Расчет поршневого кольца

Для расчета принимаем следующие данные:

наружный диаметр пальца dn=25 мм,

внутренний диаметр пальца db=16 мм,

длину пальца ln=80 мм,

длину втулки шатуна lш=40 мм,

расстояние между торцами бобышек b=44 мм.

Материал поршневого пальца – сталь 15Х, Е=2·105 МПа.

Палец плавающего типа.

Расчет поршневого пальца включает определение удельных давлений пальца на втулку верхней головки шатуна и на бобышки, а также напряжений от изгиба, среза и овализации.

Максимальные напряжения возникают в пальцах дизелей при работе на номинальном режиме.

Расчетная сила, действующая на поршневой палец:

– газовая

МН (6.26)

где рzmax=рz=6.356 МПа – максимальное давление газов на номинальном

режиме;

мм2 – площадь поршня;

– инерционная

МН (6.27)

где рад/с

– расчетная

МН (6.28)

где k =0.82 – коэффициент, учитывающий массу поршневого пальца.

Удельное давление (МПа) пальца на втулку поршневой головки шатуна

МПа (6.29)

где м – наружный диаметр пальца;

м – длина опорной поверхности пальца в головки шатуна.

Удельное давление пальца на бобышки

МПа (6.30)

Напряжение изгиба в среднем сечении пальца:

(6.31)

МПа

где a=dв/dп=0.64 – отношение внутреннего диаметра пальца к наружному.

Для автомобильных и тракторных двигателей [ sиз ] = 100 ¸ 250 МПа.

Касательные напряжения среза пальца в сечениях между бобышками и головкой шатуна:

(6.32)

Мпа

Для автомобильных и тракторных двигателей [t] = 60 ¸ 250 МПа.

Максимальная овализация пальца (наибольшее увеличение горизонтального диаметра ∆ dnmax, мм) наблюдается в его средней, наиболее напряженной части:

(6.33)

мм

где Е = 2·105 МПа – модуль упругости материала пальца.

Напряжение овализации на внешней поверхности пальца:

- в горизонтальной плоскости (точки 1, ш=0є):

(6.34)

МПа

-в вертикальной плоскости (точки 3, ш=90є):

(6.35)

МПа

Напряжение овализации на внутренней поверхности пальца:

Популярное на сайте:

Тенденции в системе пассажирского транспорта Республики Карелия
Любая транспортная система непостоянна, она развивается в зависимости от собственных ресурсов и внешних условий (от экономического положения региона до природных). Соответственно, изменения системы (развитие или деградация) протекают согласно некоторым тенденциям. Кратко основные тенденции, проявля ...

Выбор метода получения заготовки
При выборе заготовок для заданной детали назначают метод ее получения, определяют конфигурации, размеры, допуски, припуски на обработку и формируют технические условия на изготовление. Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при ее минимальной себестоимос ...

Анализ технологичности детали
Каждая деталь должна изготавливаться с минимальными материальными и трудовыми затратами, то есть иметь минимальную себестоимость. Эти затраты зависят от выбора варианта технологического процесса, его оснащение современным оборудованием, правильной подготовкой производства. Особое влияние на трудоем ...