Соединение поршня с шатуном
Использование: в машиностроении, в частности в кривошипно-шатунных группах ДВС. Сущность изобретения1 в корпусе 1 выполнено гнездо под половину сферического подшипника 2 и запорную половину сферического подшипника 3, выполненного воедино с крышкой подшипника 4. Между двумя половинами подшипника установлены компенсирующие кольца 5. В подшипнике установлены шаровая головка шатуна, состоящая из двух частей 6 и 7, компенсирующий проставочный диск 9, силовой диск 10 и демпфирующее пружинное кольцо 11. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.
союз сОВетских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
5LJ„„1780571 АЗ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ " ";;--- » щ(„„i К ПАТЕНТУ г Ю 1 (21) 4827492/29 (22) 21.05.90 (46) 07.12,92, Бюл. ¹ 45 (76) А,Ф.Селин (56) Патент США ¹ 4372179, кл. F 163 1/24, 1983, (54) СОЕДИНЕНИЕ ПОРШНЯ С ШАТУНОМ (57} Использование: в машиностроении, в частности в кривошипно-шатунных группах ДВС. Сущность изобретения; в корпусе 1 выполнено гнездо под половину сфериче2 ского подшипника 2 и запорную половину сферического подшийника 3, выполненного во едино с кры шко и и одшипника 4. Между двумя половинами подшипника -установле- ны компенсирующие кольца 5. В подшипнике установлены шаровая головка шатуна, состоящая из двух частей 6 и 7, компенсирующий проставочнйй диск 9, силовой диск 10 и демпфирующее пружинное кольцо 11, 5 з,п. ф-лы, 1 ил. 1780571 20 35 40 степени сжатия соединение снабжено ком- 45 55 Изобретение относится к машиностроению, в частности к кривошипно-ползунным механизмам двигателей внутреннего сгорания. Известно соединение поршня с шатуном, содержащее поршень со сферической выемкой на внутренней поверхности, крышку со сферической выемкой и осевым отверстием; установленную в поршне с образованием совместно с ним сферического подшипника и жестко скрепленную с поршнем, и шатун со стержнем и шаровой головкой. Недостатком такого соединения поршня с шатуном является низкая технологичность изготовления шатуна с шаровой головкой, так как для нормального пространственного расположения деталей движения двигателя центр шаровой поверхности подшипника. расположенного в корпусе поршня должен находиться точно на оси наружной цилиндрической поверхности поршня, а центр шаровой поверхности верхней головки шатуна, выполненной воедйно со стержйем шатуна должен быть расположен нэ оси стержня шатуна, лежащей в плоскости, перпендикулярйо оси отверстия нижней головки шатуна и проходить через середину длины нижней головки шатуна, а при износе рабочих поверхностей подшипника в поршйе нарушается степень сжатия и не возможна дальнейшая эксплуатация шатунно-поршневой группы без восстановления или замены запасными ее деталей Цель изобретения — повышение технологичности и долговечности.Указанная цель достигается тем, что головка шатуна выполнена съемной из двух сферических сегментов, обращенных друг к другу плоскими поверхностями, и силового диска, установленного между сегментами и скрепленного со стержнем шатуна. С целью обеспечения возможности регулирования пенси рующим и роста вочнь1м диском, установленным между стержнем шатуна и силовым диском, С целью снижения циклических динамических нагрузок нэ кривошипно-шатунный ",механизм и демпфирования не благоприятных колебаний соединение снабжено пружинными кОльцами, установленными между сегментами и силовым диском, С целью обеспечения оптимальной подвижности соединения последнее снабжено набором компенсирующих проставочных колец, установленных между поршнем и крышкой. С целью исключения влияния погрешностей изготовления нэ работу соединения головка установлена на стержне шатуна с гарантированным зазором. С целью обеспечения работы соединения диаметр осевого отверстия в крышке выполнен большим амплитуды колебаний части стержня шатуна, расположенной в этом отверстии, С целью исключения нарушения рабочей поверхности шарового подшипника односторонний наименьший зазор между ним и силовым диском и пружинными кольцами должен быть большеодностороннего наименьшего зазора между стержнем шатуна и сферическим сегментом, На чертеже изображено соединение 5 поршня с шатуном. Соединение содержит корпус 1 поршня, нэ оси которого и расчетном расстоянии от . торца располагается гнездо под половину сферического подшипника 2, в данном случае подшипник изготовлен воедино с корпусом, и запорную половину сферического подшипника 3, выполненного воедино с крышкой подшипника 4, между двумя половинами подшипника установлены компен5 сирующие кольца 5, в подшипнике установлена шаровая головка шатуна, которая состоит из верхней сегментной части 6, шаровой головки, установленной в опорной половине подшипника 2, нижней сегментной части 7 шаровой головки, охватывающей стержень шатуна 8, компенсирующий простэвочный диск 9, силовой диск 10, демпфирующее пружинное кольцо 11. Соединение работает следующим образом. Сборка порШня с шатуном производит ся так: в гнездо под подшипник корпуса 1 поршня устанавливается верхняя половина сферического подшипника 