Для чего предназначен шатун – Шатун (техника) Википедия

Содержание

Шатун — Вікіпедія

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Схема лісопилки з приводом від водяного колеса в античному місті Ієраполіс

Шату́н або гоно́к — деталь, розташована між поршнем і колінчастим валом або кривошипом у кривошипно-шатунних механізмах. Служить для перетворення зворотно-поступального руху поршня в обертальний (у поршневих двигунах), або навпаки — обертального в зворотно-поступальний (у поршневих компресорах).

Найдавніше засвідчене застосування шатунів датується кінцем 3-го століття н. е., коли в Римській імперії на лісопильнях в Ієраполісі, (Мала Азія), були застосовані механізми, схожі на сучасні шатуни, для перетворення обертального руху водяного колеса в поступальний для привода пилки. Аналогічні механізми були також виявлені при розкопках в Ефесі, які датуються 6-м століттям н. е.

Між 1174 і 1200 рр. арабський учений і винахідник Аль-Джазарі описав машину, конструкція якої включала шатун з колінчастим валом (кривошипно-шатунний механізм). Призначалася така машина для підйому води.

На рисунку вгорі зображений простий шатун автомобільного двигуна. Зважаючи на наявність обмеженого простору усередині поршня, кінець, у який вставляється поршневий палець, менший, ніж той, що під’єднується до колінчастого вала, і ці кінці називаються верхньою (поршневою) і нижньою (кривошипною) головками шатуна, відповідно.

Тіло шатуна[ред. | ред. код]

Тіло шатуна зазвичай має Н-подібний або двотавровий перетин, який забезпечує максимально можливий опір бічному згинанню за мінімальної масі деталі. Зустрічаються шатуни з круглим, прямокутним та хрестоподібним перерізом стержня. Для подавання оливи до підшипника поршневої головки у стержні шатуна виконаний канал.

Поршнева головка[ред. | ред. код]

Поршнева головка являє собою цільну провушину, в яку по посадці з натягом встановлена втулка — підшипник ковзання для обертання поршневого пальця. Втулка виготовляється бронзовою або біметалевою (сталь зі свинцем, оловом). Конструкція поршневої головки визначається розміром поршневого пальця і ​​способом його кріплення. Для зниження маси шатуна і зменшення навантаження на поршневий палець на деяких двигунах використовуються шатуни з трапецієподібною формою поршневої головки.

Кривошипна головка[ред. | ред. код]

Нижня головка шатуна може бути цілісною (така конструкція використовується в тому випадку, якщо сам колінчастий вал має розбірну конструкцію) і розбірною із знімною частиною, що має назву — кришка нижньої головки шатуна і приєднується до шатуна болтами. Рідше використовується штифтове або бандажне з’єднання частин кривошипної головки. Роз’єм може бути прямим (перпендикулярний до осі шатуна) або косим (під кутом до осі шатуна). Косий роз’єм застосовується, в основному, на V-подібних двигунах і дозволяє зробити блок циліндрів двигуна компактнішим.

Для протидії поперечним силам стикові поверхні кривошипної головки виконуються профільованими. Розрізняють зубчасте, замкове (прямокутні виступи) з’єднання та спліт-роз’єм, отриманий способом контрольованого розколювання.

Товщина кривошипної головки визначає довжину блоку циліндрів. Особливо це актуально для V- і W-подібних двигунів. Наприклад, товщина нижньої головки шатуна двигуна W12 від Audi становить лише 13 мм.

Всередині головки розташовуються вкладиші підшипників ковзання, виконані на сталевій основі із нанесенням шару антифрикційного матеріалу.

Матеріали та методи отримання заготовок[ред. | ред. код]

Матеріали: конструкційні сталі 40 або 45 та леговані хромо-нікелеві-марганцеві 45Г2, 8ХНМА, 40 ХНМА. Заготовки шатунів отримують штампуванням в закритих штампах. Вони можуть бути відштамповані разом з кришкою або окремо, як самостійні деталі. Заготовки шатунів із розбірною нижньою голівкою штампуються зазвичай із напівотвором у нижній голівці. Кришка шатуна штампується окремо. Інколи шатун штампується заодно з кришкою, котра у подальшому відрізується.

  • Кисликов В. Ф., Лущик В. В. Будова й експлуатація автомобілів: Підручник. — 6-те вид. — К.: Либідь, 2006. — 400 с. — ISBN 966-06-0416-5.
  • Сирота В. І. Основи конструкції автомобілів. Навчальний посібник для вузів. К.: Арістей, 2005. — 280 с. — ISBN 966-8458-45-1
  • Боровських Ю. І., Буральов Ю. В., Морозов К. А. Будова автомобілів: навчальний посібник / Ю. І. Боровських, Ю. В. Буральов, К. А. Морозов. — К.: Вища школа, 1991. — 304 с. — ISBN 5-11-003669-1

uk.wikipedia.org

шатун — Викисловарь

Морфологические и синтаксические свойства[править]

ша-ту́н

Существительное, неодушевлённое, мужской род, 2-е склонение (тип склонения 1b по классификации А. А. Зализняка).

