Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
5ballov-97282.rtf
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
20 Мб
Скачать
☆

4 Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма двигателя

4.1 Расчет силовых факторов, действующих в кривошипно-шатунном механизме

Площадь поршня в м2:

; .

мм м.

Сила давления газов в общем случае:

.

Масштаб сил давления газов в Н/мм:

; .

― часть массы шатуна в сборе, отнесенная к поступательно движущимся массам

; кг

где ― масса шатуна в сборе.

; кг

где ― удельная масса шатуна, кг/м3

― масса поршневого комплекта (поршень, палец, поршневые кольца,

детали стопорения пальца).

; кг

где ― удельная масса поршня, кг/м3

Массы частей кривошипно-шатунного механизма, составляющих возвратно-поступательное движение.

; кг

Сила инерции возвратно-поступательно движущихся масс :

, Н

где ― радиус кривошипа.

; м

― угловая скорость коленчатого вала:

; рад/с

Суммарная сила, действующая на поршневой палец:

, Н

Суммарная нормальная (боковая) сила:

, Н

Суммарная сила, действующая вдоль шатуна:

, Н

Суммарная радиальная сила, направленная по радиусу кривошипа:

, Н

Суммарная тангенциальная сила, направленная перпендикулярно к радиусу кривошипа:

, Н

Центробежная сила инерции вращающейся части шатуна , направленная по радиусу кривошипа и нагружающая шатунную шейку (шатунный подшипник):

; Н

где ― часть массы шатуна, отнесенная к вращающимся массам.

; кг

Результирующая сила , действующая на шатунную шейку:

, Н

4.2 Построение графиков сил и моментов

Площадь ограниченная кривой и осью обцисс, мм2.

Длина диаграммы по оси , мм.

Максимальное Н

Минимальное Н

Среднее ; Н

Масштаб крутящего момента ; Н∙м/мм

Период изменения суммарного крутящего момента ; .

Длина графика суммарного крутящего момента мм

Среднее значение суммарного индикаторного крутящего момента двигателя : Н∙м

Максимальное значение суммарного индикаторного крутящего момента двигателя: Н∙м

Минимальное значение суммарного индикаторного крутящего момента двигателя: Н∙м

ΣMкр.

0

-34

-160

-350

-512

-586

-518

-341

-83

209

512

790

991

1098

1076

925

696

308

0

0,0

-2,3

-11,1

-24,3

-36,1

-40,6

-35,9

-23,6

-5,8

14,5

35,5

54,7

68,6

76,0

74,5

64,0

48,2

21,3

0,0

Rш.ш.

Н

23230

22371

19721

15830

11903

9050

7863

7727

7983

9356

11343

13050

14433

15374

15929

16204

16362

16312

16308

16242

15950

15542

14735

13593

11958

мм

76,4

73,6

64,9

52,1

39,2

29,8

25,9

25,4

26,3

30,8

37,3

42,9

47,5

50,6

52,4

53,3

53,8

53,7

53,6

53,4

52,5

51,1

48,5

44,7

39,3

Т

Н

0

-33,7

-6169

-7744

-7894

-6688

-4460

-1710

1026

3309

4871

5625

5658

5143

4279

3242

2583

1069

0

-1069

-2583

-3242

-4279

-5190

-5770

мм

0,0

-11,1

-20,3

-25,5

-26,0

-22,0

-14,7

-5,6

3,4

10,9

16,0

18,5

18,6

16,9

14,1

10,7

8,5

3,5

0,0

-3,5

-8,5

-10,7

-14,1

-17,1

-19,0

K

Н

-15453

-14847

-12886

-9845

-6506

-3476

-1263

-137

-140

-975

-2467

-3998

-5501

-6712

-7567

-8099

-8380

-8500

-8531

-8500

-8380

-8099

-7567

-6773

-5610

мм

-50,8

-48,8

-42,4

-32,4

-21,4

-11,4

-4,2

-0,5

-0,5

-3,2

-8,1

-13,2

-18,1

-22,1

-24,9

-26,6

-27,6

-28,0

-28,1

-28,0

-27,6

-26,6

-24,9

-22,3

-18,5

N

Н

0

-753

-1393

-1779

-1865

-1633

-1135

-455

287

975

1508

1830

1932

1833

1560

1239

844

411

0

-411

-844

-1239

-1560

-1700

-1853

мм

0,0

-2,5

-4,6

-5,9

-6,1

-5,4

-3,7

-1,5

0,9

3,2

5,0

6,0

6,4

6,0

5,1

4,1

2,8

1,4

0,0

-1,4

-2,8

-4,1

-5,1

-5,6

-6,1

Sш.ш.

