RU2778261C1

RU2778261C1 - Bushing of the lower head of the trailer connecting rod of v-shaped internal combustion engines

Info

Publication number: RU2778261C1
Application number: RU2022101768A
Authority: RU
Inventors: Алексей Игоревич Буянов; Игорь Михайлович Буянов; Анатолий Васильевич Мельников
Original assignee: Алексей Игоревич Буянов
Filing date: 2022-01-25
Publication date: 2022-08-17

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to the field of mechanical engineering, in particular to bearing devices of crank mechanisms, namely to bushings of the lower head of the trailer connecting rod, and can be used in V-shaped highly accelerated diesel engines, in V-shaped automobile engines, in compressor devices, etc. . The bushing of the lower head of the trailer connecting rod of V-shaped internal combustion engines consists of a body 1 made in the form of a cylindrical body 2 with a central axial hole 3, the inner surface 4 of which is made of an elliptical shape with the major axis of the ellipse parallel to the axis of symmetry of the connecting rod. On the inner surface 4 of the cylindrical body 2 there are two longitudinal grooves 5 and 6 and at least one oil supply groove 7 located at an angle to the longitudinal grooves 5 and 6, the ends of which are connected with the longitudinal grooves. On one of the oil-supplying grooves 5 and 6, an ellipsoidal hole 8 is made, the major axis of which coincides with the longitudinal axis of the oil-supplying groove 5. At the ends of the outer cylindrical surface 9 of the bushing, transverse grooves 10 and 11 of a rectangular shape are made with at least two holes 12 and 13 connected to the longitudinal grooves 5 and 6. A rectangular groove 14 is made in the central part of the outer surface 9 to accommodate the lower head of the trailer connecting rod. The outer cylindrical surface 9 is made with an anti-corrosion coating, and the inner surface 4 is made with an anti-friction coating.

EFFECT: increasing the reliability of operation and increasing the service life due to the uniform distribution of the lubricant, intensive cooling of the rubbing surfaces and the elimination of the rapid leakage of the lubricant from the friction zone.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипниковым устройствам кривошипно-шатунных механизмов, а именно к втулкам нижней головки прицепного шатуна, и может быть использовано в V-образных высокофорсированных дизелях, в V-образных автомобильных двигателях, в компрессорных устройствах и т.п.The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular to bearing devices of crank mechanisms, namely to bushings of the lower head of the trailer connecting rod, and can be used in V-shaped highly accelerated diesel engines, in V-shaped automobile engines, in compressor devices, etc. .

В V-образных двигателях внутреннего сгорания втулки нижней головки прицепного шатуна испытывают высокие циклические ударные нагрузки, эксплуатируется в условиях недостаточной смазки, что приводит к значительному износу сопряженных трущихся поверхностей, при котором температура трущихся поверхностей резко повышается, что увеличивает и без того высокую тепловую напряженность кривошипно-шатунного механизма.In V-shaped internal combustion engines, the bushings of the lower head of the trailer connecting rod experience high cyclic shock loads, are operated under conditions of insufficient lubrication, which leads to significant wear of the mating rubbing surfaces, at which the temperature of the rubbing surfaces rises sharply, which increases the already high thermal stress of the crank - connecting rod mechanism.

Известен подшипниковый узел кривошипной головки шатуна, включающий вал, цилиндрический вкладыш, выполненный с минимальной толщиной, расположенной со стороны стержневой части головки, имеющий переменную по окружности толщину с максимальной величиной по линии симметрии головки шатуна со стороны цилиндрической ее части, противолежащей стержневой части, и имеющий участок рабочей поверхности, расположенный на половине вкладыша, прилежащей к стержневой части головки и выполненный в виде трех сопряженных поверхностей, две из которых имеют переменный радиус кривизны и сопряжены с цилиндрической поверхностью, а третья выполнена в виде эксцентричной расточки с радиусом, меньшим радиуса упомянутых поверхностей, и расположена между поверхностями с переменным радиусом, при этом радиус эксцентричной расточки больше радиуса вала (см. SU авторское свидетельство №699249, F16C 9/04, 1978).Known bearing assembly of the crank head of the connecting rod, including a shaft, a cylindrical liner, made with a minimum thickness located on the side of the rod part of the head, having a variable thickness around the circumference with a maximum value along the line of symmetry of the connecting rod head from the side of its cylindrical part opposite the rod part, and having section of the working surface located on the half of the liner adjacent to the rod part of the head and made in the form of three mating surfaces, two of which have a variable radius of curvature and are mated with a cylindrical surface, and the third is made in the form of an eccentric bore with a radius less than the radius of the said surfaces, and is located between surfaces with a variable radius, while the radius of the eccentric bore is greater than the radius of the shaft (see SU copyright certificate No. 699249, F16C 9/04, 1978).

