Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Стержень шатуна
Основными конструктивными параметрами стержня шатуна кроме длины Lш = R/λ являются размеры его среднего сечения В - В (см. рис. 23). Значения этих параметров для отечественных автомобильных и тракторных двигателей приведены в табл. 22. Таблица 22
Стержень шатуна рассчитывают на усталостную прочность в среднем сечении В - В от действия знакопеременных суммарных сил (газовых и инерционных), возникающих при работе двигателя на режимах n = nN или n = nМ. Обычно расчет ведется для режима максимальной мощности. Запас прочности сечения определяется в плоскости качания шатуна и в перпендикулярной плоскости. Условием равнопрочности стержня шатуна в обеих плоскостях является nх = nу. Сила, сжимающая шатун, достигает максимального значения в начале рабочего хода при рZ д и определяется по результатам динамического расчета или по формуле , (5.76) где mj = mп + 0, 275·mш - масса возвратно движущихся частей кривошипно-шатунного механизма (условно предполагается, что среднее сечение В - В находится в центре тяжести шатуна). Сила, растягивающая шатун, достигает максимального значения в начале впуска (в в.м.т.) и также определяется по результатам динамического расчета или по формуле , (5.76) где рг - давление остаточных газов. От сжимающей силы Рсж в сечении В - В возникают максимальные напряжения сжатия и продольного изгиба (МПа): - в плоскости качания шатуна , (5.77) где - коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба шатуна в плоскости качания шатуна; σ е = σ в - предел упругости материала шатуна, МПа; Lш = R/λ - длина шатуна, м; - момент инерции сечения В - В относительно оси х - х, перпендикулярной плоскости качания шатуна, м4; - площадь среднего сечения шатуна, м2; - в плоскости, перпендикулярной плоскости качания: , (5.78) где - коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба шатуна в плоскости, перпендикулярной плоскости качания шатуна; L1 = Lш - (d + d1)/2 - длина стержня шатуна между поршневой и кривошипной головками, м; - момент инерции сечения В - В относительно оси у - у, лежащей в плоскости качания шатуна, м4. Для современных автомобильных и тракторных двигателей напряжения σ mах.x и σ max.у (МПа) не должны превышать: - для углеродистых сталей 160…250 - для легированных сталей 200…350 Минимальное напряжение, возникающее в сечении В - В от растягивающей силы Pр, определяется в плоскости качания шатуна и в перпендикулярной плоскости: . (5.79) Запасы прочности стержня шатуна в плоскости качания nх и в перпендикулярной плоскости ny определяются по уравнениям, приведенным в разделе 5.3. При определении nх и ny принимается, что коэффициенты концентрации напряжений kσ зависят только от материала шатуна. Для шатунов автомобильных и тракторных двигателей значения nх и nу не должны быть ниже 1, 5.
|