Назначение и технология обработки судовых коленчатых валов

Судовой коленчатый вал является основным компонентом судового двигателя, основная функция которого заключается в преобразовании возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение и передаче мощности для привода судового винта. Во время работы коленчатый вал подвергается огромным знакопеременным напряжениям (включая давление газа, силы инерции и центробежные силы), поэтому он должен обладать чрезвычайно высокой прочностью, износостойкостью и усталостной прочностью.

Что касается технологии механической обработки, то процесс изготовления крупных судовых коленчатых валов (особенно коленчатых валов среднеоборотных дизельных двигателей с большим диаметром цилиндра) является сложным и точным. Типичный процесс включает в себя:

Черновая обработка: фрезерование торцов и сверление центровых отверстий, черновая обточка коренных шеек и переходных радиусов.

Чистовая обработка: чистовое фрезерование коренных и шатунных шеек на токарно-фрезерном центре, чистовая обработка фланцев и масляных отверстий.

Обработка отверстий: обработка наклонных и прямых масляных отверстий для обеспечения точности каналов смазки.

Шлифование и полировка: прецизионное шлифование шеек и фланцев на шлифовальном станке с ЧПУ, окончательная полировка шеек и переходных радиусов для уменьшения концентрации напряжений.

Упрочнение: повышение твердости поверхности и усталостной прочности посредством индукционной закалки, азотирования или накатки галтелей.

Ключевые технические задачи включают контроль деформации, обеспечение соосности шеек и точности масляных отверстий. Современные технологии используют числовое программное управление и оптимизацию моделирования (например, анализ методом конечных элементов) для повышения эффективности и качества, значительно сокращая цикл обработки.