Расчет основных деталей на прочность

- температура кольца. Согласно [1, с. 214]

Тогда:

Расчет поршневого пальца

Во время работы двигателя поршневой палец подвергается воздействию переменных нагрузок, приводящих к возникновению напряжений изгиба, сдвига, смятия и овализации.

Основные данные для расчета пальца приведены в п. 6.1.

Расчетная сила, действующая на палец:

– газовая:

; [6.25]

– инерционная:

[6.26]

где

– расчетная:

, [6.27]

где k – коэффициент, учитывающий массу поршневого пальца, (k = 0,68–0,81) [1, с. 216]

Удельное давление пальца на втулку поршневой головки шатуна:

; [6.28]

Удельное давление пальца на бобышки:

; [6.29]

Для современных автомобильных двигателей: [qШ]=20÷60 МПа и

[qБ]=15÷ 50 МПа [1, с. 216]. Условия выполняются.

Напряжение изгиба в среднем сечении пальца:

[6.30]

где - отношение внутреннего диаметра пальца к наружному.

Значение σИЗ соответствует заданным пределам: [σИЗ] =100÷250 МПа [1, с. 217].

Касательные напряжения среза в сечениях между бобышками и головкой шатуна:

; [6.31]

Наибольшее увеличение горизонтального диаметра пальца при овализации:

[6.32]

Значение Δdn max соответствует заданным пределам: [Δdn max] = 0,02÷ 0,05 мм [1, с. 217].

Напряжения овализации на внешней поверхности пальца:

– в горизонтальной плоскости (точки 1, ψ=00):

[6.33]

– в вертикальной плоскости (точки 3, ψ=900):

[6.34]

Напряжения овализации на внутренней поверхности пальца:

– в горизонтальной плоскости (точки 2, ψ=00):

[6.35]

– в вертикальной плоскости (точки 4, ψ=900):

[6.36]

Наибольшее напряжение овализации возникает на внутренней поверхности пальца в горизонтальной плоскости, и не должно превышать: [σ]=300÷ 350 МПа [1, с. 218]. Условие выполняется.

а) б)

Рисунок 6.3 – Расчетная схема поршневого пальца

а) – распределение нагрузки; б) эпюры напряжений

Расчет коленчатого вала

Коленчатый вал представляет собой наиболее сложную и ответственную деталь двигателя. Моторесурс коленчатого вала во многом определяется долговечностью его коренных и шатунных шеек. В свою очередь долговечность шеек определяется действующими на них силами и удельными давлениями на единицу поверхности.

Основные размеры шеек выбираются исходя из диаметра цилиндра двигателя по табл. 56 [1, с. 247].

На основании приведенных соотношений, а также анализа соответствующих размеров двигателя-прототипа, принимаем:

Материалы о транспорте:

Тепловой расчёт
Задачей теплового расчёта является определение превышения температуры различных частей машины (их перегрев) над температурой окружающей среды. Превышение температуры внутренней поверхности сердечника ...

Кинематика кривошипно-шатунного механизма
В двигателях внутреннего сгорания возвратно-поступательное движение поршня преобразуется во вращательное движение коленчатого вала посредством кривошипно-шатунного механизма. В данном двигателе приме ...

Мониторинг системы управления инжекторного двигателя
Самым быстрым, правда не всегда точным и достоверным методом оценки компрессии является метод измерения тока стартера при прокрутке двигателя (испытание ЦПГ Компрессия (по току)). Для этого измерения ...