[go: up one dir, main page]

RU234997U1 - CRANKSHAFT CONNECTING ROD - Google Patents

CRANKSHAFT CONNECTING ROD Download PDF

Info

Publication number
RU234997U1
RU234997U1 RU2025106049U RU2025106049U RU234997U1 RU 234997 U1 RU234997 U1 RU 234997U1 RU 2025106049 U RU2025106049 U RU 2025106049U RU 2025106049 U RU2025106049 U RU 2025106049U RU 234997 U1 RU234997 U1 RU 234997U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
connecting rod
insert
housing
crankshaft connecting
silicon carbide
Prior art date
Application number
RU2025106049U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Екатерина Дмитриевна Фонова
Original Assignee
Не публикуется в соответствии с постановлением Правительства РФ от 2 сентября 2024 г. N 1209
Filing date
Publication date
Application filed by Не публикуется в соответствии с постановлением Правительства РФ от 2 сентября 2024 г. N 1209 filed Critical Не публикуется в соответствии с постановлением Правительства РФ от 2 сентября 2024 г. N 1209
Application granted granted Critical
Publication of RU234997U1 publication Critical patent/RU234997U1/en

Links

Abstract

Полезная модель включает корпус (1), при этом внутри корпуса установлен вкладыш (2), выполненный кольцеобразной формы. Вкладыш (2) шатуна выполнен из карбида кремния толщиной не менее чем 2,75 мм. Техническим результатом заявляемой полезной модели является увеличение износостойкости вкладыша. 1 ил. The utility model includes a housing (1), wherein an insert (2) made in a ring-shaped form is installed inside the housing. The insert (2) of the connecting rod is made of silicon carbide with a thickness of at least 2.75 mm. The technical result of the claimed utility model is an increase in the wear resistance of the insert. 1 ill.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИAREA OF TECHNOLOGY

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к шатунам коленчатых валов, и может быть использована в конструкциях тяжелонагруженных шатунов коленчатых валов автомобильных двигателей внутреннего сгорания, центробежных, плунжерных насосах и компрессорах, а также в других механизмах, имеющих кривошипно-шатунный механизм.The utility model relates to the field of mechanical engineering, in particular to crankshaft connecting rods, and can be used in the designs of heavily loaded crankshaft connecting rods of automobile internal combustion engines, centrifugal, plunger pumps and compressors, as well as in other mechanisms that have a crank mechanism.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY

Из уровня техники известен тонкостенный вкладыш подшипникового узла кривошипно-шатунного механизма, включающий стальной корпус, антифрикционный слой, приработочное покрытие, а также торцевые поверхности, при этом поперечное сечение стального корпуса выполнено монотонно уменьшающимся от оси симметрии к торцевым поверхностям (см. SU 1809192).The prior art discloses a thin-walled bearing insert for a crank mechanism, which includes a steel housing, an antifriction layer, a running-in coating, and end surfaces, wherein the cross-section of the steel housing is made to decrease monotonically from the axis of symmetry to the end surfaces (see SU 1809192).

Технической проблемой, присущей приведенному аналогу, является сложность конструкции и сложность процесса изготовления вкладыша.The technical problem inherent in the given analogue is the complexity of the design and the complexity of the manufacturing process of the insert.

Обусловлена данная техническая проблема тем, что вкладыш включает стальной корпус, антифрикционный слой, приработочное покрытие, а также торцевые поверхности, при этом поперечное сечение стального корпуса выполнено монотонно уменьшающимся от оси симметрии к торцевым поверхностям. This technical problem is caused by the fact that the insert includes a steel body, an antifriction layer, a running-in coating, and end surfaces, while the cross-section of the steel body is made to decrease monotonically from the axis of symmetry to the end surfaces.

