b> = 1850 хв -1 ;
- Хід поршня: S = 125 мм;
- Довжина поршневий головки: L пг = 37 мм;
- Діаметр шатунної шийки: d шш = 68 мм;
- Довжина кривошип. голівки: L кг = 40 мм;
- Висота двотаврового перерізу в центрі мас шатуна: h ш = 36 мм;
- Ширина двотаврового перерізу в центрі мас: b ш = 24 мм.
Шатун виготовлений з вуглецевої сталі 40Х.
Е ш = 2,2 О‡ 10 5 МПа;
Е в = 1,15 О‡ 10 5 МПа;
а в = 18 О‡ 10 -6 1/Вє С;
а г = 11 О‡ 10 -6 1/Вє С.
Для сталі 40Х вибираємо:
Межа міцності Пѓ в = 980 МПа;
Межа втоми:
- при згині Пѓ -1 = 350 МПа;
- при розтягуванні Пѓ -1р = 300 МПа;
- межа плинності Пѓ т = 800 МПа;
Коефіцієнт приведення циклу:
- при вигині - а Пѓ = 0,21;
- при розтягуванні а Пѓ = 0,17. br/>
Розрахунок поршневий головки.
В
Поршнева головка під час процесів впускання і випуску піддається розтягування силами інерції Р J і стисненню силою Р Z - P J пг (Р J пг - сила інерції деталей поршневої групи).
Рис.8. Розрахункова схема шатуна. br/>
1. Для випадку вигину:
В В
2. Для випадку розтягування-стиснення:
В В
Максимальний напруга розтягування в перерізі І - І:
В
де
де m вг = 0,075, m ш = 0,075 О‡ 2,7 = 0,203 кг. p> Оґ гш = 7 мм. <В В
Середній значення і амплітуда напруги:
В В
то запас міцності визначаємо за межі втоми:
В
де
(тому що не мається різких переходів)
К F = 0,72 - чистове розточування
К d = 0,8
Напруження в поршневий голівці від запресовування втулки визначаються при натяг посадки втулки, О” = 0,05 мм:
- температурному натяг:
В
де О”t = 110 Вє C - ступінь підігріву. p> - сумарному натяг:
В
Питомий тиск на поверхні зіткненні втулки з головкою:
В
де d р = 57 мм - зовнішній діаметр головки,
d = 43 мм - внутрішній діаметр головки,
d н = 40 мм - внутрішній діаметр втулки,
М = 0,3 - коефіцієнт Пуассона. p> Напруги на зовнішньої внутрішній поверхнях поршневий головки від дії сумарного натягу визначаємо за формулами Ламі:
В В В
Розрахунок поршневий головки на вигин:
Максимальна сила, що розтягує голівку:
В
Нормальна сила і згинальний момент у перетині
В
де - кут закладення.
В
де - середній радіус головки.
Значення нормальних сил і згинальних моментів для інших перерізів, розташованих під кутом П† ' визначаємо за наступними формулами:
Для П† ' від 0 до 90 Вє
В В
Для П† ' від 90 Вє до П† 3
(П† 3 = 120 Вє - кут закладення)
В В
Напруження в крайніх волокнах у зовнішній і внутрішній поверхнях за формулами:
В В
де коефіцієнт b = Е г О‡ F г /(Е г О‡ F г + Е в О‡ F в )
F г , F в - Площа перерізу стінок головки і втулки.
В В В
Результати розрахунків зводимо в таблицю. Таблиця 5
П†, град
30
60
80
90
100
110
120
N J , Н
-6020,7
-6131,2
-6229,65
-6282,15
-6232
-6006,38
-5591,2
М J , мм
-0,468
2,294
4,753
6,061
4,98
-0,831
-11,21
Пѓ а i , МПа
-22,34
-14,34
-7,206
-3,411
-6,532
-23,395
