§ 5. Коленчатые валы и коренные подшипники

Коленчатый вал воспринимает через шатуны усилия, действующие на поршни, и передает их механизмам трансмиссии. От него приводятся в действие различные механизмы двигателя.

Коленчатый вал (рис. 61) состоит из следующих основных элемен- тов:

а) коренных шеек /, которыми вал опирается на коренные подшип- ники, расположенные в картере;

б) шатунных шеек 11,

в) щек 2 и 12, связывающих коренные и шатунные шейки; для уменьшения концентрации напряжений места перехода шеек в щеки выполнены в виде закруглений 13, называемых галтелями;

г) носка (переднего конца);

д) хвостовика (заднего конца).

При работе двигателя коленчатый вал нагружен периодически дей- ствующими силами от давления газов и силами инерции возвратно-по- ступательно движущихся и вращающихся частей. Эти силы вызывают в элементах вала деформации изгиба, кручения и сжатия. Кроме того, шейки вала подвергаются истиранию.

Коленчатые валы штампуют из высокоуглеродистой стали (СМД-60, Д-240, ЯМЗ) или отливают из магниевого чугуна (ГАЭ-53 и 24Д). Процесс изготовления литых чугунных валов проще и дешевле, чем штампованных стальных. Все поверхности коленчатого вала, сопрягаю- щиеся с другими деталями, подвергаются механической обработке, причем с повышенной точностью обрабатываются шейки вала. У новых валов овальность и конусность шеек не должны превышать 0,015 мм.

Рис. 61. Коленчатый вал дизеля Д-240:

/ — коренная шейка; 2 — щека; 3 —упорные полукольца; 4 — ннжннй вкладыш пятого коренного подшипника; 5 — маховик; 6 — маслоотражатель; 7 — установочный штнфт; 8 — болт крепления ма- ховика; 9 — зубчатый венец; 10 — верхний вкладыш пятого коренного подшипника: ;/— шатунная шейка; 12— щека; 13 — галтель; 14 — противовес; 15 — болт крепления противовеса; 16 — замковая шайба; П — шестерня коленчатого вала; 18 — ведущая шестерня привода масляного насоса; 19 — упорная шайба; 20 — болт; 21 — шкив; 22 —канал подвода масла в полость шатунной шейки; 23 — пробка; 24 — полость в шатунной шейке; 25 — трубка для чистого масла.

У большинства двигателей на переднем конце вала устанавли- вается ведущая шестерня 35 при- вода механизма газораспределе- ния и других механизмов двига- теля, а также храповик 3 для проворачивания коленчатого ва- ла, маслоотражательная шайба 5 и сальниковое уплотнение. За задним коренным подшипником на хвостовике коленчатого вала имеется маелосгонная резьба (спиральные витки) 41, которая вместе с сальником 42 предотвра- щает вытекание масла Из карте- ра. У двигателя Д-160 масло- сгонная резьба имеется и на пе- реднем конце вала. Хвостовик ко- ленчатого вала у многих двига- телей оканчивается фланцем 19.

Продольные перемещения ко- ленчатого вала ограничивают спе- циальным устройством одного из коренных подшипников или дру- гим приспособлением. У двигате- лей ЭИЛ'130, ЗМЗ-451, ГАЭ-53, ГАЗ-52 для ограничения продольных перемещений коленчатого вала с обеих сторон первого коренного под- шипника установлены стальные упорные шайбы 1 п 2 (рис. 63), каж- дая из которых с одной стороны покрыта баббитом. Передняя упорная шайба / баббитовой поверхностью обращена к стальной упорной шайбе 3, укрепленной при помощи шпонки 6 на валу и прижатой ведущей ше- стерней 5 к торцу первой коренной шейки 4. Шайба 1 удерживается от проворачивания двумя штифтами 7, запрессованными в основание пер- вого коренного подшипника и в его крышку. Задняя упорная шайба 2 обращена баббитовой стороной к упорному бурту первой щеки вала и удерживается от проворачивания выступом, входящим в прямоугольный паз в торце крышки первого коренного подшипника. Осевой зазор опре- деляется как разность длины первой коренной шейки и суммарного зна- чения длины подшипника и толщины шайб 1 и 2.

В двигателях Д-50, СМД-60, А-41, А-01М и Д-240 продольные перемещения коленчатого вала ограничиваются четырьмя полуколь- цами 3 (см. рис. 61), изготовленными из сталеаЛюминиевой ленты и установленными в проточках но торцам задней коренной опоры со- вместного с вкладышами подшипника. Для этой же цели сталеалюмини- евые полукольца установлены на третьей коренной опоре коленчатого вала двигателя СМД-14. В двигателях ЯМЗ перемещение коленчатого вала ограничивается бронзовыми кольцами, которые установлены в выточки специального корпуса, прикрепленного к переднему торцу блок-картера.

У большинства двигателей в коленчатом валу делаются сверления для подвода смазочного масла к коренным и шатунным подшип- никам.