Расчет автомобильного двигателя

Курсовой проект - Транспорт, логистика

Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика

остальных углов ПКВ, занося результаты в таблицу 3.

.1.9. Определяем крутящий момент от одного цилиндра:

 

, Нм.

Здесь , м2, - площадь поршня.

 

, Нм.

Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ, занося результаты в таблицу 3.

Определяем крутящий момент от i цилиндров, пользуясь таблицей 2.

 

Таблица 2. Результаты расчета суммарного крутящего момента (1-3-4-2).

Цилиндры, Нм1342,Нм,Нм,Нм,Нм00540018003600030-238,74570-106,38210-106,73390288,13-165,7260-135,42600-181,218240-180,92420144,49-353,0990108,62630-108,61270-117,86450236,13118,27120182,35660135,4230097,00480242,93657,71150106,38690240,09330137,29510132,26616,0318007200360054000

Период изменения суммарного крутящего момента равен: .

После построения графика суммарного крутящего момента определяется средний индикаторный момент:

 

, Нм.

 

Приблизительно величина

 

, Нм.

 

Здесь ,- площади диаграммы суммарного крутящего момента, расположенные над и под осью абсцисс соответственно; - длина диаграммы , соответствующая периоду изменения суммарного крутящего момента; - масштаб крутящего момента по оси ординат, Нм/мм. Полученное значение сравниваем со значением среднего индикаторного момента, определенным в тепловом расчете.

Рассчитаем удельную центробежную силу инерции от вращающихся неуравновешенных масс, сосредоточенных на радиусе кривошипа:

 

, МПа,

 

где

Рассчитываем силу, действующую на поверхность шатунной шейки:

 

, МПа

 

, МПа

Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ, занося результаты в таблицу 3.

 

2.2 Построение развернутой диаграммы нагрузки на поверхность шатунной шейки

 

В таблице 3 рассчитана сила , действующая на поверхность шатунной шейки. Строим ее диаграмму в зависимости от угла поворота кривошипа и определяем среднее значение:

 

, МПа

 

Среднее значение силы можно определить, подсчитав площадь между графиком и осью абсцисс, разделив на длину диаграммы. Полученная величина умножается на масштаб по оси ординат.

Приблизительно величина

 

,

 

где F - площадь между графиком и осью абсцисс; - длина диаграммы;

- масштаб по оси ординат.

, МПа

 

2.3 Построение полярной диаграммы сил, действующих на шатунную шейку

 

Строим координатную систему и с центром в точке О, в которой отрицательная ось направлена вверх.

В таблице 3 каждому значению соответствует точка с координатами . Наносим на плоскость и эти точки. Последовательно соединяя точки, получим полярную диаграмму. Вектор, соединяющий центр О с любой точкой диаграммы, указывает направление вектора и его величину в соответствующем масштабе.

Строим новый центр , отстоящий от О по оси на величину удельной центробежной силы от вращающейся нижней части шатуна .

В этом центре условно располагают шатунную шейку с диаметром .

Вектор, соединяющий центр с любой точкой построенной диаграммы, указывает направление действия силы на поверхность шатунной шейки и ее величину в соответствующем масштабе.

Касательные линии из центра к верхней и нижней частям полярной диаграммы отсекают наиболее нагруженную от наименее нагруженной части поверхности шатунной шейки.

Маслоотводящее отверстие располагают в середине наименее нагруженной части поверхности шатунной шейки, для чего восстанавливают перпендикуляр к хорде, соединяющей точки пересечения касательных к верхней и нижней частям полярной диаграммы.

 

3. РАСЧЕТ ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЯ НА ПРОЧНОСТЬ

 

 

 

.1 Расчет поршня

 

Рассчитываем напряжение изгиба на днище поршня от газовой силы:

для компрессионного кольца

 

(50…150МПа)

 

где - относительная толщина днища поршня;

- относительный внутренний диаметр поршня;

- относительная толщина стенки головки поршня;

- относительная радиальная толщина кольца;

- радиальный зазор кольца в канавке поршня;

- давление в цилиндре после подвода тепла.

для маслосъемного кольца

 

 

относительный внутренний диаметр поршня;

- относительная радиальная толщина кольца;

- радиальный зазор кольца в канавке поршня;

При наличии ребер жесткости МПа для алюминиевых поршней.

Рассчитываем напряжение сжатия от газовых сил в сечении X-X, ослабленном масляными отверстиями:

для маслосъемного кольца

 

(30…40МПа)

 

где - площадь расчетного сечения с учетом ослабления его отверстиями для отвода масла;

 

- относительный диаметр поршня по дну канавки;

 

 

- относительный диаметр масляного канала;

- число масляных отверстий в поршне.

Рассчитываем напряжение разрыва в сечении Х-Х от максимальной инерционной силы (при ):

для маслосъемного кольца

 

(4…10МПа)

 

где - сила инерции от масс поршневой группы, расположенной выше сечения Х-Х:

 

 

Учитывая статистические данные, а также соотношения:

 

получим

 

Напряжение в верхней кольцевой перемычке:

напряжение среза

 

где - относительная толщина первой кольцевой перемычки.

напряжение изгиба:

Сложное напряжение по третьей теории прочности:

 

 

где

Удельное давление поршня, отнесенное в высоте юбки поршня:

 

(0,33…0,96)

 

где - относительная высота юбки поршня;

МПа - удельная суммарная сила, д?/p>