной |болт 4 C lBbICTVIIBMH 5.
Перед затяжкой .коленчатого .вала производят нагрев,стяжного болта 4 электр ическим нагревателем (на чертеже не показан), который вводят внутрь отверстия б. После напрева стяжното болта. гайки 7 поворачивают на,расчетный угол и за|крепляют ригелями
8. Угол iIIoiBopoTa гаек 7 олрЕделяют исхо дя из размеров полеречного сечения коленчатого )вала (см. фиг. 3), а эк оцентриситет отвер стия стяжного болта — исходя из величины предварительных напряжений в растянутой и сжатой зонах на,лонер
Для определения величины эксцентриситета отверстия стяокного болта 4 представим коленчатый вал ка к стержень, сжатый эксцентрично лриложен ной нагрузкой.
Определяем .величину смещения центра тяжести сечен,ия:
621907
У-е (1) (,— )
4-д-
Л
4-. (D", сР) е = (0,1 — 0,15) Dp.,. р — - смс т. е
5 где Dp — наружный диаметр коренных шсак вала;
d —,внурренпий диаметр отверстия под стяжной болт; е — расñòîÿiíèå |ме?к ду осью коренной шейки и осью cTH?KIHQI болта (эксцантриситет);
Напряжение сжатия от усилия затяжки, возникающее в поперечном сечении корен15 ных шеек, определяепся по фор,муле:
Р 4Р
-- -..(D; — — (о) 20 где F — площадь поперечного сечения;
P — усилие затяжки.
Напряжение растяжания, которое возни кает на поверхности вала со,стороны эксцентрика, опраделяегся по;формуле: р(е + Ь)(0,5DO — Ь) о
l.
Э . с
Зо где 1», — момант инерции сечения относительно осп х, проходящей через центр тяжести.
При создании нулевых напряжений на поверхности коренных oinop ico стороны э ксцент рика должно со блюдать ся равенство
4-Р Р(е + 4) (0,5D, — Ь)
7с(п" — d ) 1, После преобразования получим выражание
I», = Р(0,50о > + 0,50„е — <" — е Л). (V) Из формул 1 и Ъ после преобразований получим 50
Д1 Д4 е: " — — — = — 0,125(1 — ю4)0о, (Ч1)
80о
d где о = о
Как видно из формулы VI, максимальный эксцентриситет е = 0,125 0о имеет, место при сплошном вале и,ра вен радиусу ядра сечения.
В условиях эксплуатации, учитывая неравномерность напряжений,;возникающих в зоне,коранных шеак, величиной эксцеHтриситета следует задаваться в 1пределах
Во время работы происходит суммирование на пряжаний от прадварительной затяж ки с ра бочими напряжениями.
При этом суммарные напряжения, возникающие в растянутой зоне, будут иметь значительно меньшую величину, чем в обычном коленчатом вале, lnoîêoëûêó предварительные на пряжения имели, знак «сминус».
Технико-экономическая эффективность от приманения прадлагаемой;конструкции коленчатого;вала,достига ется за счет:IIoiBBIшения нагрузоч ной способности .вала и увеличения долговечности его,работы, Ф о,р,м у.л а и з о б ip е т е,н и я
1. Коленчатый вал, содержащий экацант ри к с коренными шейками и сквозным от,верстием, а та кже размещенный:в нутри посладнего стяжной болт, отличающийся там, что, с целью IIIoBûøeiíèÿ нагрузочной способности путем предварительного сжатия коленчатого вала в продольном:на правлении, сквозное отверстие для разсмещания стяжного болта выполнено эксцентрично относительно оси,коранных шеек .со смещением в область действия растягивающих рабочих:напряжаний.
2. Вал по iII. 1,.отличающ ий ся тем, что;стяжной болт BbIlnoJIIHBH ступенчатым.
Источник информации, принятый во внимание lnlpH экопертизе:
1. Авторакое свидетельспво СССР
¹ 225577992222, кл. F 16 С 3, 04, 1966.
621907
Ф г. <
Составитель А. Тарновский
Техред А. Камышиикова Корректор И. Симкина
Редактор А, Купрякова
Подписное.
Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»
Заказ 510/759 Изд. №. 578 Тираж 1198
НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5