Наиболее напряженным элементом поршневой группы является поршень, воспринимающий высокие газовые, инерционные и тепловые нагрузки, поэтому при его изготовлении к материалу предъявляются повышенные требования. Поршни автомобильных и тракторных двигателей изготовляют в основном из алюминиевых сплавов и реже из чугуна.
Основные конструктивные соотношения размеров элементов поршня (рис. 6.1) приведены в табл. 6.1. Величину верхней части поршня h1 выбираем, исходя из обеспечения одинакового давления опорной поверхности поршня по высоте цилиндра и прочности бобышек, ослабленных отверстиями для пропуска масла. Это условие обеспечивается при
(6.1)
где hr – высота головки поршня.
Расстояние b между торцами бобышек зависит от способа крепления поршневого пальца и обычно принимается на 2-3 мм больше длины верхней головки шатуна lш. Конкретные значения конструктивных элементов поршня принимаются по прототипам с учетом соотношений, приведены в табл. 6.1.
Поверочный расчет элементов поршня осуществляется без учета переменных нагрузок, величина которых учитывается при установлении соответствующих допускаемых напряжений. Рассчитывают днище, стенку головки, верхнюю кольцевую перемычку, опорную поверхность и юбку поршня.
Днище поршня рассчитывается на изгиб от действия максимальных газовых условий рzmax как равномерно нагруженная круглая плита, свободно опирающаяся на цилиндр.
Рис. 6.1 Схема поршня
Материал поршня – алюминиевый сплав, бп=22·10-6 1/К.
Материал гильзы цилиндра – серый чугун, бц=11·10-6 1/К.
Для дизелей максимальное давление газов обычно достигается при работе на режиме максимальной мощности.
Таблица 6.1
Наименование |
диапазон |
значение | |
Толщина днища поршня, d |
(0,12 ¸ 0,20)D |
8 | |
Высота поршня, Н |
(1,0 ¸ 1,7)D |
105 | |
Высота верхней части поршня, h1 |
(0,6 ¸ 1,0)D | ||
Высота юбки поршня, hю |
(0,6 ¸ 1,1)D |
65 | |
Диаметр бобышки, dб |
(0,3 ¸ 0,5)D | ||
Расстояние между торцами бобышек, b |
(0,3 ¸ 0,5)D |
44 | |
Толщина стенки юбки поршня, dю, мм |
2,0 ¸ 5,0 | ||
Толщина стенки головки поршня, s |
(0,05 ¸ 0,10)D |
7 | |
Расстояние до первой поршневой канавки, l |
(0,11 ¸ 0,20)D | ||
Толщина первой кольцевой перемычки, hп |
(0,04 ¸ 0,07)D |
4 | |
Радиальная толщина кольца, t | |||
компрессионного |
(0,040 ¸ 0,045)D |
4 | |
маслосъемного |
(0,038 ¸ 0,043)D |
3 | |
Высота кольца, а, мм |
3-5 |
3 | |
Разность между величинами зазоров замка кольца в свободном и рабочем состоянии Ао |
(3,2 - 4,0) t | ||
Радиальный зазор кольца в канаве поршня ∆t, мм | |||
компрессионного |
0,70 – 0,95 |
0.8 | |
маслосъемного |
0,9 – 1,1 | ||
Внутренний диаметр поршня, di |
D – 2 ( s+t+∆t ) | ||
Число масляных отверстий в поршне, nм |
6-12 |
10 | |
Диаметр масляного канала, dм |
(0,3 - 0,5) a |
1 | |
Наружный диаметр пальца, dп |
(0,30 ¸ 0,38)D |
24 | |
Внутренний диаметр пальца, dв |
(0,50 ¸ 0,70)dп |
16 | |
Длина пальца, lп |
(0,80 ¸ 0,90)D |
80 | |
Длина втулки шатуна, lш |
(0,33 ¸ 0,45)D |
40 | |
Популярное на сайте:
Обслуживание рефрижераторных контейнеров в рейсе
Перевозчик должен обеспечить поддержание указанных в сопроводительных документах режимов перевозки в течение всего времени нахождения рефрижераторных контейнеров на борту судна, для чего необходимо вести периодическое (обычно повахтенное) наблюдение за работой агрегатов контейнеров, обращая особое ...
Техническая характеристика автомобиля УАЗ-452
Тип кузова Цельнометалический фургон Колесная база 2300 мм Дорожный просвет 220 мм Число мест 7 Длина автомобиля 4360 мм Ширина автомобиля 1940 мм Высота автомобиля 2090 мм Колея передних колес 1445/1445 мм Радиус поворота, м: по оси следа внешнего передн. Колеса 6 наружн.габаритный 6,8 Мотор: Двиг ...
Определение числа и типа ТЭД
Сцепная масса проектируемого тепловоза, т где – удельная масса современных магистральных тепловозов, = 59 кг/кВт QСЦ = 59 ∙ 2800 ∙ 10-3 = 165,2 кг/кВт Число осей проектируемого тепловоза где – нагрузка на ось. =225,6 кН/ось При нецелом или нечетном значении m принимается ближайшее четно ...