двигуна
9.1 Поршень
Поршень розраховується на стиск від сили тиску газів Р г по найменшому перетину, розташованому вище поршневого пальця, на питомий тиск тронка, на міцність днища, а поверхня опорних гнізд пальця (бобишек) перевіряється на найбільший питомий тиск (рис. 7).
Напруга стиснення визначається з виразу:
s сж = Р г /F min ВЈ [s сж ] Н/мм 2 ,
де F min - найменший переріз поршня над пальцем (у більшості конструкцій проходить по канавці останнього кільця), мм 2 .
F min = (ПЂ * Д 2 /4) - (ПЂ * Д 1 2 /4) = ПЂ/4 * (Д 2 - Д 1 2 )
Д 1 = Д-(0,05 ... 0,07) * Д = Д * (1-0,06) = 82 * 0,94 = 77,08 мм
F min = 3,14/4 * (82 2 -77,08 2 ) = 614,4 мм 2
тому Р г = Р г max * (ПЂ * Д 2 /4);
P г = 5 * (3,14 * 82 2 /4) = 26391,7 Н.
s сж = 263917/614, 4 = 42,96 Н/мм 2 ВЈ [s сж ]
Допустима напруга для поршнів з алюмінієвих сплавів [s сж ] = 50,0 ... 70,0 Н/мм 2 , і для сталевих [s сж ] = 100 Н/мм 2 . p> Розрахунок тронка поршня на питомий тиск та визначення довжини напрямної частини здійснюється за формулою
L p = P н. max /Д * к,
де P н. max = (0,07 ... 0,11) P г ; [К] = 2 ... 7 кг/см 2 . p> L p = 0,09 * 26391,7/(8,2 * 5) = 57,933
Днище поршня розраховується на вигин. При плоскому днищі умова міцності (максимально-допустима напруга вигину) має вигляд
s і = P р. max /4d 2 ВЈ [s і ],
де d - товщина днища поршня, мм.
Допустима напруга на вигин днищ для алюмінієвого поршня
[s і ] = 70 н/мм 2 , а для сталевих - [s і ] = 100 н/мм 2 . br/>
При проектуванні користуються емпіричними залежностями, встановленими практикою.
Товщина днища алюмінієвих поршнів d = (0,1 ... 0,12) Д і сталевих (0,06 ... 0,1) Д.
Для алюмінієвих: s і = 26391,7/4 * (0,12 * 82) 2 = 68,14 ВЈ [s і ]
Для сталевих: s і = 26391,7/4 * (0,1 * 82) 2 = 98,125 ВЈ [s і ]
Товщина стінки поршня за кільцями приймається рівною (0,05 ... 0,07) Д;
Загальна довжина поршня L = (1,2 ... 1,8) S,
Де S - хід поршня, S = 2R, [мм] S = 2 * 75 = 150 мм
Відстань від нижньої кромки поршня до осі пальця
С = (0,7 ... 1,2) Д. С = 0,9 * 82 = 73,8
Поверхня опорних гнізд пальця (бобишек) перевіряється на найбільший питомий тиск.
Р max = (P р. max /D п ) * l п , н/мм 2
Де d п - зовнішній діаметр поршня пальця, мм, d п /Д = 0,4.
d п = 0,4 * Д = 0,4 * 82 = 32,8 мм
l п - довжина гнізд пальця, мм, l п = 2 d п . p> l п = 2 * 32,8 = 65,6 мм
Р max = (5/32, 8) * 65,6 = 10 н/мм 2
Допустимі питомі тиску складають [р] = 20 ... 40, н/мм 2 br/>
9.2 Поршневий палець
Поршневий палець перевіряється по найбільшому тиску згоряння Р р. max = Р 4 на вигин і на зріз.
Палець розглядається як балка з рівномірно розподіленим навантаженням і кінцями, лежачими на опорах.
Згинальний момент щодо небезпечногоперетину I-I:
М і = P г /2 (L/2 - а/4), Н * мм,
Де L - відстань між опорами, мм,
L = Д - d п = 82-32,8 = 49,2 мм
а - довжина підшипників верхньої опори шатуна, мм,
а = d п = 32,8 мм
Отже:
М і = 26391,7/2 (49,2/2 - 32,8/4) = 216406,2 Н * мм
Напруга вигину
s і = М і /W і , н/мм 2 ; ВЈ [s і ],
де W і - момент опору вигину
W і = 0,1 * ((d 4 п - d 4 в )/D п ), мм 3 ,
Де d в - внутрішній діаметр поршневого пальця, мм; d в = 0,5 * d п d в = 0,5 * 32,8 = 16,4 мм
W і...
