Что такое шкив в машине фото картинки

Шкив коленвала: все, что нужно о нем знать?

Шкив коленвала – это деталь, которая на первый взгляд, может показаться несущественной для автомобиля. На самом же деле, это устройство играет важнейшую роль в обеспечении работоспособности многих систем транспортного средства. Сам по себе ни один вал не способен функционировать. Для этого в автомобиле предусмотрены специальные элементы, которые передают крутящий момент на другие узлы. Шкив коленвала, как раз и является одним из таких звеньев. В процессе эксплуатации с ним, как и с любым другим элементом могут случиться неполадки. В рамках данного материала рассмотрим виды шкивов, где они установлены и как их заменить.

Виды шкивов для коленвала

Практически все механизмы для работы используют энергию, получаемую от вращения коленвала. Если вращение колес обеспечивается целой системой, то для приведение в работу ГРМ и других важных элементов используется шкив коленвала. Существует несколько видов таких устройств:

Ременной передачей оснащены отечественные марки автомобилей. Шкив под такой ремень имеет цельную конструкции, а сам паз полностью повторяет конфигурацию клинового ремня. В зубчатой конструкции используется не цепь, а ремень. Она используется на большинстве современных автомобилях. На микроавтобусах и транспорте небольшой грузоподъемности применяется шкив с резиновой прослойкой (демпфером).

Где располагается шкив коленчатого вала?

В основном при поднятии крышки капота заметить эту конструкцию достаточно сложно. Дело в том, что шкив расположен за генератором и соответственно не заметен. Однако если заглянуть вниз, в место ремня, можно увидеть диск, зафиксированный на валу ступицей – это и будет искомая деталь. Для того, чтобы снять шкиф водителю потребуется выполнить такие манипуляции:

Изъять болт, удерживающий шкив коленчатого вала зубчатого вида будет достаточно проблематично без специального инструмента. Поскольку его резьба нарезана таким образом, что направление откручивания полностью совпадает с крутящим моментом вала, сделать это трудно. Для этих целей обычно используют ключ размером на 19, которым нужно будет против вращения вала открутить интересующую деталь. Однако даже, если вам удалось демонтировать шкив коленвала нельзя сказать, что на этом этапе все работы считаются оконченными. Дело в том, что на вале ступица обычно сидит достаточно плотно, да от случайного соскальзывания ее уберегает специальная шпонка. Для ее демонтажа можно воспользоваться специальным съемником или аэрозольной смазкой. Под их действием ступица шкива коленчатого вала будет самопроизвольно раскачиваться с тягой на себя.

О том, как открутить гайку на шкиве коленчатого вала можно узнать из этого видеоролика:

Источник

Наука о шкивах

Хочется сказать несколько слов о ременной передаче на двигателе «классики». С помощью ремня от шкива коленчатого вала приводятся во вращение шкивы генератора и насоса охлаждающей жидкости. О литом шкиве коленвала говорить особо нечего: это одна из немногих «вечных» деталей Жигулей.

Ремни бывают двух типов: клиновые зубчатые и сплошные. Не понимаю приверженцев сплошных ремней, являющихся наследием прошлого: зубья на внутренней поверхности клинового ремня были придуманы с целью улучшения температурного режима работы резины, поэтому их наличие увеличивает ресурс всего ремня. Из производителей этой запчасти рекомендую ОАО «БРТ» (Балаковорезинотехника) и Bosch (при покупке обратите внимание на длину ремня: не каждый из них получится натянуть на шкивы некоторых автомобилей даже с помощью прокручивания коленчатого вала ключом храповика). Наличие запасного ремня в машине, что очевидно, является обязательным.

Шкив генератора состоит из двух половин, фиксируемых на валу гайкой. Эта деталь обычно выдерживает весь ресурс генератора, но я сам был свидетелем ситуации, когда шкив буквально разрезало ремнем. Справедливости ради надо сказать, что незадолго до этого случая автомобиль побывал в ДТП и шкив, судя по всему, был поврежден. Кроме того, его необходимо менять, если внутренней поверхностью ремня отполирована внешняя окружность стыка двух половин шкива («ручейковая» поверхность).

