Меню Рубрики

Установка коленчатого вала на станок

Сборка коленчатого вала

Маховик

Для насадки нового венца маховик следует нагреть до температуры 300… 400 °С. После этого венец нужно взять щипцами и установить на выточку маховика. Поверхность маховика, сопряженная с поверхностью ведомого диска сцепления, нужно отшлифовать. Шероховатость поверхности должна быть не ниже Ra 1,0 мкм.

Сборка узла коленчатый вал — маховик — сцепление

Для сборки коленчатого вала необходимо выполнить следующее:

  • вставить в паз шпонку и напрессовать шайбу и шестерню коленчатого вала;
  • запрессовать в маховик с помощью оправки подшипник переднего конца первичного вала коробки передач;
  • установить маховик на фланец коленчатого вала, совместить отверстия маховика и фланца;
  • вставить болты, навернуть на них гайки и затянуть их угловым торцевым ключом;
  • проверить радиальное биение рабочей поверхности маховика с помощью индикатора.

Проверку биения рекомендуется проводить в картере двигателя. Допуск радиального биения допускается не более 0,1 мм на радиусе 150 мм. Гайки крепления маховика нужно зашплинтовать. Шплинт должен плотно облегать торец болта. Далее необходимо установить на маховик ведомый диск сцепления и кожух в сборе с нажимным диском, предварительно закрепив его болтами. Используя первичный вал коробки передач или оправку, заменяющую его, сцентрировать ведомый диск и окончательно закрепить кожух болтами.

Рис. Определение радиального биения рабочей поверхности маховика

Балансировка деталей кривошипно-шатункого механизма

После ремонта коленчатого вала, а также устанавливаемого на него маховика, сцепления или шкива необходимо провести их балансировку. До ремонта коленчатого вала нужно заварить имеющиеся в его противовесах сверления, выполненные при предыдущей балансировке. Динамическую балансировку деталей, устанавливаемых на коленчатый вал (маховик, шкив, нажимной и ведомый диски сцепления), проводят на специальных станках.

Балансировку коленчатого вала, а также коленчатого вала с установленным на него маховиком и сцеплением следует проводить в динамическом режиме с грузами на шатунных шейках, заменяющими шатунно-поршневую группу на шатунной шейке. Балансировочный груз состоит из двух одинаковых полуколец, соединенных двумя болтами. Наружную внутреннюю поверхности и торцы груза окончательно обрабатывают после соединения полуколец болтами. Смещение осей болтов относительно торцов и внутреннего диаметра груза должно быть не более 0,05 мм.

Рис. Станок для статической балансировки маховика, шкива, нажимного и ведомого дисков:
1 — прибор для определения места дисбаланса; 2 — измерительная линейка для определения дисбаланса; 3 — уровень; 4 — стрелка для определения угла поворота лимба; 5 — лимб; 6 — оправка для статической балансировки шкива коленчатого вала; 7— балансируемый шкив; 8,9 и 10 — оправки для статической балансировки соответственно маховика, нажимного и ведомого дисков сцепления

Болты должны быть одинаковой массы. Груз подгоняют по массе при уменьшении наружного диаметра с точностью +1 г и балансируют статически на оправке с точностью 0,0002 Нм так, чтобы центр масс груза находился на оси груза и на середине его ширины. После этого на наружную поверхность груза наносятся риски для обеспечения сборки полуколец в одном положении.

Шкив коленчатого вала

Балансировку шкива коленчатого вала относительно внутреннего диаметра ступицы осуществляют при сверлении отверстий диаметром 14 мм (на глубину не более 7 мм, при расстоянии между ними не менее 2 мм) на расстоянии 79 мм от оси ступицы в обращенной к двигателю стенке шкива. Остаточный дисбаланс должен быть не более 0,005 Нм.

Маховик в сборе

Балансировку маховика в сборе относительно посадочного диаметра под фланец коленчатого вала и привалочного торца осуществляют путем сверления отверстий диаметром 12 мм (на глубину не более 15 мм, при расстоянии между ними не менее 5 мм на расстоянии 189 мм от оси маховика со стороны, обращенной к двигателю). Остаточный дисбаланс 0,033 Нм расположен под углом 110°30′ к смещенному крепежному отверстию со стороны сцепления.

Ведомый диск сцепления в сборе

Относительно боковых поверхностей шлицов ступицы ведомый диск сцепления в сборе балансируют при установке одного — трех грузиков, которые крепятся к диску усиками. После их отгибания обеспечивается неподвижность соединения. Остаточный дисбаланс составляет не более 0,0025 Нм.

