Расчёт детали поршневой группы

Поршень для проектируемого двигателя выполнен из алюминиевого сплава. Эскиз поршня показан на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Эскиз поршня

При проектировании геометрические параметры поршня принимаем на основании приближенных эмпирических зависимостей и статических данных, приведенных в таблице 4.9 [1; 80]:

Толщина днища поршня:

Высота поршня:

Высота верхней части поршня:

Высота юбки поршня:

Диаметр бобышки:

Толщина стенки юбки поршня:

Толщина стенки головки поршня:

Расстояние до первой поршневой канавки:

Толщина первой кольцевой перемычки:

Расстояние от днища до верхней кромки первой кольцевой канавки:

Высота кольцевой канавки для компрессионных колец:

Высота кольцевой канавки для маслосъёмных колец:

Внутренний диаметр поршня:

Число масляных отверстий в поршне:

Высота кольца:

Диаметр масляного канала:

Наружный диаметр пальца:

Смещение оси пальца относительно оси поршня:

Днище поршня рассчитаем как круглую пластину, заделанную по контуру и нагруженную равномерно распределённым давлением.

Наибольшее нормальное напряжение по контуру заделки:

- в радиальном направлении, являющейся расчётной:

- в тангенциальном направлении:

где ξ=1 – коэффициент, учитывающий упругость заделки;

ri=25,35 мм – внутренний радиус днища поршня;

μ=0,26 – коэффициент Пуассона для алюминия.

Напряжение в центре днища поршня будет:

Удельная тепловая нагрузка днища будет:

где ап=0,07 – доля теплоты, отведённой через головку поршня;

Рец=16,25 кВт – цилиндровая мощность;

gе=0,18 кг/кВтч – удельный эффективный расход топлива;

Нu=42700 кДж/кг – низшая теплота сгорания топлива;

Термические напряжения по контуру днища охлаждаемого поршня:

Суммарные механические и термические напряжения на периферии будут:

Далее выполним расчёт юбки поршня.

Наибольшее удельное давление от действия нормальной силы на боковую поверхность равна:

где Nmax=3239 Н – наибольшая сила нормального давления на стенку цилиндра.

Напряжение сжатия в сечении Х-Х (рисунок 2.1), ослабленном отверстиями для отвода масла и канавкой под маслосъёмное кольцо:

где площадь сечения Х-Х будет:

здесь:

- диаметр поршня по дну канавок:

- площадь продольного диаметра сечения масляного канала:

- радиальная толщина маслосъёмного кольца:

- радиальный зазор маслосъёмного кольца в канавке поршня:

Напряжение разрыва в сечении Х-Х от действия силы инерции поступательно движущихся масс для режима максимальной частоты вращения при холостом ходе:

Еще о транспорте:

Сущность транспорта в логистике
Транспорт является одной из ключевых отраслей любого государства. Объем транспортных услуг во многом зависит от состояния экономики страны. Однако сам транспорт часто стимулирует повышение уровня активности экономики. Он освобождает возможности, таящиеся в слаборазвитых регионах страны или мира, по ...

Определение КПД механизма
Коэффициент полезного действия механизма определяется по формуле: где: - работа сил полезного сопротивления за один оборот; работа сил полезного сопротивления и трения в винтовой паре за один оборот; работа сил полезного сопротивления в подшипнике. ...

Определение потребности работников отделения, распределение их по профессиям и разрядам
Численность рабочих определяется по явочному и списочному составу. Явочный состав основных производственных рабочих определяем по величине производственной программы ремонта вагонов, затрат труда, трудоемкости, нормо-часов, номинального фонда рабочего времени за расчетный период. Явочную потребност ...