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:

Определение количества и расположения зонных станций
Особенность пригородных перевозок состоит в том, что при расчетах с достаточной степенью точности можно принять идентичными пассажиропотоки четного и нечетного направлений. Определяют корреспонденции пригородных пассажиропотоков последовательной обработкой отчетных данных о продаже разовых и абонем ...

Силовое исследование механизмов
В задачу силового исследования входит определение: 1) сил, действующих на звенья механизма; 2) реакций в кинематических парах; 3) уравновешивающей силы (момента). Силовой анализ основан на принципе Даламбера. Сущность его заключается в том, что каждое звено может рассматриваться в условном статичес ...

Процесс сгорания
Уравнение процесса сгорания в карбюраторном двигателе имеет вид , где Hu’ - низшая теплота сгорания смеси, кДж/кг, с учетом химической полноты сгорания при a < 1. После подстановки теплоемкости в виде линейной зависимости от температуры в уравнение сгорания, последнее превращается в квадратное о ...