Нажимной диск сцепления с кожухом в сборе

Диск балансируют статически в динамическом режиме при установке на рабочую поверхность и два диаметрально расположенных отверстия крепления кожуха к маховику, а также путем сверления отверстий диаметром 13,8 мм в бобышках под пружинами на глубину не более 23 мм. Между опорными поверхностями диска и кожуха расстояние должно быть 9,8 мм при допуске параллельности этих поверхностей 0,03 мм. Остаточный дисбаланс должен быть не более 0,005 Нм. После балансировки установочные отверстия нужно пометить. При любой повторной установке по тем же отверстиям дисбаланс должен быть не более 0,009 Нм.

Читайте также:  Установка клапанов на передней стойки

Коленчатый вал

Динамическая балансировка вала производится на специальном станке. Балансировку осуществляют относительно крайних шеек при сверлении отверстий в первом, втором, седьмом и восьмом противовесах. Остаточный дисбаланс должен быть не более 0,005 Н-м на каждом конце вала. Перед балансировкой на каждую шатунную шейку крепят балансировочный груз. После балансировки полости в шатунных шейках закрывают пробками.

Коленчатый вал с маховиком и сцеплением в сборе

Динамическую балансировку коленчатого вала с маховиком и сцеплением в сборе осуществляют относительно крайних коренных шеек при сверлении отверстий диаметром 15 мм (на глубину не более 15 мм при расстоянии между ними не менее 5 мм) на расстоянии 184 мм от оси вала в не закрытых кожухом сцепления сегментах рабочей поверхности маховика или при сверлении отверстий в бобышках под пружинами нажимного диска сцепления. Остаточный дисбаланс со стороны сцепления (маховика) должен быть не более 0,07 Нм. Перед балансировкой на каждую шатунную шейку надевают груз, а ведомый диск сцепления центрируется относительно внутреннего диаметра подшипника на фланце коленчатого вала с помощью первичного вала коробки передач или специальной оправки.

Подшипники коленчатого вала

Коренные и шатунные подшипники имеют тонкостенные легкосъемные вкладыши, выполненные из биметаллической ленты (стальная лента, алюминиевый сплав АМО 2-20, включающий в себя 1% Си, 20% Sn, остальное А1). Для сталеалюминиевых вкладышей приняты шесть ремонтных размеров P1—Рб шатунных и коренных шеек коленчатого вала с уменьшением на 0,05 (Р1); 0,25 (Р2); 0,50 (РЗ); 0,75 (Р4); 1,00 (Р5); 1,5 (Р6). Тонкостенные вкладыши подшипников имеют высокую степень точности изготовления, и поэтому какой-либо их ремонт недопустим. Единственным способом устранения неисправностей вкладышей является их замена.

Под вкладыши подшипников первого ремонтного размера шлифование шеек вала не требуется. Маркировка ремонтных размеров вкладышей нанесена на стальной поверхности вкладыша. Вкладыши номинальных размеров маркировки не имеют. Между шейкой коленчатого вала и вкладышем подшипника нового двигателя должен быть зазор (для шатунных подшипников 0,032…О,076 мм, для коренных подшипников 0,050…0,107 мм), который обеспечивают при сборке деталей.

При проверке зазоров контрольными щупами рекомендуется проверять затяжку болтов подшипников динамометрическим ключом для обеспечения необходимой равномерной затяжки крышек. При нормальных зазорах в подшипнике шатун (без поршня), установленный на шейку снятого с двигателя вала, должен плавно опускаться под действием собственной массы, переходя из горизонтального положения в вертикальное. При оптимальных зазорах в коренных подшипниках и установленных крышках подшипников без шатунов коленчатый вал должен проворачиваться в постели от небольшого усилия руки.

Установка коленчатого вала

Для установки коленчатого вала нужно повернуть блок на стенде плоскостью разъема картера вверх, снять крышки коренных подшипников, протереть салфеткой постели под вкладыши в блоке и крышках и продуть блок сжатым воздухом. Затем необходимо установить подобранные верхние вкладыши в постели коренных подшипников блока, установить уплотнитель заднего подшипника, установить нижние половинки вкладышей в постели крышек коренных подшипников. При этом нужно внимательно следить за тем, чтобы верхние и нижние вкладыши заднего коренного подшипника не были перепутаны, так как верхние вкладыши имеют отверстия для подвода масла. При неправильной установке вкладышей масляный канал будет перекрыт, подшипник начнет работать без смазочного материала, что приведет к выходу из строя двигателя.

Рис. Проверка затяжки болтов коренных подшипников динамометрическим ключом

Рис. Проверка осевого зазора между передним упорным фланцем коленчатого вала и упорной шайбой:
1 — набор щупов; 2 — ворот

Затем следует установить коленчатый вал в сборе с маховиком, сцеплением, шестерней механизма газораспределения в удобное положение, продуть сжатым воздухом масляные каналы, протереть салфеткой коренные шейки вала, смазать поверхности верхних вкладышей чистым маслом, при меняемым для двигателя, разместить коленчатый вал в подшипниках блока и вставить в гнезда верхние полукольца упорного подшипника, смазать маслом поверхности нижних вкладышей и коренные шейки вала.

