Тепловой и динамический расчет автомобильного двигателя
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
? и совершающей возвратно-поступательное движение, и массы (кг), сосредоточенной в точке В и совершающей вращательное движение:
(3.4)(3.5)(3.6)(3.7)
где масса поршневой группы;
часть массы шатуна, приходящаяся на возвратно-поступательную движущуюся массу, кг;
часть массы шатуна, приходящаяся на вращающуюся движущуюся массу, кг;
часть массы кривошипа, сосредоточенной в точке В.
Для приближенного определения значений , и можно использовать конструктивные массы т (кг/м2), т.е. массы, отнесенные к площади поршня .
Исходя из определения конструктивных масс, значения т, выбранные по справочнику, умножили на площадь (м2) для получения искомых величин т.
Таким образом, имеем:
3.3 Расчет сил инерции
Силы инерции, действующие в КШМ, в соответствии с характером движения приведенных масс подразделяются на силы инерции поступательно движущихся масс , и центробежные силы инерции вращающихся масс , Н:
(3.8)(3.9)
где j ускорение поршня, м/с2;
угловая скорость вращения коленчатого вала для расчетного режима;
(3.10)
Для рядного двигателя центробежная сила инерции является результирующей двух сил:
силы инерции вращающихся масс шатуна
(3.11)
и силы инерции вращающихся масс кривошипа
(3.12)
Силы , рассчитанные для требуемых положений кривошипа (углов ?), заносятся в табл. 3.1.
3.4 Расчет суммарных сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме
Суммарные силы, действующие в КШМ, определяют алгебраическим сложением сил давления газов и сил возвратно-поступательно движущихся масс, Н:
(3.13)
Суммарная сила , как и силы и , направлена по оси цилиндра и приложена к оси поршневого пальца . Воздействие от силы Р передается на стенки цилиндра перпендикулярно его оси и на шатун по направлению его оси.
Сила N (Н), действующая перпендикулярно оси цилиндра, называется нормальной силой воспринимается стенками цилиндра:
(3.14)
где, угол отклонения шатуна от оси цилиндра.
Сила S (Н), действующая вдоль шатуна:
(3.15)
От действия силы S на шатунную шейку возникают две составляющие силы:
сила, направленная по радиусу кривошипа (Н)
(3.16)
тангенциальная сила, направленная по касательной к окружности радиуса кривошипа (Н):
(3.17)
Производим расчеты для всех положений коленчатого вала.
Рассчитанные для требуемых углов ? значения Р, N, S, К, Т заносятся в табл. 3.1.
3.5 Расчет сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала
Аналитически результирующая сила, действующая на шатунную шейку рядного двигателя, учитывается действие сил со стороны только одного из двух расположенных рядом на шейке шатунов, Н:
(3.18)
где сила, действующая на шатунную шейку по кривошипу.
Значения вычисленные для требуемых ? , заносятся в табл. 3.1.
Таблица 3.1- Результаты вычисления сил, действующих в КШМ
?, град?PГ, МпаPГ, НPj, НP, НN, НS, НK, НT, НPК, НRШШ, Н00.105520-12709-121890-12189-121890-195141951430-0.014-69-9989-10058-1422-10158-7999-6261-153241655460-0.014-69-3574-3643-911-3755-1033-3610-8358910490-0.014-69278027117912824-7912711-81168557120-0.014-696355628615716479-45044658-1182912713150-0.014-697209714010107211-66882696-1401314270180-0.014-697149708007080-70800-1440514405210-0.0091-4572097164-10137235-6711-2705-1403614294240-0.007-3563556320-15806514-4528-4683-11853127452700.1469327803473-10133618-1013-3473-833890323000.422079-3574-1495374-1541-4241482-774978893300.844157-9989-5832825-5890-46383630-11963125023603.60517841-1270951320513251320-219321933707.9839493-123912710213192713426461600519136200563904.220786-99891079715271090485876721126268384201.969700-357461261531631417376071-558882514501.1255432780832324288670-24288323-9753128224800.5627716355912622819407-65386763-13863154255100.24512137209842211918506-78893180-15214155435400.146937149784207842-78420-15167151675700.0734672097555-10687630-7077-2852-14402146826000.03517363556528-16326729-4677-4838-12002129406300.03517327802953-8613076-861-2953-818687026600.035173-3574-3401850-3506-9643370-828989486900.035173-9989-98161388-9914-78076110-15132163197200.035173-12709-125360-12536-125360-1986119861
3.6 Построение графиков сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме
Графики изменения сил, действующих в КШМ, в зависимости от угла поворота кривошипа ? строятся в прямоугольной системе координат по данным табл. 3.1
Построение графика (?) ведется как в прямоугольной системе координат, так и в виде полярной диаграммы с базовым направлением (полярной осью) по кривошипу.
При построении графика (?) прямоугольных координатах по расчетным данным табл. 3.1 минимальное и максимальное значения силы (а также необходимые значения в точках перегиба кривой) определяются по полярной диаграмме.
Н;
Н;
Н;
3.7 Построение диаграммы износа шатунной шейки
На основании полярной диаграммы нагрузки на шатунную шейку коленчатого вала производится построение диаграммы износа
Результирующие величины заносятся в таблицу 3.2. По их значениям определяется величина износа в определенной точке шатунной шейки. Масштабный коэффициент для построения диаграммы износа Мр = 10 кН/мм.
Таблица 3.2 Определение суммарных сил, обуславливающих характер износа шатунной шейки.
RШШ iЗначение RШШ i (Н) для лучей123456789101112RШШ 01951419514195141951419514RШШ 3016554165541655416554RШШ 609104910491049104RШШ 908557855785578557RШШ 12012713127131271312713RШШ 15014270142701427014270RШШ 1801440514405144051440514405RШШ 21014294142941429414294RШШ 24012745127451274512745RШШ 2709032903290329032RШШ 3007889788978897889RШШ 33012502125021250212502RШШ 36021932193219321932193RШШ 37020056200562005620056RШШ 3906838683868386838RШШ 4208251825182518251RШШ 45012822128221282212822RШШ 48015425154251542515425RШШ 51015543155431554315543RШШ 5401516715167151671516715167RШШ 57014682146821468214682RШШ 60012940129401294012940RШШ 6308702870287028702RШШ 6608948894889488948RШШ 69016319163191631916319282571261498149332002005620056268942689427911191356282571Величина
износа, мм28.326.114.900222.72.72.819.128.3
3.8 Построение графика суммарного крутящего м?/p>