Матеріал пружини: Сталь 65Г
Характеристики міцності стали:
? в=1300 МПа
?- 1=690 МПа
?- 1=530 МПа
Середній діаметр пружини:
Де d - діаметр горловини впускного клапана (d=40 мм).
Приймемо
Коефіцієнт, що враховує нерівномірність розподілу напружень по поперечному перерізі пружини [1,1 ... 1,2], приймаємо 1,1
Тоді діаметр дроту пружини дорівнює:
Де? доп - допустимі дотичні напруження (? доп lt;? - 1,? доп=400 МПа)
Число робочих витків пружини:
Де G - модуль зсуву (G=84000 МПа)
Повне число витків пружини:
Жорсткість пружини:
Крок витка пружини:
- мінімально допустимий зазор між витками пружини при її повної деформації; Приймаємо
.
Мінімальна висота пружини:
.
Максимальна висота пружини:
.
Розрахунок пружини на резонанс.
Условие не виникнення резонансу:
,
де - частота власних коливань пружини;- Частота обертання розподільного валу
Циклічна частота власних коливань:
,
де - жорсткість пружини;- Маса робітників витків.
Якщо виразити циклічну частоту через число коливань в хвилину, а жорсткість і масу пружини - через її розміри, то отримаємо
g - прискорення вільного падіння,
- щільність матеріалу пружини,=7800кг/м.
G-модуль зсуву.
Частота обертання розподільного валу:
.
,
умова не виникнення резонансу дотримується.
Розрахунок пружини на втомну міцність.
Максимальне дотичне напруження:
Мінімальне дотичне напруження:
Амплітудне напруга:
.
Середня напруга:
.
Запас втомної міцності:
- межа витривалості матеріалу пружини при пульсуючому циклі навантаження при крученні;
- коефіцієнт, що враховує вплив постійної складової циклу напружень на опір втоми при крученні; [1]
(зміцнення пружини дробеструйной обробкою) [1],
де, - ефективний коефіцієнт концентрації напружень при крученні;- Масштабний коефіцієнт, що враховує вплив абсолютних розмірів деталі на межу витривалості при крученні.
- коефіцієнт поверхневої чутливості
Запас втомної міцності:
7.4 Розрахунок розподільного валу
Матеріал розподільного валу - високоміцний чавун з кулястим графітом, модифікований магнієм ВЧ 40-10. Розрахункова схема представлена ??на рис. 21.
Рис. 21. Розрахункова схема розподільного валу
Маса елементів газорозподільного механізму при нижньому розташуванні розподільного валу
mМГР=0,377 кг.
Навантаження, які діють на розподільний вал:
сила інерції
- максимальне позитивне прискорення штовхача (додаток);
сила пружності пружини (сила стиснення пружини)
За результатами теплового розрахунку (додаток 1):
- тиск газів в циліндрі в момент відкриття випускного клапана;
- тиск у випускному трубопроводі;
- діаметр тарілки випускного клапана.
Отже,
Розрахунок прогину розподільного валу:
- відстань від опори до точки дії сили;
- відстань між опорами;
- діаметр розподільного валу;
- модуль пружності матеріалу розподільного валу;
Напруга зминання на поверхні штовхача:
- ширина кулачка;
- радіус початкової окружності кулачка;
- радіус кривизни кулачка в момент дії;
8. Системи дизеля
. 1 Розрахунок мастильної системи
Розрахунок масляного насоса
Кількість тепла, що відводиться маслом від двигуна:
Qм=0,03? Q0=0,03? 195,2=5,9 кДж/с,
Де Q0=Hu? Gт/3 600=42440? 16,56/3 600=195,2 кДж/с - кількість тепла, що виділяється паливом за 1 секунду.
Циркуляційний витрата масла:
Vц=Qм/(r м? см? D Тм)=5,9/(900? 2,094? 15)=0,00021 м3/с,
де r м=900 кг/м3 - щільність масла;
см=2,094 кДж/(кг? К) - теплоємність масла;
D Тм=15 К - температура нагрівання масла в двигуні.