В качестве наиболее близкого аналога выбран многослойный шатунный вкладыш шатуна коленчатого вала, представляющий собой деталь кольцеобразной формы, на наружную поверхность которой нанесено плазменное антикоррозионное бронзовое покрытие, а на внутреннюю поверхность нанесены антифрикционный слой свинцово-оловянной бронзы с микродобавками порошков никеля, оксида циркония, окиси алюминия и оксида церия, барьерный никелевый слой, антифрикционный слой на основе гальванического сплава олово-сурьма-медь, олово, и приработочный слой твердосмазочного полимерного покрытия на основе дисульфида молибдена с фуллереном (см. RU 2813220).The closest analogue selected is a multilayer connecting rod bearing of the crankshaft connecting rod, which is a ring-shaped part, on the outer surface of which a plasma anti-corrosion bronze coating is applied, and on the inner surface an antifriction layer of lead-tin bronze with microadditives of nickel powders, zirconium oxide, aluminum oxide and cerium oxide, a barrier nickel layer, an antifriction layer based on a galvanic alloy of tin-antimony-copper, tin, and a running-in layer of a solid lubricating polymer coating based on molybdenum disulfide with fullerene (see RU 2813220) are applied.

Технической проблемой, присущей приведенному аналогу, является ускоренный абразивный износ, усталостное выкрашивание и разрушение рабочего слоя в виде местного отслоения материала от основы.The technical problem inherent in the given analogue is accelerated abrasive wear, fatigue chipping and destruction of the working layer in the form of local delamination of the material from the base.

Обусловлена данная техническая проблема тем, что вкладыш выполнен в виде многослойной конструкции.This technical problem is caused by the fact that the insert is made in the form of a multi-layer structure.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИDISCLOSURE OF THE ESSENCE

Техническим результатом заявляемой полезной модели является увеличение износостойкости вкладыша.The technical result of the claimed utility model is an increase in the wear resistance of the liner.

Достигается заявленный технический результат конструкцией шатуна коленчатого вала, включающей корпус, при этом внутри корпуса установлен вкладыш, выполненный кольцеобразной формы.The stated technical result is achieved by the design of the crankshaft connecting rod, which includes a housing, with a ring-shaped insert installed inside the housing.

Вкладыш шатуна выполнен из карбида кремния толщиной не менее чем 2,75 мм.The connecting rod insert is made of silicon carbide with a thickness of at least 2.75 mm.

Отличительной особенностью вкладыша из карбида кремния является высокая твердость материала, позволяющая минимизировать износ узлов трения, повысить надежность самого вкладыша и конструкции, в состав которой входит вкладыш, а также увеличить ее эксплуатационный ресурсA distinctive feature of the silicon carbide insert is the high hardness of the material, which allows to minimize wear of friction units, increase the reliability of the insert itself and the structure, which includes the insert, and also increase its service life.

Ресурс работы механизмов с деталями, выполненными из карбида кремния, выше, чем у инструментальных сталей и графитов и в среднем в 1,5-2 раза выше, чем у твердых сплавов.The service life of mechanisms with parts made of silicon carbide is higher than that of tool steels and graphites and, on average, 1.5-2 times higher than that of hard alloys.

По результатам проведенных испытаний и расчетов установлено, что наиболее целесообразно выполнять вкладыш толщиной не менее чем 2,75 мм, так как при меньшей толщине не обеспечивается значимое увеличение износостойкости вкладыша, так как при эксплуатации вкладыша в условиях среды с высоким содержанием абразива может происходить быстрый износ и уменьшение толщины вкладыша, а следовательно, целесообразно выполнять его толщиной, позволяющей эксплуатировать вкладыш в течение длительного срока без его замены, что позволит увеличить эксплуатационный ресурс конструкции в целом.Based on the results of the tests and calculations, it was established that it is most advisable to make the liner with a thickness of at least 2.75 mm, since a smaller thickness does not provide a significant increase in the wear resistance of the liner, since when using the liner in an environment with a high abrasive content, rapid wear and a decrease in the thickness of the liner may occur, and therefore, it is advisable to make it with a thickness that allows the liner to be used for a long period without replacing it, which will increase the service life of the structure as a whole.

Карбид кремния обладает высокой износостойкостью, химической стойкостью и высокими механическими характеристиками, поэтому выполнение вкладыша из указанного материала способствуют достижению заявленного технического результата.Silicon carbide has high wear resistance, chemical resistance and high mechanical characteristics, therefore, the production of the insert from the specified material contributes to the achievement of the declared technical result.