Но самым слабым звеном при чрезмерно сильном натяжении ремня становится сварной шкив насоса охлаждающей жидкости (помпы). Например, непосредственно после установки генератора от Нивы я перетянул ремень, и он располовинил шкив помпы прямо на МКАДе. Чтобы не попасть в столь неприятную ситуацию, обязательно контролируйте натяг по прогибу согласно инструкции (заодно продлите жизнь подшипников генератора).

Однако может быть еще одна причина быстрого выхода из строя шкива помпы – некачественное исполнение самой детали. Подлинный и качественный шкив производства АвтоВАЗа отличается наличием двух оппозитно расположенных отверстий на окружности точечной сварки в передней половине шкива при двенадцати точках сварки. Для наглядности привожу фото: на первом деталь, отработавшая более 100 000 км, на втором – не выдержавшая и 1000 км.

В моем случае у некачественного шкива помимо всего восьми точек сварки продольная плоскость симметрии (по «ручейковой» поверхности, см. рис.1) после установки на насос была смещена вперед от двигателя, что еще больше увеличило нагрузку на и без того хлипкую сварку. Известны ситуации, когда людям приходилось менять 4-5 (!) шкивов помпы подряд именно из-за безобразного качества исполнения детали.

Кстати, отполированная «ручейковая» поверхность является показанием к замене и для шкива помпы (разумеется, если это произошло не по причине истирания боковых поверхностей ремня).

Громкий свистящий звук (относится к любому автомобилю – не только к «классике») в момент увеличения оборотов двигателя (например, при трогании с места) говорит, как правило, о недостаточном натяге ремня, либо (намного реже) о необходимости замены шкива насоса охлаждающей жидкости или шкива генератора. В свою очередь, недостаточный натяг может приводить к снижению напряжения в бортовой электросети.

Стоит отметить, что правильная сила натяжения приводного ремня в совокупности с качественными запчастями позволит вам надолго забыть о существовании в автомобиле ременной передачи.

Источник

Шкив коленчатого вала с демпфером: для плавной работы двигателя

Современные двигатели это мощные, высокотехнологичные механизмы. В целях защиты навесных компонентов от преждевременной поломки, вибрации и колебания должны быть сведены к минимуму. Неровности работы образуются из-за четырехтактного принципа работы двигателя и передаются коленчатым валом через ременную передачу. Это оказывает негативное влияние на уровень шума и, в частности, уменьшает срок службы навесных агрегатов и компонентов.
Наиболее эффективным вариантом для нейтрализации этих нежелательных колебаний является применение демпферов (известных также как шкивы коленчатого вала с демпфером крутильных колебаний). Они используются в основном в дизельных двигателях, но могут также использоваться в более мощных бензиновых двигателях. В данном случае шкив устанавливается непосредственно на коленчатый вал и, благодаря своей конструкции, отделяет вибрации коленчатого вала от приводного ремня. В результате вспомогательное оборудование в значительной мере освобождается от динамических нагрузок.

Конструкция шкива коленчатого вала с демпфером
Внутренняя конструкция шкива коленчатого вала должна быть рассчитана на поглощение вибраций, генерируемых двигателем. Это единственный способ компенсировать и предотвратить вибрации, передаваемые на приводной ремень. В отличие от цельнометаллических шкивов, шкив с многослойной конструкцией (Рис. 1) с двумя дорожками из эластомера и с использованием подшипника скольжения, гарантирует, что привод навесных агрегатов проходит плавно. В данном случае демпфирующий элемент и упругая муфта играют решающую роль. Оптимальное соединение резины с металлом и правильный состав резиновой смеси являются особенно важными.

