Болт шатунний ЗИЛ-130 з гайкою / 130-1004062-Б

Болт шатунний ЗИЛ-130 з гайкою / 130-1004062-Б

Умови роботи шатуванних болтів.

Шатунні болти покликані стягувати верхню та нижню половинки нижньої головки шатуна та під час роботи  двигуна навантажується розтягувальною силою інерції поступально та обертально рухомих мас:

Pj = (Мп.порш +Мп.шат) rrus2 (1+R/Iшат)+Mвр.шат Rω2

де: МП.порш і МП.шат — маси поршневої групи та частини шатуна, що бере участь у поступальному русі, R- радіус мотиля, (÷ — кут. швидкість, Iшат — довжина шатуна, Мвр.шат — маса обертової частини шатуна за вирахунком нижньої половинки нижньої головки шатуна.

У 4-тактному двигуні ця сила на частини такту вихлопу та частини такту наповнення спрямована вгору та  під її дією поршнева група прагне відірватися від шийки вала та полетіти в напрямку до кришки циліндра. У двотактних двигунах вільна сила інерції немає, але вона може з'явитися в декомпресованому циліндрі під час обертання двигуна. У разі перекосів шатунних болтів у них можуть виникати напруження вигину. Щоб уникнути роботи болта на вигин, опорні поверхні головки та  гайки мають бути строго перпендикулярні осі болта та болти мають щільно входити в калібрований отвір мотилової головки.Практичні рекомендації. Щоб міцність з'єднання мотилового підшипника не була порушена, сила затягування болтів має бути більшою за величину сил інерції. Тому незалежно від тактності двигуна силу затягу рекомендується приймати з полуторним запасом щодо розміруРj — сили інерції рухомих мас поршня та шатуна + обертова  маси шатуна за вирахунком маси його нижньої половинки нижньої головки. Звідси Pзат *1,5 Pr

Однак до цієї рекомендації треба вдаватися лише в крайньому разі, а використовувати рекомендації фірми, яка завжди дається в інструкції з експлуатації. Зазвичай вказується момент затягування або тиск оливи під час гідравлічної затяжки. У великих двигунах на головці болта або його торце вказується довжина болта з точністю до 0,01 мм, поява залишкового подовження є бракувальним показником. У швидкохідних двигунах після дворазового розбирання мотильового з'єднання подальше використання шатуваних болтів не рекомендується. Особливо зазначити, що недостатній затяг або його ослаблення призводить до розкриття стиків  підшипника, утворення на них наклепу та різке збільшення ударних навантажень, що призводять до обривання болтів. Надмірний затяг болтів також небажаний, оскільки це супроводжується плинністю матеріалу з подальшим ослабленням затягуванням.

Найбільш небезпечні зони розташовані в районі 1-2 витків різі під опорною поверхнею гайки та в галтелі біля головки болта, саме тут, де можуть з'явитися втомлені тріщини. Щоб розвантажити зону різі під гайкою, застосовують гайки з утоппленою різзю, у яких опорна поверхня розміщена нижче останнього витка різі болта. Обрив різі відбувається зазвичай по западині, де виникають напруження стиснення. Щоб зменшити концентрацію напруг, западину різі виконують із великим радіусом заокруглення, використовуючи для цього накатку.

Шатунні болти є вельми відповідальними деталями (особливо в чотиритактних дизелях), оскільки їхній обрив призводить до важкої аварії всього дизеля.

Зазвичай встановлюють два болти, але іноді для зменшення габаритів нижньої головки шатуна ставлять чотири болти меншого діаметра. Для приганяння на отвори болти мають калібровані пояски 4 (мал. 8.6-а) у площинах сполучення деталей. Для запобігання провертанню болта його головку фіксують штифтом 1 або спеціальним виступом на головці. Для головок із косим роз'ємом найчастіше застосовують шпильки, застопорені штифтами або болти без центрувальних поясків.

Гайки болтів застосовують корончасті або спеціальні. Корончасті гайки 9 стопорять шлінтами (мал.8.6-а). У сучасних навіть швидкохідних дизелях гайки не стопорять, але для запобігання їх мимовільному закочуванню різь змащують спеціальними складами "Thread Lock”

Високу втомлену міцність, податливість і рівномірну міцність шатунних болтів забезпечують такими способами:

діаметр болта між центрувальними поясками зменшують до 0,85-0,95 внутрішнього діаметра різі. Іноді для збільшення податливості роблять свердління по осі болта або на довжину нарізної частини;
переходи до центрувальних поясів, різі та головки роблять можливим великі радіуси;
поверхню болта ретельно полірують;
різь виготовляють накаткою з великим радіусом заокруглень біля вершин і западин.

Для забезпечення роботи болта на розтягнення (без вигину або зрізу) головку роблять симетричним без односторонніх зрізів. Опорні поверхні головки та гайки мають бути строго перпендикулярні осі болта.

Болти встановлюють у калібровані отвори кривошипної головки шатуна, і її опорні поверхні мають бути  перпендикуляри осі болта. Недостатня затяжка болтів призводить до розкриття стиків підшипника, утворення на них наклепу та  різкому збільшенню ударних навантажень; надмірна затяжка супроводжується плинністьм матеріалу з подальшим ослабленням затягування.

В обох випадках, а також у разі нерівномірного затягування болт може розірватися. У формулярі дизеля вказують подовження болта після затягування, зусилля або момент на динамометричному ключелі тиск оливи під час затягування гідравлічними домкратами.

На головці або торці болта вказують довжину болта з точністю до 0,01 мм; залишкове подовження є бракувальним показником болта.