По своей конструкции шатун коленчатого вала может быть составным и включать верхнюю часть со стержнем шатуна и нижнюю часть, при этом вкладыш также может быть составным и состоять из двух полуколец, одно из которых устанавливается в верхнюю часть шатуна, а другое в нижнюю часть шатуна.In its design, the crankshaft connecting rod can be composite and include an upper part with a connecting rod rod and a lower part, while the liner can also be composite and consist of two half rings, one of which is installed in the upper part of the connecting rod, and the other in the lower part of the connecting rod.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

Заявляемая полезная модель поясняется иллюстрацией, где позициями обозначены следующие конструктивные элементы шатуна коленчатого вала:The claimed utility model is illustrated by an illustration, where the following structural elements of the crankshaft connecting rod are designated by positions:

поз. 1 - корпус шатуна коленчатого вала;pos. 1 - crankshaft connecting rod housing;

поз. 1.1 - верхняя часть корпуса коленчатого вала;pos. 1.1 - upper part of the crankshaft housing;

поз. 1.2 - нижняя часть корпуса коленчатого вала;pos. 1.2 - lower part of the crankshaft housing;

поз. 2 - вкладыш;pos. 2 - insert;

поз. 2.1 - полукольцо вкладыша.pos. 2.1 - half ring of the insert.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИIMPLEMENTATION OF A UTILITY MODEL

Заявляемая полезная модель реализуется следующим образом.The claimed utility model is implemented as follows.

Шатун коленчатого вала включает корпус 1, при этом внутри корпуса установлен вкладыш 2, выполненный кольцеобразной формы. Вкладыш 2 шатуна выполнен из карбида кремния толщиной не менее чем 2,75 мм.The crankshaft connecting rod includes a housing 1, wherein an insert 2 made of an annular shape is installed inside the housing. The insert 2 of the connecting rod is made of silicon carbide with a thickness of at least 2.75 mm.

Корпус может быть выполнен в виде единой цельной конструкции, а может быть составным и включать верхнюю часть 1.1 со стержнем шатуна и нижнюю часть 1.2, соединенные между собой с помощью крепежных элементов, например болтов или шпилек.The body can be made as a single integral structure, or it can be composite and include the upper part 1.1 with the connecting rod and the lower part 1.2, connected to each other using fasteners, such as bolts or studs.

Вкладыш 2 также может быть выполнен составным из двух полуколец 2.1, которые устанавливаются в верхнюю часть 1.1 корпуса и нижнюю часть 1.2 соответственно.Insert 2 can also be made as a composite of two half rings 2.1, which are installed in the upper part 1.1 of the housing and the lower part 1.2, respectively.

Вкладыш шатуна коленчатого вала выполнен из высокотехнологичного композитного материала на основе углерода и кремния - карбида кремния. Материал обладает высокой износостойкостью и высокими механическими характеристиками.The crankshaft connecting rod insert is made of high-tech composite material based on carbon and silicon - silicon carbide. The material has high wear resistance and high mechanical characteristics.

Для производства вкладыша из карбида кремния может использоваться технология реакционного твердофазного или жидкофазного спекания. В процессе производства исходная заготовка, полученная прессованием смеси порошков карбида кремния и графита, пропитывается расплавом кремния, после чего спеченная заготовка подвергается механической обработке. The silicon carbide insert can be produced using reactive solid-phase or liquid-phase sintering technology. During the production process, the initial blank, obtained by pressing a mixture of silicon carbide and graphite powders, is impregnated with silicon melt, after which the sintered blank is subjected to mechanical processing.

Основное достоинство данного материала - очень высокая износостойкость в жестких условиях абразивного изнашивания и повышенных температур, обеспечиваемая сочетанием высокой твердости и высокой теплопроводности.The main advantage of this material is its very high wear resistance under severe conditions of abrasive wear and elevated temperatures, ensured by a combination of high hardness and high thermal conductivity.

Использования карбида кремния позволяет увеличить износостойкость вкладыша.The use of silicon carbide allows to increase the wear resistance of the liner.

При сборке вкладыш устанавливается в корпус шатуна коленчатого вала в отверстие под подшипник и может быть закреплен любым допустимым способом, например, на замки или какой-либо специальный крепеж.During assembly, the liner is installed in the crankshaft connecting rod housing in the bearing hole and can be secured in any acceptable way, for example, with locks or some special fasteners.

При использовании шатуна коленчатого вала в составе какого-либо оборудования, например, в плунжерном насосе, вкладыш шатуна контактирует с подшипником, который устанавливается на коленчатый вал.When a crankshaft connecting rod is used in a piece of equipment, such as a plunger pump, the connecting rod bushing contacts a bearing that is mounted on the crankshaft.

