Расчёт детали поршневой группы

где сила инерции части поршня с кольцами, расположенными выше сечения Х-Х:

здесь:

- масса головки поршня с кольцами, расположенной выше сечения Х-Х:

- угловая скорость коленчатого вала, соответствующая максимальной частоте вращения холостого хода:

Напряжения при изгибе и срезе кольцевой перемычки соответственно будут:

Сложное напряжение по третьей теории прочности равно:

Давление между пальцем и бобышками поршня равны:

где lб=0,05м – длина опорной поверхности поршневого пальца в бобышке поршня.

Допустимые значения относительных диаметральных зазоров между стенкой цилиндра и головкой поршня и между стенкой цилиндра и юбкой поршня в холодном состоянии соответственно равны:

Тогда диаметры головки и юбки поршня в холодном состоянии соответственно будут:

Диаметральные зазоры в горячем состоянии между стенкой цилиндра и головкой поршня и между стенкой цилиндра и юбкой поршня соответственно определим по формулам:

где αц=αп=0,0000265 1/К – коэффициенты линейного расширения материалов цилиндра поршня;

при жидкостном охлаждении двигателя Тц=386 К, Тг=490 К, Тю=450 К, Т0=293 К.

Размеры пальца, влияющие на массогабаритные параметры поршня и шатуна определим по статическим данным:

- наружный диаметр:

- внутренний диаметр:

- длина пальца:

Расчётные силы, действующие на палец во втулке верхней головки шатуна и в бобышках поршня соответственно будут:

где сила давления газов при вспышке будет:

сила инерции от массы поршневой группы, действующая на втулку шатуна:

Здесь:

- угловая скорость коленчатого вала на режиме максимального крутящего момента:

Кп=0,82 – коэффициент, учитывающий массу поршневого пальца.

Далее выполним расчёт удельных давлений поршневого пальца.

Удельное давление пальца на втулку верхней головки шатуна определим по формуле:

где lш=50 мм – длина опорной поверхности пальца во втулке верхней головки шатуна.

Удельное давление пальца на бобышке поршня определим по формуле:

где lп=75 мм – общая длина пальца;

b=20 мм – расстояние между торцами бобышек.

Наибольшее напряжение изгиба в среднем сечении по длине равно:

где - отношение внутреннего диаметра пальца к наружному.

Касательные напряжения среза в сечениях между бобышкой поршня и головкой шатуна будут:

Наибольшее увеличение горизонтального внешнего диаметра пальца в средней части от овализации определим по формуле:

где - модуль упругости материала пальца;

Напряжения, возникающие при овализации пальца:

- на наружной поверхности пальца в горизонтальной плоскости:

- на внутренней поверхности пальца в горизонтальной плоскости:

- на наружной поверхности пальца в вертикальной плоскости:

Еще о транспорте:

Расчет цапфы
Диаметр цапфы определяется из условия прочности на срез: Материал цапфы – Сталь 45 улутшение: где: Принимаем диаметр цапфы равным 12 мм. Конструктивно длину цапфы принимаем: L=25. ...

Определение размеров крестовины
Расчёт обычно начинают с определения крестовинного угла по заданной марке крестовины. Если , то (1.1) где – значение марки крестовины, задаваемое обычно в следующих пределах: 1/7, 1/8, 1/9, 1/10, 1/11, 1/12, 1/13, 1/14, 1/15, 1/16, 1/17, 1/18, 1/19, 1/20, 1/21, 1/22. Чтобы найти a, нужно величину t ...

Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя
Оценка приспособляемости. Таблица 1 Расчет выходных данных ДВС λд ωд, рад/с Ne, кВт Ме, Н*м ge, г/ (кВт*ч) Примеч. 0,3 176 21,4 122 262 Nн=59 кВт nн=5600 об/мин. ωн=586 рад/с gн=270 г/ (кВт*ч) 0,4 234 29,3 125 251 0,5 293 36,9 126 243 0,6 352 43,9 125 240 0,7 410 50,0 122 241 0,8 469 ...