Далее необходимо установить крышки коренных подшипников на свои места и нижние полукольца упорного подшипника вместе с крышкой коренного подшипника, вставить болты с пружинными шайбами и завернуть их сначала от руки, затем затянуть с помощью углового торцового ключа, проверить затяжку болтов коренных подшипников динамометрическим ключом. После затяжки болтов каждого подшипника нужно выполнить следующее:

  • проверить легкость вращения коленчатого вала (момент вращения должен быть не более 70 Нм);
  • проверить осевой зазор между передним упорным фланцем коленчатого вала и упорной шайбой с помощью щупа и воротка;
  • передвигая вал вперед и назад в направлении продольной оси двигателя, измерить зазор, который должен быть 0,045 …0,3 мм.
Читайте также:  Установка wifi репитера ретранслятора

Уплотнение передней и задней шеек коленчатого вала производят, как правило, резиновыми манжетами. Запрессовку уплотнения осуществляют при помощи молотка и оправки, устанавливаемой на уплотнение. Уплотнительные манжеты нужно заменять по мере необходимости при наличии разрывов, разбухании или ороговении резины.

источник

Обработка коленчатых валов

Обработка однородных элементов коленчатых валов различной конструкции и разных размеров имеет много общего. Коленчатые валы обладают сравнительно небольшой жесткостью и легко деформируются под воздействием радиальных и осевых нагрузок, поэтому при обработке, особенно чистовой, надо принимать меры, предотвращающие деформацию.

Обработка коленчатых валов ведётся обычно в три этапа: черновая, чистовая и отделочная. В том случае, когда заготовки коленчатых валов получают свободной ковкой, обработка ведётся в три-четыре этапа: обдирка, черновая, чистовая и отделочная обработка. Черновая и чистовая обработка коренных шеек и концов крупных коленчатых валов производится на токарных станках. Для устранения деформации вала в центрах обрабатывают только шейки, расположенные близко к концам, затем вал устанавливают этими шейками в люнеты, после чего обрабатывают другие шейки. Одновременно с этим обрабатывают торцевые поверхности, контуры и скосы щёк, то есть все поверхности, оси вращения которых совпадают с осью коренных шеек.

У валов небольших размеров коренные шейки часто обрабатывают на многорезцовых специальных токарных станках с двусторонним или центральным приводом. Вал устанавливают обработанными средней или крайними шейками во вращающийся люнет или специальные патроны. Одновременно обрабатывается часть или все свободные от зажима коренные шейки и торцовые поверхности щёк (см.рис1). каждая шейка или пара щёк обрабатывается тремя призматическими резцами: два резца переднего суппорта обрабатывают торцовые поверхности щёк, галтели и прилегающие к ним части шейки, а третий резец заднего суппорта – среднюю часть шейки. Резцы работают как фасонные, с радиальной подачей. Вследствие того что резцы расположены с двух сторон обрабатываемой шейки, уменьшается деформация вала.


Рисунок №1 — обработка коренных и торцевых поверхностей шеек коленчатого вала

Черновую и чистовую обработку производят на одинаковых станках, которые отличаются только настройкой (размерами посадочных мест в патронах и люнетах, размером и формой резцов). Специфической операцией при изготовлении коленчатых валов является обработка шатунных шеек и поверхностей шеек, оси которых не совмещены с осью коренных шеек. Для обработки шатунных шеек крупных коленчатых валов широко применяют станки с вращающимся суппортом (см.рис.2). Универсальность этих станков и достаточно высокая производительность позволяют применять их при различных выпусках.

Коленчатый вал закрепляют коренными шейками в призмы стоек 4, установленных на станине станка. Совмещение оси обрабатываемой шейки с осью вращения резцов достигается путём разворота вала и смещения корпуса 1 по направляющим 3 в поперечном направлении. На призматических направляющих 7, укреплённых на кольце 8, которое вращается в корпусе при помощи червячной пары, перемещаются два суппорта 6. Подача суппортов осуществляется от электродвигателя с редуктором 9 через ходовые винты. Установку вала проверяют при помощи скобы 5, которой изменяют расстояние от вращающегося кольца до накерненного на щеке центра шейки. Подрезание щёк производится одновременно двумя резцами, движущимися навстречу один другому. Протачивание шейки производится резцами, установленными на размер, при движении корпуса по направляющим 2 вдоль оси шейки.

Обтачивание шатунных шеек небольших валов при большом выпуске производится на станках с двусторонним приводом; при этом вкладыши в патронах для установки вала смещены на величину радиуса кривошипа (см.рис.3). С одной установки обрабатывают шейки, расположенные на другой оси. Угловое положение вала в патроне при обработке крайних шатунных шеек фиксируют по базовой площадке или риске на щеке, а при обработке остальных шеек – по обработанной крайней шатунной шейке.

