Условия работы деталей привода ТНВД и материалы для них

Кулачковые валы работают в условиях больших нагрузок. Шейки и кулачки сильно изнашиваются. Материал для кулачковых валов должен обладать достаточной прочностью и хорошей износостойкостью. Для изготовления кулачковых валов служат стали 15, 25, 35 (ГОСТ 1050—74) и другие легированные цементируемые стали, например 15Х (ГОСТ 10702—78), а также углеродистые стали 40 и 45. Для повышения износостойкости опорных шеек и кулачков малоуглеродистые стали подвергают цементации на глубину 0,6—1,5 мм и закалке до твердости HRC 55—65. Дли легких дизелей кулачковые валы отливают нз отбеливающихся чугунов.

Кулачковые шайбы сильно нагруженных приводов изготовляют из сталей 45, 45Х и других. Для менее нагруженных кулачковых шайб допускается применение стали 15Х. Рабочую поверхность, контактирующую с роликом толкатели, цементируют на глубину 1,5—2 мм и закаляют до твердости HRC 58—62. В некоторых случаях шайбы изготовляют из модифицированного и сверхпрочного чугуна.

Корпус толкателя воспринимает значительные боковые нагрузки и подвергается износу. Изготовляют его из сталей 15 и 20, хромистых 10Х и 20Х, улучшенных легированных сталей, углеродистых сталей 40, 45, а также из отбеливающихся чугунов. Трущиеся поверхности толкателей, изготовленных из малоуглеродистых простых и легированных сталей, цементируют на глубину 0,5—1 мм. Стальные толкатели подвергают закалке на глубину 1—2 мм до твердости HRC 50—60.

Ось ролика воспринимает большие нагрузки при сравнительно малых размерах и сильно изнашивается. При применении подшипников скольжения ось изготовляют из стали 45 с поверхностной закалкой до HRC 50—60. В случае установки игольчатых подшипников оси выполняют из стали 15Х и других с цементацией на глубину 0,8—1,2 мм и закалкой до HRC>58.

Ролик толкателя работает в тяжелых условиях, воспринимая большие нагрузки и подвергаясь износу. Лучшим материалом для изготовления роликов являются стали 12ХНЗА (ГОСТ 4543—71) и 15Х. Цилиндрическую поверхность его цементируют на глубину 0,8—1,2 мм и закаливают до HRC>58.

Втулку ролика изготовляют чаще всего плавающей из бронзы Бр ОПС 5—5—5 или Бр ОФ10—1. При отсутствии втулки устанавливаются игольчатые подшипники. Иглы подбирают по наружному диаметру (1,6; 2,0; 2,5; 3,0, 3,5; 4,0; 5,0 и 6,0 мм).

Пружины толкателей должны обладать значительной силой упругости, их изготовляют из сталей 50ХФА и 60С2А (ГОСТ 14959—79). Для повышения срока службы пружины подвергают поверхностной обработке дробью- или песком и заневоливанию, а для защиты от коррозии оксидируют, покрывают лаками, эмалями, цинком и кадмием. Тарелки и другие детали соединения толкателя с пружиной изготовляют из углеродистых и низколегированных улучшенных сталей.

Направляющие толкателей часто выполняют непосредственно в блоках насосов. Для облегчения ремонта и монтажа тяжелых дизелей направляющие топливных насосов выполняют в виде отдельных съемных чугунных втулок.

Подшипники скольжения кулачкового вала отливают из легких сплавов, серых чугунов или вытачивают из малоуглеродистых сталей. По внутренней поверхности стальные и чугунные втулки часто заливают антифрикционным сплавом (например, баббитами). Для легких дизелей вкладыши подшипников изготовляют из биметаллической ленты (сталь — баббит), которую закрепляют в гнезде штифтом. Из таких же материалов выполняют упорные подшипники кулачкового вала.

Регулировочный болт толкателя изготовляют из малоуглеродистых и цементируемых легированных сталей. Для увеличения твердости контактирующие поверхности болтов цементируют и закаляют.

Шестерни привода выполняют из чугунов СЧ 21—40, СЧ 32—52 и сталей 20—40. Ведомые шестерни в целях уменьшения шума изготовляют из текстолитов и гетинаксов. Конические и цилиндрические шестерни, передающие значительные мощности, изготовляют из малоуглеродистых хромоиикелевых сталей. Требования к механической обработке деталей привода аналогичны тем, которые предъявляют к деталям привода систем газораспределения дизелей.

Кулачковые валы обычно изготовляют штамповкой. Перед механической обработкой вал проходит нормализацию при определенной температуре и с определенной выдержкой. Профили кулачков обрабатывают с высокой точностью, так как от точности изготовления профиля зависит закон подачи топлива. При разъемных кулачковых шайбах обе половины обрабатывают совместно. Половины шайбы маркируют, и они образуют комплект, в котором замена одной из них не допускается. Биение конических поверхностей шайб, служащих для их крепления, должно быть не более 0,05 мм относительно оси вала, а непараллельность образующей профиля кулачковой шайбы относительно внутренней цилиндрической поверхности не должна превышать 0,02—0,03 мм на ширине шайбы.

При обработке корпуса толкателя большое взимание уделяется обработке отверстий под ось. Ось этих отверстий должна быть перпендикулярной оси толкателя и стенкам паза. Неперпендекулярность осей отверстий к оси толкателя допускается в пределах 0,05—0,20 мм на длине 100 мм. Для судовых дизелей верхний предел неперпендикулярности осей ограничен 0,08 мм, а для тракторных может быть и больше. Смещение оси отверстия от оси толкателя и оси паза может доходить до 0,1 мм. Неперпендикулярность осей отверстий и паза не должна превышать 0,05 мм на крайних точках. Кулачковые шайбы могут иметь конусность наружной поверхности 0,015 мм и овальность до 0,02 мм на ширине шайбы, биение конических поверхностей для крепления шайбы относительно внутренней цилиндрической поверхности ие более 0,05 мм. В этих же пределах допускается биение и торцовых поверхностей.

Иглы роликов подбирают по наружному диаметру. Допуск на наружный диаметр составляет 0,01 мм. В пределах этого допуска иглы комплектуют на две группы с полем допуска каждой 0,005 мм. Пружины толкателя следует обрабатывать так же, как и пружины плунжеров.