Проектирование систем двигателей внутреннего сгорания — страница 9

  • Просмотров 833
  • Скачиваний 9
  • Размер файла 1319
    Кб

резких переходов) КF = 0,72 – чистовое растачивание Кd = 0,8 Напряжения в поршневой головке от запрессовки втулки определяются при натяге посадки втулки, ∆ = 0,05 мм: температурном натяге: где ∆t = 110 ºC – степень подогрева. суммарном натяге: Удельное давление на поверхности соприкосновении втулки с головкой: где dг = 57 мм – наружный диаметр головки, d = 43 мм – внутренний диаметр головки, dн = 40 мм – внутренний диаметр втулки, М = 0,3 –

коэффициент Пуассона. Напряжения на внешней внутренней поверхностях поршневой головки от действия суммарного натяга определяем по формулам Ламе: Расчет поршневой головки на изгиб: Максимальная сила, растягивающая головку: Нормальная сила и изгибающий момент в сечении где - угол заделки. где - средний радиус головки. Значения нормальных сил и изгибающих моментов для других сечений, расположенных под углом φ' определяем по

следующим формулам: Для φ' от 0 до 90 º Для φ' от 90 º до φ3 (φ3 = 120 º - угол заделки) Напряжения в крайних волокнах у наружной и внутренней поверхностях по формулам: где коэффициент b = Ег · Fг / (Ег · Fг + Ев · Fв) Fг, Fв – площадь сечения стенок головки и втулки. Результаты расчетов сводим в таблицу. Таблица 5 φ, град 30 60 80 90 100 110 120 NJ, Н -6020,7 -6131,2 -6229,65 -6282,15 -6232 -6006,38 -5591,2 МJ, мм -0,468 2,294 4,753 6,061 4,98 -0,831 -11,21 σаi, МПа -22,34 -14,34 -7,206 -3,411 -6,532 -23,395 -53,49 σJi, МПа -18,74 -29,72 -39,09

-44,202 -39,97 -17,82 21,68 Рис. 9. Эпюра напряжений во внутреннем и внешнем волокнах поршневой головки шатуна при растяжении. Рис. 10. Эпюра напряжений во внутреннем и внешнем волокнах поршневой головки шатуна при сжатии. Суммарная сила, сжимающая головку: Нормальная сила и изгибающий момент в сечении . Значения нормальных сил и изгибающих моментов для других сечений, расположенных под углом φ к вертикальной плоскости где Напряжения в

крайних волокнах у наружной и внутренней поверхностей: Результаты вычислений сводим в таблицу. Таблица 6. φ 30 60 80 90 100 110 120 NJ, Н 165,2 95,34 19,55 0 2,635 218,13 846,43 MJ, Нм 2,39 4,13 5,686 6,514 6,45 1,064 14,645 σai, МПа 7,82 12,88 17,39 19,79 19,6 398,45 -41,56 σJi, МПа -8,18 -14,81 -20,47 -23,89 -23,65 -3,137 56,6 Расчет стержня шатуна. Стержень шатуна подвергается растяжению силой инерции РJ поступательно движущихся масс, расположенных выше расчетного сечения, и сжатию силой, равной разности сил

давления газов и силы инерции. Стержень шатуна рассчитывают на усталость в сечении В – В, которое условно располагается в центре тяжести шатуна. Сила растяжения шатуна: Сила, сжимающая шатун: где Напряжения сжатия в расчетном сечении с учетом продольного изгиба: где FB-B = 470 мм2 – площадь сечения В-В. Напряжения растяжения в сечении В-В: Среднее напряжение и амплитуда цикла: значит, запас прочности определяем по пределу усталости: