Расчет на прочность основных деталей и расчет систем двигателя

Информация » Конструирование бензинового двигателя для легкового автомобиля » Расчет на прочность основных деталей и расчет систем двигателя

Страница 1

Расчет поршневой группы

Поршневая группа двигателя включает: поршень, поршневой палец, поршневые кольца и детали крепления пальца (стопорные кольца). Основное ее назначение:

а) Образование вместе со стенками цилиндра и поверхностью камеры сгорания пространства переменного объема, в котором совершаются рабочие процессы двигателя, и обеспечение герметичности этого пространства;

б) Передача боковых усилий от шатуна стенкам цилиндра;

в) Передача шатуну давления газов, воспринимаемого поршнем;

г) Выполнение функций съема и распределения масла по зеркалу цилиндра.

Расчет поршня

Поршень изготовлен из алюминиевого сплава Ал25 методом литья.

Рисунок 6.1 – Расчётная схема поршня

Рассчитаем головку поршня. Головка поршня рассчитывается на сжатие.

Напряжения в сечении, ослабленном отверстиями для отвода масла [2]:

, (6.59)

где FA-A-площадь сечения, ослабленного отверстиями для отвода масла,

Fп – площадь поршня;

Pzmax-максимальная сила давления газов, на днище поршня.

Напряжение sс не должны превышать для алюминиевых поршней 30…40 МПа.

Напряжения от сжатия sс=30,21 МПа не превышает допускаемых. Прочность обеспечивается.

Растягивающие напряжения в сечении, ослабленном отверстиями для отвода масла [2]:

, (6.60)

где сила инерции части поршня с кольцами, расположенной выше сечения FA-A [2]:

, (6.61)

где mг-масса головки поршня: ;

w-частота вращения вала двигателя в режиме холостого хода [2]:

, (6.62)

где nх.х.max.=1,07n=1,07×5800=6206 мин-1- максимальная частота вращения вала двигателя в режиме холостого хода.

Напряжения sР не должны превышать для алюминиевых поршней 4…10 МПа. Напряжение от растяжения sР=4,44МПа не превышает допустимые. Прочность обеспечивается.

Напряжения при изгибе и срезе кольцевой перемычки [2]:

(6.63)

, (6.64)

где высота первой перемычки.

Суммарные напряжения согласно третьей гипотезе прочности[2]:

. (6.65)

Напряжения sS не должны превышать 30…40 МПа для поршней из алюминиевых сплавов. Суммарные напряжения sS=17 МПа не превышают допускаемые. Прочность обеспечивается.

Рассчитаем юбку поршня. Максимальное удельное давление на юбку поршня [2]:

, (6.66)

где Nmax-наибольшая нормальная сила, действующая на стенку цилиндра [2]:

, (6.67)

где hю-высота юбки, hю=60 мм.

Удельное давление на стенку цилиндра pю не должно превышать 1 МПа. Удельное давление pю=0,7543 МПа не превышает допустимого. Прочность обеспечивается.

Рассчитаем диаметры головки и юбки поршня.

Диаметры головки и юбки поршня в холодном состоянии [2]:

; (6.68)

, (6.69)

где =0,56мм ,=0,16 мм

Диаметральные зазоры в горячем состоянии [2]:

Страницы: 1 2 3

Статьи о транспорте:

Подбор подшипников
Предварительный выбор подшипников качения В соответствии с таблицей 7.2. [21] определяем тип, серию и схему установки подшипников. Для быстроходного вала: Тип: роликовый конический типа 7000 при n1< 1500 об/мин Серия: легкая Угол контакта α= 11…16˚ для типа 7000 Схема установки: ...

Силовые приводы аэродинамических органов управления
Требования к силовым приводам Чтобы отклонить аэродинамические органы управления на заданный угол системой управления, необходимо преодолеть шарнирные моменты, возникающие на них. Эти функции возложены на силовые приводы органов управления, которые являются собственно исполнительными элементами с ...

Определение необходимого количества оборудования и построение графиков загрузки оборудования
Расчет количества единиц определяется: , (8.54) где - эффективный годовой фонд времени работы единицы оборудования, . Если полученное число единиц оборудования для данной операции, окажется дробным, оно округляется до целого в сторону увеличения. Коэффициент загрузки станка определяется как ...

Разделы сайта

Copyright © 2019 - All Rights Reserved - www.transportzones.ru