Расчет деталей кривошипно-шатунного механизма

Расчет деталей поршневой группы

Поршневая группа двигателя включает поршень, поршневой палец, поршневые кольца и детали крепления пальца (стопорные кольца, грибки).

Расчет поршня

Исходные данные:

- Диаметр цилиндра D = 110 мм;

- Максимальное давление сгорания Рzmax = 6,57 МПа;

- Максимальная нормальная сила Nmax = 2881 Н;

- Масса поршневой группы mпг = 2,38 кг;

- Максимальная частота вращения холостого хода nmax = 1850 мин-1;

- Высота поршня Н = 125 мм;

- Высота юбки поршня hю = 72 мм;

- Радиальная толщина кольца t = 5,0 мм;

- Радиальный зазор кольца в канавке ∆t = 0,75 мм;

- Высота верхней межкольцевой перемычки hп = 5,05 мм;

- Число масляных каналов nм = 10;

- Диаметр масляных каналов d = 2,5 мм.

Материал поршня – алюминиевый сплав,

;

Материал гильзы – чугун специальный,

.

Рис.4. Расчетная схема поршня.

Определяем площадь сечения А – А.

;

где

Максимальная сжимающая сила:

Напряжение сжатия:

Максимальная угловая скорость холостого хода:

Масса поршневой головки с кольцами, расположенными выше сечения

А – А:

Максимальная разрывающая сила:

Определяем напряжение разрыва:

Определяем напряжение в верхней межкольцевой перемычке.

Напряжение среза:

Напряжение изгиба:

Суммарное (третья теория прочности):

Определяем удельное давление поршня на стенки цилиндра:

Диаметры головки и юбки поршня в холодном состоянии:

где ∆г и ∆ю – соответственно теоретические диаметральные зазоры для верхнего и нижнего торцов поршня.

Диаметральные зазоры в горячем состоянии:

где Тц 380 º К (температура стенок цилиндров).

Тг – температура головки поршня.

Тг = 473 .723 º К 490 º К

Тю – температура юбки поршня.

Тю 420 º К.

Расчет поршневого кольца

Кольца чугунные, СЧ20.

Определяем среднее давление кольца на стенку цилиндра:

где Е = 1·105 МПа – модуль упругости материала поршневого кольца (СЧ20);

Ж – раствор замка (разность зазоров в замке кольца в свободном его состоянии и min допускаемого).

σпк – радиальная толщина кольца Sпк = 4,5 мм

Уmax = 1,6 .1,8.

Давление кольца на стенку цилиндра в любой точке:

Рφ – сводим в таблицу.

Форма кольца в свободном состоянии, обеспечивающая требуемый характер распределения давления:

Еще о транспорте:

Организация проектирования промышленных предприятий
Создание объекта строительства (новое строительство, реконструкция, техническое перевооружение) осуществляется в непрерывном инвестиционном процессе с момента возникновения идеи (замысла) до сдачи объекта в эксплуатацию. Регламентирующим документом, определяющим взаимоотношения между участниками ин ...

Техническое обеспечение перевозок
Опасные грузы должны перевозиться только специальными и (или) специально приспособленными для этих целей транспортными средствами, которые должны быть изготовлены в соответствии с действующими нормативными документами (тех. заданием, тех. условиями на изготовление, испытания и приемку) для полноком ...

Организация работы станции
Пассажирские поезда принимаются с остановкой на главных и приемоотправочных путях, у которых устроены пассажирские платформы. Грузовые поезда четного направления принимаются в ПОП-II, а нечетного направления – в ПОП –I. Входные горловины парков разделены на секции. Это позволяет одновременно приним ...