Большая База Рефератов - Проектирование систем двигателей внутреннего сгорания - бесплатно рефераты, скачать рефераты, рефераты на тему

Проектирование систем двигателей внутреннего сгорания

Наиболее нагруженной является 4-я коренная шейка (∆Мкш4 = 1972,9 Нм). Для этой шейки определяем минимальные и максимальные касательные напряжения.

Wкш – момент сопротивления шейки кручению. Для монолитной шейки (т.к. сверление в коренной шейке незначительного диаметра):

Определяем амплитудное и средне напряжение:

По таблице (табл. 5.6 [1]) с учетом наличия в шейке отверстия для подвода масла находим теоретический коэффициент концентрации напряжений:

Кσт = 2,5

Для стали 40ХНМА находим q – коэффициент чувствительности материала к концентрации напряжений:

По формулам (5.1 и 5.2 [1]) осуществляем выбор соответствующего предельного напряжения:

Для стали 40ХНМА находим:

Расчет запаса прочности выполняем по пределу выносливости:

Расчет шатунных шеек.

Шатунные шейки рассчитываются на кручение и изгиб. Запасы прочности при кручении и изгибе определяются независимо один для другого, а затем подсчитываем общий запас прочности. С целью определения моментов, действующих на каждую шейку (шатунную) полноопорного вала, набегающий момент, нагружающий коренную шейку, предшествующую рассматриваемой, складывается с половиной момента, действующего на данную шатунную шейку.

, а т.к. , то

Таблица 9

φ º	Мшш1	Мшш2	Мшш3	Мшш4
1	2	3	4	5
0	0	0	0	0
30	-213,66	-527,76	-722,65	104,68
60	-126,23	-417,17	-751	-690,73
90	88,8	80,49	-135,42	20,51
120	158,5	435,06	609,54	915,87
150	93,32	395,14	596,22	714,67
180	0	0	0	0
210	-94,45	-402,57	-121,73	272,33
240	-169,13	-464,48	-361,33	-296,63
270	-118,79	-148,76	214,71	392,3
300	56,44	271,39	679,77	1047,67
330	7,44	78,42	297,61	632,08
360	0	0	0	0
390	494,49	894,55	699,66	385,54
420	229,39	289,67	-44,16	-335,13
450	274,71	430,6	214,79	206,4
480	249,87	556,16	730,73	1007,22
510	125,9	244,39	445,45	747,27
540	0	0	0	0
570	-100,44	293,59	574,44	266,34
600	-164,7	-100,03	3,15	-292,21
630	-97,11	80,48	443,99	413,99
660	118,03	485,9	894,3	1109,26
690	208,5	542,94	762,17	846,03
∆Мшшmax	708,15	1421,55	1616,95	1799,99

Критерием нагруженности шатунной шейки служит размах момента:

Определяем значения моментов, скручивающих каждую шатунную шейку и сводим их в таблицу. Определяем по значению наиболее нагруженную шейку.

Наиболее нагруженной является 4-я шатунная шейка ().

Определяем момент сопротивления шатунной шейки на кручение:

Расчет выполняем по пределу выносливости:

где - определено в предыдущем расчете.

Расчет шатунной шейки на изгиб ведется в плоскости кривошипа и перпендикулярной ей плоскости.

Изгибающий момент в плоскости, перпендикулярной к плоскости кривошипа:

где l – расстояние между соседними серединами коренных шеек;

RT – реакция опор при действии тангенциальной силы: RT = -0,5T

Центробежная сила инерции противовеса, расположенного на продолжении щеки:

где mпр – масса противовеса (1,5 кг)

ρ – расстояние от оси вращения коленчатого вала до центра тяжести противовеса (ρ = 60·10-3 м)

Сила инерции вращающихся частей шатуна:

Центробежная сила, действующая на щеку:

где тщ = 1,2 кг – приведенная масса щеки

Центробежная сила, действующая на шатунную шейку:

Реакция опор при действии сил в плоскости кривошипа:

Изгибающий момент, действующий в плоскости кривошипа:

Суммарный изгибающий момент Мφ в плоскости располжения масляного отверстия: φм = 140 º - угол между положительным направлением силы К и осью отверстия.

Результаты вычислений сводим в таблицу.

Расчет производим по пределу текучести:

где

Определяем суммарный запас прочности:

Суммарный запас прочности шатунных шеек для тракторных дизелей должен быть Зшш ≥ 3...5

Расчет щеки.

Моменты, скручивающие щеку:

Момент сопротивления прямоугольного сечения щеки:

Находим касательные напряжения в щеке:

Расчет производим по пределу выносливости.

Определяем:

где