br clear=all>В
Рис.3.1. Розрахункова схема поршня
Напруги, виникають по контору закладення
В
,
де t - радіальний зазор маслос'емного кільця (t = 3,225 мм);
О”t - радіальний зазор компресійного кільця (О”t = 0,8 мм).
В
Напруження в центрі днища
В
Розрахуємо перетин Х-Х
Напруги стиснення
В
Напруга розриву в перерізі Х-Х
В
В
В
Напруження в верхній кільцевої перемичці.
а) зрізу
В
b) вигину
В
в) сумарна
В
Питомий тиск на стінку циліндра
В
В В
3.2 Розрахунок поршневого пальця на міцність
Під час роботи двигуна поршневий палець піддається впливу змінних навантажень, призводять до виникнення напружень вигину, зсуву, зминання і овалізаціі.
Поршневий палець - сталевий, трубчастого перетину. Для підвищення зносостійкості його зовнішню поверхню цементують і гартують.
Матеріал пальця - Ст15Х ГОСТ 4543-71
Вихідні дані:
Зовнішній діаметр пальця d n = 27мм
Внутрішній діаметр пальця d в = 18мм
Довжина пальця l п = 70мм
Довжина втулки шатуна l ш = 34мм
Відстань між торцями бобишек b = 36мм
Розрахункова сила, що діє на поршневий палець:
- газова:
В
-інерційна:
В
В
Рис.3.2. Розрахункова схема поршневого пальця а-розподіл навантаження, б-епюри напружень
-розрахункова:
В
де k = 0,83 - коефіцієнт, що враховує масу поршневого пальця
В
Питомий тиск пальця на втулку поршневий головки шатуна
В
Питомий тиск пальця на бобишки
В
Напруга вигину в середньому перетині пальця
В
В
Дотичні напруги зрізу в перетинах між бобишками і голівкою шатуна.
В
Найбільше збільшення горизонтального діаметра пальця при овалізаціі
В
Напруга овалізаціі на зовнішній поверхні кільця в горизонтальній площині (т.1 j = 0 В°)
В
У вертикальній площині (т.3, j = 9
В
Напруга овалізаціі на внутрішній поверхні кільця в горизонтальній площині (т.2, j =
В
У вертикальній площині (т.4, j = 9
В
Найбільші напруги овалізаціі виникають на зовнішній поверхні пальця у вертикальній площині. Вони не повинні перевищувати 300-350 МПа. p> Умова виконується.
3.3 Розрахунок шатуна на міцність
Шатун піддається впливу знакозмінних газових інерційних сил. Крім напруги стиснення в стержні шатуна виникають напруги вигину і розтягування.
Для виготовлення шатуна повинні бути обрані високоякісні матеріали, володіють високою міцністю, відносним подовженням, опір удару, межею втоми.
Необхідно також враховувати одна з основних вимог до конструкції шатуна - отримання мінімальної маси при необхідної міцності і надійності.
Шатун сталевий, кований, двотаврового перетину. У нижній голівці шатуна виконано отвір, через яке масло розбризкується на поверхню циліндра. p> Матеріал шатуна: Ст 45Г2 ГОСТ 4543-71
3.3.1 Розрахунок поршневий головки шатуна
Вихідні дані:
Маса поршневої групи m п = 0,99337 кг
Маса шатунної групи m ш = 1,245 кг
Частота обертання n = 4000 об/хв
Хід поршня S = 0,089 м
Площа поршня F п = 0,0083 м 2
Діаметр верхньої головки шатуна:
Зовнішній d г = 35
Внутрішній d = 26мм
Радіальна товщина стінки головки
Для сталі 45Г2 маємо:
Межа міцності
Межа втоми при згині
Межа плинності
Розширення-стиснення
Коефіцієнт приведення циклу при згині a Пѓ = 0,17
Коефіцієнт приведення циклу при розтяганні-стисканні a Пѓ = 0,12
При згинанні:
В
При розтягуванні-стисненні:
В
В
Рис.3.3. Розрахункова схема шатунної групи
Розрахунок перерізу I-I
Максимальний напруга пульсуючого циклу
В
Середній напруга і амплітуда напруги. br/>В
В
e м = 0,86 - масштабний коефіцієнт
e n = 0,9-коефіцієнт поверхневої чутливості (чисте обточування внутрішньої поверхні голівки)
В
то запас міцності в перерізі II визначаємо за межі втоми
В
Напруги від запресованої втулки:
питомий тиск на поверхні зіткнення втулки з головкою
В
де - коефіцієнт Пуассона;
- сумарний натяг.
Напруги від сум...