Н

-15453

-15231

-14284

-12528

-10229

-7539

-4637

-1717

1033

3452

5428

6905

7895

8459

8697

8724

8650

8566

8531

8566

8650

8724

8697

8537

8052

мм

-50,8

-50,1

-47,0

-41,2

-33,6

-24,8

-15,3

-5,6

3,4

11,4

17,9

22,7

26,0

27,8

28,6

28,7

28,5

28,2

28,1

28,2

28,5

28,7

28,6

28,1

26,5

Р

Н

-15453

-15212

-14215

-12400

-10056

-7357

-4494

-1654

992

3309

5209

6653

7651

8255

8550

8635

8609

8555

8531

8555

8609

8635

8550

8331

7803

мм

-50,8

-50,0

-46,8

-40,8

-33,1

-24,2

-14,8

-5,4

3,3

10,9

17,1

21,9

25,2

27,2

28,1

28,4

28,3

28,1

28,1

28,1

28,3

28,4

28,1

27,4

25,7

Рг

Н

-15605

-15212

-14063

-12248

-9904

-7205

-4342

-1502

1144

3461

5361

6805

7803

8407

8702

8787

8761

8707

8683

8707

8761

8787

8702

8407

7803

мм

-51,3

-50,0

-46,3

-40,3

-32,6

-23,7

-14,3

-4,9

3,8

11,4

17,6

22,4

25,7

27,7

28,6

28,9

28,8

28,6

28,6

28,6

28,8

28,9

28,6

27,7

25,7

∆PГ

Н

152

0

-152

-152

-152

-152

-152

-152

-152

-152

-152

-152

-152

-152

-152

-152

-152

-152

-152

-152

-152

-152

-152

-76

0

мм

0,5

0,0

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,3

0,0

а

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

220

230

240

Таблица 11― Результат вычисления сил, действующих в КШМ

Rш.ш.

Н

10398

9019

8026

7742

7826

8929

10930

12804

13965

13625

11078

9450

14719

12315

7053

6426

7131

8109

9439

11429

13188

15176

16606

17605

мм

34,2

29,7

26,4

25,5

25,7

29,4

36,0

42,1

45,9

44,8

36,4

31,1

48,8

40,5

23,2

21,1

23,5

26,7

31,0

37,6

43,4

49,9

54,6

57,9

Т

Н

-5831

-5226

-3917

-1970

453

2650

4339

4911

4326

2673

745

0

4924

8146

6970

5589

4780

5044

5988

7319

8325

8907

8838

8086

мм

-19,2

-17,2

-12,9

-6,5

1,5

8,7

14,3

16,2

14,2

8,8

2,5

0,0

16,2

26,8

22,9

18,4

15,7

16,6

19,7

24,1

27,4

29,3

29,1

26,6

K

Н

-4145

-2647

-1154

-212

-36

-750

-2255

-4048

-5501

-5583

-3276

17227

21647

17014

8861

4607

2485

1428

481

-1001

-2452

-4511

-6282

-7861

мм

-13,6

-8,7

-3,8

-0,7

-0,1

-2,5

-7,4

-13,3

-18,1

-18,4

-10,8

56,7

71,2

56,0

29,1

15,2

8,2

4,7

1,6

-3,3

-8,1

-14,8

-20,7

-25,9

N

Н

-1896

-1618

-1154

-551

121

674

1060

1161

994

604

166

0

1098

1839

1601

1321

1167

1283

1593

2047

2452

2758

2875

2761

мм

-6,2

-5,3

-3,8

-1,8

0,4

2,2

3,5

3,8

3,3

2,0

0,5

0,0

3,6

6,1

5,3

4,3

3,8

4,2

5,2

6,7

8,1

9,1

9,5

9,1

Sш.ш.

