Служебное назначение и конструктивные особенности шатунов

Шатуны являются звеньями шатунно-кривошипных механизмов, главным образом поршневых двигателей внутреннего сгорания и компрессоров, где они служат для передачи силы от поршня и преобразования его возвратно-поступательного движения во вращательное движение коленчатого вала двигателя; в компрессорах наоборот – вращательное движение вала преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня, осуществляющего сжатие воздуха для подачи его под давлением.

При работе шатуны подвержены действию значительных знакопеременных рабочих нагрузок и сил инерции. Для этого шатун должен обладать достаточной прочностью и жесткостью при наименьшей возможной массе.

Общность служебного назначения шатунов определяет их конструктивную общность: наличие большой (кривошипной) и малой (поршневой) головок, соединенных телом 1 с ребрами по периферии. Однако конструктивное выполнение этих элементов у шатунов может быть различным. Большинство шатунов имеет разъемные кривошипные головки, причем у автотракторных двигателей (у которых установка шатуна в картер через цилиндр затруднена из-за значительных размеров кривошипных головок) разъем выполняют под углом к плоскости симметрии шатуна для удобства его установки. Кривошипные головки шатунов крупных компрессоров в ряде случаев конструируют не только разъемными, но и отъемными от стержней, образующих тело шатунов.

При составных коленчатых валах с использованием подшипников качения, как в мотоциклетных двигателях, возможно применение неразъемных кривошипных головок шатунов. В кривошипные головки шатунов для снижения трения скольжения устанавливают вкладыши с антифрикционным покрытием.

Крышку 2 – отъемную часть кривошипной головки – базируют по плоскости разъема тела шатуна 1 и закрепляют посредством призонных болтов 4. Поршневую головку шатунов выполняют преимущественно неразъемной, в нее запрессовывают бронзовую биметаллическую (сталь-бронза) или с капроновой сетчатой лентой втулку. У крупных шатунов в некоторых случаях применяют вставные вкладыши , которые закрепляют специальными клиньями.

Тело шатунов обычно имеет двутавровое сечение и только у больших шатунов в ряде случаев круглое или квадратное сечение, причем внутри них может быть маслопроводное отверстие, соединяющее поверхности трения головок шатуна.

Информация по теме:

Динамический анализ кривошипно-шатунного механизма
К основным силам, действующим в кривошипно-шатунном механизме, относят: силы давления газов на поршень, силы инерции масс движущихся частей и полезное сопротивление на колесах заднего моста автомобиля. Силами трения в кривошипно-шатунном механизме пренебрегаем из-за их небольшой величины. Силы давл ...

Выбор баз и последовательность обработки поверхностей заготовок шатунов
При изготовлении шатунов обрабатывают торцы головок, базируя заготовку по противолежащим торцам – установочной базе и наружной поверхности, используемой в качестве направляющей и опорной баз. Обработанные торцы головок заготовки шатуна служат установочными технологическими базами для последующих оп ...

Расчет напорного трубопровода РО1
Необходимый внутренний диаметр мм: (2.18) где - допустимая скорость (- для напорного трубопровода). Наружный диаметр , мм: (2.19) где - минимальная толщина стенки, мм: (2.20) где - максимальное давление жидкости, Па; - допускаемое напряжение разрыву, Па: (2.21) где - предел прочности Па (для стали ...