Тепловой расчет и тепловой баланс карбюраторного двигателя и двигателя с впрыском топлива. Мелисаров В.М - 72 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

45Г2 700...920 420 310…400 210 260 180...220
50 630...800 350 270...350 200...260 – 160...210
50Г 650...850 370 290...360 – – –
60Г 670...870 340 250...320 210 250 170
65 750 ... 1000 380 270...360 220...260 260 170...210
65Г 820...920 400 300 220 260 180
Поршневая головка шатуна рассчитывается на:
а) усталостную прочность в сечении I–I от действия инерционных сил достигающих максимальных значе-
ний при работе бензинового двигателя на режиме разностной частоты вращения вала, равной
≈ 1,38 n
N
;
б) напряжения, возникающие в головке от воздействия на неё запрессованной втулки;
в) усталостную прочность в сечении А–А от действия суммарных сил и запрессованной втулки. Расчёт
ведётся для решения работы двигателя максимальных суммарных сил.
Сечение I–I поршневой головки нагружается на режиме n = n
хх
переменной силой инерции масс поршневой
головки m
п
и верхней части головки m
в. г
.
Сила инерции создаёт в сечении I–I максимальное напряжение
)2(/)1()(
шгmax..гв.пmax
lhRmm
хх
λ+ω+=σ
и
минимальное
0
min
=σ напряжение, следовательно, напряжения в сечении I–I изменяются по закону пульси-
рующего цикла.
Определим максимальное напряжение пульсирующего цикла
=
λ+ω+
=σ
шг
2
max.гв.п
max
2
)1()(
lh
Rmm
xx
39,64
028,003,02
10)285,01(039,0628)045,05024,0(
62
=
⋅⋅
⋅+⋅+
=
−
МПа,
где m
в. г
= 0,06m
ш
= 0,06 – 0,754 = 0,045 кг – масса части головки выше сечения I–I
ω
x.x max
= πn
x.x max
/ 3,14 = 6000 / 30 = 628 рад/с;
среднее напряжение и амплитуда напряжений будет
σ
mо
= σ
aо
= σ
max
/ 2 = 64,39 / 2 = 32,195 МПа;
σ
akо
= σ
aо
κ
σ
/ (ε
м
ε
п
) = 32,195 1,272 / (0,86 – 0,9) = 50 МПа,
где κ
σ
= 1,2 + 1,8 · 10
–4
(σ
в
– 400) = 1,2 +1,8 · 10
–4
· (800 – 400) = 1,272 – эффективный коэффициент концентрации
напряжений (головка не имеет резких переходов и концентрация напряжения в основном зависит от качествен-
ной структуры материала); ε
м
= 0,86 – масштабный коэффициент, определяется по табл. 3.7 (максимальный
размер для сечения I–I составляет 28 мм); ε
п
= 0,9 – коэффициент поверхностной чувствительности, определя-
ется по табл. 3.8 (чистовое обтачивание внутренней поверхности головки); так как
σ
ak0
/ σ
m0
= 50 / 30 / 455 = 1 / 64 > (β
σ
– α
σ
) / (1 – β
σ
) = 0,76,
то запас прочности в сечении I–I определяется по пределу усталости:
n = σ
–1р
/ (σ
ak0
+ α
σ
σ
m0
) = 210 / (50 + 0 / 12 · 30 / 455) = 3,9.
Суммарный натяг, мм
∆
∑
= ∆ +∆
t
= 0,04 + 0,0215 = 0,0615 мм,
где ∆ = 0,04 мм – натяг посадки бронзовой втулки; ∆
t
= d (α
в
– α
т
) ∆Т = = 24,4 (1,8 · 10
–5
–
1,0
· 10
5
) · 110 = 0,0215 мм – температурный натяг; ∆T = 110 К – средний подогрев головки и втулки;

Страницы