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.

Расчет деталей двигателя на прочность
Поршень работает в тяжелых условиях, так как подвергается воздействию как механических нагрузок от давления газов и сил инерции, так и термических из-за необходимости отвода теплоты от нагретой газами головки в охлаждающую среду. Кроме того, направляющая часть работает на износ при высоких температурах. Основные требо ...

Расчет освещения и вентиляции участка
Расчет естественного освещения сводится к определению числа окон при боковом освещении и при верхнем освещении. Световая площадь оконных (световых)проемов участка Fок определяются по формуле: Fок = Fn*d,м2 где Fn – площадь пола участка, м2 d – световой коэффициент (d = 0,25 -0,35); Fок= 52,6 *0,3=15,78 м2 Принимаем ши ...

График оптимизации начальной перегрузки по максимуму относительной массы полезной нагрузки
При решении задачи оптимизации получены следующие данные: - масса полезной нагрузки mПН=965,971 кг - масса топлива на перелет mт=4864 кг - масса двигателя mдв=23,725 кг - диаметр обтекателя Dоб=3 м - радиус зоны полезной нагрузки RПН=1,35 м - радиус сечения торового бака горючего rtor=0,303 м - радиус торового бака го ...