Шатун

(9) Ц р 6265 А ОПИС ЗОБРЕ е Обьединение ВолАКл юшин выед кие уси изели и газое техничес ится к машиностроеользовано в двигатее рени я - расширение жностей и повышение й высокофорсированфференцированного держащий стержень ипную Головки, диф" очнен, Остаточные ия в поверхностном ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобоетение относ нию и может быть исп лестроении, Цель изобр технологических возмо надежности для услови ных дизелей за счет ди упрочнения, Шатун, со поршневую и кривош ференцированно упр сжимающие напряжен ние относится к машиностроебыть использовано в двигатению и можетлестроени и.Цель изобретения - расширение технологических возможностей и повышение надежностидля условий высокофорсированных дизелей путем дифференцированного упрочнения шатуна,На фиг,1 изображена схема типового распределения рабочих динамических напряжений на поверхности шатуна от действия сил инерции; на фиг.2 - то же, от действия сил давления газов; на фиг.З - распределение характерных зон (поз,1) по поверхности шатуна (распределение рэбослое по высоте шатуна От верхней точки поршневой голоьки составляют в зоне, протяженностью (0-0 3)др, ор = -(0,20- 0,25, Оз,. в зоне, протяженностью (0,3 - 0,6)бп, оср= =-(0,05-0,07) ое,2; в зоне, протяженностью (0,15 0,7), оср = (0,03-0,01) О 0,2; в зоне, протяженностью 0,7-дк, Оср = -(0,20-0,25)7 с,2 в зоне, протяженностью 0,60,-0151, о р =- = - (О 25-0,301 Ое,2 Где дп - диаметр порш. невой головки; дкдиаметр коивошип- нОЙ Головки; 1 " длина стержня шатуна; Оср Остаточные сжимаощие напряюе 4 ия аб,2 - предел текучести материала шат- на. Таким образом, в шатуне снижается неравномерность распределения результирующих напряжений по отдельным сечениям, соответственно повышаются равнопрочность и усталостная прочность шатуна в целом. 4 ил,чих динамических напряжении па поверхности шатуна имеет 5 характерных зон, в пределах которых распределение динамических рабочих напряжений имеет одинаковый характер, зпюры средних рабочиг динамических напряжений цикла (поз,2), распределение упрочняющих остаточных сжимающих напряжений оф в шатуне до (поз.З) и после (поз.5) их взаимодействия с рабочими динамическими напряжениями в различных сечениях шатуна (поз.4 и 6); на фиг.4 - дифференцированно упрочненный шатун высокофорси рован ного дизеля 124 Н 21/21 после гидродробесструйного упрочнения.Шатун высокофорсированного дизеля содержит стержень 1, поршневую 2 и кривошипную 3 головки с вкладышем 4 (фиг,1),Поверхность шатуна упрочнена, при этом остаточные сжимающие напряжения по высоте шатуна от верхней точки поршневой головки составляют (фиг,3, поз.1 и 2):- в зоне, протяженностью (О,3) г 1 п, Ор = - (0,20 - 0,25) Щ,2, где ги - наРУжный диаметр поршневой головки шатуна в вертИКаЛЬНОй ПЛОСКОСТИ; СВ 2 - ПРЕДЕЛ тЕКУчЕ- сти материала;- в зоне, протяженностью (0,3-0,6)дп, соответственно о 0 ср = -(0,05-0,07) Оо,2;- в зоне, протяженностью (0,15-0,7) Оср =- - (0,005-0 01) Й),2:- в зоне, протяженностью от 0,7 до г, Оср= - (0,10 - 0,20) 00,2;- в зоне, протяженностью от 0,6 г 1 до 0,15, с 4 р = - (0,25 - 0,3) по,2, гДе- Длина стержня шатуна;с - диаметр кривошипной головки в вертикальной плоскости.Превышение верхнего предела 4 р на всех участках шатуна приводит к нарушению условия адекватности нарпяжений разгрузки Оср напряжениям нагрузки гграб и не обеспечивает выравнивание напряженности смежных объемов металла и, следовательно. их равнопрочность, При уменьшении нижнего предела др значительно пади. ет эффективность упрочняющега алия ния параметра сжимающих напряжений как самостоятельного фактора, а также нарушается условие обеспечения адекватности распределения 00 р распределению Ор .Технологически требования по регламентирован, ю остаточных напряжений обеспечиваются программируемой идродробесструйной обработкой. Контроль правильности распределения остаточных. напряжений можег осуществляться нераэрушающими методами на основе метода магнигоупругостиСравнительный анализ эпюр на фиг,З 5 (паз.4 и 6) показывает, что в шатуне в 3,54 раза снижается неравномерность распределения результирующих напряжений Лг 4" по отдельным сечениям и соответственно повышается равнопрочность и усталостная прочность шатуна в целом,Формула изобретенияШатун серийноо дизеля. содержащийстержень, поршневую и кривошипную голсвки со сжимающими остаточными напряжениями в поверхностном слое, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью расширениятехнологических возможностей и повышения надежности. преимущественно для условий высокофорсированных дизелей засче г дифференцированного упрочнения шатуна, остаточные напряжения по высоте шатуна от верхней точки поршневой головкисоответственно составляют:в зоне. протяженностью (О - 0,3)дпо =- -(0,20-0,25) гго 21- в зоне, протяженностью (0,3-0,6)дпЗО ср = -(0,05-.0,07) 70,2,- в зоне, протяженностью (0,15-0,7).Огр = - (0,005 - 0,01) гто,2,- в зоне, протяженностью 0,7-ск, Ор =:(0,20-0,25) оо,2,- в зоне, протяженностью 0,60 п,15,др= - (0,25 - О,ЗО) 00,2,где гл - диаметр поршневой головки;ох - диаметр кривошипной головки;40- длина стержня шатуна;Жр - остаточные сжимающие напряжения;оо,2 - предел текучести материала ша- туна1656205 8 Ф Я Составитель В. Терехов тор С. Лисина Техред М.Моргентал Корректор А. Осаулен Заказ 2039 Тираж 425 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва,Ж, Раушская наб 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул,Гагарина,