What Is the Crankshaft of an Engine? Operation and Types
Коленчатый вал является компонентом тепловых машин и поршневых двигателей в целом. Коленчатый вал-это вал передачи мощности, который действует как кривошип для сборочной сборочной сборочной сборочной. Его функция заключается в преобразовании альтернативных движений в вращательные движения (например, двигатели сгорания) или наоборот (эксцентричные механические прессы).
В тепловых двигателях коленчатый вал собирает силы, генерируемые во время взрыва, и преобразуется через шатун, возвращающее линейное движение поршня в роторное движение. Он передает движение и движущую силу в элементы передачи, которые связаны с ним. Он подвергается крутям и изгибающим напряжениям и имеет сильную и очень устойчивую структуру.
Коленчатые валы состоят из опор, обычно пять для встроенного четырехцилиндрового двигателя, которые прикреплены к креплению блока. У них также есть локти, называемые пнями, где прикреплены соединительные шатуны. В расширении каждого локтя находятся противовеса, которые служат для баланса коленчатого вала. Время шестерни установлена на одном конце коленчатого вала, а маховик на другом.
Тепловые двигатели — это примеры двигателей, которые используют коленчатый вал для преобразования возвратного движения в вращательное движение. Эксцентрические механические прессы, с другой стороны, являются примерами механизмов, используемых коленчатыми валами для превращения вращательных движений в возвращающиеся движения.
How Does a Crankshaft Work?
Коленчатый вал имеет один локоть для каждого соединительного шатуна машины или двигателя. Локоть получает шатун в журнале, который вращается от центра вокруг оси вращения коленчатого вала. Журнал, который составляет ось вращения коленчатого вала, является шеей или главной опорой. Рука является частью коленчатого вала, которая присоединяется к журналу и шее. Обычно на каждой стороне пня есть рука и шея для каждой руки. Несмотря на это, есть компрессорные коленчатые валы, которые имеют только шею, руку и журнал, а также коленчатые валы легких двигателей с двумя, четырьмя или шестью цилиндрами, в которых есть журналы, сгруппированные два на два, с одной промежуточной рукой и без шеи между двумя Анкет последовательные пни.
Чтобы компенсировать эффекты дисбаланса, создаваемые за вне центра вращения журнала и соединительного шатуна, противоположные напротив журнала устанавливаются на концах рук. Эти противовесы могут быть неотъемлемой частью коленчатого вала или могут быть плотно зажаты на руки. В коленчатых валах с более чем одним локтями локти расположены таким образом, чтобы не центральные массы одного локтя компенсированы за пределами центра другого, чтобы получить возможный баланс.
Такое расположение локтей определяет положение цилиндров, последовательность взрывов и всего распределения. Коленчатые вали получаются путем ковки и последующей обработки, по одной части от шеей, рук и журналов, разделенных и собранных давлением для горячей связи. Это позволяет установить шариковые или роликовые подшипники в журнале. Та же самая техника применяется к очень большим коленчатым валам, например, для морских двигателей, чтобы избежать сложности получения слишком тяжелых центров или отливок.
Коленчатый вал — это часть двигателя, которая должна противостоять наибольшим усилиям усталости и износа. В авиационных двигателях или в двигателях, где условия веса, безопасность и нагрузки очень тяжелые, теплообразование и упрочнение поверхности путем ниотлирования, упрочнения пламени или упрочнения индукции широко распространены.
Characteristics of the Crankshafts: Material and Technology
Материалы и технологии производства часто тесно связаны. В случае производства коленчатого вала стальные валы (для достижения самой высокой прочности и прочности) получают путем ковки и литья.
Стальные коленчатые валы
Коленчатые валы изготовлены из углерода, хромированного манганского, хром-никелевого молибдена и других сталей, а также специальных отличных отливок. Преимущество стальных валов — это большая прочность, возможность получения высокой твердости шеей путем нитрирования, чугунные валы дешевле.
