нтів відцентрових сил, площина дії яких розташована завжди в площині кривошипа, момент? Mj1 діє завжди в площині циліндрів. Для чотирициліндрових ДВС цей момент зазвичай залишається неврівноваженим.
Визначимо сили інерції другого порядку для кривошипів:
Для першого
P (1) j2 =? Ccos 2? =? Mjr? 2cos2? =0,272 * 3,43 * 0,0625 * (177,9) 2 * cos2? =1845,42cos2? Н;
Для другого P (2) j2 =? mjr? 2cos2 (? +1800)=1845,42cos2? Н;
Для третього P (3) j2 =? mjr? 2cos2 (? +1800)=1845,42cos2? Н;
Для четвертого P (4) j2 =? mjr? 2cos2 (? +3600)=1845,42cos2? Н.
Ці сили спрямовані вертикально в площині осей циліндрів і складаються, а сума їх дорівнює
? Pj2=4? Mjr? 2cos2? =4 * 0,272 * 3,43 * 0,0625 * (177,9) 2 * cos2? =7381,68cos2? Н.
Таким чином, максимальне значення рівнодіюча сил інерції другого порядку одно? Pj2=7381,68 кН.
Ці сили інерції другого порядку неврівноважені і можуть бути врівноважені лише за допомогою механізму Ланчестера (двох додаткових валів, що містять противаги і обертових з подвоєною кутовою швидкістю). Момент від сил інерції другого порядку внаслідок симетричності вала дорівнює нулю? Mj2=0
5.2 Визначення більш навантаженого режиму
За результатами динамічного розрахунку видно, що режим максимального крутного моменту більш навантажений, ніж режим номінальної потужності. Дані наведені в таблицях. Пріл.4,5,6.
5.3 Питомі сумарні сили, що діють в КШМ
На малюнку 2 приведені сили, що діють в КШМ поршневого двигуна: сумарна сила Ps як результат складання газової Pr і інерційної Pj сил; а після розкладання цієї сили отримує бічну силу N, що діють на стінки циліндра, і силу S, діючу вздовж осі шатуна. Після розкладання сили S на дві отримуємо нормальну K, діючу в площині кривошипа, а також тангенціальну T, дієперпендикулярно цій площині. Тангенціальна сила T створює індикаторний крутний момент Мкр, що передається споживачеві. Крім того, в КШМ діє перекидний момент Моп, рівний і протилежно спрямований Мкр.
Рис.2 Сили, що діють в КШМ
Зазвичай обчислюють і будують графіки питомих сил (в МПа), що діють в КШМ, що визначаються як відношення величини сили (Н) до площі поршня Fп (м2) .Ця дозволяє порівнювати навантаження для двигунів, що мають різні значення D і S. При виконанні курсового проекту питомі сили Ps, Pr, P, Nуд=N/Fп, Sуд=S/Fп, Kуд=K/Fп, і tУД=T/Fп визначаємо за розробленою на кафедрі програмою Dinn для режиму максимального крутного моменту. дод. 7,8
6. Розрахунок на міцність основних деталей двигуна
. 1 Розрахунок колінчастого валу двигуна
Вихідні дані
Колінчастий вал полноопорний.
Матеріал валу - сталь 18ХНВА.
Розміри:
Корінна шийка:
зовнішній діаметр: dкш=75,0 мм;
довжина: lкш=35,0 мм;
діаметр масляного отвори: aкш=8,0 мм.
шатуни шийка:
зовнішній діаметр: dшш=65,0 мм;
довжина: lшш=32,0 мм;
діаметр масляного отвори: aшш=8,0 мм;
діаметр полегшує отвори? шш=25мм
Розрахунковий перетин А-А щоки:
ширина: b=75,5 мм;
товщина: h=25 мм;
радіус галтелі: r=5 мм.
Механічні характеристики стали 18ХНВА:
межа витривалості при симетричному циклі при вигині=540МПа;
межа витривалості при симетричному циклі при крученні t - 1=300 МПа;
межа міцності при вигині=1150 МПа;
межа міцності при крученіі300 МПа.
Розрахунок корінний шийки
За результатами динамічного розрахунку розраховуємо другий корінну шийку, як найбільш навантажену (має найбільший розмах крутного моменту?=2057Н).
Корінна шийка розраховується тільки на кручення в двох перетинах:
перетин II - по приляганню до щоки;
перетин II-II - по центру отвори для мастила.
Перетин I-I
Максимальне і мінімальне дотичні напруження:
Мкр max=1590 Н? м; (?=210 °)
Мкр min=- 467 Н? м. (?=150 °) (пріл.12.)
...
