Расчет поршневой головки шатуна

коэффициент температурного расширения стальной втулки [2]:

(6.93)

коэффициент температурного расширения для стальной головки [2]:

; (6.94)

Давление от натяга D∑ на поверхности соприкосновения втулки с головкой считается равномерно-распределенным и определяется по формуле [2]:

P=∆ ∑/{d{[(dг2+d2)/( dг2-d2)+μг]/Ег+[( d2+dн2)/( d2-dн2)-μв]/Ев}}= =0,08/{29,2{[(36,52+29,22)/( 36,52-29,22)+0,3]/2∙105+[( 29,22+242)/( 29,22-242)- -0,25]/1,15∙105}}=35,2 МПа. (6.95)

где: dг, d, dн, - соответственно наружный и внутренний диаметр поршневой головки и внутренний диаметр втулки, мм (dг=36,5мм, d=29,2мм, dн=24мм) [2]:

mг, Ег - коэффициент Пуассона и модуль упругости материала поршневой головки (сталь);

mв, Ев - коэффициент Пуассона и модуль упругости материала втулки ;

Напряжение на внешней и внутренней поверхностях поршневой головки от действия суммарного натяга определяются по формуле Ламе [2]:

σ'α=2рd2/( dг2-d2)=235.2∙29.22/(36.52-29.22)=125.2 МПа (6.96)

σ'i=p( dг2+d2)/( dг2-d2)=35.2(36.5 2+29.22) /(36.5 2-29.22)=159.4МПа. (6.97)

Напряжения s¢а, s¢I не должны превышать 100…170 МПа.

В теле поршневой головки шатуна напряжения от силы инерции Рj п.г. деталей поршневой группы рассчитывается в предположении, что радиальное давление, создаваемое этой силой, по внутренней поверхности верхней половины головки распределяются равномерно.

Напряжения подсчитывают по уравнениям для бруса малой кривизны, предполагается, что криволинейная балка защемлена в местах перехода проушины в стержень. Головку рассекают по продольной оси симметрии шатуна, а действие отброшенной правой части заменяется нормальной силой Nj0 и изгибающим моментом Mj0, которые определяются по следующим эмпирическим зависимостям:

(6.98)

(6.99)

где j¢з-угол заделки,

rср- средний радиус головки шатуна [2]:

Угол заделки j¢з=120°

Максимальная сила, растягивающая поршневую головку шатуна [2]:

Рj п г=-mп гRω2(1+λ)=-0,46∙0.036∙607.12(1+0.293)=-11711.7 Н. (6.100)

Значения Mj1 и Nj1 для текущего значения j¢, изменяющегося от 0° до 90° (участок 1 рисунок 6.3), определяется по формулам [2]:

(6.101)

. (6.102)

Значения Mj2 и Nj2 для текущего значения j¢= 120° (участок 2), определяется по формулам[2]:

(6.103)

;

(6.104)

Рисунок 6.3- Распределение нагрузок при растяжении.

Напряжения в крайних волокнах у внешней поверхности [2]:

; (6.105)

у внутренней:

; (6.106)

где толщина стенки головки,

соответственно момент и нормальная сила в рассматриваемом сечении;

b-коэффициент, учитывающий наличие запрессованной стальной втулки с натягом [2]:

b=EгFг/(ЕгFг+EвFв)= 2∙105∙ 262,8/(2∙105∙ 262,8+1,15∙105∙176,4)=0,72. (6.107)

где площади сечения соответственно стенок головки и втулки [2]:

(6.108)

(6.109)

Расчитываем напряжения в крайних волокнах у внешней поверхности по формулам (6.105),(6.106):

Статьи о транспорте:

Индикаторные показатели рабочего цикла
Среднее индикаторное давление Среднее теоретическое индикаторное давление в МПа: ; Среднее действительное индикаторное давление действительного цикла в МПа: ; где — коэффициент полноты индикаторной диаграммы =0,94…0,97 Принимаем =0,96 Индикаторный КПД ; Индикаторный удельный ...

Двигатель внутреннего сгорания как объект регулирования
Статистические характеристики двигателя внутреннего сгорания Если частота вращения коленчатого вала – регулируемый параметр,то статическими характеристиками двигателя являются его внешняя и скоростная характеристики. Внешняя скоростная характеристика двигателя может быть рассчитана по эмпирическ ...

Европейская схема торговли квотами на эмиссию парниковых газов
В рамках общего развития мировой экономики для авиационной отрасли характерны быстрые темпы роста. С 1960 года темпы роста объема пассажирских перевозок (выражаемого в коммерческих пассажиро-километрах) составляют примерно 9 % в год, что в 2,4 раза превышает средние темпы роста валового внутреннег ...