Расчеты на прочность деталей ДВС при напряжениях, переменных во времени. Гоц А.Н. - 82 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВлГУ | Владимир

Составители: 

Рубрика: 

82
()
=
⋅+⋅
=
σψ+
β
σ
=
σ
σ
−
σ
4,6445,07,16
95,0
05,3
150
Д
1
m
K
n
2,68.
Момент сопротивления кручению шатунной шейки (по сечению k-k,
см. рис. 54) равен
(
)
6
3
33
шш
шш
107,21
16
104814,3
16
−
−
⋅=
⋅⋅
=
π
=
d
W
p
м
3
.
Максимальное и минимальное касательные напряжения знакопере-
менного цикла
6
шш
maxкр
max
107,21
588
−
⋅
==τ
p
W
M
= 27,1 МПа;
4,19
107,21
420
6
шш
minкр
min
−=
⋅
−
==τ
−
p
W
M
МПа.
Среднее напряжение τ
m
и амплитуда напряжений τ
a
:
85,3
2
4,191,27
2
minmax
=
−
=
τ
+
τ
=τ
m
МПа;
25,23
2
4,191,27
2
minmax
=
+
=
τ
−
τ
=τ
a
МПа.
При r/h = 4/18 = 0,222 определим эффективный коэффициент кон-
центрации напряжений с учетом масштабного фактора
()
Д
τ
K (прил. 13,
рис. П2):
()
()
2001,02001,0
Д
222,07787,16789,0
1
7717,16789,0
1
⋅+−
=
⋅+−
=
τ
dr
K
=
= 1,588.
Для тонкого шлифования β
σ
=β
τ
= 0,96; коэффициент ψ
τ
= 0,464..0,485
(прил. 1, табл. П5).
В соответствии с прил. 1, табл. П5 предельное значение для чугуна
ВЧ 40-10 κ
τ
= 0,235…0,333. Так как коэффициент постоянства нагружения
κ
τ
= 3,85/23,25 = 0,166, то расчет следует вести по усталости.
Частный запас прочности по касательным напряжениям n
τ
равен: 
                                     σ −1                             150
                      nσ =                         =                                   = 2,68.
                             (K σ )Д                      3,05
                                                               ⋅ 16,7 + 0,445 ⋅ 6,4
                                        + ψ σσm           0,95
                                β
      Момент сопротивления кручению шатунной шейки (по сечению k-k,
см. рис. 54) равен

              W p шш =
                          3
                       πd шш
                             =
                               3,14 ⋅ 48 ⋅ 10 − 3         (
                                                  = 21,7 ⋅ 10 − 6 м3.
                                                                        )3
                        16             16
     Максимальное и минимальное касательные напряжения знакопере-
менного цикла
                                        M кр max              588
                             τ max =                  =                      = 27,1 МПа;
                                         W p шш           21,7 ⋅ 10 − 6
                                     M кр min              − 420
                           τ min =                =                     = −19,4 МПа.
                                        W p шш                     −6
                                                      21,7 ⋅ 10
       Среднее напряжение τm и амплитуда напряжений τa:
                        τ    + τ min 27,1 − 19,4
                  τ m = max          =           = 3,85 МПа;
                             2            2
                       τ    − τ min 27,1 + 19,4
                  τ a = max         =           = 23,25 МПа.
                            2            2
     При r/h = 4/18 = 0,222 определим эффективный коэффициент кон-
центрации напряжений с учетом масштабного фактора (K τ )Д (прил. 13,
рис. П2):
                                    1                                              1
     (K τ )Д   =                                              =                                     =
                   − 0,6789 + 1,7717 ⋅ (r d )0,2001               − 0,6789 + 1,7787 ⋅ 0,2220,2001
= 1,588.
     Для тонкого шлифования βσ =βτ = 0,96; коэффициент ψτ = 0,464..0,485
(прил. 1, табл. П5).
       В соответствии с прил. 1, табл. П5 предельное значение для чугуна
ВЧ 40-10 κτ = 0,235…0,333. Так как коэффициент постоянства нагружения
κτ = 3,85/23,25 = 0,166, то расчет следует вести по усталости.
       Частный запас прочности по касательным напряжениям nτ равен:

82

Страницы