Обработка ведётся двумя резцами с переднего суппорта и одним резцом с заднего суппорта, так же как при обработке коренных шеек. Прямоугольные щёки коленчатых валов обрабатывают на вертикально-фрезерных или продольно фрезерных станках торцевыми фрезами.

Щёки круглой формы обрабатывают на токарных станках, преимущественно с двусторонним приводом, аналогично обработке шатунных шеек. Обработку обычно ведут проходными резцами с продольной подачей. Щёки овальной формы обрабатывают или по частям такими же способами, как и круглые щёки, или на токарно-копировальных многосуппортных станках, конструктивно подобных станкам для обработки кулачковых валов, схема работы которых показана на рис.4.

Смотрите также

Шейки коленчатых валов после чистового обтачивания подвергают отделочной обработке. Шейки очень крупных валов подвергают отделочной обработке на токарных станках одновременно с чистовым обтачиванием. Эта работа ведётся вручную рабочими высокой квалификации. Форму поверхности шеек проверяют на краску по эталонным стальным вкладышам, а размеры и взаимное положение шеек – микрометрами и индикаторами.

В настоящее время отделка шеек коленчатых валов тепловозных и судовых двигателей производится так же, как и небольших коленчатых валов, на специальных шлифовальных станках. Шлифование коренных шеек производят с установкой вала в центрах и люнетах. При шлифовании крупных валов установку люнетов проверяют путём контроля изменения расстояния между щеками индикаторным приспособлением. Если вал при вращении изгибается, расстояние между щеками изменяется. При этом допускается изменение расстояния между щеками не более 0,01-0,02 мм. Регулировкой люнетов достигается правильное положение оси вала, и при этом положении шлифуются шейки. Шлифование шатунных шеек производится на шлифовальных станках с двусторонним приводом (см.рис.5). Коленчатый вал, так же как при обтачивании шатунных шеек, устанавливают концевыми коренными шейками в патроны 5 с эксцентрично расположенными вкладышами 2. На конце вала закрепляют делительный диск 6 с пазами 3, который фиксатором 4 удерживается в требуемом положении.

При незажатых делительном диске и патронах вал устанавливают так, чтобы шлифуемые шатунные шейки имели минимальное биение. Затем патроны и делительный диск закрепляют на валу, а вал прочно закрепляют хомутами 7, после чего производят последовательное шлифование шеек, оси которых совпадают с осью вращения шпинделей станка. Шлифование ведется с постепенным поджимом люнетов 1, установленных под шлифуемые шейки. После шлифования пары шеек вал поворачивают до совмещения осей следующей пары шеек с осью вращения шпинделей станка, фиксатор вводят в паз делительного диска и затем производят шлифование следующей пары шеек. При шлифовании шеек на специализированных станках размеры контролируют индикаторной трёхконтактной скобой.


Рисунок №4 — Обтачивание кулачков на токарно-копировальном станке

Рисунок №5 — Шлифование шатунных шеек на станке с двухсторонним приводом

Шейки валов после шлифования полируют или подвергают суперфинишированию. Схема работы станка для суперфиниширования коленчатого вала показана на рис 6. К шейкам коленчатого вала, вращающегося в центрах станка, прижимаются абразивные бруски 1 головок для суперфиниширования. Головки закреплены на коленчатых валах 2, вращающихся синхронно с обрабатываемой деталью, вследствие чего обеспечивается постоянный контакт брусков с шейками. Вращающийся от электродвигателя эксцентриковый палец 4 сообщает брускам возвратно-поступательные движения вдоль шейки. Работа ведётся с обильным охлаждением детали керосином.


Рисунок №6 — Схема работы станка для суперфиниширования шеек коленчатого вала

Полирование шеек производят на подобных станках, но у них вместо абразивных брусков закреплены жимки, охватывающие шейку вала и прижимающие к обрабатываемой поверхности мелкозернистую шлифовальную шкурку.
Для подвода смазки к подшипникам в шейках и щеках коленчатых валов деталей делают отверстия. Эти отверстия имеют малый диаметр (6-10 мм) и большую глубину. В мелкосерийном производстве обработку отверстий для смазки производят по кондукторам на радиально-сверлильных станках. В крупносерийном и массовом производстве для этого используют специальные станки, часто многошпиндельные, работающие с частными отводами сверла для удаления стружки, или автоматические линии. Отвод и подвод свёрл осуществляется автоматически после сверления 4-5 мм. Чтобы предотвратить поломку свёрл, станки для глубокого сверления часто снабжают устройствами, отводящими сверла при появлении крутящего момента.

Статья создана с использованием литературы: «Технология производства двигателей внутреннего сгорания», М.П. Ягудин

источник