Сравнение шкива с демпфером и цельнометаллического шкива.
Различия между шкивом с демпфером и цельнометаллическим шкивом можно увидеть в сравнении двух поперечных разрезов (Рис. 2). Недорогие цельнометаллические варианты предлагаются чаще. Даже если цельнометаллические шкивы имеют очевидные преимущества в цене и более продолжительном сроке службы, практически невозможно предсказать последствия для других компонентов ременного привода. В шкиве с демпфером крутильных колебаний ремень привода подключен к шкиву коленчатого вала, через резинометаллическое соединение, что способствует значительному снижению вибрации.
С другой стороны, цельнометаллические шкивы передают характерные вибрации на вспомогательное оборудование. Так как оно подвергается “нефильтрованным” вибрациям, оно быстрее изнашивается. Последствием может быть выход из строя компонентов навесного оборудования, а в худшем случае, капитальный ремонт двигателя.

Испытания шкива коленчатого вала с демпфером
Такие детали как дорожка из эластомера, эластичные муфты и подшипники скольжения могут износиться в силу возраста или факторов окружающей среды, таких как жара, холод или в результате контакта с маслами и другими химическими жидкостями. Однако, повреждения и износ не всегда очевидны сразу и, в основном, видны на задней части шкива. Шумы от привода навесных агрегатов являются верным свидетельством повреждения.
Срок службы шкива коленчатого вала также зависит от стиля вождения и условий движения (например, преимущественно в городских пробках). Большинство колебаний двигателя происходит в нижнем диапазоне частот вращения. Существует риск вибраций и повышения уровня шума, если шкив коленчатого вала не регулярно проверяется и не заменен при необходимости.
bilstein group рекомендует подробный визуальный осмотр после 60.000 км.

При проверке шкива коленчатого вала с демпфером, необходимо уделить особое внимание следующим повреждениям:

1) Микротрещины на дорожке из эластомера и/или эластичной муфте
Причина: Резина теряет свою эластичность и становится твердой из-за старения, что приводит к трещинам.
2) Образование разрывов и трещин на внутренней стороне
Причина: Тяжелые условия окружающей среды, такие как удары, высокая температура или попадание инородных веществ.
3) Полное отслоение дорожки из эластомера или эластичной муфты.
Причина: Отсутствие обслуживания.
Течь моторного масла через сальник коленчатого вала, часто приводит к повреждениям. Например, резина начинает разбухать, и в итоге муфта разрушается.
4) Следы трения в рабочей зоне
Причина: Корпус демпфера (резина) сильно изношен и, как следствие, шкив коленчатого вала работает не эффективно, что вызывает колебания.

bilstein group рекомендует менять шкивы коленчатого вала через каждые 120 000 км, потому что не все процессы старения и износа видны. Тем не менее, всегда следуйте инструкциям и рекомендациям автопроизводителя.

Советы по установке:
— Не наносите удары и не применяйте грубую силу во время монтажа и демонтажа шкива
— Используйте спец. инструмент с тяговым усилием
— Не используйте ударный гайковерт
— Затяните винты правильным моментом затяжки с использованием динамометрического ключа
— Используйте новые болты, так как болты растягиваются и должны использоваться только один раз
— Одновременно с заменой шкива коленчатого вала рекомендуется замена поликлинового ремня, натяжного ролика и обгонной муфты генератора
— Проверьте на биение и несоосность.

Источник

Шкив: назначение, типы, материалы для изготовления

Шкив — это приводное колесо для передачи или получения крутящего момента от приводного ремня. Ременная передача использовалась людьми с античных времен, в средние века началось массовое ее применение в деревенских прялках. С началом промышленной революции ими оснащался каждый станок. В наши дни шкивы широко применяются в двигателях внутреннего сгорания, станках, бытовых приборах, ручном электроинструменте. Приводные ремни и колеса подверглись стандартизации – это позволяет добиться их взаимозаменяемости. Стандартизованы также правила и приемы изображения деталей на чертежах.

