Расчет основных деталей двигателя

Касательное напряжение среза в сечениях между бобышками и головкой шатуна:

t=;

t= МПа.

Наибольшее увеличение горизонтального диаметра пальца при овализации:

Ddп max=;

Ddп max=0,0297 мм.

Напряжение овализации на внешней поверхности пальца:

в горизонтальной плоскости (рис.7.3. точки 1, y=0°):

sа 0°=;

sа 0°115,45 МПа;

в вертикальной плоскости (рис.7.3. точки 3, y=90°):

sа 90°;

sа 90°-199,78 МПа.

Напряжение овализации на внутренней поверхности пальца:

в горизонтальной плоскости (рис.7.3. точки 2, y=0°):

si 0°;

si 0° -291,14 МПа.

в вертикальной плоскости (рис.7.3. точки 4, y=90°):

si 90°=;

si 90°166,18 МПа.

Расчетная схема поршневого пальца приведена на рис. 7.3.

Расчет коленчатого вала

На основании данных динамического расчета имеем:

центробежная сила инерции вращающихся масс: KR=-11,258 кН;

вал с симметричными коленами и с противовесами, расположенными на концах вала;

радиус кривошипа: R=35 мм.

С учетом соотношений, приведенных в табл.56 [1,с.247], и анализа существующих двигателей, принимаем следующие основные размеры колена вала:

шатунная шейка:

наружный диаметр: dш.ш=48 мм;

длина: lш.ш=37 мм;

коренная шейка:

наружный диаметр: dк.ш=50 мм;

длина: lк.ш=37 мм;

расчетное сечение А-А щеки:

ширина: b=80 мм;

толщина: h=20 мм.

Материал вала: сталь 40Г.

Расчетная схема коленчатого вала представлена на рис. 7.4.

По табл.45 [1,с.200] и соотношениям, приведенным в §43 [1,с.197-204], определяем:

пределы прочности: sв=700 МПа и текучести (условные) sт=360 МПа и tТ=210 МПа;

пределы усталости (выносливости) при изгибе s-1=250 МПа, растяжении-сжатии

s-1р=180 МПа и кручении t-1=150 МПа;

коэффициенты приведения цикла при изгибе as=0,16 и кручении at=0,04.

По формулам (213)-(215) [1,с.198] определяем:

при изгибе: bs=s-1/sТ=250/360=0,69 и (bs-as)/(1-bs)=(0,69-0,16)/(1-0,69)=1,71;

при кручении: bt=t-1/tТ=150/210=0,71 и (bt-at)/(1-bt)=(0,71-0,04)/(1-0,71)=2,31;

при растяжении-сжатии: bs=s-1р/sТ=180/360=0,5 и (bs-as)/(1-bs)=(0,5-0,16)/(1-0,5)=0,68.

Удельное давление на поверхности:

шатунных шеек:

kш.ш.ср=Rш.ш.ср/(dш.ш*l’ш.ш);

kш.ш.ср=8125*10-6/(0,031*0,048)=5,46 МПа.

kш.ш.max=Rш.ш.max/(dш.ш*l’ш.ш);

kш.ш.max=11060*10-6/(0,031*0,048)=7,43 МПа.

где Rш.ш.ср=8125 Н и Rш.ш.max=11060 Н - средняя и максимальная нагрузка на шатунную шейку;

l’ш.ш.»l ш.ш.-2rгал=37-2*3=31 мм-рабочая ширина шатунного вкладыша; rгал =3 мм-радиус галтели.

Статьи по теме:

Характеристика станции и участка и обоснование выбора централизации
На станции минимальная полезная длина приемо – отправочных путей 1100м; ширина междупутья: по главным путям – 6,5м, по боковым – 5,3м; тип стрелочных приводов СП-6М; тип рельсов Р65 – по главным, и Р ...

Специфика газобалонного оборудования для автомобилей
По принципу работы, применяемые в настоящее время газовые системы, можно разделить на четыре поколения: I поколение Механические системы с вакуумным управлением, которые устанавливают на бензиновые к ...

Расчет потребляемых компонентов для работы окислительного нейтрализатора
Для осуществления нормальной работы системы необходимы два основных компонента , которые позволят достаточно полно входить в реакцию окисления азота: а) определяем необходимое количество мочевины , с ...