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