Корень: -шат-; суффикс: -ун [Тихонов, 1996].

Произношение[править]

  • МФА: ед. ч. [ʂɐˈtun], мн. ч. [ʂətʊˈnɨ]

Семантические свойства[править]

Анимация работы шатунов
Значение[править]
  1. техн. подвижная деталь механизма, соединяющая поступательно перемещающуюся деталь с вращающимся валом ◆ Пришлось вытачивать новый коленвал, менять шатуны, втулки, клапаны, поршни, пружины, подшипники, а также сделать новый алюминиевый бак. Владимир Маккавеев, «Судьба подружки Гонзалеса», 2001 г. // «Формула» (цитата из Национального корпуса русского языка, см. Список литературы) ◆ На выходном валу редуктора установлен кривошип, шарнирно соединённый с шатуном. «Ресурсосбережение — веление времени», 2001 г. // «Локомотив» (цитата из Национального корпуса русского языка, см. Список литературы)
Синонимы[править]
Антонимы[править]
Гиперонимы[править]
  1. деталь, устройство
Гипонимы[править]

Родственные слова[править]

Этимология[править]

Происходит от глагола шататься, далее из праслав. *šętati, от кот. в числе прочего произошли: др.-русск. шатати ся «блуждать», также «хвалиться» (Александрия, ХV в.), ст.-слав. шѩтаниѥ (φρύαγμα; Супр.), сербск.-церк.-слав. шѩтати сѩ (φρυάττεσθαι), русск. шатать, укр. шата́тися «шататься», болг. ше́там «хожу туда-сюда, хозяйничаю, прислуживаю», сербохорв. ше́тати, ше̑та̑м, ше̑ħе̑м «ходить», словенск. šétati sе «гулять», чешск. šátati «двигать». Праслав. *šętati сравнивали, принимая начальное ks-, с готск. sinþs «ход, раз», др.-в.-нем. sinnan «отправляться, стремиться, помышлять», ирл. sét «дорога». Кроме этого, предполагали *sket- (*kset-) с носовым инфиксом, связанное чередованием гласных с лит. skàsti «прыгать, скакать». Использованы данные словаря М. Фасмера. См. Список литературы.

Фразеологизмы и устойчивые сочетания[править]

Перевод[править]

Морфологические и синтаксические свойства[править]

ша-ту́н

Существительное, одушевлённое, мужской род, 2-е склонение (тип склонения 1b по классификации А. А. Зализняка).

Корень: -шат-; суффикс: -ун [Тихонов, 1996].

Произношение[править]

  • МФА: ед. ч. [ʂɐˈtun], мн. ч. [ʂətʊˈnɨ]

Семантические свойства[править]

Значение[править]
  1. разг. тот, кто любит бродить, шататься ◆ Давно повелось — у некоторых шатунов бульвара — приставать, под вечер, ко всем молодым женщинам.
    П. Д. Боборыкин, «Однокурсники», 1900 г. (цитата из Национального корпуса русского языка, см. Список литературы)
    ◆ Бобыль, бродяга, шатун, вообще человек без семьи считался обиженным судьбою и Богом. «О крестьянских истоках национального бытия», 2002 г. // «Жизнь национальностей» (цитата из Национального корпуса русского языка, см. Список литературы)
  2. зоол., разг. медведь, не залёгший в спячку или преждевременно разбуженный, вышедший из спячки ◆ Дядюшка остановился, взял детей за руки, тихо увёл от берлоги, да ещё и поплутал с ними по лесу, чтобы потом не нашли, не убежали смотреть берлогу втайне, медведя нельзя будить, сказал дядюшка, шатуны опасны, непредсказуемы, свирепы. Наталья Галкина, «Вилла Рено», 2003 г. (цитата из Национального корпуса русского языка, см. Список литературы)
Синонимы[править]
Антонимы[править]
  1. домосед
Гиперонимы[править]
  1. медведь
Гипонимы[править]
  1. медведь-шатун

Родственные слова[править]

См. шатун I.

