Поршневая головка шатуна рассчитывается на:
а) усталостную прочность в сечении от действия инерционных сил, достигающих максимальных значений при работе двигателя на режиме максимальной частоты вращения при холостом ходе;
б) напряжения, возникающие в головке от воздействия на неё запрессованной втулки;
в) усталостную прочность в месте перехода головки шатуна в стержень от действия суммарных сил и запрессованной втулки.
Максимальное напряжение растяжения в сечении поршневой головки шатуна [2]:
; (6.88)
т.к. при сила инерции направлена к оси коленчатого вала и не нагружает сечение [2]:
Pj=-(mп г+mв г)(πnxx max/30)2R(1+λ)=-(0.46+0.035)∙ ∙(3.14∙6202/30)2∙0,036∙(1+0.293)= -9721,8 Н; (6.89)
где масса верхней части головки (выше сечения
),
;
масса поршневой группы,
кг.
Механические свойства легированной стали 40ХН, из которой изготовлен шатун, приведены в таблице 6.1[7]:
Таблица 6.1 - Механические свойства легированной стали 40ХН
Марка стали |
sВ, МПа |
sТ, МПа |
s-1, МПа |
s-1Р, МПа |
tТ, МПа |
t-1, МПа |
40ХН |
1300 |
1200 |
500 |
400 |
390 |
240 |
Отношение предела выносливости при растяжении к пределу текучести [2]:
Коэффициент приведения асимметричного цикла к равноценному симметричному берем:
Для растяжения аs=0,23.
Так как цикл нагружения ассиметричный, то sа=sm=31,44МПа.
Если возникающие в детали нормальные напряжения удовлетворяют условию [2]:
, (6.90)
то расчет проводим по пределу выносливости.
Т.к. , то запас прочности сечения
определяем по пределу выносливости [2]:
(6.91)
где Кs-коэффициент концентрации напряжений [2]:
(6.92)
где: предел прочности,
коэффициент влияния шероховатости поверхности.
Для случая чистового обтачивания, без поверхностного упрочнения
.
коэффициент абсолютных размеров поперечного сечения.
Запас прочности должен быть не менее 2,5 для автотракторных двигателей.
Значение запаса прочности имеет значение несколько выше необходимого для возможности форсирования двигателя.
В поршневой головке шатуна имеют место напряжения, обусловленные запрессовкой в нее втулки:
где натяг посадки втулки,
.
Т.к. втулка и головка стальные коэффициенты температурного расширения у них одинаковы.
Статьи о транспорте:
Имитационные испытания
В отечественной технологии судостроения было разработано достаточно большое количество имитационных испытаний, нашедших широкое применение в мировой практике. Имитационные испытания — это вид сдаточных испытаний судна, при которых проверка спецификационных параметров судового оборудования производ ...
Техника безопасности при ТО и ремонте
Слесарно-монтажные инструменты, применяемые на постах, должны быть исправными. Не допускается использование ключей с изношенными гранями и несоответствующих размеров, применение рычагов для увеличения плеча гаечных ключей, а также применение зубил и молотка для отвёртывания гаек. Рукоятки отвёрток ...
Управление качеством техобслуживания и техремонта автомобилей
Существующая система ТО и ремонта сформировалась в основном в 50 - 60-е года и явилась для того времени прогрессивной формой поддержания работоспособности подвижного состава. Формирование структуры системы ТО и ремонта определялось установившимся уровнем надежности и качества изготовления автомоби ...