Выбор стали определяется поверхностной твердостью шеей, которые должны быть получены. Твердость около 60 часов (необходимо для использования роликовых подшипников) может быть получена, как правило, только путем химической терапевтной обработки (карбинизация, нитридировка, цианидирование). Для этих целей, как правило, подходят хром-никел или хром-никел-молибден с низким содержанием углерода, и для валов средних и больших размеров требуется дальнейшее легирование с дорогим молибденом. При сохранении вязкости ядра, меньшая твердость, достаточная для надежной операции подшипника журнала, может быть получена путем гашения HDTV в виде среднего углерода и серого чугуна.
Ключи коленчатого вала среднего размера в крупномасштабном и массовом производстве производятся путем создания закрытых форм в молотках или прессах, в то время как процесс изготовления заготовки проходит через несколько операций. После предварительной и последней ковки коленчатого вала в штаммах мигание обрезается в краевой прессе и горячим выпрямляется у штампа под молотка.
Из -за высоких требований к механической прочности вала местоположение материалов волокон при получении рабочей части имеет большое значение, чтобы избежать их разрезания во время последующей обработки. Для этого используются уплотнения со специальными изгибающими токами. После штампования перед обработкой бланки вала подвергаются термоусимости (нормализуют), а затем погружаются в погружение путем маринованного или выстрела.
Большие коленчатые валы, такие как лодочные коленчатые цвета, а также коленчатые коленчатые валы туннельного картера, сбиты и болтаются. Коленчатые вали могут быть установлены не только на скользящих подшипниках, но и на ролике (соединяющий шахт и основной), шарик (основной в двигателях с низким энергопотреблением). В этих случаях более высокие требования выдвигаются как на точность производства, так и на твердость. Такие валы всегда сделаны из стали.
Чугунные коленчатые валы
Литые коленчатые валы, как правило, изготавливаются из магния, модифицированного магниевым железом. По сравнению с «штампованными» валами, полученными с помощью точного литья (в корпусах), валы имеют несколько преимуществ, включая высокую частоту использования металлов и хорошее демпфирование вибрации кручения, что часто позволяет отказаться от внешнего амортизатора на кончике передней части фронта ось. В литых заготовках также можно получить различные внутренние полости во время кастинга.
Терпимость к обработке шеей чугунных валов составляет не более 2,5 мм на сторону с отклонениями в соответствии с классами точности 5-7. Меньше колебаний запасов и меньший начальный дисбаланс положительно влияет на работу инструмента и «оборудования», особенно в автоматическом производстве.
Types of Crankshafts
Коленчатый вал может быть двух типов:
- Составные / разъемные, эти деревья являются разъемными в том смысле, что штифт, в котором находится головка соединительного стержня, может скользить, чтобы вместить соединительный стержень с головкой как единое целое и его опору, чтобы повысить надежность среды. и уменьшить дисперсию трения, однако такого типа конструкции очень трудно добиться, учитывая бесчисленное множество факторов, которые необходимо учитывать, чтобы не попасть в вибрации; поэтому к его использованию в гражданских транспортных средствах обычно присоединяется двигатель с максимум двумя цилиндрами.
- Монолитные, эти деревья являются одними из наиболее часто используемых, поскольку они позволяют уделять меньше внимания целому и могут иметь меньший вес, чем раздельные модели, благодаря тому факту, что они состоят из одного элемента.
Кроме того, в зависимости от характеристик двигателя, он может быть простым, когда для двигателя используется один вал двигателя, многократным, когда есть потребность в большем количестве валов, также может быть необходимо большее количество валов на цилиндр двигателя, как в дело в двигателях. Противоположные коленчатые валы или поршневые DUA, в которых два вала вращаются поршнем в противоположных направлениях, чтобы минимизировать боковые силы, действующие на поршень.
Опубликовано: 18 ноября 2016 г. Последнее изменение: 27 февраля 2020 г.
