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.

Выбор технологических баз
Технологическая база – это поверхность, сочетание поверхностей, ось или точка, принадлежащая заготовке и используемая для определения ее положения в процессе изготовления. Базирование при механической обработке – это придание заготовке с помощью комплекта баз требуемого положения для ее обработки. В значительной степе ...

Расчет освещения цеха
Количество светильников Nсв, ед, определяют по формуле W Nсв = —————— (38) n1 ∙ w1 где W – общая световая мощность ламп, Вт; n1 - количество ламп в светильнике, ед; w1 – световая мощность одной лампы, Вт. Общую световую мощность W, Вт, определяют по формуле W = F∙ R ∙ K (39) где F- площадь освещения, ...

Расчет численности производственных рабочих
К производственным рабочим относятся рабочие зон и участков, непосредственно выполняющие работы по ТР грузовых автомобилей. Различают технологически необходимое и штатное число производственных рабочих. Технологически необходимое число производственных рабочих обеспечивает выполнение суточной производственной программ ...