Недостатком данного устройства является низкая надежность эксплуатации из-за образования зон сухого трения, вследствие неравномерной смазки трущихся поверхностей.The disadvantage of this device is the low reliability of operation due to the formation of zones of dry friction, due to uneven lubrication of rubbing surfaces.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является втулка подшипника скольжения "ASB-4", содержащая, выполненные на рабочей поверхности центральную кольцевую канавку и расположенные симметрично под углом и по обе стороны от центральной кольцевой канавки подводящие канавки, сообщенные с центральной кольцевой канавкой, при этом, по крайней мере, по одному краю рабочей поверхности втулки выполнена, по меньшей мере, одна кольцевая боковая канавка, отделенная от подводящих канавок телом втулки (см RU, патент №2216660, F16C 33/10, 2002).The closest in technical essence to the proposed invention is the bearing sleeve "ASB-4", containing, made on the working surface of the Central annular groove and located symmetrically at an angle and on both sides of the Central annular groove inlet grooves communicated with the Central annular groove, with In this case, at least one annular lateral groove is made along at least one edge of the working surface of the sleeve, separated from the supply grooves by the body of the sleeve (see RU, patent No. 2216660, F16C 33/10, 2002).

Недостатком данной втулки является низкая надежность эксплуатации из-за неравномерной смазки трущихся поверхностей, низкий срок эксплуатации из-за перегрева трущихся поверхностей.The disadvantage of this bushing is the low reliability of operation due to uneven lubrication of the rubbing surfaces, low service life due to overheating of the rubbing surfaces.

Техническим результатом является повышение надежности работы втулки нижней головки прицепного шатуна двигателя внутреннего сгорания и увеличение срока эксплуатации за счет равномерного распределения смазки, интенсивного охлаждения трущихся поверхностей и исключения быстрого вытекания смазки из зоны трения.The technical result is to increase the reliability of the bushing of the lower head of the trailer connecting rod of the internal combustion engine and increase the service life due to the uniform distribution of the lubricant, intensive cooling of the rubbing surfaces and the elimination of the rapid leakage of the lubricant from the friction zone.

Технический результат достигается во втулке нижней головки прицепного шатуна V-образных двигателей внутреннего сгорания, включающей включающая корпус, выполненный в виде цилиндрического тела с центральным осевым отверстием, внутренняя поверхность которого выполнена эллипсообразной формы с расположением большой оси эллипса параллельно оси симметрии шатуна, при этом на внутренней поверхности цилиндрического тела выполнены две продольные канавками и по меньшей мере одна расположенная под углом к продольным канавкам маслоподводящая канавка, концы которой сообщены с продольными канавками, на одной из маслоподводящей канавке выполнено эллипсоидное отверстие, большая ось которого совпадает с продольной осью маслоподводящей канавки, на концах наружной цилиндрической поверхности втулки выполнены поперечные канавки прямоугольно формы с по меньшей мере двумя отверстиями, соединенными с продольными канавками; а в центральной части наружной поверхности выполнен прямоугольный паз для размещения нижней головки прицепного шатуна, наружная цилиндрическая поверхность выполнена с антикоррозионным покрытием, а внутренняя поверхность выполнена с антифрикционным покрытием.The technical result is achieved in the bushing of the lower head of the trailer connecting rod of V-shaped internal combustion engines, which includes a housing made in the form of a cylindrical body with a central axial hole, the inner surface of which is made of an elliptical shape with the major axis of the ellipse located parallel to the axis of symmetry of the connecting rod, while on the inner The surface of the cylindrical body is made with two longitudinal grooves and at least one oil supply groove located at an angle to the longitudinal grooves, the ends of which are connected with the longitudinal grooves, on one of the oil supply grooves an ellipsoidal hole is made, the major axis of which coincides with the longitudinal axis of the oil supply groove, at the ends of the outer the cylindrical surface of the sleeve is made of transverse rectangular grooves with at least two holes connected to the longitudinal grooves; and in the central part of the outer surface, a rectangular groove is made to accommodate the lower head of the trailer connecting rod, the outer cylindrical surface is made with an anti-corrosion coating, and the inner surface is made with an anti-friction coating.

