Шкив коленчатого вала и его назначение

Шкив коленчатого вала и его назначение

Шкив коленвала в системе двигателя

Любой современный двигатель внутреннего сгорания имеет дополнительное оборудование: генераторы, насосы, компрессоры, помпа системы охлаждения. Для работы всех этих механизмов необходимо передать крутящий момент от коленчатого вала к оборудованию двигателя. Для этого производители автомобилей используют ременные передачи. Со стороны носка коленчатого вала (с передней части двигателя) устанавливается шкив или несколько шкивов. На блоке двигателя крепятся ответные шкивы узлов и агрегатов двигателя, вращение которых обеспечивается ременной передачей. К коленчатому валу шкив крепится с помощью шпоночного соединения, фиксируется болтом или гайкой.

Конструктивно шкив — это плоское колесо с специальным каналом на торцевой поверхности, куда укладывается ремень. При условии достаточной натяжки ремень входит в зацепление со шкивом, и ременная передача начинает работать. Изготавливаются подобные шкивы из стали, алюминия, чугуна.

Шкив коленчатого вала двигателей Subaru

Виды клиновых шкивов и как выбрать нужный

В нашей компании с гарантией можно купить любой такой продукт, так как мы не только поставляем, но и изготавливаем их по чертежам и эскизам. Мы изготовим изделие для приборов, станков и другой техники с установленными ГОСТами. Отверстия и шпоночные пазы по принятым допускам. Большой ассортимент, высокое качество материалов.

У нас быстрая и несложная доставка транспортными организациями. Возможен экспресс.

контроля качества. У нас много профессиональных специалистов, которые всегда соблюдают техпроцесс и круглосуточно улучшают качество.

Сервисное обслуживание

Постоянное, предпродажное и послепродажное обслуживание.

Огромный ассортимент

Мы предлагаем многочисленный ассортимент. Если товар не на складе у нас, то срок поставки 15-20 дней после получения оплаты. Для постоянных
клиентов — отсрочка.

Основываясь на рынке

мы учитываем потребности клиентов. Постоянно проводим испытания различных приводных, зубчатых ремней. Компания представляет мировые брэнды Германии, США, Японии, Китая.

Перед тем как спроектировать заказ, необходимо определиться вариантом исполнения. Это далеко не все представленные эскизы, которые необходимы для оборудования. Для выполнения задания клиента прежде всего нужно определится, какие требования представляются. Стандарты не предусматривают посадки на подшипник или на шпонку, а так же составных вариантов с разным диаметром.

Далее следует выбор материала. В зависимости от технологического процесса — алюминий, сталь, чугун или капралон. Калёный алюминий или капралон выбирают в основном там, где не очень большие нагрузки. На шпонке они держаться не будут, так как изготовлены из мягких и слабых материалов и сажать их желательно на соединительную муфту. Стальные варианты подходят везде, но и тут есть маленький минус — при перегреве изделие ведёт, т .е., например, если заклинит подшипник и начнётся трение металлов, то в дальнейшем использовать продукт будет невозможно. Ешё коэффициент трения у чугуна выше чем у стали. А при этом у чугуна свой недостаток — быстрый износ, но зато при перегреве он не повреждается.

Правильный выбор металла очень сушественно влияет на дальнейшее техническое обслуживание. Клиенты часто не обращают внимание на износ, который повреждает ремни и уменьшает их срок службы на большой промежуток времени. В нашу организацию приносили даже такие продукты, где клин. ремешок работает нижней своей частью. И далеко не все знают, что он работает боковыми гранями.

Наши возможности производства позволяют доработать любое изделие до требуемых параметров.

По типу посадки на вал

Шкивы под втулку.

Шкивы под втулку обладают следующими преимуществами:

  • свободное и удобное позиционирование детали
  • пониженные требования к валам (низкая точность, отсутствие упорного бурта)
  • очень простой монтаж и демонтаж шкива
  • нет необходимости растачивать шкив под вал
  • Изменение посадочного диаметра шкива. Возможность быстрого изменения посадочного диаметра шкива на вал посредством замены втулки;
  • Преимущества при ремонте. Возможность восстановления работоспособности шкива, утраченной вследствие его повреждения в месте посадки на вал, подверженному повышенному механическому износу, путем замены втулки.
Шкивы под расточку.

Отрицательным свойством данного вида шкивов является невозможность ремонта шкива при повреждении посадочного места (возможно, только расточить шкив до большего посадочного диаметра, тем самым срезав повреждения).

Преимуществом шкивов под расточку является, возможность получения большего диаметра посадочного отверстия, чем у шкива под втулку.