Н

7158

5823

4087

4983

-455

-2755

-4891

-6364

-6999

-6189

-3360

17227

22208

18859

11275

7242

5389

5245

6013

7368

8686

9925

10849

11283

мм

23,5

19,2

13,4

6,5

-1,5

-9,1

-16,1

-20,9

-23,0

-20,4

-11,1

56,7

73,1

62,0

37,1

23,8

17,7

17,3

19,8

24,2

28,6

32,6

35,7

37,1

Р

Н

6896

5589

3917

1904

-438

-2670

-4773

-6256

-6928

-6159

-3356

17227

22180

18769

11160

7120

5259

5082

5794

7072

8325

9526

10453

10934

мм

22,7

18,4

12,9

6,3

-1,4

-8,8

-15,7

-20,6

-22,8

-20,3

-11,0

56,7

73,0

61,7

36,7

23,4

17,3

16,7

19,1

23,3

27,4

31,3

34,4

36,0

Рг

Н

6805

5361

3461

1144

-1502

-4342

-7205

-9904

-12248

-14063

-15212

-15605

-15212

-14063

-12248

-9904

-7205

-4342

-1502

1144

3461

5361

6805

7803

мм

22,4

17,6

11,4

3,8

-4,9

-14,3

-23,7

-32,6

-40,3

-46,3

-50,0

-51,3

-50,0

-46,3

-40,3

-32,6

-23,7

-14,3

-4,9

3,8

11,4

17,6

22,4

25,7

∆PГ

Н

91,2

228

456

760

1064

1672

2432

3648

5320

7904

11856

32832

37392

32832

23408

17024

12464

9424

7296

5928

4864

4165

3648

3131

мм

0,3

0,8

1,5

2,5

3,5

5,5

8,0

12,0

17,5

26,0

39,0

108,0

123,0

108,0

77,0

56,0

41,0

31,0

24,0

19,5

16,0

13,7

12,0

10,3

а

250

260

270

280

290

300

310

320

330

340

350

360

370

380

390

400

410

420

430

440

450

460

470

480

Продолжение таблицы 4.1

Rш.ш.

Н

18212

18490

18627

18511

17831

17524

17142

16519

15809

14912

13641

11925

10345

9011

8102

7820

8097

10080

13090

16320

19249

21565

23026

23534

мм

59,9

60,8

61,3

60,9

58,7

57,6

56,4

54,3

52,0

49,1

44,9

39,2

34,0

29,6

26,7

25,7

26,6

33,2

43,1

53,7

63,3

70,9

75,7

77,4

Т

Н

6942

5573

4156

3221

1259

0

-1183

-2765

-3356

-4393

-5238

-5714

-5625

-4871

-3309

-1026

1710

4460

6688

7894

7744

6169

3411

0

мм

22,8

18,3

13,7

10,6

4,1

0,0

-3,9

-9,1

-11,0

-14,5

-17,2

-18,2

-18,5

-16,0

-10,9

-3,4

5,6

14,7

22,0

26,0

25,5

20,3

11,2

0,0

K

Н

-9059

-9854

-10381

-10452

-10010

-9747

-9406

-8972

-8385

-7769

-6835

-5556

-3998

2467

-975

-111

-137

-1263

-3476

-6506

-9845

-12886

-14995

-15757

мм

-29,8

-32,4

-34,1

-34,4

-32,9

-32,1

-30,9

-29,5

-27,6

-25,6

-22,5

-18,3

-13,2

-8,1

-3,2

-0,4

-0,5

-4,2

-11,4

-21,4

-32,4

-42,4

-49,3

-51,8

N

Н

2474

2032

1588

1052

484

0

-454

-903

-1283

-1602

-1715

-1835

-1830

-1508

-975

-287

455

1135

1633

1865

1779

1393

761

0

мм

8,1

6,7

5,2

3,5

1,6

0,0

-1,5

-3,0

-4,2

-5,3

-5,6

-6,0

-6,0

-5,0

-3,2

-0,9

1,5

3,7

5,4

6,1

5,9

4,6

2,5

0,0

Sш.ш.

Н

11418

11326

11181

10788

10088

9747

9479

9261

9031

8929

8615

7974

6905

5428

3452

1033

-1717

-4637

-7539

-10229

-15228

-14284

-15383

-15757

мм

37,6

37,3

36,8

35,5

33,2

32,1

31,2

30,5

29,7

29,4

28,3

26,2

22,7

17,9

11,4

3,4

-5,6

-15,3

-24,8

-33,6

-41,2

-47,0

-50,6

-51,8

Р

Н

11143

11134

11067

10737

10075

9747

9467

9217

8939

8778

8407

7727

6653

5209

3309

992

-1654

-4494

-7357

-10056

-12400

-14215

-15364

-15757

мм

36,7

36,6

36,4

35,3

33,1

32,1

31,1

30,3

29,4

28,9

27,7

25,4

21,9

17,1

10,9

3,3

-5,4

-14,8

-24,2

-33,1

-40,8

-46,8

-50,5

-51,8

Рг

Н

8407

8702

8787

8761

8707

8683

8707

8761

8787

8702

8407

7803

6805

5361

3461

1144

-1502

-4342

-7205

-9904

-12248

-14063

-15212

-15605

мм

27,7

28,6

28,9

28,8

28,6

28,6

28,6

28,8

28,9

28,6

27,7

25,7

22,4

17,6

11,4

3,8

-4,9

-14,3

-23,7

-32,6

-40,3

-46,3

-50,0

-51,3

∆PГ

Н

2736

2432

2280

1976

1368

1064

760

456

152

76

0

-76

-152

-152

-152

-152

-152

-152

-152

-152

-152

-152

-152

-152

мм

9,0

8,0

7,5

6,5

4,5

3,5

2,5

1,5

0,5

0,3

0,0

-0,3

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

-0,5

а

490

500

510

520

530

540

550

560

570

580

590

600

610

620

630

640

650

660

670

680

690

700

710

720

Продолжение таблицы 4.1

Коэффициент неравномерности крутящего момента :

; .

Эффективный крутящий момент двигателя в Н∙м:

; .

Расхождение между полученным по графику и рассчитанным в тепловом расчете значениями :

; < .

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]