с. 4а представлені графіки зміни q1 залежно від? і lшш/dшш при куті охоплення?=180 °. У нашому випадку q1=0,16
Коефіцієнт витрати мастильного матеріалу q0 на виході з навантаженої частини шару масла підшипника з циліндричною расточкой визначають із діаграми (рис. 5б).
q0=0,01.
Щільність масла при температурі t=100 ° C
,
де? 20 - щільність мастильного матеріалу при обраній температурі підшипника, кг/м3, kv - температурний коефіцієнт об'ємного розширення, для орієнтовної щільності kv=68,8 · 10-5 1/° С.
Тоді
Окружний витрата, який визначається кількістю налиплого мастильного матеріалу,
Коефіцієнт опору f шипа обертанню з урахуванням тертя в неробочій частині зазору підшипника при змазуванні через верхню половину вкладиша визначається по діаграмі (рис. 5в).
f=12.
Знаючи коефіцієнт опору обертанню f і коефіцієнт витрати мастильного матеріалу q1, можна визначити приріст температури в шарі масла
де Cм - питома теплоємність мастильного матеріалу при даній температурі t, Дж/(кг · ° С). Відмети м, що
Температура мастильного матеріалу на вході в шар масла
tвх=t0 +? tq0/q1=20 + 54 · 0,01/0,16=23,4? С.
Середня температура мастильного матеріалу в зазорі
tср=tвх + 0,5? t=23,4 + 0,5? 54=50,4? С.
Тоді витрата мастильного матеріалу, необхідний для забезпечення працездатності підшипника
де q2=?? (dшш/lшш) 2 (Pм/k)=0,6? 76,3 (0,065/0,032) 2? (0,2/27,56) == 1,37;
?- Коефіцієнт, що визначається за графіком на ріс.5г залежно від кута охоплення (?=120 ... 150 °) і відносного ексцентриситету?; Pм - тиск масла; k - тиск на 1 м2 площі проекції підшипника.
У нашому випадку
Втрати потужності на тертя в підшипнику
Рис. 5. Криві коефіцієнтів витрати і опору: а - через навантажену частину мастильного шару торця при?=180 °; б - на виході з навантаженої частини мастильного шару торця; в - опір шипа обертанню при?=180 °; г - об'ємної витрати мастильного матеріалу
6.4 Розрахунок шатунних болтів
Розрахунок зусилля затяжки шатунного болта для серійного шатуна проведемо при наступних вихідних даних: маси - поршневої групи - 2,755 кг;
шатун - 2,7 кг; маси, рознесені по голівках - m1=0,675 і m2=2,025 кг. Максимальна частота обертання холостого ходу nхх=2500 хв - 1 (?=260 хв - 1). Довжина шатуна l=0,230 м; радіус кривошипа r=0,0625 м; ? =R/l=0,272. Маса кришки кривошипной голівки шатуна - 0,405 кг.
Розрахунок зусилля затяжки. Кришка шатуна навантажується в ВМТ на початку такту впуску силою інерції поступально рухомих і обертових мас шатуна, розташованих над площиною роз'єму кривошипной голівки:
Підставивши значення вихідних величин у формулу отримаємо=- 25278,01 Н.
На один шатунний болт припадає навантаження - 12639 Н.
Прийнявши коефіцієнт основного навантаження різьбового з'єднання?=0,18, а коефіцієнт запасу щільності стику?=3, знайдемо зусилля затяжки болта, яке забезпечить заданий коефіцієнт запасу:
=3 (1-0,18)? 12639=31091,94 Н.
Знайдемо зусилля R, необхідне для деформування вкладишів, що мають виступання в середньому=0,025 ... 0,03 мм
(22)
де E=1,9? 1 011 Н/м2 - модуль пружності матеріалу підстави вкладиша;
F=1.32? 10-4 м2 - площа поперечного перерізу вкладиша
r=0,0335м - середній радіус вкладиша.
Підставивши вихідні дані отримаємо R=5960,6 Н.
Загальне зусилля на болт одно
37053 Н.
Якщо взяти досить наближену формулу (в бік завищення) для визначення моменту затягування у вигляді
,
де k=0,08 ... 0,2 - безрозмірний коефіцієнт; d=0,010 м- зовнішній діаметр різьби, то отримаємо mз=56 Н? м.
Напруга від зусилля попереднього затягування в мінімальному перетині різьблення (d1=0,0085 м, F1=56,7 · 10-6 м3) одно
Мпа.
При роботі двигуна на шатунний болт діє розтягуються сила рівна Н. Максимальне навантаження на шатунний болт дорівнює 2 275 + 37053=39328Н, а мінімальна - 37 053 Н.
Максимальні і мінімальні напруги в мінімальному перетині різьблення рівні
Мпа; Мпа.
Середнє і амплітудні напруги рівні
Мпа; Мпа.
Запас міцності шатунного болта в мінімальному перетині різьблення дорівнює
6.5 Розрахунок циліндро-поршневої групи
Розрахунок поршневих кілець
Поршневі кільця виконують такі основні функції: запобігають витік газів з циліндра; передають тепло від поршня до стінок циліндра; оберігають камеру згоряння від потраплян...
