Расчет коленчатого вала

На основании данных динамического расчета имеем:

центробежная сила инерции вращающихся масс: KR=-11,258 кН;

вал с симметричными коленами и с противовесами, расположенными на концах вала;

радиус кривошипа: R=35 мм.

С учетом соотношений, приведенных в табл.56 [1,с.247], и анализа существующих двигателей, принимаем следующие основные размеры колена вала:

шатунная шейка:

наружный диаметр: dш.ш=48 мм;

длина: lш.ш=37 мм;

коренная шейка:

наружный диаметр: dк.ш=50 мм;

длина: lк.ш=37 мм;

расчетное сечение А-А щеки:

ширина: b=80 мм;

толщина: h=20 мм.

Материал вала: сталь 40Г.

Расчетная схема коленчатого вала представлена на рис. 7.4.

По табл.45 [1,с.200] и соотношениям, приведенным в §43 [1,с.197-204], определяем:

пределы прочности: sв=700 МПа и текучести (условные) sт=360 МПа и tТ=210 МПа;

пределы усталости (выносливости) при изгибе s-1=250 МПа, растяжении-сжатии

s-1р=180 МПа и кручении t-1=150 МПа;

коэффициенты приведения цикла при изгибе as=0,16 и кручении at=0,04.

По формулам (213)-(215) [1,с.198] определяем:

при изгибе: bs=s-1/sТ=250/360=0,69 и (bs-as)/(1-bs)=(0,69-0,16)/(1-0,69)=1,71;

при кручении: bt=t-1/tТ=150/210=0,71 и (bt-at)/(1-bt)=(0,71-0,04)/(1-0,71)=2,31;

при растяжении-сжатии: bs=s-1р/sТ=180/360=0,5 и (bs-as)/(1-bs)=(0,5-0,16)/(1-0,5)=0,68.

Удельное давление на поверхности:

шатунных шеек:

kш.ш.ср=Rш.ш.ср/(dш.ш*l’ш.ш);

kш.ш.ср=8125*10-6/(0,031*0,048)=5,46 МПа.

kш.ш.max=Rш.ш.max/(dш.ш*l’ш.ш);

kш.ш.max=11060*10-6/(0,031*0,048)=7,43 МПа.

где Rш.ш.ср=8125 Н и Rш.ш.max=11060 Н - средняя и максимальная нагрузка на шатунную шейку;

l’ш.ш.»l ш.ш.-2rгал=37-2*3=31 мм-рабочая ширина шатунного вкладыша; rгал =3 мм-радиус галтели.

Момент сопротивления кручению шатунной шейки: Wt ш.ш=(p/16)*dш.ш;

Wt ш.ш=(3,14/16)*483*10-9=21,7*10-6 м3.

Моменты, изгибающие шатунную шейку (табл.7.2.):

MT=T’1*l/2=(-0,5*T1)­*(2lш.ш+lк.ш+3*h)/2

Изгибающий момент, действующий на шатунную шейку в плоскости кривошипа:

МZ=Z’S*l/2+Рпр *а Н* м;

Z’S=K’pк +Р’пр=(-0,5*Kpк)-Рпр

Для упрощения расчета Рпр не учитываем.

МZ=K’p*l/2 Н* м;

Изгибающий момент, действующий в плоскости оси масляного отверстия:

Мjм=MT*sinjм-МS*cosjм , где jм=67 °.

Таблица 7.2.

Статьи по теме:

Составление грузового плана. Распределение грузов на судне
В случае перевозки тяжелых грузов (руды) необходимо принять во внимание прочность палуб. Пароходство должно предписать нормы загрузки отдельных помещений судна. Грузы на судне должны располагаться по ...

Технология смазочных работ
Моторное масло в среднефорсированном дизельном двигателе меняют: в первый раз – после 250 м-ч, в дальнейшем – через каждые 2000 м-ч работы двигателя. Замену масла также необходимо проводить при попад ...

Ремонт системы питания ВАЗ 2108
тормоз ремонт карбюраторный двигатель Для проверки системы питания карбюраторного двигателя на автомобиле ваз 21099 вам потребуются: отвертки - шлицевая и крестовая, гаечные ключи (лучше накидные) «н ...