2, в частном случае изготовленного воедино с корпусом 1, затем в подшипник 2 устанавливается верхняя сегментная часть 6 шаровой головки шатуна; компенсирующие проставочные кольца 5, затем на стержень шатуна надевают крышку подшипника 4 и изготовленную с ней воедино нижнюю половину сферического подшипника 3 и нижнюю сегментную часть 7 шаровой головки шатуна, на торец стержня шатуна 8 накладывают компенсирующий простэвочный диск 9 и силовой диск 10 и скрепляют их со стержнем шатуна 8 болтами, (не обозначены), затем устанавливают на верхнюю сегментную часть шаровой головки шатуна демпфирующее пружинное кольцо 11, а собранные со стержнем шатуна 8 детали 4,7,9,10 устанавливают в корпусе 1 поршня и через отверстия в крышке подшипника 4 скрепляют с корпусом 1 поршня болтами так, чтобы была обеспечена нормальная подвижность 1780571 соединения. Для того, чтобы силовой диск шатунно-поршневой группы над был плава ежность ющим между стержнем шатуна 8 двигателей внутреннего сгорания и нижней с ия и гаэомоегментнои частью 7 головки ша- токомпрессорных установок, а в связи с туна устанавливают. зазор В. С целью обес- этим сокращение материальных, трудовых и печения нормальной работы 5 финансовых ресурсов на их производство, кривошипно-ползунного механизма диа- эксплуатацию и ремонт. метр D отверстия крышки подшипника устанавливается больше амплитуды колебаний части стержня шатуна, расположенной в этом отверстии. 10 1. Соединение поршня с шатуном, соС целью исключения нарушения раба- держащее поршень со сферической выемчей поверхности шарового подшипника од- кой на внутренней поверхности к ы носто онний . р и наименьшии зазор между ним сферической выемкой и осевым отв и силовым и к тверстием, олжен б диском и пружинными кольцами установленную в поршне с образ д ыть больше одностороннего наи- 15 совместно с ним сферического подшипника ованием меньшего зазора между стержнем шатуна и vi жестко связанную с поршнем, и шатун со сферическим сегментом. Собранную шатун- стержнем и шаровой головкой, установленно-поршневую группу опускают в блок ци- ной в сферических выемках поршня и крышлиндров и с помощью нижней головки ки, о т л и ч а ю Щ е е с я тем что, шат наск и м, что, с целью включении и в у ре ляют с коленчатым валом. При 20 повышения технологичности и долговечнои во время работы двигателя сти, головка шатуна выполнена съем всле стви д е сгорания топлива газы действу- . двух сферических сегментов, обращенных ют на донышко поршня, поршень начинает друг к другу плоскими поверхностями,-и сиили уже движется поступательно. Через лового диска, установленного между сегкорпус 1 поршень давит на верхнюю поло- 25 ментами и скрепленного со стержнем вину сферического подшипника 2, верхнюю шатуна. сегментную часть 6 шаровой головки шату-, 2. Соединение по и. 1, о т л и ч а ю щ е ена, демпфирующее пружинное кольцо 11, с я тем, что, с целью Обеспечения воэможсиловой диск 10, компенсирующий проста- ности регулировайия степени сжатия, соевочный диск 9, стержень шатуна 8 и далее 30 динение снабжено компенсир у о енчатого вала, Одновременно проставочным диском, установленным ме>кстержень шатуна делает качательное дви- дустержнем шатуна исиловымдиском. . жение. 8 это время головка шатуна, состоя- 3, Соединение поп,1,отл ича ющеещая иэ верхней сегментной части 6 . ся тем, что,с цельюснижения циклических сферической головки, силового диска 10 и 35 динамических нагрузок на кривошипно-шанижнейсегментнойчасти7,делаютповорот тунный механизм и демпфирования неблав плоскости качания шатуна, передавая уси-: гоприятных колебаний л нчатыи вал, Во время переборки снабжено пружинными кольцами, установдвигателя проверяют подвижность шарова- ленными между сегментами и силовым дисгоподшипника,если произошла выработка, 40 ком. то зазор прй этом уменьшают за счет умень- 4. Соединение по и. 1, о т л и ч а ю щ е ешения высоты компенсирующего кольца с я тем, что, с целью обеспечения оптималь(колец), не восстанавливая и не заменяя ной подвижности соединения, последнее приэтом основные детали. Удержание пор- снабжено набором компенсирующих про шня на шатуне при действии инерционных 45 ставочных колец, установленных между сил происходит за счет крышки подшипника поршнем и крышкой. 4. Несимметричность оси цилиндровой 5, Соединение bio п.1, отлича ющеевтулки с мотылевой шейкой коленчатого ва- с я тем, что, с целью исключения влияния ла компенсируется способностью переме- погрешностей изготовления на работу соещения силового диска 10 в плоскости 50 динения, головка установлена на стержне разъема сегментных частей шаровой голо- шатуна с гарантированным зазором. вки во всех направлениях. Смазывание сое- 6, Соединение по и, 1, о т л и ч а ю щ е единения и охлаждение поршня с я тем, что, с целью обеспечения работы осуществляется одной иэ используемых на соединения, диаметр осевого отверстия в 55 крышке выполнен большим амплитуды коИспользование предлагаемой конст- лебаний части стержня шатуна. располорукции соединения поршня с шатуном no- женной в этом отверстии. зволяет повысить долговечность
