Шатунно-поршневой узел

СОКЭЗ СОПГ ВСКИХг ОЦИАЛИСТИЧГСКИРГГПУБПИК(с)5 Е 16,3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОВРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ШАТУН (57) Иэобрет нию, э имен Изобретение относится к машиностроению, а именно к шатунно-поршневым узлам двигателей или компрессоров.Известен шатунно-поршневой узел двигателя внутреннего сгорания (ДВС), включающий составной поршень, состоящий иэ головки и тронка, и шатун, жестко соединенный с поршнем (Орлин А,С, и др. Конструкция и расчет поршневых и комбинированных двигателей, М.: Машиностроение, 1972, с.258, фиг,145).Однако указанный поршень имеет сложное конструктивное исполнение, большую массу и не может использоваться в диэел ьн ых двигателях.Известно устройство с переменным обжигом, содержащее поршень, жестко соединенный с шатуном, со сферической боковой поверхностью, скользящей в цилиндре, (Заявка ЕЦВ М 0212343, МКИ Р 16 1 1/10, 1987.)Недостатком этой конструкции является линейный контакт поверхностей поршня рессоров, Цель иэобоетения - снижение металлоемкости и упрощение конструкции. Узел содержит шатун 3 с головкой (Г) 2 и поршень 1, выполненный в виде кольца с наружной цилиндрической и внутренней сферической поверхностями. Г 2 имеет форму сферы, усеченной двумя плоскостями На внутренней поверхности поршня 1 выполнены пазы 6, расстояние между их диаметрально расположенными стенками не меньше диаметра сферы Г 2, а ширина их - не меньше ее высоты. 2 э.п ф-лы, 2 ил и цилиндра, что предопределяег высокие удельные давления в зоне контакта от дей. ствия нормальных сил, интенсивный износ сопрягаемых поверхностей, эдклинивание поршня при попадании нагара между цилиндром и сферои, приводящие к низкой надежности и малому сроку службы устройства.Известен шатунно-поршневой узел ДВС, включающий составной поршень, состоящий из головки и тронка, и шатун с головкой, расположенной в поршне с образованием шарового шарнира (Патент США 1+4433616, МКИ Е 16 Л 1/14, 1984)Укаэанное изобретение является наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и взят в качестве прототипа.Недостатком этой конструкции является наличие головки поршня. расположенной выше сферического элемента и соединенной с тронком, что увеличивает габариты поршня по высоте и его мэсг уповернутом положении в пазы 6 поршн 1 и 35 40 45 Целью изобретения является снижение металлоемкости и упрощение конструкции шатун но-поршневого узла,Достигается это тем, что в шатунно-поршневом узле, содержащем шатун с головкой, расположенной в поршне с образованием шарового шарнира, поршень выполнен в виде кольца с наружной цилиндрической и внутренней сферической поверхностями, а головка шатуна имеет форму сферы, усеченной двумя параллельными и плоскостями, перпендикулярными оси шатуна, и жестко соединена с последним. На внутренней поверхности поршня со стороны шатуна выполнены пазы, расположенные симметрично относительно продольной оси и параллельно ей, причем расстояние между диаметрально расположенными стенками не меньше диаметра сферы головки, а их ширина - не меньше высоты последней,Нэ фиг,1 представлен предлагаемый шатунно-поршневой узел, разрез; на фиг.2 - то же, вид снизу.Шатунно-поршневой узел содержит поршень 1, головку шатуна 2, стержень шатуна 3, жестко соединенный с оголовкой 2 болтами 4, поршень 1 содержит поршневые кольца 5 и пазы 6, головка 2 - уплотнительное кольцо 7 и штифты 8, стержень шатуна Ъ масляный канал 9 для охлаждения поршня.Сборка узла осуществляется следующим образом. Головка шатуна 2 с уплотнительным кольцом 7 устанавливается в подвигается в этом полОжении внутрь поршня 1 до совпадения осей сферических поверхностей и затем поворачивается в рабочее положение. В голову 2 запрессовываются фиксирующие штифты 8 и при помощи болтов 4 она соединяется со стержнем шатуна 3. Работа предлагаемого шатуннопоршневого узла аналогична работе известных конструкций. Причем рабочие газы воздействуют в основном на открытую вер 5 10 15 20 25 30 хнюю часть головки шатуна, что позволяет уменьшить нагрузку в шарнире,Экономический эффект от использования предлагаемого узла заключается в уменьшении металлоемкости и упрощении конструкции эа счет исключения соединения шатуна и поршня через поршневой пагец, а также в увеличении долговечности двигателя за счет уменьшения нагрузки в шарнире от газовых и инерционных сил.По сравнению с прототипом и с общепринятыми конструкциями (с поршневым пальцем) предлагаемая конструкция позволяет уменьшить массу возвратно-поступательно движущихся деталей в 2,3 раза, в 1,5,2 раза уменьшаются габариты поршня по высоте, При тех же габаритах шатуннопоршневого узла увеличивается длина шатуна на 10,15, что позволяет уменьшить боковые усилия и интенсивность соударения поршня и втулки при перекладке поршня в монтажном зазоре,формула изобретения 1. Шатунно-поршневой узел, содержащий шатун с головкой, расположенной в поршне с образованием шарового шарнира. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения металлоемкости и упрощения конструкции, поршень выполнен э виде кольца с наружной цилиндрическои и внутренней сферической поверхностями, а головка шатуна имеет форму сферы, усеченной двумя параллельными плоскостями, перпендикулярными оси шатуна, и жестко соединена с последним.2. Узел по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что на внутренней поверхности поршня со стороны шатуна выполнены пазы, расположенные симметрично относительно про. дольной оси и параллельно ей, причем расстояние между диаметрально расположенными стенками пазов не меньше диаметра сферы головки, а их ширина - не меньше высоты последней,.Морге нтал Редактор Е,Полионова Техред М Корректор ВГирня зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 каз 255 Тираж .Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5