Выполнение внутренней поверхности корпуса втулки прицепного шатуна эллипсообразной формы с расположением большой оси эллипса параллельно оси симметрии шатуна позволяет удерживать слой масла, обеспечивая надежную систему смазки трущихся поверхностей.The execution of the inner surface of the bushing of the trailer connecting rod of an elliptical shape with the major axis of the ellipse parallel to the axis of symmetry of the connecting rod allows you to keep the oil layer, providing a reliable lubrication system for rubbing surfaces.

Выполнение на внутренней поверхности цилиндрического тела двух продольных канавок и, по меньшей мере, одной, расположенной под углом к продольным канавкам, маслоподводящей канавки, концы которой сообщены с продольными канавками обеспечивает стабильный равномерный слой смазки между трущимися поверхностями пальца и втулки.The execution on the inner surface of the cylindrical body of two longitudinal grooves and at least one oil supply groove located at an angle to the longitudinal grooves, the ends of which are connected with the longitudinal grooves, provides a stable uniform lubricant layer between the rubbing surfaces of the pin and the bushing.

Выполнение на одной из маслоподводящей канавке эллипсоидного отверстия, большая ось которого совпадает с продольной осью маслоподводящей канавки позволяет создать масленую полость, в которой находится необходимый гарантированный запас масла, исключающий при аварийной ситуации «схватывание» трущихся поверхностей втулки и пальца.The execution of an ellipsoidal hole on one of the oil-supplying grooves, the major axis of which coincides with the longitudinal axis of the oil-supplying grooves, makes it possible to create an oil cavity, in which the necessary guaranteed oil supply is located, which excludes the “seizure” of the rubbing surfaces of the bushing and pin in an emergency.

Выполнение на концах наружной цилиндрической поверхности втулки поперечных канавок прямоугольной формы с, по меньшей мере, двумя отверстиями, соединенными с продольными канавками, позволяет обеспечивать равномерную подачу смазки во все трущиеся поверхности.Execution at the ends of the outer cylindrical surface of the sleeve transverse rectangular grooves with at least two holes connected to the longitudinal grooves, allows for uniform supply of lubricant to all friction surfaces.

Выполнение в центральной части наружной поверхности втулки прямоугольного паза обеспечивает надежное крепление на пальце нижней головки прицепного шатуна.The execution in the central part of the outer surface of the sleeve of a rectangular groove ensures reliable fastening on the pin of the lower head of the trailer connecting rod.

Выполнение наружной цилиндрической поверхности с антикоррозионным покрытием, обеспечивает надежную защиту от «фреттинг-коррозии», что гарантированно увеличивает срок эксплуатации данного узла кривошипно-шатунного механизма, а наличие на внутренней поверхности - антифрикционного покрытия позволяет уменьшить потери мощности за счет низкого значения коэффициента трения.The execution of the outer cylindrical surface with an anti-corrosion coating provides reliable protection against "fretting corrosion", which is guaranteed to increase the service life of this crank mechanism assembly, and the presence of an anti-friction coating on the inner surface makes it possible to reduce power losses due to the low value of the friction coefficient.

Втулка нижней головки прицепного шатуна V-образных двигателей внутреннего сгорания поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен общий вид втулки, на фиг. 2 - вид втулки в нижней головке шатуна, на фиг. 3 - разрез по А-А фиг. 2.The bushing of the lower head of the trailer connecting rod of V-shaped internal combustion engines is illustrated by the drawing, where in Fig. 1 shows a general view of the sleeve, Fig. 2 is a view of the bushing in the lower head of the connecting rod, in Fig. 3 is a section along A-A of FIG. 2.

