Двигатель мощностью Ne=100 кВт для привода генератора

Курсовой проект - Транспорт, логистика

Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика

сы шатуна, расположенной над расчётным сечением.

Для многооборотных двигателей: максимальное напряжение сжатия:

минимальное напряжение растяжения

Где Fmin = 0,60510-3 м2 - площадь минимального сечения стержня шатуна, k = 1,2 - коэффициент, учитывающий влияние изгиба.

Амплитуда напряжений

Среднее напряжение

Запас прочности

Что является допустимым для форсированных дизелей средней быстроходности.

 

6.2.3 Расчёт крышки кривошипной головки шатуна

Крышка шатуна нагружается в ВМТ в начале такта впуска силой инерции поступательно-движущихся и вращающихся масс шатуна, расположенных над полостью разъема кривошипной головки.

При расчёте отъёмной крышки шатуна делают следующие допущения:

Стык между крышкой и шатуном не раскрывается, т.е. головка считается неразъёмной;

Сечение головки предполагается постоянным и равным среднему сечению крышки;

Средний диаметр головки считается равным расстоянию между шатунными болтами;

Распределение давлений от растягивающей силы принимается косинусоидальным;

Место заделки считается расположенным под углом ?0 = 400 к горизонтальной оси;

Вкладыши деформируются совместно с головкой.

- поступательно движущиеся массы.

- масса вращающейся части шатуна.

- масса крышки.

- длина среднего сечения крышки

- длина среднего сечения вкладыша

- толщина среднего сечения крышки

- толщина среднего сечения вкладыша

В качестве расчётного усилия Р принимают силы инерции всех движущихся масс, за исключением массы самой крышки

Напряжение изгиба в среднем сечении крышки

, Допускаемые напряжения изгиба -

где - момент инерции и площадь среднего сечения крышки; - момент инерции и площадь среднего сечения вкладыша;- момент сопротивления изгибу.

Для прямоугольного сечения:

Уменьшение диаметра кривошипной головки за счёт деформации во время работы

Для форсированных среднеоборотных двигателей

 

6.2.4 Расчёт шатунных болтов

Сила предварительной затяжки растягивает болт и сжимает соединяемые части шатуна. В результате воздействия силы инерции на крышку нижней головки шатуна на болты передается часть этой силы, вызывая дополнительное удлинение.

Материал болтов: сталь 40ХН2МА

Предел текучести

Предел усталости

Длина болта l = 85 мм

Число болтов I = 2

Внутренний диаметр резьбы

Средний диаметр резьбы

Коэффициент трения в резьбе

Нагрузка на шатунные болты (сила инерции):

Сила затяжки болта

Суммарная сила, действующая на болт

Суммарное напряжение, действующее на болт:

Скручивающая нагрузка, возникающая за счет трения в резьбе болта и гайки:

Касательное напряжение:

Запас прочности по пластическим деформациям:

, что допустимо.

В процессе работы резьбового соединения к постоянным напряжениям от затяжки добавляются переменные - от изменяющейся внешней нагрузки. Их амплитуда:

Запас усталостной прочности:

, что также допустимо.

6.3 Расчет элементов поршневой группы

 

.3.1 Расчет поршневого пальца

 

Рис. 35 - Силовая схема поршневого пальца

 

Материал - сталь 18Х2Н4МА

Расстояние между бобышками b = 50 мм

Опорная длина подшипника a = 48 мм

Длина пальца l = 110 мм

Внутренний диаметр пальца d = 22 мм

Диаметр пальца dп = 44 мм

Расчетная нагрузка - максимальное усилие, с которым палец прижимается к бобышкам:

При схеме нагружения, показанной на рисунке, максимальное напряжение изгиба посередине длины пальца равно

,

что допустимо для пальцев из легированной стали.

Напряжение среза в пальце:

Максимальная срезывающая сила действует на палец в сечениях, расположенных между бобышками и головкой шатуна. Максимальное касательное напряжение в этих сечениях:

, что также допустимо.

Напряжения от овализации поперечного сечения пальца определяются по формулам криволинейного бруса прямоугольного сечения.

 

Рис. 36 - Схема нагружения поршневого пальца

 

Рис. 37 - Эпюры нагружения от овализации

Рис. 38 - Расчётные точки (1-4) поршневого пальца

 

Напряжение на внешней поверхности поршневого пальца в горизонтальном сечении в точке 1 при ? = 0

Напряжение на внешней поверхности поршневого пальца в горизонтальном сечении в точке 2 при ? = 0

Напряжение на внешней поверхности поршневого пальца в вертикальном сечении в точке 3 при ? = 90

Напряжение на внешней поверхности поршневого пальца в вертикальном сечении в точке 4 при ? = 90

Где ;

Эти значения допустимы для форсированных двигателей.

Деформация (увеличение диаметра) пальца в средней части в направлении, перпендикулярном оси цилиндра:

Наибольшие удельные давления на поверхность пальца в шатуне и на бобышки поршня:

; , что можно считать допустимым для высокофорсированных дизелей.

 

6.3.2 Расчёт прочности поршневого кольца

На рабочем режиме кольцо находится в сжатом состоянии и испытывает напряжения изгиба, возникающие в результате действия сил давления от стенок цилиндра, которые направлены радиально к центру кольца. При этом наружные волокна кольца растянуты, а внутренние - сжаты. Рассматривая кольцо как криволинейный брус, лежащий в одной плоскости и нагруженный равномерно распределённой нагрузкой, определяе?/p>