Расчёт детали поршневой группы

где сила инерции части поршня с кольцами, расположенными выше сечения Х-Х:

здесь:

- масса головки поршня с кольцами, расположенной выше сечения Х-Х:

- угловая скорость коленчатого вала, соответствующая максимальной частоте вращения холостого хода:

Напряжения при изгибе и срезе кольцевой перемычки соответственно будут:

Сложное напряжение по третьей теории прочности равно:

Давление между пальцем и бобышками поршня равны:

где lб=0,05м – длина опорной поверхности поршневого пальца в бобышке поршня.

Допустимые значения относительных диаметральных зазоров между стенкой цилиндра и головкой поршня и между стенкой цилиндра и юбкой поршня в холодном состоянии соответственно равны:

Тогда диаметры головки и юбки поршня в холодном состоянии соответственно будут:

Диаметральные зазоры в горячем состоянии между стенкой цилиндра и головкой поршня и между стенкой цилиндра и юбкой поршня соответственно определим по формулам:

где αц=αп=0,0000265 1/К – коэффициенты линейного расширения материалов цилиндра поршня;

при жидкостном охлаждении двигателя Тц=386 К, Тг=490 К, Тю=450 К, Т0=293 К.

Размеры пальца, влияющие на массогабаритные параметры поршня и шатуна определим по статическим данным:

- наружный диаметр:

- внутренний диаметр:

- длина пальца:

Расчётные силы, действующие на палец во втулке верхней головки шатуна и в бобышках поршня соответственно будут:

где сила давления газов при вспышке будет:

сила инерции от массы поршневой группы, действующая на втулку шатуна:

Здесь:

- угловая скорость коленчатого вала на режиме максимального крутящего момента:

Кп=0,82 – коэффициент, учитывающий массу поршневого пальца.

Далее выполним расчёт удельных давлений поршневого пальца.

Удельное давление пальца на втулку верхней головки шатуна определим по формуле:

где lш=50 мм – длина опорной поверхности пальца во втулке верхней головки шатуна.

Удельное давление пальца на бобышке поршня определим по формуле:

где lп=75 мм – общая длина пальца;

b=20 мм – расстояние между торцами бобышек.

Наибольшее напряжение изгиба в среднем сечении по длине равно:

где - отношение внутреннего диаметра пальца к наружному.

Касательные напряжения среза в сечениях между бобышкой поршня и головкой шатуна будут:

Наибольшее увеличение горизонтального внешнего диаметра пальца в средней части от овализации определим по формуле:

где - модуль упругости материала пальца;

Напряжения, возникающие при овализации пальца:

- на наружной поверхности пальца в горизонтальной плоскости:

- на внутренней поверхности пальца в горизонтальной плоскости:

- на наружной поверхности пальца в вертикальной плоскости:

Еще о транспорте:

Выбор оборудования ремонтно-экипировочного депо
Для обеспечения высококачественного осмотра, ремонта и экипировки пассажирских составов все трудоемкие процессы должны быть механизированы. Оборудование и подъемно-транспортные механизмы выбираем на основании разработанного технологического процесса. Выбранное оборудование должно обеспечивать выпол ...

Определение внешних сопротивлений
Определение сопротивлений передвижению крана Статическое сопротивление передвижению, Н: , (4.12) где Fв – ветровая нагрузка; Fук – сопротивление от уклона пути; Fтр – сопротивление от трения в ходовых частях, Н: , (4.13) где μ – коэффициент трения качения колеса по рельсу, μ=0,0006 [1]; f ...

Определение плеч рычагов и длин тяг рычажной передачи
Размеры плеч рычагов определяют из условий их размещения в ТРП на вагоне и реализации требуемого передаточного числа п . Длина тяг выбирается с учетом места расположения на раме вагона ТЦ и подключаемых к нему ТРП тележек. Выбор длин плеч вертикальных рычагов тележки Рис.3.2 Вертикальный рычаг теле ...