до осі yy? a=121,3, а середні напруги? m=- 97,7і? m=- 81,0 МПа відповідно.
Запаси міцності
Розрахунок кривошипной голівки
Рис. 9. Розрахункова схема для визначення напружень в кривошипній головцішатуна
кривошипной голівки шатуна навантажується в ВМТ на початку такту впуску силою інерції поступально рухомих і обертових мас, розташованих над площиною роз'єму кривошипной голівки шатуна:
Де m2=2,025 кг- маса шатуна, зосереджена на осі кривошипа, Mкр=0,405кг
На такті розширення кривошипна головка шатуна піддається стиску від сил газових і інерційних
Для визначення напружень в кривошипній голівці припускають, що вона становить єдине ціле, тобто. е. внаслідок сильного затягування болтів розкриття стиків не відбувається. Перетини кривошипной голівки для спрощення розрахунків вважають постійним і рівним середньому перетину кришки; внаслідок цього розрахункові напруження і деформації виходять завищеними. Радіус кривизни головки приймається рівним половині відстані між болтами.
Згідно розрахункової схеми (рис.9), згинальний момент на ділянці головки AB дорівнює
;
а на ділянці BC
,
де c=0,10 м - відстань між болтами, які приймають за середній діаметр головки; ? підставляються в радіанах M0 і N0 - згинальний момент і поздовжня сила в перетині AA, які, якщо розглядати головку як брус малої кривизни, затиснений в перетині CC, визначаються за формулами:
? 0 - в градусах.
Визначимо момент M2 і силу N2 в перетині CC (див. рис. 9, прийнявши
? 0=49,?=130?).
Напруження в довільному перетині на ділянках AB і BC (включаючи кут закладення) визначається за формулою
,
У перетині C-C
Рис. 11. Розрахункова схема для визначення напружень в кривошипній головцішатуна при стисненні
Для розрахунку від стискаючої сили скористаємося розрахунковою схемою на рис. 10. При куті закладення? З=130 ° з графіка на рис. 10 знаходимо значення
M0=- 0,005Pсж · 0,5c=- 0,005 ·· 0,5 · 0,1=- 17,2 Н · м;
N0=0,028Pсж=0,028 · 68771,99=+1955 Н.
Момент і поздовжня сила на ділянці BC рівні
.
Визначимо момент M2 і силу N2 в перетині CC (див. рис. 11, прийнявши? 0=40,?=130?). Підставивши значення величин в рівняння, одержимо M2=96,61 Н · м, N2=8765,12 Н.
6.3 Розрахунок підшипників ковзання
Площа поршня Fп=0,0950 м2; діаметр шатунной шийки dшш=0,065 м; довжина опорою частини шатунной шийки lшш=0,032 м; частота обертання колінчастого вала на номінальному режимі n=2400 хв - 1; тиск масла на вході в підшипник Pм=0,2 МПа; температура масла на вході в підшипник 80 ° С; радіальний зазор в підшипнику?=0,08 · 10-3 м; щільність масла при 20 ° С? 20=905 кг/м3; динамічна в'язкість масла при середній температурі масляного шару 100 ° С? ср=0,018 Па · с.
У результаті динамічного розрахунку та побудови векторної діаграми тисків на шатунний підшипник отримаємо середній тиск, віднесений до площі поршня,
,
де n - число поділок на які поділений графік зміни питомого навантаження на шатунних шийку по куту повороту кривошипа; Ri - значення тиску в цих точках.
Середнє навантаження на підшипник
P=RсрFп=6,033 · 106 · 0,095=57314Н=57,3кН.
Визначимо тиск на 1 м2 площі проекції підшипника
k=P/(dшшlшш)=57314/(0,065 · 0,032)=27,56 МПа,
Відносний зазор в підшипнику
?=2?/dшш=2 · 0,08/65=0,0025.
Знаходимо коефіцієнт вантажопідйомності підшипника
?=2? 2k/(? ср?)=2 · 0,00252 · 27,56 · 106/(0,018 · 251)=76,3.
Тут? ср - динамічна в'язкість масла при середній температурі шару масла, відповідної балансу енергії при даному режимі роботи двигуна; ?- Кутова швидкість колінчастого валу.
За обчисленому значенню? використовуючи діаграму (рис. 5) визначаємо необхідний ексцентриситет?=0,97.
Мінімальна товщина шару масла між підшипником і шийкою визначається як
hmin =? (1 -?)=0,08 · 10-3 · (1-0,97)== 0,24 · 10-5м.
У дійсності мінімальна товщина шару масла повинна бути більше суми висот нерівностей поверхонь шатунной шийки (hшш=0,007мм, після чистового шліфування) і підшипника (hп=0,013мм, після алмазного растачивания).
Коефіцієнт запасу підшипника по товщині шару масла
SЗАП=hmin/(hшш + hп)=0,24 · 10-2/(0,007 + 0,013)=1,2
Знаючи відносний ексцентриситет? шатунной шийки в підшипнику, визначають коефіцієнт q1 торцевого витрати мастильного матеріалу. На ри...
