Дизельные двигатели речных судов
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
?ой и мотылевой шейках:
Важным параметром, характеризующим подшипник, является его относительная длина:
которая у коренных подшипников лежит в пределах =0,35…0,75, а у кривошипных - в пределах от 0,55 до 1,00.
Следовательно, длина шейки вала и подшипника могут быть определены по формуле:
Длина коренной шейки:
при
принимаем
Длина мотылевой шейки:
при
принимаем
Временное сопротивление растяжению:
Rm =650 МПа
Коэффициент а, учитывающий характер упрочнения материала вала и определяемый:
,9 - для валов с азотированием всей поверхности либо подвергнутых другому виду упрочнения, одобренному Регистром;
,95 - кованных в штампах или в направлении волокон;
- для валов, не подвергнутых упрочнению.
Принимаем а = 0,95
Для однорядных двигателей коэффициенты А и В =1
Коэффициент , принимаем по таблице 1.5.
Таблица 1.5.
Число цилиндров123456789104,84,85,085,375,675,956,246,536,877,1
Коэффициент
Вычислим коэффициент t для четырехтактного двигателя:
Расстояние между осями соседних цилиндров:
коэффициент к1 = 1,5
Диаметр шеек вала должны быть не меньше определяемого по формуле:
Отношение диаметра шеек к их минимальному значению:
Ширина щек коленчатого вала в первом приближении:
Расстояние между серединами коренной шейки и щеки, вычисляется по формуле:
Толщина щек коленчатого вала в первом приближении:
Абсолютное значение перекрытия:
Толщина щек коленчатого вала, рассчитывается в зависимости от значений коэффициентов и .
Промежуточные значения коэффициентов и , приведены в таблицах 1.6. и 1.7., определяются путём линейного интерполирования.
Значения коэффициентов .
Таблица 1.6.
b/dk1.21.41.51.82.02.20.920.951.01.01.151.27
Значения коэффициентов
Таблица 1.7.
00.20.40.60.81.01.20.074.54.54.284.13.73.32.750.103.53.53.343.182.882.572.180.152.92.92.822.652.42.071.830.202.52.52.412.322.061.791.610.252.32.32.22.11.91.71.4примечания: 1. - радиус галтели, мм
. - абсолютное значение перекрытия, мм
3. - толщина щек коленчатого вала, мм
Отношение:
Значение коэффициента = 1
Отношение:
Отношение:
Значение коэффициента = 2.1
Толщина щек коленчатого вала, рассчитывается во втором приближении:
Радиус галтели:
Расстояние между серединами коренной шейки и щеки:
Минимальная ширина щеки:
Отношение расчетной и минимальной ширины щеки:
Минимальная высота щеки:
Расстояние между осями соседних цилиндров:
Определение напряженного состояния коленчатого вала
Для судовых дизелей коленчатые валы изготавливаются цельными ковкой или штамповкой из углеродистых сталей марок 35, 40, 45Г2, 50 и 50Г, из легированных сталей марок 18ХНВА, 38ХНЗМА, 40ХНМА.
С целью повышения износоустойчивости, поверхности кривошипных и рамовых шеек закаливают ТВЧ, азотируют или цементируют.
Коренная шейка
Величина максимальной газовой силы:
Момент от действия максимальной газовой силы:
Момент сопротивления:
Напряжения изгиба коренной шейки от действия максимальной газовой силы:
Касательная сила, действующая на вторую коренную шейку коленчатого вала:
Крутящий момент, действующий на вторую коренную шейку коленчатого вала:
Полярный момент сопротивления:
Напряжение кручения коренной шейки:
Суммарные напряжения в коренной шейке:
Щека коленчатого вала
Момент от действия максимальной газовой силы:
Момент сопротивления щеки:
Напряжение изгиба щеки от действия максимальной газовой силы;
Момент, действующий на щеку от тангенциальной силы:
Момент сопротивления щеки:
Напряжение изгиба щеки от действия тангенциальной силы:
Напряжение сжатия щеки от действия Pz/2:
Суммарные напряжения в щеке:
Мотылевая шейка
Момент, изгибающий мотылевую шейку:
Момент сопротивления шейки:
Напряжение изгиба мотылевой шейки:
Полярный момент сопротивления мотылевой шейки:
Момент, действующий на мотылевую шейку от тангенциальной силы:
Напряжения кручения:
Суммарные напряжения, действующие на мотылевую шейку:
При статических нагрузках за предел прочности принимают предел текучести. Для стали 40ХНМА он равен 390 - 785 МПа.
Запас прочности рассчитывают для максимальных - суммарных напряжений, действующих на мотылевую шейку:
4.2 Расчет на прочность деталей цилиндро-поршневой группы
.2.1 Расчет поршня
Поршни судовых дизелей изготовляют из чугуна марок СЧ32, СЧ24, СЧ28 и из алюминиевых сплавов марок АЛ-1, АК-2, АК-4, литейного жаропрочного сплава АЛ-19. Алюминиевые поршни легче чугунных. Это