Проектирование автотракторных двигателей. Зейнетдинов Р.А - 96 стр.

UptoLike

95
Расчетная нормальная сила N
г
с учетом совместной деформации головки и
втулки от запрессовки, составит
N
г
α
=кN
α
; N
г1
=к
N
1
; N
г2
=к
N
2
, (5.13)
к коэффициент, учитывающий наличие запресcованной с натягом бронзо-
вой втулки
1
1
+=
ГГ
втвт
АE
АЕ
к
, (5.14)
где Е
г
, Е
вт
модули упругости материалов поршневой головки (сталь) и
втулки (бронза) , МПа, Е
г
= 2,210
5
МПа; Е
вт
= 1,1510
5
МПа; A
г
, A
вт
площа-
ди сечений головки и втулки, мм
2
, A
г
= (d
г
d)l
ш
; A
вт
= (d d
н
)l
ш
.
Для автотракторных двигателей к = 0,8...0,85.
Напряжение от растягивающей силы F
jп
на внешней поверхности головки
()
дщдcд
дc
j
l
Nb
r
r
М
δδδ
δ
σ
ϕϕα
+
+
+
=
1
2
6
2
р
р
, МПа, (5.15)
на внутренней поверхности
()
Гш
Г
сГ
Гc
ij
l
Nb
r
r
М
δδδ
δ
σ
ϕ
ϕ
+
=
1
2
6
2
р
р
, МПа, (5.16)
где b = 0,8…0,85 коэффициент учитывающий то, что часть действующих
усилий воспринимается не материалом головки шатуна, а запрессованной в
неё втулкой. В этих формулах значения
ϕ
M и
ϕ
N берутся в зависимости от
участка, для которого определяется напряжение.
Максимальное напряжение в поршневой головке возникают на ее внешней
поверхности в местах заделки, т.е. для случая
c
α
ϕ
=
(рис.5.3). Уменьшение напряжений σ
αj
мо-
жет быть достигнуто уменьшением угла
α
c
до зна-
чений
α
c
= 90° или уменьшением радиуса ρ пере-
хода от головки к стержню шатуна.
Напряжения
σ
ij
на внутренней поверхности го-
ловки получаются значительно меньшими, чем на-
пряжения
σ
αj
и достигают максимальных значений
около горизонтального сечения головки, т.е. для
углов
ϕ = 90°.
5.3. Напряжение от сжимающей силы
С достаточной точностью можно принять, что
сжимающая сила F
сж
максимальна в момент дос-
тижения ВМТ и равна, МН
62
0max
10)1()()(
++=+=
λω
NВГППzдjПzсж
RmmAppFFF
где р
zд
максимальное давление сгорания, определяемое по скруглённой ин-
дикаторной диаграмме (10…20
0
после ВМТ); А
П
площадь поршня.
Рис. 5.3. Вспомогательная
диаграмма для определе-
ния величин M`
0
и N`
0
в
зависимости от угла за-
делки α
c