Втулка нижней головки прицепного шатуна V-образных двигателей внутреннего сгорания состоит из корпуса 1, выполненного в виде цилиндрического тела 2 с центральным осевым отверстием 3, внутренняя поверхность 4 которого выполнена эллипсообразной формы с расположением большой оси эллипса параллельно оси симметрии шатуна. На внутренней поверхности 4 цилиндрического тела 2 выполнены две продольные канавки 5 и 6 и по меньшей мере одна расположенная под углом к продольным канавкам 5 и 6 маслоподводящая канавка 7, концы которой сообщены с продольными канавками. На одной из маслоподводящих канавок 5 и 6 выполнено эллипсоидное отверстие 8, большая ось которого совпадает с продольной осью маслоподводящей канавки 5. На концах наружной цилиндрической поверхности 9 втулки выполнены поперечные канавки 10 и 11 прямоугольно формы с по меньшей мере двумя отверстиями 12 и 13, соединенными с продольными канавками 5 и 6. В центральной части наружной поверхности 9 выполнен прямоугольный паз 14 для размещения нижней головки прицепного шатуна. Наружная цилиндрическая поверхность 9 выполнена с антикоррозионным покрытием, а внутренняя поверхность 4 выполнена с антифрикционным покрытием.The bushing of the lower head of the trailer connecting rod of V-shaped internal combustion engines consists of a body 1 made in the form of a cylindrical body 2 with a central axial hole 3, the inner surface 4 of which is made of an elliptical shape with the major axis of the ellipse parallel to the axis of symmetry of the connecting rod. On the inner surface 4 of the cylindrical body 2 there are two longitudinal grooves 5 and 6 and at least one oil supply groove 7 located at an angle to the longitudinal grooves 5 and 6, the ends of which are connected with the longitudinal grooves. On one of the oil-supplying grooves 5 and 6, an ellipsoidal hole 8 is made, the major axis of which coincides with the longitudinal axis of the oil-supplying groove 5. with longitudinal grooves 5 and 6. In the central part of the outer surface 9, a rectangular groove 14 is made to accommodate the lower head of the trailer connecting rod. The outer cylindrical surface 9 is made with an anti-corrosion coating, and the inner surface 4 is made with an anti-friction coating.

Втулка нижней головки прицепного шатуна V-образных двигателей внутреннего сгорания работает следующим образом.The bushing of the lower head of the trailer connecting rod of V-shaped internal combustion engines works as follows.

Втулка нижней головки прицепного шатуна 18 устанавливается в проушины главного шатуна 15. После этого во втулку 18 вставляется палец прицепного шатуна 17, на который крепится прицепной шатун 16. Для обеспечения бесперебойной смазки трущихся поверхностей втулки и пальца в главном шатуне имеются масляная полость А и масленые каналам Б и В. Масло под давлением из полости А через каналы Б и В подается к втулке нижней головки прицепного шатуна и заполняет овальную масленую полость, образованную эллипсоидным отверстием 8. Из масленой полости масло частично угодит в канал прицепного шатуна, оставшаяся часть масла попадает на трущиеся поверхности пальца прицепного шатуна и втулки.The bushing of the lower head of the trailer connecting rod 18 is installed in the lugs of the main connecting rod 15. After that, the finger of the trailing connecting rod 17 is inserted into the sleeve 18, on which the trailed connecting rod 16 is attached. B and C. Oil under pressure from cavity A through channels B and C is supplied to the bushing of the lower head of the trailer connecting rod and fills the oval oil cavity formed by the ellipsoid hole 8. From the oil cavity, the oil partially enters the channel of the trailer connecting rod, the rest of the oil enters the surfaces of the connecting rod pin and bushing.

Предложенная втулка нижней головки прицепного шатуна V-образных двигателей внутреннего сгорания повышает надежность работы кривошипно-шатунного механизма шатуна двигателя внутреннего сгорания, увеличивает срок эксплуатации за счет равномерного распределения смазки, интенсивного охлаждения трущихся поверхностей и исключения быстрого вытекания смазки из зоны трения.The proposed bushing of the lower head of the trailer connecting rod of V-shaped internal combustion engines increases the reliability of the crank mechanism of the connecting rod of the internal combustion engine, increases the service life due to the uniform distribution of lubricant, intensive cooling of rubbing surfaces and the elimination of rapid leakage of lubricant from the friction zone.

Claims

The bushing of the lower head of the trailer connecting rod of a V-shaped internal combustion engine, including a housing made in the form of a cylindrical body with a central axial hole, the inner surface of which is made of an elliptical shape with the major axis of the ellipse parallel to the axis of symmetry of the connecting rod, while on the inner surface of the cylindrical body there are two longitudinal grooves and at least one oil-supplying groove located at an angle to the longitudinal grooves, the ends of which are connected with the longitudinal grooves, on one of the oil-supplying grooves there is an ellipsoidal hole, the major axis of which coincides with the longitudinal axis of the oil-supplying groove, at the ends of the outer cylindrical surface of the bushing there are transverse rectangular grooves with at least two holes connected to the longitudinal grooves; and in the central part of the outer surface, a rectangular groove is made to accommodate the lower head of the trailer connecting rod, the outer cylindrical surface is made with an anti-corrosion coating, and the inner surface is made with an anti-friction coating.