Коленчатый вал

Два варианта вала: с шатунными шейками (вверху) и с кривошипом (внизу)

Схема и принцип работы кривошипно-шатунного механизма. Коленчатый вал изображен красным цветом

Коленчатый вал - вал (или узел в случае составного вала) сложной формы, предназначенный для преобразования возвратно-поступательного движения (например, поршня) во вращательное вокруг своей оси, имеет шейки, смещенные от оси вращения для крепления шатунов, от которых воспринимает усилия и преобразует их в крутящий момент. Является составной частью кривошипно-шатунного механизма (КШМ).

Основные элементы коленчатого вала

• Коренная шейка - опора вала, лежащая в коренном подшипнике, размещенном в картере двигателя.
• Шатунной шейки - опора, с помощью которой вал связывается с шатунами (для смазки шатунных подшипников являются масляные каналы).
• Щеки - связывают коренные и шатунные шейки.
• Передняя выходная часть вала - часть вала на которой крепится зубчатое колесо или шкив отбора мощности для привода кулачкового вала газораспределительного механизма (ГРМ) и различных вспомогательных узлов, систем и агрегатов.
• Задняя выходная часть вала (хвостовик) - часть вала соединяющаяся с маховиком или шестерней отбора основной части мощности.
• Противовесы - обеспечивают разгрузку коренных подшипников от центробежных сил инерции первого порядка неуравновешенных масс кривошипа и нижней части шатуна.

В поршневых машинах число колен коленчатого вала обычно равна числу цилиндров, расположение колен зависит от рабочего цикла, условий уравновешивания машин и расположения цилиндров.

Использование

Используется в двигателях внутреннего сгорания, поршневых компрессорах, насосах, кузнечно-прессовых машинах и др..

Материалы для изготовления

Коленчатые валы изготавливают из углеродистых, хромомарганцевых, хромоникельмолибденовых и других сталей, а также из специальных высокопрочных чугунов. Наибольшее применение находят, стали марок 45, 45Х, 45Г2, 50Г, а для нагруженных коленчатых валов дизельных двигателей - 40ХНМА, 18ХНВА и др..