ТРАКТОР ДТ-20. КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ
МЕХАНИЗМ ДВИГАТЕЛЯ Д-20
- ЧАСТЬ 1
Кривошипно-шатунный механизм (рис. 18) предназначен для восприятия силы
давления газов, сгорающих в цилиндре, и преобразования поступательного
движения поршня во вращательное движение коленчатого вала.
Основные детали механизма: коленчатый вал 1, шатун 12 с вкладышами 5,
поршень 17 с поршневыми кольцами и поршневым пальцем 13, коренные
шариковые подшипники 4 и маховик 10.
Коленчатый вал двигателя (рис. 19) двухопорный с одним коленом. Вал
отштампован из стали 45 и термически обработан до твердости 163— 217 по
Бринеллю. Для повышения износоустойчивости поверхность шатунной шейки
закалена токами высокой частоты до твердости не менее 52 по Роквеллу (HR)
на глубину 3 мм. После закалки шейку шлифуют и полируют.
На заводе изготовляют валы с шатунными шейками двух стандартов: 0 и 1.
Стандарт 0 имеет диаметр 85 мм, стандарт 1 —85 мм.
Соответственно этим стандартам выпускают и
вкладыши.
Коренные шейки вала имеют диаметр 95 мм.
Коленчатый вал откован заодно с противовесами, предназначенными для
разгрузки коренных подшипников от центробежных сил вращающихся масс
шатуна и шатунной шейки коленчатого вала. Для более точного
уравновешивания вал статически сбалансирован путем высверливания металла
из противовесов.
В резьбовые сквозные отверстия М16 в каждом противовесе ввертывают болты
при опрессовке коренных подшипников.
Передний конец вала имеет три шейки разных диаметров. На шейку диаметром
95 мм напрессовывают коренной шариковый подшипник 4 (рис. 18).
На средней шейке посажена шестерня 3 привода механизма распределения и
масляного насоса, которая упирается во внутреннюю обойму подшипника и
фиксируется на валу сегментной шпонкой. Угловое смещение середины
шпоночного паза на валу относительно плоскости, проходящей через оси
всех трех шеек, допускается не более 0,5°.
На шейку диаметром 50±0,008 мм последовательно напрессовывают опорное
кольцо, распорную втулку 21, второе опорное кольцо, маслоотражательную
шайбу 22 и шкив 23 привода водяного насоса и вентилятора, который также
фиксируется на валу сегментной шпонкой. Все детали стягивают специальным
болтом-храповиком 24, ввертываемым в резьбовое отверстие переднего конца
коленчатого вала и через каленую шайбу упирающимся в торцовую проточку
шкива.
Шкив 23 имеет прилив, используемый для
дополнительного уравновешивания коленчатого вала. Величина обязательного
дисбаланса шкива составляет 1300 г*см. Точность балансировки 100 г. см.
Штампованный кронштейн 2 удерживает кольцо 20 подвода смазки от углового
перемещения и тем самым разгружает от изгибающих усилий трубку 19.
Чтобы масло не протекало через шпоночный паз шкива и по резьбе
храповика, между шайбой и шкивом, а также между храповиком и шайбой
кладут прокладки.
На заднюю шейку вала последовательно монтируют задний коренной шариковый
подшипник, отражательную шайбу, распорное кольцо 8 и маховик 10, который
прижимается к торцовой поверхности распорного кольца болтами,
ввертываемыми в резьбовые отверстия торца коленчатого вала
Два штифта диаметром 16 мм, запрессованные в торец
вала, дополнительно фиксируют маховик.
Глубокое сверление диаметром 28 мм в том же торце заполняют солидолом,
который предназначен для смазки роликового подшипника, сидящего в
расточке маховика.
Резиновое кольцо 9 в торцовой канавке маховика препятствует вытеканию
солидола из полости коленчатого вала.
Шатунная шейка имеет глухую сверленую полость, закрытую резьбовой
заглушкой 2 (рис. 19). Полость сообщается с наружной поверхностью шейки
сверлением диаметром 6 мм. На выходе сверление скруглено радиусом 1 мм и
заполировано.