Этимология[править]

Происходит от глагола шататься, далее из праслав. *šętati, от кот. в числе прочего произошли: др.-русск. шатати ся «блуждать», также «хвалиться» (Александрия, ХV в.), ст.-слав. шѩтаниѥ (φρύαγμα; Супр.), сербск.-церк.-слав. шѩтати сѩ (φρυάττεσθαι), русск. шатать, укр. шата́тися «шататься», болг. ше́там «хожу туда-сюда, хозяйничаю, прислуживаю», сербохорв. ше́тати, ше̑та̑м, ше̑ħе̑м «ходить», словенск. šétati sе «гулять», чешск. šátati «двигать». Праслав. *šętati сравнивали, принимая начальное ks-, с готск. sinþs «ход, раз», др.-в.-нем. sinnan «отправляться, стремиться, помышлять», ирл. sét «дорога». Кроме этого, предполагали *sket- (*kset-) с носовым инфиксом, связанное чередованием гласных с лит. skàsti «прыгать, скакать». Использованы данные словаря М. Фасмера. См. Список литературы.

Фразеологизмы и устойчивые сочетания[править]

Перевод[править]

тот, кто любит бродить, шататься
медведь, не залёгший в спячку

ru.wiktionary.org

устройство, назначение, технические характеристики, особенности эксплуатации и ремонта

Двигатель внутреннего сгорания работает за счет вращения коленчатого вала. Он вращается под воздействием шатунов, которые передают усилия на коленвал от поступательных движений поршней в цилиндрах. Чтобы шатуны могли работать в паре с коленчатым валом, применяется шатунный подшипник. Это подшипник скольжения в виде двух полуколец. Он обеспечивает возможность вращения коленчатого вала и долгую эксплуатацию двигателя. Давайте подробно рассмотрим данную деталь.

шатунные подшипники

Общее описание

Подшипник шатуна (он же вкладыш) представляет собой подшипник скольжения. Он устанавливается в нижней головке шатуна и охватывает шейку коленчатого вала. Деталь представляет собой два полукольца из стали с специальным напылением – оно снижает трение. В полукольцах имеются канавки для смазки, а в одном полукольце есть отверстие для подачи масла.

Непосредственного контакта с шейкой коленчатого вала шатунный подшипник не имеет. Детали трутся в особом гидродинамическом режиме за счет масляной пленки, образующейся в зазоре между шейкой вала и подшипником.

Условия работы вкладышей двигателя

Благодаря образованию масляной пленки предотвращается локальная концентрация нагрузок. Но если будут созданы определенные условия, то нормальный для подшипника гидродинамический режим будет изменен на смешанный. Это может произойти, если в двигателе недостаточное давление масла, узел испытывает огромные нагрузи, вязкость масла низкая, смазка перегревается, на поверхности вала и подшипника имеется повышенная шероховатость. Также смешанный режим может возникнуть по причине грязного масла, деформации и геометрических дефектов подшипников.

коренные и шатунные

В этом смешанном режиме у шатунного подшипника может возникнуть контакт с поверхностью шейки коленчатого вала, что может в дальнейшем стать причиной задиров, повышенного износа, спекания вала с подшипником.

Материалы и их характеристики

Материалы для изготовления этих деталей обязаны иметь массу иногда противоречивых характеристик и свойств. Вообще материал определяет надежность и качество подшипника. Разница между разными моделями — в материале и антифрикционном напылении.

Так, материал должен иметь достаточную усталостную прочность – это максимальные циклические нагрузки, которые элемент способен выдерживать в течение неограниченного числа циклов. Если превысить данную нагрузку, то начнут появляться трещины по причине усталости металла.

Еще одно важное свойство – сопротивление материала схватыванию. Это способность материала для коренных и шатунных подшипников сопротивляться спеканию с металлом вала в процессе непосредственного контакта.

Стойкость к износу – это свойство материала хранить свои геометрические размеры, несмотря на наличие абразивов в смазке, а также при условии прямого контакта с коленчатым валом. Материал должен иметь прирабатываемость. Это означает, что подшипник должен компенсировать незначительные дефекты коленчатого вала и гнезда в шатуне за счет локального износа или деформации. Материал должен иметь свойство захватывать абразив и грязь, которая циркулирует в масле. Также важное качество – стойкость к коррозии.

подшипники двигателей

Долгая и надежная работа шатунных подшипников двигателей достигается только при помощи соединения специалистами высокой прочности материала с мягкостью. Вкладыш должен быть одновременно мягким и в то же время твердым. Это может казаться парадоксальным, но современные изделия соединяют все эти характеристики.

Устройство подшипника

На самом деле материал, из которого изготавливают данные детали, гораздо важнее, чем геометрические характеристики. Подшипник скольжения устроен из нескольких слоев. Можно выделить биметаллические элементы и триметаллические.

Биметаллический вкладыш

Вкладыши шатунного подшипника изготовлены из стального основания. Сталь обеспечивает детали необходимую жесткость, а также натяг.