Шкивы под определенный диаметр.

Преимуществом данного вида шкивов является быстрота установки, а также возможность изготовления шкива облегченной конструкции.

Данные шкивы производятся многими литейными заводами, изготавливающими данные детали по чертежам заказчика.

Типы и конструктивные особенности шкивов коленвала

В двигателях используется два основных типа шкивов коленвалов, которые отличаются конструкцией и назначением:

— Ручейковые шкивы под клиноременную передачу;
— Зубчатые шкивы под зубчатый ремень.

Ручейковые шкивы — это классическое решение, которое используется на двигателях внутреннего сгорания с самого их появления. Внешняя поверхность такого шкива имеет один или несколько ручьев V-образной формы, в которые входит ремень соответствующей формы (клиновый или поликлиновый). Такие шкивы используются только в клиноременных передачах, в которых нет необходимости точной установки коленвала и агрегатов друг относительно друга. К таким передачам относятся привод водяной помпы, генератора, компрессора кондиционера, воздушного компрессора, вентилятора и насоса ГРМ.

Зубчатые шкивы — это современное решение, которое находит применение на двигателях последние два-три десятка лет. Такие шкивы используются в передачах с зубчатыми ремнями, которые заменяют цепной привод ГРМ. Зубчатые шкивы коленвала и агрегатов и соединяющий их зубчатый ремень обеспечивает определенное положение агрегатов друг относительно друга. В большинстве случаев зубчатый шкив используется для привода ГРМ и водяной помпы, а привод остальных агрегатов осуществляется отдельной клиноременной передачей.

Также существуют комбинированные шкивы, который представляют собой конструкцию из зубчатого и клинового (либо поликлинового) шкивов. Такие шкивы используются для привода ГРМ и ряда вспомогательных агрегатов двигателя. Клиновых/поликлиновых шкивов в такой конструкции может быть несколько (до четырех).

Все указанные шкивы по конструкции делятся на два типа:

— Цельнолитые/фрезерованные;
— Составные демпфированные.

Шкивы первого типа — это цельные детали, отлитые или выточенные из одного куска металла (чугуна или стали). Такие шкивы наиболее просты и дешевы, однако передают на агрегаты все колебания, возникающие при вращении коленчатого вала.

Шкивы второго тип являются составными, они состоят из ступицы и венца, соединенных через резиновое кольцо. За счет наличия резинового кольца осуществляется развязка ступицы и венца, поэтому возникающие при вращении коленвала колебания и вибрации ослабляются. Такие шкивы более тяжелы, сложны и дороги, однако это окупается лучшей надежностью и долговечностью всего ременного привода.

Также шкивы делятся на две группы по типу крепления:

— Крепление с помощью центрального болта и шпонки;
— Крепление на несколько (2-6) болтов.

В современных двигателях шкив коленчатого вала, особенно в случае ременного привода ГРМ, чаще всего крепится на одном болте, а удерживается от проворачивания с помощью шпонки. Вспомогательные шкивы могут крепиться с помощью нескольких болтов, причем монтаж выполняется на ступицу, которая является либо продолжением звездочки цепного привода ГРМ, либо отлита на носке коленвала, либо является самостоятельной деталью с шпоночным креплением на носке вала.

Читайте также  Антресоли в интерьере

На шкивах современных двигателей помимо ручейков или зубцов под ремень может быть выполнен зубчатый венец для работы датчика положения коленчатого вала (ДПКВ). Венец является так называемым задающим диском датчика коленвала, он может быть отлитым вместе со шкивом, либо выполняться в виде отдельной детали с креплением на болтах.

Любой шкив коленвала при изготовлении подвергается балансировке для устранения колебаний и биений. Для удаления излишков металла в шкиве высверливаются небольшие углубления.

Шкивы коленвала и их разновидности

Для приведения в действие ГРМ (газораспределительного механизма) помпы, кондиционера или генератора используется шкив коленвала. Существуют разные типы шкивов, для каждого автомобиля свой тип.

Коленвал со шкивом для клинового ремня

Во многих современных автомобилях используется ремень, который взаимодействует с генератором. Для такого ремня используется шкив с цельнолитой или цельносварной конструкцией, при этом пазы четко повторяют форму ремня.

Шкив закрепляется при помощи гайки или болта, в зависимости от конструкции, через шпонку насаживается на конец вала. Благодаря простой конструкции, шкив служит очень долго, легко выдерживает весь срок службы мотора.