Понятие шкива

Он предназначен для передачи крутящего момента с ведущего вала на ведомый. Для работы такого привода оба вала располагают параллельно. На каждый вал надевают и закрепляют плоское колесо, их располагают в одной плоскости. Колеса соединяют бесконечным гибким приводным ремнем. При вращении приводного шкива сила трения заставляет двигаться ремень, облегающий часть его поверхности. Это движение передается ведомому шкиву, заставляя его вращаться.

Ременная передача распространена среди бытовой техники, механизмов станков малой и средней мощности, в различных двигателях внутреннего сгорания.

Она обладает следующими достоинствами:

Сам шкив – это диск на валу. Он состоит из двух основных частей: обода и ступицы. Обод- это внешняя часть детали. Она входит в зацепление с ремнем и в зависимости от типа привода может быть плоской или иметь углубление по форме ремня. Боковые выступы над ободом называют щеками. Они удерживают ремень от соскальзывания. Если привод клиновой, то щеки делают наклонными, они несут дополнительную функцию- увеличивают площадь зацепления.

Если используется зубчатый привод, то на поверхности обода делают зубья соответствующей формы.

Если используется параллельно несколько ручьев, на ободе делают несколько канавок.

Ступица- внутренняя част шкива. Он имеет отверстие для крепления на валу. Часто обод и ступица отливаются, вытачиваются или фрезеруются в виде единой детали.

Для снижения веса изделия в теле шкива оставляют пустоты, формируя спицы. При изготовлении из дерева наличие спиц обуславливалось технологией изготовления.

Для обеспечения взаимозаменяемости шкивов их типоразмеры, технологические требования, маркировка стандартизованы. Они описаны в ГОСТ 20889-94. «Шкивы для приводных клиновых ремней» и в ГОСТ Р 50641-94 (ИСО 4183-89).

В стандартную маркировку входят следующие параметры:

Так, маркировка 8 SPC 500 обозначает восьмиручьевый шкив под профиль SPC с диаметром 500 мм.

Стандартизованы также и правила изображения шкивов на чертеже. Чертеж должен быть построен так, чтобы изделие можно было изготовить, точно соблюдая форму и размер.

Виды шкивов

За тысячелетия применения конструкторы разработали множество конструкций шкивов ременных передач. Их классификация проводится по различным признакам.

По типу применяемого ремня различают:

Клиновидные

Самый распространенный вид изделия. Применяются с клиновидными ремнями. Боковые щеки дают дополнительную площадь зацепления, увеличивая возможности передачи по крутящему моменту и скорости вращения.

Наклон канавки обязательно указывается на чертеже детали.

Для того, чтобы снизить габариты передачи или повысить ее мощность, параллельно запускают несколько ручьев. Такие шкивы называются многоручьевыми, они имеют соответствующее количество канавок. Иногда на такой шкив надевают единый ремень с несколькими клиновидными выступами. Это поликлиновая передача.

На чертеже допустимо дать подробно изображение одной канавки и указать их количество. Детализация остальных на чертеже не требуется

При аварийном превышении допустимой нагрузки начинается проскальзывание, защищающее оборудование от повреждения.

Клиноременные передачи позволяют передавать наибольший крутящий момент.

Зубчатые

На внутренней поверхности ремня имеются зубчатые выступы, соответствующие их по шагу зубья сделаны и на поверхности обода. Зубчатоременные пары не проскальзывают и могут передавать больший крутящий момент. Они отличаются также точностью передачи углового положения вала, поэтому применяются в газораспределительных механизмах двигателей внутреннего сгорания. Оборотной стороной является отсутствие защитной функции от перегрузок. Обод изготавливается путем фрезерования. Встречается и изготовление методом обкатки. На чертеже детали обязательно следует указать точные параметры зуба, его шаг, высоту, профиль.

