Коленчатый вал

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН И621907 Союа Советских Социалистических Республик(23) Приоритет -1) М.КлГ 16 С 3/О Государственный комите Совета Министров ССС ДК 621.824.621 .66(088,8) публиковано 30.08.78, Бюллетень3 о делам изобретени и открытий(45) Дата опубликования описания 21.0(72) Авторы изобретения менов, . ф. Нистратов и В, К, Мальцевй заочный машиностроительный институт Е. И(54) КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ ласти маш нечно-прес Изобретение относится к обиносцроения, в частности,к куз совому оборудованию,Известен .коленчатый вал, содержащийэксцентрикисоединенные с коренными 5шейками, и размещенные,в продольном отверстии вала стяжной,болт с ценприрующими .втулками, установленными,под участками перехода тела, коренной шейки в эксцен прик (Ц, 10Недостатком .известной, конструкции является ее недостаточная нагрузочная способность вследствие появления лрогибов;вала при прессаваянии.Целью изобретениянагрузочной способносварительного сжатия еправлении.Цель достигается терм, что в коленчатомвале, содержащем эксцентрик с коренными 20шейками и сквозным отверстием, а такжеразмещенный внутри последнего стяжкойболт, продольное сквозное отверстие дляразмещения болта выполнено эксцентричноотиссительно оси коренных шевк со омещением в область действия появляющихсяпри цресссвании растягивагощих напряжений;,кроме того, стяжной болт в сечениях,расположенных под конструктивными конценпраторами налряжений - местах пере хода, коренной шейки в эксцентрик, выполнен ступенчатым.На фиг. 1 представлен коленчатый вал в оборе; на фиг. 2 - вид по стрелке Л на фи,г. 1; на фив. 3 - сечение Б - Б на фиг. 1.Коленчатый,вал включает эксцентрик 1 с,коренными, шейками 2 и продольным сквозным отверстием 3, которое,расположено эксцентрично опносительно продольной оси коренных,шеек. В отверстие 3 вставлен стяжной болт 4 в выступами б, Перед затяжкой .коленчатого .вала производят нагрев,стяжного болта 4 электрическим нагревателем (на чертеже не показан), который вводят внутрь отверстия б, После напрева стяжното болта гайдуки 7 ловорачивают на,расчетный угол и закрепляют ригелями 8, Угол поворота гаек 7 определяют исходя из размеров полеречного сечения коленчатого )вала (см. фиг. 3), а экоцентриситет отверстия стяжного болта - исходя из величины предварительных напряжений в растянутой и сжатой зонах на поверхности коленчатого вала.Для определения величины эксцентриситета отверстия стяокного болта 4 представим коленчатый вал как стержень, сжатый эксцентрично лриложанной нагруъкой.Определяем величину смещения центра тяжести сечен,ия:(Оо 4-д- еЬ4-,(О"о - а) 5 где Йо - наружный диаметр коренныхшсак вала;д - ,внутренпий диаметр отверстияпод стяжной болт;е - расстояние иежду осью коренной шейки и осью стяжного болта (эксцентриситет); Напряжение сжатия от усилия затяжки,возникающее в поперечном сечении корен 15 ных шеек, определяепся по фор,муле:Р 4 РР (О- - сР)20где У - площадь поперечного сечения;Р - усилие затяжки,Напряжение растяжения, которое возникает на поверхности вала со,стороны эксценгрдка, определяется по,формуле: Зо где 1 - момант инерции сечения относительно осп х, проходящей через цантр тяжести.При создании нулевых напряжений на поверхности коренных спор со стороны эксцентрика должно соблюдаться равенство т. е 4 Р Р(е + ) (0,5 Оо - Ь) )(О-; - й)хс Из формул 1 и Ъ после преобразований получим 50 Д 1 Д 1е =--- = - - 0,125(1 - Ы)О(И) ВОо После преобразования получим выражение45 У, = Р(0,5 Оо Ь + 0,5 Ое - Ь-- е Ь). (Ч) дгдеоКак видно из формулы 71, максимальный эксцентриситет е = 0,125 О, имеет, место при сплошном вале и,равен радиусу ядра сечения.В условиях эксплуатации, учитывая неравномерность напряжений,;возникающих в зоне, коренных шеак, величиной эксцентриситета следует задаваться в пределахе = (01 - 015)Оо,Во время работы происходит суммирование напряжаний от предварительной затяжки с рабочими напряжениями.При этом суммарные напряжения, возникающие в растянутой зоне, будут иметь значительно меньшую величину, чем в обычном коленчатом вале, пооколыку предварительные напряжения имели, знак минус.Технико-экономическая эффективность от приманения предлагаемой,конструкции коленчатого, вала, достигается за счет повышения нагрузочной способности вала и увеличения долговечности его,работы,Ф о,р,м у л а и з о б р е т е,н и я1. Коленчатый вал, содержащий эксцентрик с коренными шейками и сквозным от,верстием, а также размещенный .внутри последнего стяжной болт, о тл и ч аю щи й ся тем, что, с целью повышения нагрузочной апособности путем предварительного сжатия коленчатого вала в продольном,направлении, сквозное отверстие для размещения стяжного болта выполнено эксцентрично относительно оси,коранных шеек со смещением в область действия растягивающих рабочих напряжений,2. Вал по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что,стяжной болт выполонен ступенчатым,Историик информации, принятый вовнимание при экспертизе;1. Авторское свидетельспво СССРМ 257922, кл. Р 16 С 3,04, 1966.ор каз 51 Тип. Харьк. фил. пред. Патен Изд. . О Государственног по делам Москва, Ж78 Тираж 1198 комитета Совета Министров ССС изобретений и открытий35, Раушская наб., д. 4/5