Курсовая работа: Проект вихрокамерного 4-циліндрового дизельного двигуна для легкового автомобіля
згинання, МПа
σсг = 0,0045 * Рz * (D/hп)² = 0,0045 * 10,332 * 75/4 = 0,87
складне, МПа
σΣ = √σ²сг + 4τ² = √ 18,6² + 4 * 6,4² = √345,96 + 163,84 = 22,5
Питомий тиск поршня на стінку циліндра, МПа:
q1 = Nmax/ (hю*D) = 0,00345/(0,057*0,075) = 0,81
q2 = Nmax/ (Н*D) = 0,00345/(0,1156 *0,075) = 0,39
Діаметри головки та юбки поршня, мм:
DГ = D – ΔГ = D – 0,006*D = 75 – 0,45 = 74,55
DЮ = D – ΔГ = D – 0,002*D = 75 – 0,15 = 74,85
Діаметральні зазори у гарячому стані, мм
ΔГ = D*[1+αЦ * (ТЦ – ТО)] – DГ*[1+αП * (ТГ – ТО)] = 75*[1+22*10⁶ * (388 – 293)] – 74,85 *[1+22*(10⁶)* (553 – 293)] = 75,26665 – 75,07425 = 0,1924
ΔЮ = D*[1+αЦ * (ТЦ – ТО)] – DЮ*[1+αП * (ТЮ – ТО)] = 75*[1+(11*10) * (388 – 293)] – 74,85 *[1+(11*(10⁶)) * (450 – 293)] = 75,0851 – 74,9793 = 0,1058
де αЦ = αП = 22*10⁶ 1/К коефіцієнти лінійного розширення матеріалів поршня та циліндра;
ТЦ = 338, ТГ = 553, ТЮ = 450 К віддповідно температури стінок циліндра, головки та юбки поршня в робочому стані прийняті з урахуванням рідинного охолоджен-ня двигуна.
Розрахунок поршневого пальця
Під час роботи двигуна поршневий палець попадає під дію змінних навантажень, що приводять до виникнення напружень згинання, зсуву, зминання та овалізації.
Розрахунок поршневого пальця включає визначення питомих тисків пальця на втулку верхньої головки шатуна та на бобишки, а також напруження від згинання, зрізута овалізації.
Відносно існуючим відношенням приймаємо:
Зовнішній диаметр пальця dп = 35мм (dп/ D);
Внутрішній діаметр пальця dв = 21 мм (dв/ D;
Довжину пальця lп = 86 мм (lп/ D);
Довжину втулки шатуна lш = 46 мм (lш/ D);
Відстань між торцями бобишек b = 40 мм (b / D);
Матеріал поршневого пальця – сталь 12ХН3А, Е = 2,2*10⁵
Палець плавуючого типу.
Розрахункова сила, що діє на поршневий палець:
газова, МПа
Рzmax = Рzmax * Fп = 10,332 * 0,008 = 0,08266