Поршень цилиндропоршневой группы
Изобретение позволяет увеличить долговечность цилиндропоршневой группы. Внешний контур 1 поперечного сечения юбки поршня 2 образован дугами переменной кривизны. Ось симметрии ОХ контура совпадает с плоскостью качания шатуна, а ось симметрии ОУ - с плоскостью оси поршневого пальца. Расстояние от пересечения осей симметрии до внешнего контура поперечного сечения юбки поршня определяется соответствующим соотношением . При радиальном движении первоначальный контакт юбки поршня 2 с ра-- бочей поверхностью цилиндра 3 происходит в точке 4. Последующий рост нормального прижимающего усилия приводит к деформации юбки поршня в направлении от точки 4 к точке О, в результате чего радиус кривизны в точке 4 увеличивается, а площадь контакта растет. Одновременно с увеличением радиуса кривизны в точке 4 происходит уменьшение радиусов кривизны контуров в точках 5 и 6. При расчетном значении величины нормальной прижимающей силы радиусы кривизны внешнего контура юбки поршня в точках 4, 5 и 6 за счет деформации выравниваются и становятся равными радиусу рабочей поверхности цилиндра, а площадь контакта достигает максимальной величины. 1 ил. с (Л с
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (su 4 F 02 F 3/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
gfP+
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/ - . ц
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4085100/25-06 (22) 09.07.86 (46) 07.05.88. Вюл. ¹ 17(71) Волгоградский политехнический институт (72) А.А.Ющенко (53) 621. 43-242.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 935639, кл. F 02 F 3/00, 1979. (54) ПОРШЕНЬ ЦИЛИНДРОПОРШНЕВОЙ
ГРУППЫ (57) Изобретение позволяет увеличить долговечность цилиндропоршневой группы. Внешний контур 1 поперечного сечения юбки поршня 2 образован дугами переменной кривизны. Ось симметрии ОХ контура совпадает с плоскостью качания шатуна, а ось симметрии ОУ вЂ” с плоскостью оси поршневого пальца. Расстояние от пересечения осей симметрии до внешнего контура поперечного сечения юбки поршня опре„„SU„„1393921 А 1 деляется соответствующим соотношением. При радиальном движении первоначальный контакт юбки поршня 2 с ра-. бочей поверхностью цилиндра 3 происходит в точке 4. Последующий рост нормального прижимающего усилия приводит к деформации юбки поршня в направлении от точки 4 к точке О, в результате чего радиус кривизны в точке 4 увеличивается, а площадь контакта растет. Одновременно с увеличением радиуса кривизны в точке 4 происходит уменьшение радиусов кривизны .контуров в точках 5 и 6. При расчетном значении величины нормальной прижимающей силы радиусы кривизны внешнего контура юбки поршня в точках
4, 5 и 6 за счет деформации выравниваются и становятся равными радиусу рабочей поверхности цилиндра, а площадь контакта достигает максимальной величины, 1 ил.
1393921
Изобретение относится к машино" строению и может быть использовано преимущественно в двигателях внутреннего сгорания.
Цель изобретения — увеличение долговечности цилиндропоршневой группы.
На чертеже приведена схема профирования внешнего контура юбки поршя цилиндропоршневой группы, попереч- 10 ое сечение.
Внешний контур 1 поперечного сеения юбки поршня 2 образован дугами еременной кривизны. Ось симметрии (Х контура совпадает с плоскостью ачания шатуна, а ось симметрии ОУ— плоскостью оси поршневого пальца. асстояние от пересечения осей сим етрии (точка 0) до внешнего контура . (1 оперечного сечения юбки поршня on- 20 ределяют иэ соотношения
R = ((Ко, — Б ) соэ О(+ (Ки, ) г )Я()4 де показатель степени 25
У=
S1 S2
= 2-4(-- + — — — ) ° ки ки ки
Минимальное расстояние между юбой поршня 2 и рабочей поверхностью цилиндра 3 приходится на точку 4, э которой радиус-вектор контура R еньше радиуса рабочей поверхности илиндра R на величину радиального емпературного зазора S . Радиус ривизны контура в точке 5 также З5
Меньше радиуса рабочей поверхности
Цилиндра.
Радиальные зазоры S и Sq больше температурного зазора S на величину ожидаемой деформации юбки поршня йод ® действием нормальной прижимающей силы соответственно в плоскости качания шатуна ОХ и плоскости поршневого пальца ОУ. Следовательно, радиусы кривизны дуги, симметричной относительно оси ОХ, совпадающей с плоскостью качания шатуна (точка 5), и дуги, симметричной относительно оси
ОУ, совпадающей с осью поршневого пальца {точка б), оказываются больше радиуса рабочей поверхности цилиндра R+.
При радиальном движении первоначальный контакт юбки поршня 2 с рабочей поверхностью цилиндра 3 происходит в точке 4. Последующий рост нормального лрнжимающего усилия приводит к деформации юбки поршня в направлении от точки 4 х точке О, в реэультате чего радиус кривизны в точке 4 увеличивается, а площадь контакта растет. Одновременно с увеличением радиуса кривизны в точке 4 происходит уменьшение радиусов кривизны контуров в точках 5 и 6. При расчетном значении величины нормальной прижимающей силы радиусы кривизны внешнего контура юбки поршня в точках
4-6 за счет деформации выравниваются и становятся равными радиусу рабочей поверхности цилиндра, а площадь контакта достигает максмимальной величины.
Формула изобретения
Поршень цилиндропоршневой группы, содержащий головку и профилированную юбку, внешний контур поперечного сечения которой образован дугами, соответственно симметричными относительно оси, совпадающей.с осью поршневого пальца, и перпендикулярной ей оси, проведенных через центр поперечного сечения цилиндра, о т л и ч а ю— шийся тем,,что, с целью увеличе-, ния долговечности цилиндропоршневой группы, дуги в зонах пересечения контура с осями симметрии выполнены радиусами больше радиуса рабочей поверхности цилиндра, а расстояние от центра поперечного сечения цилиндра до контура определяется из соотношения
Rg = ((Rv, — Б,) сов о(+ (Rg—
-S ) s n 1, где R — расстояние от центра поперечного сечения цилиндра до внешнего контура юбки поршня;
R< — радиус рабочей поверхности цилиндра;
Б — радиальный зазор между рабочей поверхностью цилиндра н юбкой поршня по оси, перпендикулярной оси поршневого пальца;. о(— угловая координата контура, отсчитываемая от оси, перпендикулярной оси поршневого .пальца; ф = 1,9-2,Π— показатель степени, определяемый с учетом радиального температурного зазбра;
S — радиальный зазор между рабочей поверхностью цилиндра и юбкой поршня на оси поршневого пальца.