Шкив коленвала зубчатый

Если раньше для привода ГРМ использовали цепь, то со временем на многих автомобилях от нее отказались и перешли на использование ремня для того, чтобы облегчить систему. Сейчас на всех современных автомобилях используется именно такая конструкция с зубчатым ремнем для привода ГРМ. Чтобы угол вращения коленвала и распредвала максимально хорошо совпадали, на внутренней поверхности ремня сделали пазы, а на шкиве есть зубья.

И зубья отлично состыковываются в пазы для ремня. Так что, именно потому что на этом шкиве есть зубья, он и называется зубчатым шкивом коленвала. Если вовремя менять ремень ГРМ, то вся система прослужит долго. Если забыть поменять ремень, то тогда придется делать капремонт всего двигателя.

Шкив коленвала демпферный

Так как во время запуска двигателя или во время резкого увеличения частоты вращения коленвала создается повышенная нагрузка на ремень и всю систему ГРМ. Поэтому производители автомобилей стали оснащать шкив специальной прослойкой из резины – демпфером. Эта прослойка располагается между внешним рабочим диском и внутренней обоймой. Такая конструкция широко применяется в двигателях, установленных на микроавтобусах и других похожих автомобилях.

Благодаря использованию демпфера удалось уменьшить срок службы шкива, так как из-за перепадов температур резина теряет свою эластичность и разрушается. Поэтому чтобы система нормально работала, владельцам автомобилей надо следить за состоянием этого демпфера и в случае чего – менять шкив, чтобы машина оставалась на ходу.

На основе собственного опыта рекомендую

целовать? -спасибо не из этих
нужны результаты? -пробуем, смотрим. Я информацией делился
реклама? — первые картинки из яндекса

Прекрасная рекомендация!
Найди картинку на али и сам угадай число зубьев.
Взял на вооружение.

Идут экзамены на зоологическом факультете. Преподаватель вытаскивает из кармана птичью ногу и показывает студенту.
— Угадай, чья нога?
— Не знаю.
— Я ставлю вам неуд.
Студент хватает зачетку и выбегает за дверь.
— Подождите! Как ваша фамилия?
Студент высовывает из-за двери свою ногу:
— Угадай.

Я так понял, рекомендуете шкив на 20 зубов под ремень 10мм?

победитель)
Под шаг 2 мм — от 20 зубов.
Проверяли только на 6мм

Косноязычие так и прет.

А, ну у меня как раз такие шкивы и стоят. Так что всё норм.
Но видимо думаю весь секрет в фланце с углом 15º

Не, фланец не обязательно под 15. Мой косяк, не та картинка.
это наверно для тех кто ремень в уровень выставить не может:)

А я всеже думаю, что фланцы на не китайском шкиве в 15º не зря.

Спасибо. Я не жалуюсь, но информации мало. Почему так происходит с 16T и не происходит с 20T?

Знал бы теорию, написал. А так только эмпирически полученные знания.

Почему так происходит с 16T и не происходит с 20T?

Мне эмпирика сопромата подсказывает — дело в соотношении ширины ремня и радиуса поворота.
Настаивать не буду, но к профессионалу — прислушаюсь.

Да и в Вашем вопросе — уже половина ответа :D.

По этому поводу (http://www.sdp-si.com/PDFS/Technical-Section-Timing.pdf):

9.3 Smooth Running. Some ultrasensitive applications require the belt drive to operate with as little vibration as possible, as vibration sometimes has an effect on the system operation or finished manufactured product. In these cases, the characteristics and properties of all appropriate belt drive products should be reviewed. The final drive system selection should be based upon the most critical design requirements, and may require some compromise. Vibration is not generally considered to be a problem with synchronous belt drives. Low levels of vibration typically result from the process of tooth meshing and/or as a result of their high tensile modulus properties. Vibration resulting from tooth meshing is a normal characteristic of synchronous belt drives, and cannot be completely eliminated. It can be minimized by avoiding small pulley diameters, and instead choosing moderate sizes. The dimensional accuracy of the pulleys also influences tooth meshing quality. Additionally, the installation tension has an impact on meshing quality. PowerGrip GT3 drives mesh very cleanly, resulting in the smoothest possible operation. Vibration resulting from high tensile modulus can be a function of pulley quality. Radial run out causes belt tension variation with each pulley revolution. V-belt pulleys are also manufactured with some radial run out, but V-belts have a lower tensile modulus resulting in less belt tension variation. The high tensile modulus found in synchronous belts is necessary to maintain proper pitch under load.

