Тепловой расчет и тепловой баланс карбюраторного двигателя и двигателя с впрыском топлива. Мелисаров В.М - 70 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 3.5
3.2.1. РАСЧЁТ ПОРШНЕВОЙ ГОЛОВКИ ШАТУНА ДВИГАТЕЛЯ
С РАСПРЕДЕЛЁННЫМ ВПРЫСКОМ ТОПЛИВА
Из теплового и динамического расчётов имеем давление сгорания p
zд
= 5,2 MПа на режиме n = n
N
= 4800
при φ = 370°, массу поршневой группы m
п
= 0,5024 кг; массу шатунной группы m
ш
= 0,754 кг; максимальную
(разностную) частоту вращения при холостом ходе n
x, x max
= = 6000 мин
–1
, ход поршня S = 78 мм; площадь
поршня F
п
= 50,24 см
2
, λ = 0,285. Из расчёта поршневой группы имеем диаметр поршневого пальца d
п
= 22 мм;
длину поршневой головки шатуна l
ш
= 28 мм. По таблице 3.3 принимаем: наружный диаметр головки d
г
= 30,4
мм; внутренний диаметр головки d = 24,4 мм; радиальную толщину стенки головки h
г
= (d
г
– d) / 2 = (30,4 – 24,4)
/ 2 = 3 мм; радиальную толщину стенки втулки s
в
= (d – d
п
) / 2 = (24,4 – 22) / 2 = l,2 мм.
Материал шатуна – углеродистая сталь 45Г2; E
ш
= 2,2 · 10
5
МПа, α
т
= 1·10
–5
1/К. Материал втулки – бронза;
E
в
= 1,5·10
5
МПа, α
в
=
= 1,8·10
–5
1/K.
По таблицам 3.4 и 3.5 для углеродистой стали 45Г2:
– предел прочности σ
т
= 800 МПа;
– пределы усталости при изгибе σ
–1
= 350 МПа и растяжении – сжатии σ
–1р
= 210 МПа;
– предел текучести σ
т
= 420 МПа;
– коэффициенты приведения цикла при изгибе α
σ
= 0,17 и растяжении – сжатии α
σ
= 0,12.
Учитывая что детали шатунной группы работают в условиях переменных нагрузок, расчёт проводится на
статическую прочность от действия максимальной силы и на усталостную прочность от действия постоянно
изменяющихся нагрузок. Усталостная прочность зависит от характера изменения нагрузки, вызывающей сим-
метричное, асимметричное или пульсирующее напряжение. В нашем случае в сечении I–I (см. рис. 3.5) напряже-
ния изменяются по закону пульсирующего цикла. При переменных нагрузках за опасное напряжение принимается
предел усталости σ
r
(для пульсирующего цикла σ
r
= σ
0
) или пределу текучести σ
т
.
При возникновении в детали нормальных или касательных напряжений, удовлетворяющих условию
)1/()(/
σσσ
β
−
α−β>σσ
mа
или )1/()(/
τττ
β
−
α
−
β
>
τ
τ
mа
,
расчёт производится по пределу усталости.
При возникновении в деталях напряжений, удовлетворяющих
условию
)1/()(/
σσσ
β
−
α−β<σ
σ
mа
или )1/()(/
τττ
β
−
α
−
β
<
τ
τ
mа
,
расчёт ведётся по пределу текучести, где
σ
β и
τ
β
– отношение предела усталости при изгибе или кручении к
пределу текучести:
Т
σ−σ=β
σ
/1 и
Т
τ
−τ=β
τ
/1 , где
σ
α
и
τ
α
берутся из табл. 3.3.

Страницы