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:

Схема системы впрыска
Топливная система Common Rail включает ступень подачи топлива под низким давлением и ступень подачи топлива под высоким давлением и ЭБУ. Рис.3 – Схема системы впрыска топлива Common Rail: 1 – топливн ...

Построение индикаторной диаграммы
Выбор масштаба и расположение характерных точек на диаграмме: Диаграмма строится на миллиметровой бумаги в координатах Р – V с использованием результатов теплового расчета. Масштаб рекомендуется выби ...

Техника безопасности при выполнении сборочных работ
Для удобства выполнения сборочных работ механизированный инструмент подвешивают над рабочим столом на различных подвесках, которые обеспечивают автоматический подъем инструмента когда его не использу ...