Использовать заявленное решение можно в любых машинах, где используется кривошипно-шатунный механизм.The stated solution can be used in any machine that uses a crank mechanism.

Claims (1)

Шатун коленчатого вала, включающий корпус, при этом внутри корпуса установлен вкладыш, выполненный кольцеобразной формы, отличающийся тем, вкладыш выполнен из карбида кремния толщиной не менее чем 2,75 мм.A crankshaft connecting rod comprising a housing, wherein a ring-shaped insert is installed inside the housing, characterized in that the insert is made of silicon carbide with a thickness of at least 2.75 mm.
RU2025106049U 2025-03-14 CRANKSHAFT CONNECTING ROD RU234997U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU234997U1 true RU234997U1 (en) 2025-06-18

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6319413A (en) * 1986-07-09 1988-01-27 Yamaha Motor Co Ltd Connecting rod of engine
DE10205271A1 (en) * 2002-02-08 2003-08-21 Daimler Chrysler Ag Connecting rod is made from titanium-containing material, ring being mounted in big end which is made from titanium matrix with embedded fibers of carbon-containing material, especially silicon carbide
RU48006U1 (en) * 2005-02-14 2005-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Вириал" CERAMIC SLIDING BEARING
RU99558U1 (en) * 2010-06-16 2010-11-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) SLIDING BEARING
US20120128284A1 (en) * 2009-06-17 2012-05-24 Mahle Metal Leve S/A Slide bearing, a manufacturing process and an internal combustion engine
CN111828480A (en) * 2020-06-30 2020-10-27 天津大学 An impact-resistant sliding spindle device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6319413A (en) * 1986-07-09 1988-01-27 Yamaha Motor Co Ltd Connecting rod of engine
DE10205271A1 (en) * 2002-02-08 2003-08-21 Daimler Chrysler Ag Connecting rod is made from titanium-containing material, ring being mounted in big end which is made from titanium matrix with embedded fibers of carbon-containing material, especially silicon carbide
RU48006U1 (en) * 2005-02-14 2005-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Вириал" CERAMIC SLIDING BEARING
US20120128284A1 (en) * 2009-06-17 2012-05-24 Mahle Metal Leve S/A Slide bearing, a manufacturing process and an internal combustion engine
RU99558U1 (en) * 2010-06-16 2010-11-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) SLIDING BEARING
CN111828480A (en) * 2020-06-30 2020-10-27 天津大学 An impact-resistant sliding spindle device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101276563B1 (en) Coated power cylinder components for diesel engines
KR20120085231A (en) A slide bearing, a manufacturing process and an internal combustion engine
PL187350B1 (en) Cylindrical component such as cylinder lining, piston, piston jacket or piston ring for a diesel-type internal combustion engine and piston ring for such engine
GB2188122A (en) Pistons
RU234997U1 (en) CRANKSHAFT CONNECTING ROD
EP2379904B1 (en) Hydrodynamic bearing for an internal combustion engine
CN101576122A (en) Powder metallurgy oil-free lubricating bearing and method for preparing same
JPH07119731A (en) Sliding bearing structure
US9291192B2 (en) Connecting rod with bearing-less large end
Kopeliovich Materials for Engine Bearings
JP2014234778A (en) Piston for internal combustion engine and processing method for its pin hole
JPS616421A (en) Connecting rod
JP2709613B2 (en) piston ring
RU2813220C1 (en) Multi-layer crankshaft connecting rod bearing
GB2137279A (en) Valve for an internal combustion engine
EP1580445B1 (en) Transmission component of a metal matrix composite material
EP1448918A1 (en) Piston for an internal combustion engine
JP2023172245A (en) Sliding materials and gas compression machinery
JPH0754834A (en) Bearing metal for internal combustion engines
CN114893317B (en) Self-lubricating rolling piston and horizontal three-cylinder star-type internal combustion engine using hydrogen fuel
Lesnevskiy et al. Inorganic solid lubricating coatings for heat engines and power plants
JP2005201099A (en) Piston and cylinder for internal combustion engine
CN208900538U (en) A kind of engine special purpose copper standard shaft watt
JP2008232172A (en) Engine piston
JPH07117097B2 (en) CONNECTING GROUND AND MANUFACTURING METHOD THEREOF