Расчет поршневого пальца на прочность

Статьи » Разработка четырехтактного автомобильного двигателя » Расчет поршневого пальца на прочность

Во время работы двигателя поршневой палец подвергается воздействию переменных нагрузок, приводящих к возникновению напряжений изгиба, сдвига, смятия и овализации.Поршневой палец - стальной, трубчатого сечения. Для повышения износостойкости его наружную поверхность цементируют и закаливают.

Материал пальца – Ст15Х ГОСТ 4543-71

Исходные данные:

Наружный диаметр пальца dn=27мм

Внутренний диаметр пальца dв=18мм

Длина пальца lп=70мм

Длина втулки шатуна l ш=34мм

Расстояние между торцами бобышек b=36мм

Расчетная сила, действующая на поршневой палец:

- газовая:

-инерционная:

палец

Рис.3.2. Расчетная схема поршневого пальца а- распределение нагрузки, б- эпюры напряжений

-расчетная:

где k=0,83 – коэффициент, учитывающий массу поршневого пальца

Удельное давление пальца на втулку поршневой головки шатуна

Удельное давление пальца на бобышки

Напряжение изгиба в среднем сечении пальца

Касательные напряжения среза в сечениях между бобышками и головкой шатуна.

Наибольшее увеличение горизонтального диаметра пальца при овализации

Напряжение овализации на внешней поверхности кольца в горизонтальной плоскости (т.1 j=0°)

В вертикальной плоскости (т.3, j=9°)

Напряжение овализации на внутренней поверхности кольца в

горизонтальной плоскости (т.2, j=°)

В вертикальной плоскости (т.4, j=9°)

Наибольшие напряжения овализации возникают на внешней поверхности пальца в вертикальной плоскости. Они не должны превышать 300-350 МПа.

Условие выполняется.

Конструктивные характеристики объектов проектирования
К конструктивным параметрам следует отнести элементную базу, которая будет являться основой проектируемого объекта. Водный трамвай, это сложносоставной объект, все части которого подчинены друг другу. Структуру его можно поделить на два проектируемых звена единого целого: функционально-техническую и функционально-эсте ...

Общий алгоритм расчёта рациональных ТЭП
Первым этапом решения рассматриваемой задачи является выбор и обоснование конструктивной схемы вагона (определяемо конструкцией вагона-аналога, выбранного из уже существующих вагонов заданного типа), определяющей расположение на наружной поверхности кузова различных выступающих конструктивных элементов, тип и размещен ...

Измерительные приборы для испытания двигателя ЯМЗ‑236М2
Испытания двигателей производят на специальных стендах. Стенд имеет приспособления для установки и закрепления на нем двигателя, тормозное устройство, которое предназначено для поглощения мощности, развиваемой двигателем, приспособления для питания двигателя, его охлаждения, отвода отработавших газов и органы управлен ...