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 и обоснование размеров производственного корпуса. Компоновочная схема корпуса
Компоновочное решение предусматривает выбор формы производственного корпуса, расположение отделений и участков, а также схему грузопотоков в соответствии со схемой производственного процесса При компоновке учитываются следующие требования: 1. Производственные и другие помещения должны размещаться в последовательности, ...

Расчет стержня шатуна
Длина шатуна: lш = 166 мм Размеры сечения шатуна: bш=15,75 мм, aш=7,5 мм, tш=4мм, hш=30 мм Внутренний диаметр головки d1 =67мм Из динамического расчета имеем: Площадь и момент инерции расчетного сечения В – В Максимальное напряжение от сжимающей силы в плоскости качания шатуна В плоскости перпендикулярной плоскости ка ...

Расчеты режимов обработки
Произведем расчет основных параметров для следующих пяти операций: чернового точения, прорезки канавок, выполнения проточек, сверления отверстий и бесцентрового шлифования. Методики расчетов взяты из справочника [11]. Черновое точение Определим длину рабочего хода резца по формуле: (47) где – рабочая длина детали, рав ...