Далее идет второй слой – антифрикционное напыление. Оно достаточно толстое – толщина составляет 0,3 миллиметра. Толщина этого слоя очень важна для подшипника. Он может прирабатываться даже к большим дефектам вала. Подшипник имеет высокие абсорбционные свойства. Состав антифрикционного слоя – от шести до двадцати процентов олова, а также от двух до четырех процентов кремния. В сплаве могут содержаться и такие элементы, как никель, медь, марганец, ванадий.

Триметаллический вкладыш

Здесь кроме основания из стали имеется еще и промежуточный медный слой – он содержит кроме меди до 25 % свинца и до 5 % олова. Антифрикционное напыление выполняется из сплава на основе свинца и олова. Покрытие не толстое – около 20 мкм. Такая толщина придает усталостную прочность, но антифрикционные свойства снижены. Также между основным и промежуточным слоем вкладыш покрывается никелем – толщина составляет не более 2 мкм.

коренные подшипники

Особенности эксплуатации

В процессе эксплуатации шатунный подшипник изнашивается, и это первая причина, по которой его меняют. Как бы ни пытался автовладелец сберечь эти элементы, но законы физики берут свое, и избежать этого никак нельзя. Антифрикционный слой стирается, у коленчатого вала появляется свободный ход, снижается давление масла и количество смазки. В результате из-за повышенного трения возникают поломки.

коренные и шатунные подшипники

Еще одна ситуация – проворачивание вкладышей. Это тоже причина для замены. Вкладыш просто слипается с шейкой коленчатого вала. Двигатель глохнет. Среди причин – густая смазка с большим количеством мусора, отсутствие масла, несоблюдение моментов затяжки шатунных подшипников.

Заключение

Как видно, вкладыши – это небольшие, но очень важные детали для беспроблемной работы двигателя. Без них бы двигатель попросту не работал. Это технологичные изделия, способные выдерживать высокие нагрузки, большие температуры и запредельные обороты. И именно по причине наличия вкладышей в двигателе нужно чаще менять масло – грязь убивает подшипники. Сами элементы стоят не так дорого, однако для их замены нужно полностью разбирать двигатель. Эта работа не из легких, требующая знаний, опыта и наличия большого количества времени.

fb.ru

Шатуны

Шатуны изготовляют коваными или штампованными из каче­ственной или легированной стали круглого, овального или двутав­рового сечения, которое обеспечивает достаточную жесткость при меньшей массе.

На рис. 148 показан шатун с неразъемной верхней головкой. Основными частями шатуна являются: нижняя мотылевая разъем­ная головка 1, шатунные болты 2, стержень 3 и верхняя головка 4. В верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая или стальная облицованная свинцовистой бронзой втулка 6. Для уменьшения трения головной подшипник можно делать игольчатым. Рабочую поверхность втулки покрывают тонким слоем антифрикционного сплава. Головной подшипник шатуна работает в весьма тяжелых температурных условиях и для его охлаждения и уменьшения из­носа подводится смазка под давлением через центральное свер­ление 7 в стержне шатуна или по специальной трубке, прикреп­ленной к стержню.

Нижняя мотылевая (шатунная) головка выполняется разъем­ной, в ней располагают стальные вкладыши с антифрикционным покрытием рабочей поверхности. Шатунные болты, соединяющие нижнюю часть подшипника с шатуном, изготовляют из высоко­качественных сталей и точно пригоняют к отверстию, чаще всего по нескольким направляющим пояскам. Во избежание самоотвин­чивания гайки шатунных болтов шплинтуют. Для затяжки шатун­ных болтов рекомендуется пользоваться специальными динамо­метрическими ключами. Набор прокладок 5 обеспечивает регулирование зазора между вкладышем и мотылевой шейкой коленча­того вала. Масло для смазки мотылевого подшипника поступает через сверления мотылевой шейки коленчатого вала (рис. 149). На этом же рисунке видно устройство верхнего (головного) под­шипника. Соединение шатуна с поршневым пальцем может быть осуществлено и другими способами, один из которых показан на рис. 150.

На рис. 151 показан разъемный шатун крейцкопфного двига­теля. Отличительной особенностью этого шатуна является вильча­тая форма верхней головки 1, съемные верхняя и нижняя 5 го­ловки. Головные и мотылевый подшипники — разъемные, с по­мощью набора прокладок 2 и 4 между вкладышами подшипников можно регулировать масляный зазор. Регулирование высоты ка­меры сжатия осуществляется набором прокладок 3, монтируемых между нижней пяткой шатуна и верхней половиной мотылевой головки.

На рис. 152 показаны некоторые конструктивные разновид­ности мотылевых головок шатунов. Основным материалом для из­готовления стержня шатуна является углеродистая сталь марки 30, 35, 40, а также легированные стали 18ХНВА, 12ХНЗА, 45Г2 и др.


vdvizhke.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *