Расчет деталей двигателя на прочность

-Максимальное и минимальное напряжение а симметричного цикла

-Среднее напряжение и амплитуда напряжений

то запас прочности в сечении перехода головки шатуна в стержень определяем по пределу текучести

Расчет кривошипной головки шатуна

Исходные данные

Масса шатунной группы: mш = 1,245 кг

Масса шатуна, сосредоточенная на оси поршневого пальца mшп = 0,342 кг

Масса шатуна, сосредоточенная на оси кривошипа mшк = 0,903 кг

Масса крышки кривошипной головки mкр = 0,25 mш=0,311 кг

Диаметр шатунной шейки dшш = 60мм

Толщина стенки вкладыша tb = 3,14 мм

Расстояние между шатунными болтами сб = 77 мм

Длина кривошипной головки lk = 27 мм

Максимальная сила инерции

Момент сопротивления расчетного сечения:

Момент инерции вкладыша и крышки

Напряжения изгиба крышки и вкладыша.

;

Расчет стержня шатуна

Длина шатуна: lш = 166 мм

Размеры сечения шатуна: bш=15,75 мм, aш=7,5 мм, tш=4мм, hш=30 мм

Внутренний диаметр головки d1 =67мм

Из динамического расчета имеем:

Площадь и момент инерции расчетного сечения В – В

Максимальное напряжение от сжимающей силы в плоскости качания шатуна

В плоскости перпендикулярной плоскости качания шатуна

L1 – длина стержня шатуна между расточками верхней и нижней головок шатуна.

L0– расстояние между осями головок шатуна.

Минимальное напряжение осей растягивающей силы

Средние напряжения и амплитуды цикла:

где - эффективный коэффициент концентрации напряжений;

т.к.

и

запас прочности в сечении определяется по пределу усталости

Расчет шатунных болтов

Из расчета кривошипной головки шатуна имеем: максимальная сила инерции, растягивающая кривошипную головку и шатунный болт Pjp=0,0122МH

Принимаем:

номинальный диаметр болта d=11 мм

шаг резьбы t=1 мм

количество болтов iб=2

материал болта Сталь 40Х ГОСТ4543 – 71

Для указанной стали имеем: σв = 800 МПа

σт = 700 МПа

σ-1р = 260 МПа

ασ = 0,12

;

;

Сила предварительной затяжки

;

Суммарная сила, растягивающая болт

, Н;

где х = 0,2 – коэффициент основной нагрузки резьбового соединения

;

Максимальное и минимальное напряжение, возникающее в болтах:

Среднее напряжение и амплитуда цикла

;

;

т.к. , то запас прочности

определяется по пределу текучести

Расчет коленчатого вала на прочность

Коленчатый вал – наиболее сложная в конструктивном отношении и наиболее напряженная деталь двигателя, воспринимающая периодические нагрузки от сил давления газов, сил инерции и их моментов.

Исходные данные:

Радиус кривошипа R=44,7мм

Наружный диаметр коренной шейки

Информация по теме:

Приведение масс кривошипно-шатунного механизма
Определяем площадь поршня Масса поршневой группы (для поршня из алюминиевого сплава ) Масса шатуна () Масса шатуна, сосредоточенная на оси поршневого пальца: Масса шатуна, сосредоточенная на оси кривошипа: Масса неуравновешенных частей одного колена вала без противовесов () Массы, совершающие возвр ...

Тип и назначение судна
Назначение судна – перевозка генеральных грузов, металл в рулонах, насыпных грузов, включая зерно, уголь, лес, 20 и 40 футовые контейнеры. Район плавания – внутренние водные пути Европейской части России, Сибири, моря: Балтийское, Северное, Черное, Каспийское, Средиземноморье, Японское с ограничени ...

Расчет шлицов
Шлицевые соединения — это многошпоночные соединения со шпонками, выполненными заодно с валом или ступицей. В данном механизме используются прямобочные зубчатые (шлицевые) соединения. Размеры зубьев аналогично шпонкам выбирают по таблицам в зависимости от диаметра вала. Боковые поверхности зубьев ис ...