Плоскоременные

Классическая конструкция, применявшаяся в самых первых передачах. Гасит вибрацию и динамические нагрузки от ведущего вала. Отличаются низкой шумностью, ограниченным моментом и скоростью вращения.

С помощью дополнительных роликов можно связывать ведомые и ведущие валы, находящиеся в разных плоскостях, не соосные, изменять направление вращения. Таким образом можно заменить карданные и червячные передачи. Чертеж такого изделия наиболее простой, однако на нем следует указать радиусы сопряжения обода и щечек, если они предусмотрены. Иногда щек не предусматривают, а профиль обода делают выпуклым. В этом случае на чертеже следует указывать его радиус.

Круглоременные

Проточка в ободе имеет полукруглый профиль. Такие ременные передачи используют при небольших предаваемых моментах и скоростях вращения. Они также позволяют изменят направление вращения и связывать оси, находящиеся в разных плоскостях. На чертежах таких деталей указывается лишь радиус проточки канавки.

Вариаторные

Это наиболее сложные по конструкции устройства. обод выполнен в виде конуса с конической перемещающейся щекой. Клиноременное кольцо имеет возможность перемещаться по конусу в осевом направлении, с меньшего радиуса на больший. Второй шкив имеет обратную конусность, и привод при этом на нем перемещается с меньшего радиуса на больший. При этом передаточное число передачи меняется. Щеки обеих шкивов могут двигаться и в обратном направлении, меняя передаточное число в обратную сторону.

Преимущество конструкции заключается в том, что передаточное число можно менять без остановки вращения и не снимая с привода нагрузки. По чертежу бывает сложно понять принцип действия устройства. Трехмерное моделирование позволяет дополнять модели кинематическими симуляциями, наглядно демонстрирующими взаимодействие деталей механизма.

Различают шкивы и по способу размещения на валу:

Для изготовления детали используют такие материалы, как:

На чертежах указывают не только марку сплава, но и способ его обработки, чистоту поверхности, твердость, необходимость закалки и т. п.

Дерево, как традиционный материал для ременных передач, в наши дни вышло из употребления. Применяется при реконструкциях исторических механизмов и в самоделках. Иногда склеенные из фанерных дисков приводные колеса используются в качестве временной ремонтной детали в домашних мастерских.

Применение шкивов

Клиновые приводы – одни из самых широко используемых в самых различных механизмах и устройствах с высоким крутящим моментом и угловой скоростью. Прежде всего- это двигатели внутреннего сгорания. Кроме того, клиноременные пары применяются в таких областях, как:

и во многих других отраслях.

Зубчатые передачи используются в тех случаях, когда требуется передать значительный крутящий момент без пробуксовок. Зубчатоременной привод не требует сильного натяжения для хорошего сцепления. Он дает существенно меньшую радиальную нагрузку на ось, чем другие ременные передачи.

Применяются такие приводы в:

Поликлиновые шкивы отлично справляются в так называемых серпантинных передачах, когда один привод снабжает энергией вращения много потребителей, и при этом следует по весьма извилистой траектории. Поликлиновые передачи позволяют передавать значительные моменты и достигать больших оборотов без увеличения габаритов.

Их используют как в тяжелом машиностроении, так и в производстве бытовой техники.

Вариаторные приводные колеса применяются везде, где необходимо без остановки вращения и снятия нагрузки плавно изменять обороты и крутящий момент. Они популярны в таких сферах, как:

Современный вариатор превосходит по своим эксплуатационным характеристикам и ручные, и гидравлические трансмиссии.

Плоскоременные приводы используются там, где требуется передать вращение на значительные расстояния (до 7-9 м) и погасить удары, толчки и другие динамические нагрузки, передаваемые от ведущего вала к ведомому (или в обратном направлении). Они применяются:

Круглоременные приводы используются для малонагруженных передач в точных приборах, бытовой электронике и технике.

Они также легко перекрещиваются и, при посредстве дополнительных пассивных шкивов позволяют связывать ведомый и ведущий валы, находящиеся в разных плоскостях и под углом друг к другу, а также изменять направление вращения.

