Расчет авиационного звездообразного поршневого двигателя с воздушным охлаждением (прототип АИ-14)
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
Задание на курсовой проект
Произвести расчет авиационного звездообразного поршневого двигателя с воздушным охлаждением (прототип АИ-14).
Исходные данные:
) эффективная мощность на расчетной высоте ;
2) частота вращения коленчатого вала ,();
) число цилиндров ;
) степень сжатия ;
) давление наддува ;
) расчетная высота ;
Объем работы:
Выполнить следующие расчеты:
-Тепловой расчет
Необходимо рассчитать рабочий цикл двигателя, то есть определить параметры, характеризующие отдельные его процессы (наполнение, сжатие, сгорание, расширение, выпуск), и цикл в целом. По данным расчета определить основные размеры двигателя и предполагаемую экономичность.
-Динамический расчет
По данным теплового расчета произвести построение индикаторной диаграммы и определить силы, действующие на все звенья кривошипно-шатунного механизма (КШМ).
-Силовой расчет
1. Расчет поршня .
. Расчет поршневого пальца.
. Расчет шатуна.
. Расчет на прочность коленвала.
Реферат
По выполненному тепловому расчету разработана конструкция 7-ти цилиндрового поршневого двигателя. Этот этап проектирования выполнен в виде чертежа общего вида двигателя масштабе 1:1.
Выполнен динамический расчет двигателя, его уравновешивание, а также силовые расчеты, включающие расчет на прочность коленвала, расчет поршневого пальца, и поршня. По полученным результатам были сделаны соответствующие выводы.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1 Общие сведения о двигателе
1.1 Краткое описание двигателя
1.2 Картер
1.3 Цилиндрово-поршневая группа
1.4 Кривошипно-шатунный механизм
2 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ
2.1 Исходные данные
2.2 Выбор дополнительных исходных данных
2.3 Расчет процесса наполнения
2.4 Расчет процесса сжатия
2.5 Расчет процесса сгорания
2.6 Расчет процесса расширения
2.7 Определение индикаторных параметров двигателя
2.8 Определение эффективных параметров двигателя
2.9 Определение геометрических параметров двигателя
3 ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
3.1 Допущения
3.2 Определение основных размеров КШМ
3.3 Исходные данные для динамического расчета
3.4 Результаты расчета
4 РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДВИГАТЕЛЯ
4.1 Расчет на прочность поршня
4.2 Расчет пальца поршня
4.4 Расчет на удельное давление его трущихся поверхностях
5 РАСЧЕТ ШАТУНА
5.1 Расчет стержня шатуна
5.2 Расчет верхней головки шатуна
6 РАСЧЕТ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА
6.1 Силы, действующие на колено коленчатого вала
6.2 Определения запаса прочности в шатунной шейке
Заключение
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
Авиационный поршневой двигатель представляет собой сложную систему, которая преобразует, с помощью химических процессов, тепловую энергию, заключенную в топливе, и превращает ее в механическую работу.
Основные параметры двигателя (мощность, удельный расход топлива, размеры) обуславливаются характером протекания рабочего процесса и степенью использования тепла, выделяемого при сгорании топлива в цилиндрах.
Для четырехтактных двигателей, рабочий процесс в цилиндре осуществляется за два оборота коленчатого вала и состоит из четырех тактов: наполнения, сжатия, сгорания смеси и расширения продуктов сгорания, и выпуска в атмосферу отработавших газов.
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ДВИГАТЕЛЕ
.1 Краткое описание двигателя
Представленный в данном проекте двигатель - четырехтактный, невысотный, но имеет центробежный нагнетатель для создания наддува на взлётном и номинальном режимах, а также для улучшения смесеобразования, и распределения смеси по цилиндрам.
Двигатель имеет планетарный редуктор, для снижения оборотов, передаваемых от двигателя на винт.
Картер двигателя состоит из носка картера, передней крышки упорного подшипника коленчатого вала, среднего картера, смесесборника и задней крышки.
В полости носка картера размещен механизм редуктора, на наружной поверхности носка имеется фланец для установки регулятора постоянных оборотов.
Средний картер состоит из переднего и заднего полукартеров, соединённых друг с другом при помощи болтов.
Внутри среднего картера размещён кривошипно-шатунный механизм, по периферии картера на соответствующих фланцах устанавливаются цилиндры и маслоотстойник.
К переднему полукартеру крепится на шпильках передняя крышка упорного подшипника и носок картера.
В полости прилива переднего полукартера и на передней крышке упорного подшипника коленчатого вала размещается кулачковая шайба и её привод. Направляющие толкателей монтируются в приливе переднего полукартера. К заднему полукартеру крепится смесесборник, являющийся коллектором рабочей смеси, которая направляется от нагнетателя к цилиндрам.
По периферии смесесборника расположены девять бобышек для установки всасывающих труб цилиндров, на восьми бобышках выполнены приливы с отверстиями для крепления рамы двигателя; в нижней части смесесборника имеется фланец, на котором монтируется переходник с карбюратором.
Внутри смесесборника монтируются: крыльчатка нагнетателя, диффузор, ведущий валик привода нагнетателя и агрегатов, расположенных на задней крышке.
К смесесборнику на шпильках крепится задняя крышка, на фланцах которой