В полость смазка поступает через распорную втулку 21 (рис. 18) и
сверления в теле вала. Осевое маслоподводящее сверление в носке вала
закрыто спереди пробкой 1 (рис. 19) с конической резьбой.
Под действием центробежных сил, возникающих при вращении вала,
механические примеси, имеющиеся в масле во взвешенном состоянии,
отбрасываются к верхней части полости, как наиболее удаленной от оси
вращения, и оседают на ее стенке плотной липкой массой. Так как
отверстие диаметром 6 мм соединено с нижней частью полости, к трущимся
поверхностям шейки и вкладышей поступает очищенное от механических
примесей масло, что способствует повышению долговечности вала.
В осевом направлении вал фиксируется задним коренным подшипником.
Перемещение его верхней обоймы с одной стороны ограничено
буртом корпуса 6 (рис. 18) подшипника, с другой —
крышкой 7. Задний конец вала уплотнен войлочным сальником, пропитанным
резиновым клеем и помещенным в конической проточке крышки 7. Кроме того,
для предохранения от вытекания смазки служат штампованная отражательная
шайба, отбрасывающая частицы масла от сальника, и маслосгонная резьба на
распорном кольце 8.
Шатун (рис. 20) по конструкции аналогичен шатунам двигателей Д-54 и Д-75
и отличается от них меньшей на 70 мм длиной.
Шатун отштампован из стали 45Х и обработан термически до твердости
187—255 по Бринеллю.
В верхнюю головку шатуна запрессована втулка 5 из бронзы ОЦС-5-5-5. Ее
растачивают в сборе с шатуном, после окончательной обработки диаметр
равен 48; мм.
Рис. 20. Шатун в сборе:
1 — штифт; 2 — шатунный болт; 3 — крышка нижней головки шатуна; 4—
коропчатая гайка; 5 — место для номера комплектности крышки; 6 — место
для номера комплектности шатуна; 7 — втулка; а — отверстие для подвода
масла к верхней головке; б — продольные канавки; в — кольцевая канавка;
г — паз для фиксации вкладыша.
Втулка верхней головки шатуна и поршневой палец
смазываются под давлением.
Масло в шатун поступает из шейки коленчатого вала при совпадении
сверлений в шейке и в верхнем вкладыше. Через сверление с в стержне
шатуна оно проходит в кольцевую канавку в на наружной поверхности втулки
7 и через четыре радиальных сверления во втулке попадает в зазор между
втулкой и поршневым пальцем. Продольные канавки б на внутренней
поверхности втулки служат для улучшения условий смазки.
Крышку 3 нижней головки крепят к шатуну двумя болтами 2 с корончатыми
гайками 4. После затяжки гайки шплинтуют.
Шатунные болты 2 откованы из стали 40ХН и термически обработаны до
твердости 282—341 по Бринеллю. Стержень болта шлифован и сопрягается по
точной посадке с отверстием нижней головки шатуна и ее крышки.
Вследствие этого исключается возможность смещения крышки относительно
нижней головки.
На нижней головке шатуна и на крышке с одной стороны набиты номера
комплектности. Перевертывать крышку при монтаже шатуна запрещается.
Чтобы во время затяжки шатунный болт не проворачивался, в нижней головке
возле каждого отверстия под болт, перпендикулярно к его оси,
запрессовывают штифт 1, который входит во фрезерованный паз головки.
Нижняя головка шатуна обработана в направлении его продольной оси до
размера 125: мм, что позволяет свободно вынимать шатун
вверх через гильзу цилиндра. Монтаж и демонтаж поршня с шатуном снизу
при установленном коленчатом вале невозможны.
В нижней головке шатуна и в крышке имеются выфрезерованные пазы г, в
которые входят выштампованные усики вкладышей.
Шатун двигателя Д-20 отличается от шатуна двигателя Д-14 измененной
формой, меньшим весом и сверлениями в стержне, предназначенными для
подвода смазки под давлением к втулке верхней головки. Он может быть
использован на двигателе Д-14, но при этом верхний вкладыш шатунной
шейки должен иметь центральное отверстие. Устанавливать шатун двигателя
Д-14 на двигатель Д-20 недопустимо.