Изображение шкива на чертежах

Из чертежа изделия должно быть полностью понятно его устройство, размеры и способ изготовления. Для стандартных изделий на чертеже обязательно наносится обозначение шкивов.

Чтобы правильно и точно изготовить нестандартный шкив, чертеж его должен соответствовать определенным требованиям. Правильно выбрать угол канавки шкива можно, если воспользоваться для чертежа стандартным рядом уклонов.

Шкив обычно изображается на чертежах в двух видах:

Вид сбоку, как и для других деталей с осевой симметрией, приводят не полностью, а в половину. Для шкивов, имеющих в своей конструкции спицы, допустимо не изображать все, а привести чертеж одной детали с указанием их количества.

Разрез требуется строить так, чтобы в его плоскости находилась хотя бы одна спица. Спицы на разрезе штриховать не требуется. Если же деталь выполнена сплошной, плоскость разреза штрихуется, как обычно на чертеже.

Основные размеры и параметры, такие, как:

На дополнительном виде чертежа изображают сечение спицы. Если форма его переменная, то делают несколько дополнительных видов чертежа.

Изображение места крепления под шпонку с размерами и указанием качества поверхности также выносится на дополнительный вид чертежа.

Если вместо спиц для облегчения конструкции в теле детали предусмотрено несколько отверстий, их число и размеры указываются на разрезе, а вид сбоку на чертеже допустимо не строить.

Источник

Как выбрать шкив коленвала

В автомобиле достаточно таких деталей, которые даже при разборке может быть нелегко заметить. Одной из таких деталей является шкив коленчатого вала – небольшое дискообразное изделие, которое берет на себя очень важную задачу. А именно передачу крутящего момента. В этой статье мы рассмотрим данную задачу «под микроскопом», а также определимся с тем, как определить неисправность шкива коленвала. Также мы ответим на вопросы о необходимости его замены и представим методику подбора запчасти. Заранее отметим, что не привлекающий к себе внимания шкив довольно редко выходит из строя, однако, в случае поломки игнорировать проблему никак нельзя – падает работоспособность нескольких систем авто.

Важные особенности

Работа отдельных автомобильных агрегатов обеспечивается энергией, которая передается от вращающегося коленчатого вала. Так, например, вращение колес обеспечивается сложной системой шестерен и валов, а вот помпа, кондиционер, ГРМ и генератор вращается от шкива коленвала. Это небольшая деталь отличается высокой прочностью и низкой отказоустойчивостью. Фактически, она может прослужить столько же, сколько прослужит автомобиль вплоть до его отправки на утилизацию.

Назначение и устройство

В подавляющем большинстве случаев наружная часть шкива представляет собой диск с периферией, которые соединены особо прочной резиной. На шкиве можно заметить небольшие запилы и ямки – они нужны для того, чтобы деталь, по большей части являющаяся увесистым металлическим изделием, была сбалансирована. Хорошо сбалансированный шкив справляется со следующими задачами:

Разновидности шкивов

Как мы уже писали ранее, автопроизводители могут ввести в конструкцию своих авто различные шкивы. Хоть внешне деталь с авто одной марки может внешне не отличаться от детали другой, разница есть всегда. И дело здесь не только в форме, но и в балансировке. Тем не менее шкивы делятся на несколько типов. А именно:

Вся тройка шкивов имеет свои достоинства и недостатки. Важно понимать, что конструктивное исполнение шкива зависит и от того, как устроены смежные с ними элементы и каковы особенности их работы. Те же демпферные шкивы позволили решить проблемы механических воздействий и вибраций, возникающих при запуске двигателя и изменении частоты, с которой вращается коленвал. Вместе с тем демпфер шкива довольно быстро выходит из строя. Давайте уделим этому чуть больше внимания.

Демпферные или монолитные шквивы?

Источник