Расчет коленчатого вала

Страница 1

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.

T1', Н

MT, Н* м

MT*sinjm

Kpк', Н

ZS', Н

MZ, Н* м

MZ*cosjm

Mjm, Н* м

0

0

0

0

9040,4

9040,4

863,4

337,3

-337,3

30

-1858

-177,4

-163,3

7992,7

7992,7

763,3

298,2

-461,5

60

-1227

-117,1

-107,8

5976,1

5976,1

570,7

223,0

-330,8

90

658,8

62,9

57,9

5816,8

5816,8

555,5

217,1

-159,1

120

1252,9

119,7

110,1

6846,4

6846,4

653,8

255,5

-145,3

150

727,97

69,5

64,0

7449,9

7449,9

711,5

278,0

-214,0

180

0

0

0

7597,0

7597,0

725,5

283,5

-283,5

210

-796

-76,0

-70,0

7614,8

7614,8

727,2

284,1

-354,1

240

-1457

-139,2

-128,1

7045,0

7045,0

672,8

262,9

-391,0

270

-1036

-98,9

-91,0

5924,2

5924,2

565,8

221,1

-312,1

300

478,24

45,7

42,0

5764,3

5764,3

550,5

215,1

-173,1

330

917,1

87,6

80,6

6796,0

6796,0

649,0

253,6

-173,0

360

0

0

0

6026,0

6026,0

575,5

224,9

-224,9

390

2656,7

253,7

233,5

2248,4

2248,4

214,7

83,9

149,6

420

2115,9

202,1

186,0

5030,2

5030,2

480,4

187,7

-1,7

450

2492,6

238,0

219,1

6339,4

6339,4

605,4

236,6

-17,4

480

2145,1

204,9

188,6

7713,3

7713,3

736,6

287,8

-99,2

510

1029,4

98,3

90,5

8203,9

8203,9

783,5

306,1

-215,6

540

0

0

0

7999,0

7999,0

763,9

298,5

-298,5

570

-822,1

-78,5

-72,3

7685,5

7685,5

734,0

286,8

-359,1

600

-1402

-133,9

-123,2

6990,8

6990,8

667,6

260,9

-384,1

630

-864,8

-82,6

-76,0

5875,5

5875,5

561,1

219,2

-295,3

660

927,2

88,5

81,5

5891,4

5891,4

562,6

219,8

-138,3

690

1713,3

163,6

150,6

7809,2

7809,2

745,8

291,4

-140,8

720

0

0

0

9153,4

9153,4

874,1

341,6

-341,6

Страницы: 1 2


Статьи по теме:

Силы, действующие на шатунную шейку коленчатого вала
Для проведения расчета результирующей силы, действующей на шатунную шейку двигателя, составляем табл.4.4. Суммарная сила, действующая на шатунную шейку по радиусу кривошипа: Рк=К+КRш=(К-4,239) кН, гд ...

Технологический расчет производственных зон, участков и складов
Расчет числа постов и поточных линий. Более 50% объёма работ по ТО и ТР выполняется на постах. Поэтому в технологическом проектировании этот этап имеет важное значение, так как число постов в последу ...

Индикаторные параметры рабочего цикла
Теоретическое среднее индикаторное давление определяем по формуле: МПа. Для определения среднего индикаторного давления примем коэффициент полноты индикаторной диаграммы равным jи=0,96 , тогда: рi =j ...

Навигация

Copyright © 2022 - All Rights Reserved - www.transpobrand.ru