Расчет поршневого комплекта

Полученное значение напряжения лежит в требуемых пределах [1] .

д) Гарантированная подвижность поршня в цилиндре:

диаметры головки и юбки поршня:

Dг = D - ∆г = 125-0,75 = 124,25 мм,

где ∆г = (0,006÷0,008)D = 0,006∙125 = 0,75 мм – монтажный зазор между стенкой цилиндра и головкой.

Dю = D - ∆ю = 125-0,163 = 124,84 мм,

где ∆ю = (0,001÷0,002)D = 0,0013∙125 = 0,0013 мм – монтажный зазор между стенкой цилиндра и юбкой.

диаметральные зазоры в горячем состоянии:

здесь Тц = 383÷388 = 385 К – температура стенок цилиндра;

Тг = 473÷723 = 598 К – температура головки поршня;

Тю = 403÷473 = 438 К – температура юбки поршня;

То = 293 К – начальная температура цилиндра и поршня.

Расчёт поршневого пальца

Основные данные для расчёта приведены в расчёте поршня. Кроме того, принимаем [1]:

Наружный диаметр пальца dп = 40 мм;

Внутренний диаметр пальца dв = 20 мм;

Длина пальца lп = 107,5 мм;

Длина втулки шатуна lш = 40 мм;

Расстояние между торцами бобышек b = 50 мм.

Материал поршневого пальца – сталь 12ХН3А: Е = 2,2∙105 МПа.

Палец плавающего типа.

Рис. 7.2. Расчетная схема поршневого пальца:

а - распределение нагрузки; б эпюры напряжений

а) Расчётная сила, действующая на поршневой палец:

газовая:

pzmax = pzmax∙Fп = 8,99∙122,72∙10-4 = 0,099 МН

инерционная:

pj = -mп∙ω2∙R∙(1+λ) = -3,804∙219,92∙0,0625∙(1+0,197) = -0,00137 МН,

где ω = .

расчётная:

p = pzmax+k∙pj = 0,099+0,8∙(-0,00137) = 0,1 МН,

где k = 0,68÷0,81 = 0,8 – коэффициент, учитывающий массу поршневого пальца.

Удельное давление пальца на бобышки:

Полученное значение удельного давления лежит в требуемых пределах [1] .

Удельное давление пальца на втулку поршневой головки шатуна:

Полученное значение удельного давления лежит в требуемых пределах [1] .

Напряжение изгиба в среднем сечении пальца:

,

где

Полученное значение лежит в требуемых пределах:

Касательные напряжения среза в сечениях между бобышками и головкой шатуна:

полученное значение лежит в требуемых пределах:

Наибольшее увеличение горизонтального диаметра пальца при овализации:

б) Напряжение овализации на внешней поверхности пальца:

в горизонтальной плоскости:

в вертикальной плоскости: