>
3.9. Побудова полярної діаграми сил, що діють на шатунних шийку
Результуюча сила R шш , нагружающая шатунную шийку кривошипа, визначається як геометрична сума сил Т ОЈ , До ОЈ і До О№ш
В В В
Т.к. геометрична сума сил Т ОЈ і До ОЈ дорівнює силі S ОЈ , діє вздовж осі шатуна, то вираз для сили R шш можна записати у вигляді:
В
Оскільки сила До О№ш при n = const постійна по величині й завжди спрямована по радіусу кривошипа, побудова полярної діаграми сили R шш починають з побудови полярної діаграми сил S ОЈ . Воно зводиться до графічного додаванню векторів сил До ОЈ і Т ОЈ в прямокутних координатах До ОЈ - Т ОЈ . Причому за позитивний напрямок осі До ОЈ береться напрямок вниз від початку координат, а осі Т ОЈ - вправо. Отримані точки з'єднуються плавною безперервної лінією. p> Далі з точки "0" регламентуватиме вниз по осі величина вектора сили До О№ш і виходить, таким чином, новий полюс Про ш . Відносного цього полюса побудована крива являє собою полярну діаграму результуючих сил R шш , діючих на шатунних шийку, орієнтованого щодо нерухомого кривошипа, фіксованого в ВМТ.
При побудові полярної діаграми користуються масштабом:
М Т = 408 Н/мм
4. РОЗРАХУНОК ДЕТАЛЕЙ Кривошипно-шатунний механізм
4.1. Розрахунок деталей поршневої групи
Поршнева група двигуна включає поршень, поршневий палець, поршневі кільця і ​​деталі кріплення пальця (стопорні кільця, грибки).
4.1.1. Розрахунок поршня
Вихідні дані:
- Діаметр циліндра D = 110 мм;
- Максимальний тиск згоряння Р z max = 6,57 МПа;
- Максимальна нормальна сила N max = 2881 Н;
- Маса поршневої групи m пг = 2,38 кг;
- Максимальна частота обертання холостого ходу n max = 1850 хв -1 ;
- Висота поршня Н = 125 мм;
- Висота спідниці поршня h ю = 72 мм;
- Радіальна товщина кільця t = 5,0 мм;
- Радіальний зазор кільця в канавці О” t = 0,75 мм;
- Висота верхньої міжкільцеві перемички h п = 5,05 мм;
- Число олійних каналів n м = 10;
- Діаметр масляних каналів d = 2,5 мм.
Матеріал поршня - алюмінієвий сплав,
;
Матеріал гільзи - чавун спеціальний,
.
Рис.4. Розрахункова схема поршня. br/>
В
Визначаємо площу перерізу А - А.
;
В
де
В В
Максимальна стискаючий сила:
В
Напруга стиснення:
В В
Максимальна кутова швидкість холостого ходу:
В
Маса поршневий головки із кільцями, розташованими вище перерізу
А - А:
В
Максимальна розриває сила:
В
Визначаємо напруга розриву:
В В
Визначаємо напруга у верхній міжкільцеві перемичці.
Напруга зрізу:
В
Напруга вигину:
В
Сумарне (Третя теорія міцності):
В В
Визначаємо питомий тиск поршня на стінки циліндра:
В В
Діаметри головки і спідниці поршня в холодному стані:
В В
де О” г і О” ю - відповідно теоретичні діаметральні зазори для верхнього і нижнього торців поршня.
В В
Діаметральні зазори в гарячому стані:
В
В
де Т ц 380 Вє К (температура стінок циліндрів).
Т г - температура головки поршня.
Т г = 473 ... 723 Вє К 490 Вє К
Т ю - температура спідниці поршня.
Т ю 420 Вє К.
4.1.2. Розрахунок поршневого кільця
Кільця чавунні, СЧ20.
Визначаємо середній тиск кільця на стінку циліндра:
В
де Е = 1 О‡ 10 5 МПа - Модуль пружності матеріалу поршневого кільця (СЧ20);
Ж - розчин замку (Різниця зазорів в замку кільця у вільному його стан і min допустимого).
В
Пѓ пк - Радіальна товщина кільця S пк = 4,5 мм
В
У max = 1,6 ... 1,8. p> Тиск кільця на стінку циліндра в будь-якій точці:
В
Р П† - зводимо в таблицю.
Форма кільця у вільному стані, що забезпечує необхідний характер розподілу тиску:
В
В
де r м - середній радіус кільця.
Рис. 5. Епюра радіального Рис. 6. Форма ...