Idlers, either of the inside or outside type, are not recommended and should not be used except for power takeoff or functional use. When an idler is necessary, it should be on the slack side of the belt. Inside idlers must be grooved, unless their diameters are greater than an equivalent 40-groove pulley. Flat idlers must not be crowned (use edge flanges). Idler diameters must exceed the smallest diameter drive pulley. Idler arc of contact should be held to a minimum.

использование подшипников вместо ленивых шкивов

А можно пожалуйста ссылку на нормальные зубчатые ленивцы?!

Мы же РепРаперы. Берём и моделим шестерню нужного диаметра для 2GT и одеваем на подшибник.

Неисправности шкивов и проверка их состояния

Шкив и ременные передачи работают за счет силы трения между контактными поверхностями, поэтому распространенная причина для замены шкива — выработка рабочей плоскости. От динамических нагрузок металл шкивов трескается, скалывается.

Еще одна типичная болезнь для таких деталей — это люфты шпонки в шпоночном пазе коленчатого вала. Причина этому износ плоскостей посадки шкива с валом. Крепеж шкива с такой неисправностью от вибраций постепенно откручивается, все больше увеличивая люфт.

Читайте также  Кровать подиум в нише своими руками

Длительная работа коленвала с «люфтящим» шкивом приведет к выработке и повреждению самого шпоночного паза, откручиванию шкива коленвала. Далее весь узел проворачивает на посадочном месте, разрушая шпоночное соединение, корпус шкива и сам коленчатый вал. Если на вашем моторе сорвало шкив коленвала, высока вероятность что весь коленчатый вал подлежит замене.

Для того чтобы определить состояние шкива коленчатого вала, необходимо:

  1. снять ремни шкива, осмотреть его кромки и корпус на предмет повреждения трещин, износа;
  2. пошатать шкив, при наличии критичных люфтов узел необходимо разобрать, осмотреть на предмет выработки и повреждений;
  3. обычно в инструкциях по ремонту есть размеры допустимого износа деталей, расстояния до ближайших узлов двигателя. Проверка таких размеров поможет определить пригодность шкивов к дальнейшей эксплуатации.

В зависимости от конструкции различают шкивы типов 1…6 (рис. 1…6) и типов 7…9 (рис. 7…9).

Шкив типа 1 — монолитный с односторонней выступающей ступицей.

Шкив типа 2 — монолитный с односторонней выточкой.

Шкив типа 3 — монолитный с односторонней выточкой и выступающей ступицей.

Шкив типа 4 — с диском и ступицей, выступающей с одного торца обода.

Шкив типа 5 — с диском и ступицей, укороченной с одного торца обода.

Шкив типа 6 — с диском и ступицей, выступающей с одного и укороченной с другого торца обода.

Шкив типа 7 — со спицами и ступицей, выступающей с одного торца обода.

Шкив типа 8 — со спицами и ступицей, укороченной с одного торца обода.

Шкив типа 9 — со спицами и ступицей, выступающей с одного и укороченной с другого торца обода.

Даны варианты исполнения посадочного отверстия (рис. 10):

  • цилиндрический,
  • конический со шпонкой,
  • конический.

Рис.10

Правила ухода и эксплуатации шкива на двигателе

Для долгой и стабильной эксплуатации ведущего шкива следует помнить некоторые правила по его уходу и пользованию:

  • не забывайте регулярно очищать защитные кожухи шкива от инородных частиц, пыли и грязи. Это убережет деталь от попадания загрязнений внутрь;
  • контролируйте крепление шкива на оси двигателя. При малейшем ослаблении крепежа при вибрации деталь будет шататься, что приведет к серьезным поломкам и износу вала;
  • при появлении серьезных сколов, трещин и царапин на поверхности детали – не затягивайте с ее заменой. Ведь поломка шкива в процессе работы может иметь довольно серьезные последствия;
  • оберегайте мотоблок от попадания на него избыточной влаги, не храните его в условиях сырости. Это может привести к сильной коррозии и, соответственно, к поломке шкива.

Итоги

Вся система ременного привода подвержена влиянию вибраций возникающих в результате неравномерной работы ДВС, и чем современнее становится автомобиль, тем больше требования к автономности его функционирования.
Поэтому производители придумывают все более качественные системы для увеличения долговечности элементов подверженных механическим нагрузкам.

Сегодня уже существуют обгонные шкивы коленвала, работающие на той же идее что и аналогичные генераторные механизмы. Сами же обгонные шкивы генератора остаются важной частью правильного функционирования генератора в целом, и необходимо тщательно относится к их состоянию. Как таковых методов профилактики повреждения обгонных шкивов нет. Относитесь к своему автомобилю бережно и не забывайте, что под капотом должно быть сухо чисто и тихо.